CN102515432A - 一种高藻水源水中藻毒素及嗅味物质的去除方法 - Google Patents
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Abstract
一种高藻水源水中藻毒素及嗅味物质的去除方法属水处理领域。其特征在于：应用一体化粉末活性炭/沸石-超滤膜反应器处理高藻水；所述的反应器包括进水控制***、反应***、膜出水控制***、曝气***、排泥***和反冲洗***；当原水藻细胞浓度≥100万个/L，或者浊度≥5NTU，或者溶解性有机碳≥5.0mg/L时，进水***前还依次包括混合、絮凝、沉淀及过滤装置；本发明采用较低通量(10～20L/m2·h)，不但降低能耗，还可延长超滤膜的使用寿命，减少反冲洗频率和膜清洗次数，降低后续维护费用；能够在去除水中颗粒物、有机污染物、氨氮、两虫、藻类、细菌及病毒的同时，高效去除高藻水中藻毒素及嗅味物质。
Description
技术领域
本发明属水处理领域，特别涉及一种高藻水源水中藻毒素及嗅味物质的去除方法。
背景技术
我国大部分地区采用湖泊、水库等地表水源作为饮用水源，长期以来由于工业废水和生活污水的无节制排放，湖泊、水库和河流中接纳过多的氮和磷等营养物质，使这些水源不同程度地存在着富营养化问题。富营养化水体中，藻类、菌类过盛生长分泌产生大量次生代谢产物，使水体嗅味问题日益突出，水体中嗅味物质以引起土霉味的土臭素和2-甲基异莰醇最为常见，土臭素和2-甲基异莰醇主要是放线菌和蓝藻的代谢产物，虽然其对人体健康的影响尚不明确，但它降低了饮用水的质量，引起了用户的抱怨及对水质的怀疑。此外，富营养化水体中藻细胞破裂后释放出多种藻毒素对人和动物的饮用水安全构成了严重威胁，据统计，世界上25％～70％的蓝藻水华污染可产生藻毒素，在已发现的各种不同藻毒素中，微囊藻毒素(MC)是目前蓝藻水华污染中出现频率最高、产生量最大和造成危害最严重的藻毒素种类，低剂量就可导致肝脏损伤，使癌症发生的可能性提高近10倍，另外微囊藻毒素结构稳定，使之容易通过生态***食物链富集而对人类造成更大的潜在威胁。在我国新施行的《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)中规定了土臭素(GSM)和2-甲基异莰醇(2-MIB)的限定值均为10ng/L，微囊藻毒素MC-LR含量不得超过1μg/L。
混凝-沉淀-过滤-消毒是目前水厂普遍采用的常规处理工艺，该工艺虽然能够通过混凝、沉淀作用去除藻类及胞内藻毒素，但对溶解性胞外毒素及嗅味污染物效果甚微。
化学氧化法是目前应用最广泛除藻方法之一，它常用于水源水的预处理工艺中以杀死藻类，但氧化法在使用中存在诸多问题，如氧化法可导致藻体内物质外渗，释放藻毒素、嗅味物质和THMs前致物，与水中有机物作用会生成多种有害副产物，使大分子有机物降解为小分子有机物，使出水的AOC含量增加，水质生物稳定性下降等。
粉末活性炭吸附是使用比较广泛和有效的饮用水深度处理方法，对藻毒素和嗅味物质都有很好的去除作用。粉末活性炭吸附藻毒素不破坏其结构，因此，不会导致藻体内物质外渗，不会释放藻毒素、嗅味物质，但现行的粉末活性炭工艺都是采用一次性投加到处理***中，之后经过沉淀和过滤过程就排放掉了，活性炭与原水的接触时间很短，存在着吸附容量得不到充分发挥以及投量较难控制的问题，影响出水水质及运行的经济性。
臭氧氧化-活性炭工艺能够有效去除水中微囊藻毒素及嗅味物质，但这种方法不能对“两虫”、水蚤、藻类100％去除，臭氧氧化生成的溴酸盐、甲醛等对人体有严重的毒害作用，此外，活性炭出水中细菌含量显著增多、细菌抗氯性增强，还会随水流出细微炭粒等。
