專(zhuān)利名稱(chēng)：：采用原位生物接觸氧化修復(fù)微污染水源水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于水處理
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種采用原位生物接觸氧化修復(fù)微污染水源水的方法，特別適用于發(fā)生富營(yíng)養(yǎng)化的微污染水庫(kù)和湖泊水。
背景技術(shù)：
：水源水的污染是當(dāng)今世界范圍內(nèi)普遍面臨的問(wèn)題，我國(guó)7大水系和內(nèi)陸河流110個(gè)重點(diǎn)河段，III、IV、V類(lèi)水質(zhì)占68X，我國(guó)現(xiàn)有河流近1/2河長(zhǎng)受到污染，1/10河長(zhǎng)受到嚴(yán)重污染，全國(guó)城市90%水域受到污染，大河干流占13%，支流55%被污染。水源的污染日益嚴(yán)重，氮、磷等有機(jī)物含量超標(biāo)以及由此造成的水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化是目前我國(guó)水污染的主要問(wèn)題。加強(qiáng)水源保護(hù)和改進(jìn)水處理工藝是提高飲用水質(zhì)，確保安全供水的兩項(xiàng)有效措施。微污染水源水是指受到有機(jī)物污染，部分項(xiàng)目的指標(biāo)超過(guò)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。這類(lèi)水中所含的污染物種類(lèi)較多、性質(zhì)較復(fù)雜，但濃度比較低。湖泊、水庫(kù)富營(yíng)養(yǎng)化和藍(lán)藻水華爆發(fā)引起的環(huán)境問(wèn)題引起國(guó)內(nèi)外廣泛關(guān)注，采用生物接觸氧化技術(shù)是處理微污染水源水的重要方法，但目前國(guó)內(nèi)外的水源水的生物接觸氧化技術(shù)基本上都屬于異位生物修復(fù)技術(shù)，這樣勢(shì)必要在已建水廠內(nèi)增建處理構(gòu)筑物，往往要受到場(chǎng)地等因素的限制，提高水處理成本，并且不能從根本上解決水源地水源污染日益嚴(yán)重的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷或不足，本發(fā)明目的在于，提供一種采用原位生物接觸氧化修復(fù)微污染水源水的方法，以解決水源地水源水污染日益嚴(yán)重，COD、N、P等污染物超標(biāo)，水體富營(yíng)養(yǎng)化頻繁發(fā)生，嚴(yán)重危害飲用水安全及人體健康的問(wèn)題。該方法能夠有效降低水源水的COD、N、P等污染物的濃度，從源頭解決水源水污染的問(wèn)題。同時(shí)降低運(yùn)行成本，抑制藻類(lèi)生長(zhǎng)，控制水體富營(yíng)養(yǎng)化。為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明的方法是通過(guò)以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)—種用于修復(fù)微污染水源水的微生物，其特征在于，所述的微生物是硝化細(xì)菌SYl(Pseudomonassp.SYl)，保藏編號(hào)為CCTCCNO:M209180和反硝化細(xì)菌HYl(Pseudomonassp.HYl)，保藏編號(hào)為CCTCCNO:M209181?！