[发明专利]一种生化去除饮用水硝酸盐的方法及其装置

权利要求书

1.一种生化去除饮用水硝酸盐的方法，其特征在于：待处理原水通入添加有混合碳源的TiO₂改性反硝化活性污泥反应器内进行序批式运行处理，将原水中部分硝酸盐还原，同时产生亚硝酸盐；然后经石英砂过滤后，进入添加混合碳源的活性炭固定床反应器内进行序批式运行处理，将原水中硝酸盐和产生的亚硝酸盐还原；而后经由臭氧消毒/活性炭过滤，即得到去除硝酸盐的能够饮用的原水。

2.按权利要求1所述的生化去除饮用水硝酸盐的方法，其特征在于：所述TiO₂改性反硝化活性污泥反应器中混合碳源的添加量占异养反硝化完全去除待处理原水硝酸盐所需碳源的65％-85％；序批式条件下，外加TiO₂改性培养常规反硝化活性污泥至污泥体积指数（SVI）在80mL/g以下，得TiO₂改性反硝化活性污泥，其中，活性污泥中的TiO₂质量分数为20％-60％。

3.按权利要求1所述的生化去除饮用水硝酸盐的方法，其特征在于：所述序批式活性炭固定床反应器中颗粒活性炭体积占固定床反应器总有效体积的50％-70％；

固定床反应器中混合碳源添加量占异养反硝化完全去除待处理原水硝酸盐所需碳源的15％-35％。

4.按权利要求1所述的生化去除饮用水硝酸盐的方法，其特征在于：所述TiO₂改性反硝化活性污泥反应器与活性炭固定床反应器中原水进行序批式处理均在各反应器底部进行间歇式缺氧曝气搅拌下进行。

5.按权利要求1、2或3所述的生化去除饮用水硝酸盐的方法，其特征在于：所述混合碳源为乙酸和乙醇，其中乙酸和乙醇的摩尔比为2-1:1。

6.按权利要求1所述的生化去除饮用水硝酸盐的方法，其特征在于：所述TiO₂改性反硝化活性污泥反应器每经过5-25周期的运行，便将TiO₂改性反硝化活性污泥反应器中活性污泥转移出质量的10-30％，转移出的活性污泥经过10-50mM的NaOH和10-50mM的HCl处理6-24h、清水清洗后，再次注入TiO₂改性反硝化活性污泥反应器。

7.一种权利要求1所述的生化去除饮用水硝酸盐的方法的专用装置，其特征在于：装置包括原水池（1）、TiO₂改性反硝化活性污泥反应器（2）、石英砂过滤器（3）、固定床反应器（4）、臭氧消毒/活性炭过滤池（5）、储水池（6）、混合碳源浓缩池（7）和气压调节袋（8）；

其中原水池（1）出水口、TiO₂改性反硝化活性污泥反应器（2）进水口和石英砂过滤器进水口（3）由三通阀相连互通；TiO₂改性反硝化活性污泥反应器（2）出水口、固定床反应器（4）、臭氧消毒/活性炭过滤池（5）和储水池（6）通过管路依次串联；混合碳源浓缩池（7）、气压调节袋（8）设于TiO₂改性反硝化活性污泥反应器（2）与固定床反应器（4）之间。

8.按权利要求7所述的生化去除饮用水硝酸盐的方法的专用装置，其特征在于：所述原水进水通过控制三通阀以反冲洗方式，使原水通过石英砂过滤器（3）进入TiO₂改性反硝化活性污泥反应器（2），处理后原水通过TiO₂改性反硝化活性污泥反应器（2）的出水口进入石英砂过滤器（3）后进入固定床反应器（4）。

9.按权利要求7所述的生化去除饮用水硝酸盐的方法的专用装置，其特征在于：所述TiO₂改性反硝化活性污泥反应器（2）与混合碳源浓缩池（7），固定床反应器（4）与混合碳源浓缩池（7）之间的管路上设有蠕动泵；所述用于调节反应器内压力的气压调节袋（8）通过管道与TiO₂改性反硝化活性污泥反应器（2）和固定床反应器（4）相连通。

10.按权利要求7所述的生化去除饮用水硝酸盐的方法的专用装置，其特征在于：所述装置运行时间顺序为臭氧消毒/活性炭过滤池（5）排水入储水池（6），固定床反应器（4）处理后排水入臭氧消毒/活性炭过滤池（5），TiO₂改性反硝化活性污泥反应器（2）处理后排水入固定床反应器（4），原水进入TiO₂改性反硝化活性污泥反应器（2）;改性活性污泥反应器和固定床反应器进水的同时添加碳源；各个反应器按进水、反应、静置、排水的顺序，进行周期性自动运转。