目前超滤技术在饮用水处理领域受到广泛关注，超滤膜可以完全截留水中的胶体和悬浮颗粒物，几乎将细菌、病毒、两虫、藻类及水生生物全部除去，是目前提高现有水厂出水水质和微生物安全性的最有效的技术。但单独超滤处理高藻水，受到膜孔径的制约，对溶解性的胞外藻毒素以及嗅味物质难于去除，藻细胞及其代谢物等会造成膜污染，并由此导致频繁的维护性和周期性的化学清洗，影响了水厂的正常运行，提高了水厂的运行费用，制约了超滤技术在大型城市水厂推广应用。因此研发更为安全高效的针对高藻水源水中藻毒素及嗅味物质的去除和控制技术对提高饮用水水质具有重要意义。
发明内容：
本发明目的在于提供一种便于工程应用、经济有效的高藻水源水中藻毒素及嗅味物质的去除方法，能够在去除水中颗粒物、有机污染物、氨氮、两虫、藻类、细菌及病毒的同时，高效去除高藻水中藻毒素及嗅味物质，使处理后出水中藻毒素及嗅味物质含量满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)的要求，达到保障供水安全的目的，另外，采用本方法可使超滤膜在零污染通量下工作，可以极少或基本不对膜进行化学清洗，大幅降低水厂膜的运行费用，并提高水处理过程的稳定性。
为实现上述目的本发明所采用的技术方案如下：以粉末活性炭和沸石作为吸附剂和生物载体，间断性地投加到外压式超滤膜池内，使膜池内同时存在着由新鲜粉末活性炭、沸石到各种龄期的生物活性炭和生物沸石构成的一个稳定体系，将粉末活性炭的物理吸附作用、沸石的吸附及离子交换作用、生物活性炭和生物沸石的生物降解作用以及超滤膜的物理截留作用有机结合，水中不同分子量的有机物、藻毒素、嗅味物质以及氨氮等污染物质在吸附、离子交换以及生物降解的共同作用下被有效去除，最后利用超滤膜将水中的颗粒物、细菌、病毒、两虫、藻类及水生生物高效地截留去除。
所述的外压式超滤膜池包括进水控制***、反应***、膜出水控制***、曝气***、排泥***和反冲洗***。
所述进水控制***由原水箱1、提升泵2、恒位水箱7及管路连接组成，(在重力流条件允许的情况下也可直接由管路进入恒位水箱7)，当原水藻细胞浓度≥100万个/L，或者浊度≥5NTU，或者溶解性有机碳DOC≥5.0mg/L时，该装置还需在恒位水箱7之前包括混合装置3、絮凝装置4、沉淀装置5及过滤装置6，当原水同时满足藻细胞浓度＜100万个/L，浊度＜5NTU，以及DOC＜5.0mg/L时，不需混合3、絮凝4、沉淀5及过滤工艺6，可以直接进入恒位水箱7。混凝剂可以是聚合氯化铝、硫酸铝、氯化铁、聚合硫酸铁中的一种，或者是硫酸铝与助凝剂聚丙烯酰胺、活化硅酸或生石灰的同时投加。
所述的反应***是一体化粉末活性炭/沸石-超滤膜反应器8(后面简称“反应器”)，反应器内安装有浸没式超滤膜组件15，待处理水通过恒位水箱7进入反应器8，超滤膜组件以垂直方向完全浸没于反应器内，反应器8内同时存在着由新鲜粉末活性炭、沸石到各种龄期的生物活性炭和生物沸石，利用粉末活性炭的物理吸附作用、沸石的吸附及离子交换作用、生物活性炭和生物沸石的生物降解作用，对进水中氨氮、小分子量有机物、二甲基异冰片、土臭素和微囊藻毒素MC-LR等进行生物降解处理。
超滤膜组件15出水端装有压力传感器13，与抽吸泵9组成膜出水控制***，跨膜压差TMP数据传至PLC控制***并记录，同时由抽吸泵9、清水箱10及管路组成反冲洗***。抽吸泵具有正反转可逆功能，抽吸泵正转时，膜组件处于正常抽吸工作状态，当膜组件跨膜压差TMP低于0.04MPa，不需要反冲洗，当膜组件跨膜压差TMP超过0.04MPa，控制抽吸泵反转，使清水箱中的清水反方向流过膜组件，进行反冲洗。
反应器底部设有穿孔曝气管，通过设在反应器外部的空气泵11进行曝气，为微生物代谢提供氧气，同时促进混合液的搅拌混合以及通过气流清洗膜丝，其进气端经气体流量计12连接空气泵11组成曝气***，曝气方式可以是连续曝气，曝气量为10～12m3/m2·h，也可以是间歇曝气(曝1～1.5min/停4～4.5min)，曝气量为35～40m3/m2·h。
反应器8的底部或侧部下方装有连接到排污池的排泥阀14及其管路，组成排泥***，运行中排泥量及间隔根据沸石和粉末炭的投量及间隔确定，以维持反应器内两种吸附剂总量为8～12g/L。