N采用原位生物接觸氧化修復(fù)微污染水源水的方法，其特征在于，包括下列步驟1)選擇生物填料作為微生物的載體；2)生物菌劑HS的制備將從黑河水庫(kù)底泥中篩選得到硝化細(xì)菌SYl(Pseudomonassp.SYl，保藏編號(hào)為CCTCCNO:M209180)禾P反石肖化細(xì)菌HYl(Pseudomonassp.HYl，保藏編號(hào)為CCTCCNO:M209181)接種于HS富集培養(yǎng)基上，恒溫振蕩培育2-3d后，將菌種移植于HSK培養(yǎng)基中擴(kuò)大培養(yǎng)，恒溫振蕩培育2d;所述的HS富集培養(yǎng)基的配方為NaAc0.5g，NaNO30.1g，NH4C1O.lg，MgS040.02g，CaCl20.02g，K2HP040.05g，蒸餾水定容至1L，pH調(diào)至7-7.5;所述的HSK培養(yǎng)基的配方為NaAcO.lg，NaN030.02g，NH4C10.02g，K2HP04O.Olg，滅菌水源水0.3-0.4L，蒸餾水定容至1L，pH調(diào)至7-7.5;3)微生物掛膜將選擇的生物填料置于用"HSK培養(yǎng)基"擴(kuò)大培養(yǎng)的菌劑中進(jìn)行生物掛膜，生物掛膜通過(guò)曝氣裝置將DO的濃度控制在2-3mg/L，并且每天30-40%的培養(yǎng)液換為待處理的水源水，逐漸降低營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的濃度，使生物填料中的微生物SYl和HY1適應(yīng)微污染水源水的水質(zhì)狀況，連續(xù)曝氣掛膜4-5d，待生物填料形成黃色生物膜后掛膜結(jié)束，采用連續(xù)水流連續(xù)沖洗45遍，沖掉填料表面的吸附的細(xì)菌，制成生物固定化填料；4)原位生物接觸氧化修復(fù)微污染水源水將制備好的生物固定化填料用繩子連接固定于揚(yáng)水曝氣器周?chē)?，采用揚(yáng)水曝氣-原位生物接觸氧化對(duì)微污染水源水中進(jìn)行生物修復(fù)。本發(fā)明的原位生物接觸氧化修復(fù)微污染水源水的技術(shù)與現(xiàn)有的技術(shù)相比具有處理水量大，處理時(shí)間短，出水水質(zhì)穩(wěn)定，運(yùn)行成本低，避免了增建處理構(gòu)筑物。能夠有效降低水源水的COD、N、P等污染物的濃度，特別是能夠有效去除微污染水源水中的總氮含量。從源頭解決水源水污染的問(wèn)題，抑制藻類(lèi)生長(zhǎng)，控制水體富營(yíng)養(yǎng)化。圖l是本發(fā)明檢領(lǐng)圖2是本發(fā)明檢領(lǐng)圖3是本發(fā)明檢領(lǐng)圖4是本發(fā)明檢領(lǐng)圖5是本發(fā)明檢領(lǐng)圖6是本發(fā)明檢領(lǐng)圖7為本發(fā)明檢領(lǐng)實(shí)驗(yàn)的COD,濃度的變化圖；實(shí)驗(yàn)的NH4+-N濃度的變化圖；實(shí)驗(yàn)的N03—-N濃度的變化圖；實(shí)驗(yàn)的N02—-N濃度的變化圖；實(shí)驗(yàn)的TN濃度的變化圖；實(shí)驗(yàn)的濁度變化實(shí)驗(yàn)填料上的部分微生物照片，各圖的放大倍數(shù)均為40X10倍。其中圖(a)為輪蟲(chóng)，圖(b)為鐘蟲(chóng)，圖(c)為線蟲(chóng)。以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明涉及篩選的高效菌種為從黑河水庫(kù)底泥中篩選得到硝化細(xì)菌SY1和反硝化細(xì)菌HY1，該兩項(xiàng)菌種于2009年8月24日保藏于中國(guó)典型培養(yǎng)物保藏中心，簡(jiǎn)稱(chēng)CCTCC，并登記入冊(cè)，該生物菌種于2009年8月24日起保存30年。其中硝化細(xì)菌SYl(Pseudomonassp.SYl)保藏號(hào)為CCTCCNO:M209180;反硝化細(xì)菌HYl(Pseudomonassp.HYl)保藏號(hào)為CCTCCNO:M209181。