[发明专利]一种氢基质生物膜反应器在去除饮用水中溴酸盐中的应用

说明书

本发明涉及一种氢基质生物膜反应器在去除饮用水中溴酸盐（BrO₃^‑）中的应用，属于水净化技术领域。本发明提供的氢基质生物膜反应器在去除饮用水中溴酸盐中的应用中，所述氢基质生物膜反应器包括筒体、回流系统、进出水管路系统及供氢系统；所述筒体中心设有中空纤维膜作为生物膜的附着载体，中空纤维膜的两端固定在所述筒体两端；所述中空纤维膜与供氢系统连接，氢气从反应器顶部进入到中空纤维膜，以无泡方式从膜的中空纤维膜内层扩散到外层，排到筒体内，再由出水口排出。本发明提供的应用操作简单、安全，能够实现对饮用水中BrO₃^‑的高效、快速的去除。

技术领域

本发明涉及水净化技术领域，具体涉及一种氢基质生物膜反应器在去除饮用水中溴酸盐中的应用。

背景技术

溴酸盐（BrO₃^-）是饮用水经臭氧消毒产生的一类副产物，已被国际癌症研究机构定为2B级潜在致癌物，并且在高剂量时具有一定的DNA和染色体水平的遗传毒性。BrO₃^-已成为影响人们饮水安全的一大隐患。我国新修订的《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006）和《包装饮用水》（GB 19298-2014）均已规定BrO₃^-限值为10 μg/L。美国环保署和欧盟对BrO₃^-的规定为MCL（最大污染水平）不得高于10 μg/L。BrO₃^-具有强稳定性、高溶解性、非挥发性和快迁移性等特点。目前，BrO₃^-的物化处理方法涉及膜过滤、光催化、离子交换、化学还原、电渗析等，但均易产生二次污染，设备运行维护费用高，耗资较大，在实际应用中受到较大限制。生物法作为一种绿色、高效的处理技术，已被用于处理一些无机化合物，如硝酸盐、硫酸盐等。另外，饮用水中有机营养缺乏，生物还原过程中电子供体受到限制，这也阻碍了生物技术在工程上的应用。氢气作为一种无毒、廉价、无二次污染的无机电子供体，应用于生物还原将成为一种去除BrO₃^-的有效途径。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氢基质生物膜反应器在去除饮用水中溴酸盐中的应用。本发明提供的氢基质生物膜反应器能够实现对饮用水中溴酸盐的高效去除。

本发明提供了所述氢基质生物膜反应器包括筒体、回流系统、进出水管路系统及供氢系统；

所述回流系统与筒体的水流出入口连接，保证筒内水流向为自下而上；

所述进出水管路系统中，进水口设在筒体底部，水在中空纤维膜的外部流动，由设在反应器上端的出水口排出；

所述筒体中心设有中空纤维膜作为生物膜的附着载体，中空纤维膜的两端固定在所述筒体两端；

所述中空纤维膜的顶端与供氢系统的氢气管路连接，氢气从反应器顶部进入到中空纤维膜，以无泡方式从膜的中空纤维膜内层扩散到外层，排到筒体内，再由出水口排出。

优选的是，所述中空纤维素膜的材质为聚氯乙烯。

优选的是，所述中空纤维素膜的表面积与筒体体积的比为（0.18~0.23）：1m²/L。

优选的是，所述中空纤维素膜规格为平均孔径为0.02μm，内径为1.0mm，外径为1.66mm。

优选的是，所述应用包括以下步骤：

1）将驯化污泥与含有100~1000 μg/L的BrO₃^-的驯化用模拟水混合，排出空气后通入氢气，30℃震荡培养；