所述浸没式超滤膜组件15为浸没式外压中空纤维超滤膜组件，孔径可以在0.01μm～0.1μm范围内，材质可以是聚偏氟乙烯，聚氯乙烯，也可以是聚砜等其他材质的超滤膜。超滤膜组件运行通量为10～20L/m2·h，当进入反应器原水浊度≤2NTU，或者吸附剂总量≤9g/L，超滤膜组件运行通量为15～20L/m2·h；当进入反应器原水浊度＞2NTU，或者吸附剂总量＞9g/L，超滤膜组件运行通量为10～14L/m2·h。
进一步，本发明所述沸石粒径为200目，所投加粉末炭为针对二甲基异冰片、土臭素和微囊藻毒素MC-LR等目标物质进行相应处理的改性粉末活性炭。粉末活性炭改性采用如下步骤：
a：将粉末活性炭过200目筛，经水清洗至上清液无色，100℃～110℃下烘干23～25h；
b：配制银离子质量浓度为1.0～5.0g/L的硫酸银溶液，每克母炭中加入1.5ml～2.0ml的硫酸银溶液，搅拌使溶液充分浸渍到母炭中，室温下静置4h，于35℃～45℃下老化4h，55℃～65℃下老化2h，75℃～85℃下老化0.5h，然后于100℃～120℃下烘干过夜，直至恒重，得到载银比为0.5～1％的活性炭；
c：将所述步骤b中得到的载银比为0.5～1％的活性炭放入炉中，通过氮气保护，升温速度为3℃～5℃/min，在300～500℃条件下，焙烧2～3小时，当温度降到65℃～75℃后，取出并自然冷却，即得所需的载银活性炭。
进一步，所述的粉末活性炭和沸石的间歇性投加方法为：开始运行时，一次性投加改性活性碳5～8g/L，沸石3～4g/L，当进入反应器原水中土臭素或二甲基异冰片≥30ng/L，或MC-LR≥10μg/L时，改性活性炭选用较大值7～8g/L；当进入反应器原水中土臭素或二甲基异冰片＜30ng/L，或微囊藻毒素MC-LR＜10μg/L时，选用较小值5～6g/L。稳定运行后(氨氮去除率≥80％，DOC去除率≥30％，粉末炭及沸石的生物净水作用已形成)，每隔24～48h投加新鲜改性活性碳0.5～0.8g/L，沸石0.3～0.4g/L，当进入反应器原水中土臭素或二甲基异冰片≥30ng/L，或微囊藻毒素MC-LR≥10μg/L时，改性活性炭选用较大值0.7～0.8g/L，间隔时间24h；当进入反应器原水中土臭素或二甲基异冰片＜30ng/L，或微囊藻毒素MC-LR＜10μg/L时，改性活性炭选用较小值0.5～0.6g/L，间隔时间48h。
本发明具有以下优点：
本发明将粉末活性炭的物理吸附作用、沸石的吸附及离子交换作用、生物活性炭和生物沸石的生物降解作用以及超滤膜的物理截留作用有机结合，能够在去除水中颗粒物、有机污染物、氨氮、两虫、藻类、细菌及病毒的同时，高效去除高藻水中藻毒素及嗅味物质，使处理后出水中藻毒素及嗅味物质含量满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)的要求。
本发明中采用较低通量(10～20L/m2·h)，不但降低能耗，还可以延长超滤膜的使用时间，减少反冲洗频率和膜清洗次数，降低后续维护费用。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图；
1、原水箱；2、进水泵；3、混合池；4、絮凝池；5、斜管沉淀池；6、滤池；7、恒位水箱；8、反应器；9、抽吸泵；10、清水箱；11、空气泵；12、气体流量计；13、压力传感器；14、放空阀；15、膜组件
图2为本发明实施例跨膜压差变化图。
具体实施方式
表1～3为本发明粉末活性炭/沸石-超滤膜生物反应器一体化组合工艺净水效果表；
表4为本发明混凝沉淀过滤-粉末活性炭/沸石-超滤膜生物反应器一体化组合工艺净水效果表。
实施例1
首先采用如下步骤对粉末活性炭改性：
a：将粉末活性炭过200目筛，经水清洗至上清液无色，100℃下烘干25h；