具體實(shí)施例方式本發(fā)明的原位生物接觸氧化修復(fù)微污染水源水技術(shù)，其設(shè)計(jì)思路是將生物接觸氧化技術(shù)與與申請(qǐng)人自主研發(fā)的揚(yáng)水曝氣器(專(zhuān)利號(hào)為ZL200410073541.3)相結(jié)合，不僅滿足了原位生物接觸氧化修復(fù)微污染水源水技術(shù)所需要的曝氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，并且能夠?qū)崿F(xiàn)在混合上、下水層的同時(shí)能有效降低水中的N、P含量，控制水體富營(yíng)養(yǎng)化，避免了增建處理構(gòu)筑物，降低運(yùn)行成本的目的。4目前在實(shí)驗(yàn)研究和國(guó)內(nèi)大型實(shí)際工程中應(yīng)用的主要是異位生物接觸氧化技術(shù)，對(duì)于微污染水源水中的氨氮去除基本都可達(dá)到70%以上，有機(jī)物去除可達(dá)到20-30%，但是異位處理勢(shì)必增加由于興建水廠構(gòu)筑物而產(chǎn)生的成本，并且對(duì)總氮的去除效率較低。如何能夠在水源水體中，采用綜合的方法改善原水水質(zhì)，阻止富營(yíng)養(yǎng)化和內(nèi)源污染釋放等問(wèn)題的發(fā)生，從而取代或減少原水后期處理程序，目前研究的重點(diǎn)為水質(zhì)原位修復(fù)改善技術(shù)。原位修復(fù)無(wú)需輸送污染水體，該技術(shù)具有見(jiàn)效快、投資省、無(wú)副作用的特點(diǎn)。揚(yáng)水曝氣與生物接觸氧化組合技術(shù)充分發(fā)揮各自的功能，起到充氧、混合、氧化分解、抑制底泥釋放及藻類(lèi)生長(zhǎng)等一系列作用，從而達(dá)到改善水質(zhì)、控制水體富營(yíng)養(yǎng)化的作用。遵循上述工作原理本發(fā)明采取如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)—種采用原位生物接觸氧化修復(fù)微污染水源水的方法，包括下列步驟1)選擇生物填料作為微生物的載體。本發(fā)明選擇本領(lǐng)域常規(guī)的生物填料，例如宜興市裕隆環(huán)保有限公司(地址江蘇宜興高賸外商投資工業(yè)園)生產(chǎn)的一種新型微生物膜載體，該生物填料比表面積大，易掛膜，不易脫落，親水性好。掛膜后的比重接近于l，在曝氣條件下可獲得完全的流態(tài)化，在水中自由通暢的旋轉(zhuǎn)，增加對(duì)水中氣泡的撞擊和切割，提高氧的利用率。生物填料的具體理化性能指標(biāo)如表1所示表1生物填料的物理性能<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>2)生物菌劑HS的制備將從黑河水庫(kù)底泥中篩選獲得的高效菌種硝化細(xì)菌SYl(Pseudomonassp.SYl，保藏編號(hào)為CCTCCNO:M209180)和反硝化細(xì)菌HYl(Pseudomonassp.HYl，保藏編號(hào)為CCTCCNO:M209181)接種于HS富集培養(yǎng)基，在25-3(TC、120rpm條件下恒溫振蕩培育2-3d，見(jiàn)有明顯生長(zhǎng)，即菌懸液在600nm處的吸光度值，一般當(dāng)OD600X).5時(shí)停止培養(yǎng)。然后接種于HSK培養(yǎng)基中擴(kuò)大培養(yǎng)，在25-3(TC、120rpm條件下恒溫振蕩培育2d。其中硝化細(xì)菌SY1和反硝化細(xì)菌HY1菌株均屬于假單胞菌屬，其各自具有如下特征(a)菌落形態(tài)特征和菌體形態(tài)特征參見(jiàn)表2。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表3(注V表示支持，+表示生長(zhǎng)或反應(yīng)為陽(yáng)性)(c)NH4+-N、N03--N去除率氨氮初始濃度為1.26mg/L，經(jīng)過(guò)48h的培養(yǎng)后氨氮最終濃度為0.0112mg/L，對(duì)氨氮去除率為99.11%。硝酸鹽初始濃度為2.3mg/L，經(jīng)過(guò)48h的培養(yǎng)后硝酸鹽最終濃度為0.041mg/L，對(duì)硝酸鹽去除率為98.52%。參見(jiàn)表4:<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表4所述的HS富集培養(yǎng)基的配方為NaAc0.5g，NaNO30.1g，NH4C1O.lg，MgS040.02，CaCl20.02g，K2HP040.05g，蒸餾水定容至1L，pH調(diào)至7-7.5。所述的HSK培養(yǎng)基的配方為NaAcO.lg，NaN030.02g，NH4C10.02g，K2HP04O.Olg，滅菌水源水0.3-0.4L，蒸餾水定容至1L，pH調(diào)至7-7.5。3)微生物掛膜將制備的填料置于用"HSK培養(yǎng)基"擴(kuò)大培養(yǎng)的菌劑中進(jìn)行生物掛膜，掛膜通過(guò)曝氣裝置將DO的濃度控制在2-3mg/L以加速掛膜進(jìn)程，每天將將HSK培養(yǎng)基總量30-40X培養(yǎng)液換為待處理的水源水，逐漸降低營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的濃度，使微生物適應(yīng)微污染水源水的水質(zhì)狀況，連續(xù)曝氣掛膜4-5d，生物填料形成黃色生物膜后掛膜結(jié)束，采用連續(xù)水流連續(xù)沖洗45遍，沖掉填料表面的吸附的細(xì)菌，制成生物固定化填料。4)原位生物接觸氧化修復(fù)微污染水源水將制備好的生物固定化填料用繩子連接，將其固定于本實(shí)驗(yàn)室專(zhuān)利裝置揚(yáng)水曝氣器周?chē)?，采用揚(yáng)水曝氣-原位生物接觸氧化對(duì)微污染水源水中進(jìn)行生物修復(fù)。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證遵照本發(fā)明的上述步驟以及技術(shù)要點(diǎn)，本發(fā)明以西安市某水源水作為實(shí)驗(yàn)用水，對(duì)其進(jìn)行脫氮處理，具體實(shí)驗(yàn)情況如下1、原水水質(zhì)西安市某水源其水質(zhì)指標(biāo)符合微污染水范圍，水質(zhì)各項(xiàng)指標(biāo)具體參數(shù)見(jiàn)表5:表5原水水質(zhì)狀況PH值COD、,'L:V2M濁度楷標(biāo)(mg■L")(mgL力(mgL")(mgL力(NTU)數(shù)值7.386.300,2460扁1.7301.9S9細(xì)40扁'8.52、實(shí)驗(yàn)裝置試驗(yàn)裝置為2個(gè)圓柱形有機(jī)玻璃容器，直徑直徑300mm，高800mm，有效容積為50L。其中l(wèi)個(gè)為空白對(duì)照，即不裝有任何生物填料；另一個(gè)裝有高效生物填料。容器頂部開(kāi)有取樣孔、放氣孔和曝氣孔，壓縮空氣從上部經(jīng)曝氣擴(kuò)散器進(jìn)入，用空氣流量計(jì)調(diào)節(jié)曝氣量，使系統(tǒng)的DO值控制在2.53.0mg/L之間，溫度為27.5。C，，PH值為7.58?？瞻讓?duì)照裝置無(wú)需曝氣。3、生物填料選用宜興市裕隆環(huán)保有限公司生產(chǎn)的①25裕隆懸浮填料，填充率為2%。4、實(shí)驗(yàn)操作、及結(jié)果遵循本發(fā)明的技術(shù)步驟，采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定CODMn、NH4+-N、N03-N、N02-N和TN。采用PHS-3C型精密酸度計(jì)測(cè)量PH值，采用HQ-30d型溶解氧測(cè)定儀測(cè)定DO，采用WGZ-1S濁度儀測(cè)定濁度。經(jīng)過(guò)43天的運(yùn)行，其試驗(yàn)結(jié)果表明如下4.1C0D去除效果的變化參見(jiàn)圖l，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間適應(yīng)后，CODMn的去除率在8.7%-25.3%之間，濃度最低可降至4.75mg/L。這主要是由于原位生物接觸氧化通過(guò)微生物自身生命代謝活動(dòng)——氧化、還原、合成等過(guò)程，微生物的生物絮凝、吸附、氧化和硝化等綜合作用來(lái)去除水中的有機(jī)污染物質(zhì)[4]。去除有機(jī)物的菌類(lèi)主要是異氧菌，它們使可生物降解的有機(jī)物發(fā)生氧化反應(yīng)，從而使有機(jī)物中的碳被氧化為二氧化碳，有機(jī)氨氮氧化為氨態(tài)的氮。另外原水中的大部分藻類(lèi)在白天會(huì)利用太陽(yáng)光進(jìn)行光合作用，消耗水體中部分有機(jī)物，起到凈化水體的作用。填料上附著的原生動(dòng)物和微型后生動(dòng)物主要以藻類(lèi)殘屑、菌類(lèi)及有機(jī)碎屑為食，對(duì)有機(jī)物質(zhì)的去除也有一定的貢獻(xiàn)。菌類(lèi)、藻類(lèi)、微型動(dòng)物等共同構(gòu)成填料上的膜結(jié)構(gòu)和功能。4.2NH4+-N去除效果的變化參見(jiàn)圖2，在適量曝氣及貧營(yíng)養(yǎng)條件下，氨氮仍然具有比較穩(wěn)定的去除效果。第1天裝有填料反應(yīng)器的氨氮濃度高于空白對(duì)照值，這是由于懸浮填料表層未固定的細(xì)菌進(jìn)入水體所致。第3天氨氮濃度值降低可能是由于填料表面的吸附作用，第5天時(shí)，氨氮濃度上升，主要是原水中大量微生物對(duì)有機(jī)物的快速分解，導(dǎo)致大量有機(jī)氮迅速轉(zhuǎn)化為氨氮進(jìn)入原水中造成，而氨氮到硝態(tài)氮的轉(zhuǎn)化主要依靠硝化細(xì)菌的作用，由于原水中的硝化細(xì)菌是嚴(yán)格的自養(yǎng)型微生物，其對(duì)環(huán)境的適應(yīng)和生長(zhǎng)代謝速率都比較慢，硝化作用此時(shí)尚未發(fā)揮出來(lái)，表現(xiàn)為初始期氨氮值較高。到第15天，各反應(yīng)器的氨氮濃度值降到最低，對(duì)氨氮的去處率達(dá)到75%左右。第17天以后氨氮的濃度基本保持在0.1mg/L左右，說(shuō)明水體中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)已經(jīng)耗盡。到第37天左右，氨氮濃度值驟然增加，分析其原因可能是由于填料上部分老化的生物膜脫落到原水中所致。4.3N03—-N去除效果的變化由圖3可知，由于高效微生物的反硝化脫氮作用，使得Kaldnes懸浮填料對(duì)原水中的硝酸鹽氮具有很好的降解作用。硝氮的最大去除率發(fā)生在第31天，達(dá)到80%左右。試驗(yàn)第1天，填料反應(yīng)器的硝酸鹽氮濃度高于空白對(duì)照值，這是由于懸浮填料表層未固定的細(xì)菌進(jìn)入水體所致。第3天硝酸鹽氮濃度降低可能是由于填料表面的吸附作用，隨著時(shí)間的增加，由于硝化細(xì)菌的作用，使原水中的氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽氮，因此第15天左右出現(xiàn)硝酸鹽氮值的增加，而此時(shí)氨氮的去除率也達(dá)到最大值。在此后的12天里，硝氮濃度保持穩(wěn)定，生物降解作用不明顯，這是因?yàn)槲⑸锏纳L(zhǎng)都有一定的規(guī)律和周期，在貧營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)或營(yíng)養(yǎng)受到限制的情況下，微生物有一個(gè)長(zhǎng)期適應(yīng)的過(guò)程，在這個(gè)變化過(guò)程中，生物的形態(tài)和生理都將發(fā)生顯著變化，并達(dá)到穩(wěn)定的饑餓——生存狀態(tài)，此時(shí)細(xì)胞的大小基本穩(wěn)定。經(jīng)過(guò)饑餓生存的細(xì)胞，由于能量缺乏，代謝機(jī)制的效率得到提高，因此對(duì)基質(zhì)的利用效率提高，可以達(dá)到更好的脫氮效果。本試驗(yàn)采用的高效生物菌劑均為貧營(yíng)養(yǎng)反硝化細(xì)菌，世代周期比較長(zhǎng)，因此對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性更好，在生物脫氮過(guò)程中將硝酸鹽轉(zhuǎn)化為無(wú)害的氮?dú)?、少量的亞硝氮和氮氧化物得以去除?1天以后，硝氮濃度略有升高，原因可能是由于填料上部分老化的生物膜脫落至原水中造成的；39天以后，硝氮濃度基本趨于穩(wěn)定，生物膜的脫落和生長(zhǎng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。4.4N02—-N去除效果的變化參見(jiàn)圖4在系統(tǒng)運(yùn)行的前27天里，亞硝氮濃度變化不大，這是由于原水中氨氮濃度很低，在亞硝化菌的作用下NH4+-N被氧化成N02—-N，然后再由硝化菌利用水中的氧將N02—-N迅速氧化成N03—-N。第29天亞硝氮濃度突然增加，由圖3可以看出此時(shí)硝氮去除率較高，反硝化作用顯著，因此這部分亞硝氮是由硝氮在反硝化過(guò)程中產(chǎn)生的。第31天的亞硝氮濃度值接近于零，此后迅速升高，到41天達(dá)到最大值，這是由于此時(shí)原水氨氮驟然增加，而硝化菌生長(zhǎng)速度比亞硝化菌慢，此時(shí)還不能將亞硝化菌由NH4+-N氧化成的那部分N02—-N及時(shí)地氧化成N03—-N，因此造成N02—-N的累積。4.5TN去除效果的變化圖5可以看出，在貧營(yíng)養(yǎng)脫氮細(xì)菌的作用下，強(qiáng)化原位生物接觸氧化法對(duì)總氮具有較顯著的降解作用。高效生物菌劑中的貧營(yíng)養(yǎng)微生物在營(yíng)養(yǎng)物的競(jìng)爭(zhēng)中具有較大的優(yōu)勢(shì)，對(duì)低濃度基質(zhì)具有相對(duì)較高的親和力，吸附能力強(qiáng)，速度快，吸收容量大。水中低濃度的可生物降解的有機(jī)物、氨氮、硝氮、亞硝氮等首先很快被填料上的生物膜所吸附，然后迅速被膜上的好氧和兼性貧營(yíng)養(yǎng)細(xì)菌所吸收，通過(guò)生物降解、硝化和反硝化等綜合作用去除水中的氮源污染物。對(duì)比圖5和圖3的濃度變化曲線可以看出，總氮和硝氮濃度變化趨勢(shì)比較相近，這是由于原水中的有機(jī)氮、氨氮和亞硝氮濃度很低，而硝氮濃度相對(duì)較高，因此硝氮的降解效果對(duì)總氮去除率有很大影響。第1天，填料反應(yīng)器總氮值高于空白對(duì)照值是由于懸浮填料表層未固定的細(xì)菌進(jìn)入水體所致。由于高效菌種對(duì)貧營(yíng)養(yǎng)環(huán)境的適應(yīng)，在反應(yīng)器運(yùn)行的前27天里，總氮濃度變化不大，到第31天時(shí)總氮的去除率為77.6%，總氮濃度在0.5mg/L左右，41天以后總氮去除率保持穩(wěn)定。4.6濁度去除效果的變化由圖6可見(jiàn)，原位生物接觸氧化系統(tǒng)對(duì)原水濁度有較好的去除效果，在系統(tǒng)運(yùn)行期間，原水濁度由18.50NTU降低到1.80NTU，去除率達(dá)到90.3%。原水濁度的去除主要是填料上生物膜的吸附作用、微生物絮凝作用、生物降解及直接沉淀作用。原水中一部分形成濁度的有機(jī)物被填料上的生物膜所吸附，通過(guò)微生物的生命代謝活動(dòng)，將有機(jī)物降解合成自身的有機(jī)細(xì)胞物質(zhì)，使原水濁度降低。而原水中的膠體物質(zhì)、懸浮物顆粒等由于生物膜的吸附作用，在填料的生物膜表面形成生物絮凝體，產(chǎn)生顆粒間的相互凝聚，形成較大的顆粒，使水中細(xì)小懸浮顆粒數(shù)目大大降低，較大的凝聚顆粒在氣水沖刷作用下脫附，沉到底部。由于懸浮物在生物膜表面被吸附，隨著時(shí)間增加膜表面會(huì)逐漸形成致密層，妨礙生物膜與水中污染物及DO的傳質(zhì)，降低了填料的總有效面積，從而影響系統(tǒng)的脫氮效果。因此當(dāng)原水懸浮物較多、濁度較大時(shí)有必要適時(shí)對(duì)填料進(jìn)行沖洗。5、生物膜特征及作用分析新購(gòu)置的裕隆懸浮載體為白色半透明材料；反應(yīng)器運(yùn)行前2周由于高效菌種對(duì)貧營(yíng)養(yǎng)環(huán)境有一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)間的適應(yīng)過(guò)程，因此生物膜厚度變化不明顯，填料表面為淡黃色，鏡檢時(shí)發(fā)現(xiàn)有大量細(xì)菌，并開(kāi)始以菌膠團(tuán)的形式存在；隨著時(shí)間的增加，微生物逐漸適應(yīng)環(huán)境并不斷增長(zhǎng)和繁殖，因此在反應(yīng)器運(yùn)行第3周左右，生物膜厚度明顯增加，填料外觀逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)闇\褐色，并出現(xiàn)了原生動(dòng)物及少量的后生動(dòng)物，占優(yōu)勢(shì)的是固著性的鐘蟲(chóng)、游泳性的纖毛蟲(chóng)等；到第4周，填料外觀顏色轉(zhuǎn)變?yōu)楹稚藭r(shí)取填料表面的生物膜進(jìn)行鏡檢，發(fā)現(xiàn)填料上的生物相十分豐富，主要有鐘蟲(chóng)、累枝蟲(chóng)、輪蟲(chóng)、太陽(yáng)蟲(chóng)、纖毛蟲(chóng)、線蟲(chóng)等，群落結(jié)構(gòu)組成趨于穩(wěn)定，說(shuō)明原位生物接觸氧化系統(tǒng)運(yùn)行狀況良好。由生物相觀察可知，生物膜上的生物由低級(jí)向高級(jí)逐漸演化。在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，貧營(yíng)養(yǎng)好氧反硝化菌HY1群逐漸適應(yīng)環(huán)境，在生物填料上得以生長(zhǎng)繁殖并保持一定的數(shù)量。細(xì)菌、菌膠團(tuán)、原生動(dòng)物和后生動(dòng)物組成了一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的群落結(jié)構(gòu)，并發(fā)揮著各自的作用。活性細(xì)菌起生命代謝的主體作用，菌膠團(tuán)具有很強(qiáng)的吸附能力和分解能力，為原生動(dòng)物和微型后生動(dòng)物提供了良好的生存環(huán)境和附著場(chǎng)所，鐘蟲(chóng)等原生動(dòng)物以吞噬細(xì)菌為生，促使細(xì)菌不斷繁殖，線蟲(chóng)等微型后生動(dòng)物主要以食死肉為主動(dòng)物，起到軟化生物膜、促使生物膜脫落的作用，從而使生物膜保持良好的活性及凈化功能。圖7所示為填料上的部分微生物照片，各圖的放大倍數(shù)均為40X10倍。其中圖(a)為輪蟲(chóng)，圖(b)為鐘蟲(chóng)，圖(c)為線蟲(chóng)。因此，在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，填料上的生物膜外觀呈現(xiàn)出白色半透明一淡黃色一淺褐色一褐色的變化過(guò)程，填料上的生物也發(fā)生一系列變化，優(yōu)勢(shì)動(dòng)物種類(lèi)如有鐘蟲(chóng)、累枝蟲(chóng)、輪蟲(chóng)、太陽(yáng)蟲(chóng)、纖毛蟲(chóng)、線蟲(chóng)等，標(biāo)志著生物膜的成熟。綜上所述，本發(fā)明的原位生物接觸氧化修復(fù)微污染水源水的方法，是改善微污染水源水水質(zhì)的有效途徑，対水中的CODm。、氨氮、硝氮、總氮及濁度均有較好的處理效果，最大去除率分別為25.3%、75%、80%、77.6%和90.3%。系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)的氨氮和總氮濃度均可以達(dá)到地表水環(huán)境III類(lèi)水體的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。作為一種原位處理與其他生物預(yù)處理相比，無(wú)需新建構(gòu)筑物，又能夠有效去除水中污染物質(zhì)，具有廣闊的發(fā)展前旦足。權(quán)利要求一種用于修復(fù)微污染水源水的微生物，其特征在于，所述的微生物是硝化細(xì)菌SY1(Pseudomonassp.SY1)，保藏編號(hào)為CCTCCNOM209180和反硝化細(xì)菌HY1(Pseudomonassp.HY1)，保藏編號(hào)為CCTCCNOM209181。2.—種采用原位生物接觸氧化修復(fù)微污染水源水的方法，其特征在于，該方法包括下列步驟1)選擇生物填料作為微生物的載體；2)生物菌劑HS的制備將篩選獲得的權(quán)利要求1所述的硝化細(xì)菌SYl(Pseudomonassp.SYl，保藏編號(hào)為CCTCCNO:M209180)和反硝化細(xì)菌HYl(Pseudomonassp.HYl，保藏編號(hào)為CCTCCNO:M209181)接種于HS富集培養(yǎng)基，恒溫振蕩培育2-3d后，將菌種移植于HSK培養(yǎng)基中擴(kuò)大培養(yǎng)，恒溫振蕩培育2d;所述的HS富集培養(yǎng)基的配方為NaAc0.5g，NaN03O.lg，NH4C1O.lg，MgS040.02g，CaCl20.02g，K2HP040.05g，蒸餾水1L，pH調(diào)至7-7.5;所述的HSK培養(yǎng)基的配方為NaAcO.lg，NaN030.02g，NH4C10.02g，K2HP04O.Olg，滅菌水源水0.3-0.4L，蒸餾水定容至1L，pH調(diào)至7-7.5;3)微生物掛膜將選擇的生物填料置于用"HSK培養(yǎng)基"擴(kuò)大培養(yǎng)的菌劑中進(jìn)行生物掛膜，生物掛膜通過(guò)曝氣裝置將DO的濃度控制在2-3mg/L，并且每天將30-40%的培養(yǎng)液換為待處理的水源水，逐漸降低營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的濃度，使生物填料中的微生物硝化細(xì)菌SY1和反硝化細(xì)菌HY1適應(yīng)微污染水源水的水質(zhì)狀況，連續(xù)曝氣掛膜4-5d，待生物填料形成黃色生物膜后掛膜結(jié)束，采用連續(xù)水流連續(xù)沖洗45遍，沖掉填料表面的吸附的細(xì)菌，制成生物固定化填料；4)原位生物接觸氧化修復(fù)微污染水源水將制備好的生物固定化填料用繩子連接固定于揚(yáng)水曝氣器周?chē)?，采用揚(yáng)水曝氣-原位生物接觸氧化對(duì)微污染水源水中進(jìn)行生物修復(fù)。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種原位生物接觸氧化修復(fù)微污染水源水的方法。該技術(shù)采用自主開(kāi)發(fā)的纖維和海綿組合球型填料作為載體，將篩選獲得的高效菌種在培養(yǎng)液“HS富集培養(yǎng)基”富集培養(yǎng)，富集培養(yǎng)后接種于“HSK培養(yǎng)基”中擴(kuò)大培養(yǎng)制成生物菌劑，將填料置于菌劑中進(jìn)行生物掛膜，制成生物固定化填料。將制備好的生物固定化填料用繩子連接，將其固定于本實(shí)驗(yàn)室專(zhuān)利裝置揚(yáng)水曝氣器周?chē)捎脫P(yáng)水曝氣-原位生物接觸氧化對(duì)微污染水源水中進(jìn)行生物修復(fù)。本發(fā)明能夠有效降低水源水的COD、N、P等污染物的濃度，特別是能夠有效去除微污染水源水中的總氮含量。從源頭解決水源水污染的問(wèn)題，抑制藻類(lèi)生長(zhǎng)，控制水體富營(yíng)養(yǎng)化。文檔編號(hào)C02F3/30GK101691547SQ20091002413公開(kāi)日2010年4月7日申請(qǐng)日期2009年9月29日優(yōu)先權(quán)日2009年9月29日發(fā)明者劉燕,智利,蘇俊峰,魏巍,黃廷林申請(qǐng)人:西安建筑科技大學(xué)