b：配制银离子质量浓度为1.0g/L的硫酸银溶液，每克母炭中加入1.5ml的硫酸银溶液，搅拌使溶液充分浸渍到母炭中，室温下静置4h，于35℃下老化4h，55℃下老化2h，75℃下老化0.5h，然后于120℃下烘干过夜，直至恒重，得到载银比为0.5％的活性炭；
c：将所述步骤b中得到的一定载银比的活性炭放入炉中，通过氮气保护，升温速度为3℃/min，在300条件下，焙烧3小时，当温度降到65℃后，取出并自然冷却，即得所需的载银活性炭。
然后，采用如图1所示的粉末活性炭/沸石-超滤膜生物反应器一体化组合工艺对某微污染水源水进行处理。原水水质见表1，由于原水藻细胞浓度58.9万个/L，浊度0.531NTU，以及DOC4.76mg/L，同时满足藻细胞浓度＜100万个/L，浊度＜5NTU，以及DOC＜5.0mg/L，不需混合3、絮凝4、沉淀5及过滤工艺6，直接由提升泵2提升至高位水箱，再通过恒位水箱7进入粉末活性炭/沸石-超滤膜生物反应器8。开始运行时向反应器8内一次性投加改性粉末活性炭及沸石，由于原水中土臭素46.11ng/L，二甲基异冰片40.23ng/L，微囊藻毒素MC-LR12.45μg/L，因此改性粉末炭投量为8g/L，沸石4g/L，启动运行20天后，氨氮去除率达91.6％，DOC去除率35.9％，粉末炭及沸石的生物净水作用已形成。之后间歇性投加改性粉末活性炭和沸石，投量为改性粉末炭0.8g/L，沸石0.4g/L，间隔时间为24h，同时排出相应量的污泥，维持反应器内两种吸附剂总量为12g/L。超滤膜组件采用浸没式中空纤维超滤膜，膜材质为聚偏氟乙烯(PVDF)，膜孔径为0.01μm。因进入反应器内吸附剂总量为12g/L，因此超滤膜通量为10L/m2·h，超滤膜出水经由抽吸泵9抽出，此时抽吸泵正转，抽吸泵9的抽吸压力在9kPa～10kPa范围内，由压力传感器13进行计量。通过气体流量计12进行控制，由外部的空气泵11通过位于反应器底部的穿孔曝气管向反应器内连续曝气，曝气量为10m3/m2·h。该改性粉末活性炭/沸石-超滤膜生物反应器一体化组合工艺的具体处理效果如表1所示，水质满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)的要求，跨膜压差变化情况如图2所示，运行180天不需反冲洗。
实施例2
首先采用如下步骤对粉末活性炭进行改性：
a：将粉末活性炭过200目筛，经水清洗至上清液无色，110℃下烘干23h；
b：配制银离子质量浓度为5.0g/L的硫酸银溶液，每克母炭中加入2.0ml的硫酸银溶液，搅拌使溶液充分浸渍到母炭中，室温下静置4h，于45℃下老化4h，65℃下老化2h，85℃下老化0.5h，然后于100℃下烘干过夜，直至恒重，得到载银比为1％的活性炭；
c：将所述步骤b中得到的一定载银比的活性炭放入炉中，通过氮气保护，升温速度为5℃/min，在500℃条件下，焙烧2小时，当温度降到75℃后，取出并自然冷却，即得所需的载银活性炭。
然后采用如图1所示的粉末活性炭-超滤膜生物反应器一体化组合工艺对某微污染水源水进行处理。原水水质见表2，由于原水藻细胞浓度88.9万个/L，浊度0.406NTU，DOC3.27mg/L，同时满足藻细胞浓度＜100万个/L，浊度＜5NTU，以及DOC＜5.0mg/L，不需混合3、絮凝4、沉淀5及过滤工艺6，直接由提升泵2提升至高位水箱，再通过恒位水箱7进入粉末活性炭/沸石-超滤膜生物反应器8。开始运行时向反应器8内一次性投加改性粉末活性炭及沸石，由于原水中土臭素32.00ng/L，二甲基异冰片36.08ng/L，微囊藻毒素MC-LR14.00μg/L，因此，改性粉末炭投量为7g/L，沸石4g/L，启动运行20天后，氨氮去除率达86.4％，DOC去除率35.7％，粉末炭及沸石的生物净水作用已形成。间歇性投加改性粉末活性炭和沸石，投量为改性粉末炭0.7g/L，沸石0.4g/L，间隔时间为24h，同时排出相应量的污泥，维持反应器内两种吸附剂总量为11g/L。超滤膜组件采用浸没式中空纤维超滤膜，膜材质为聚偏氟乙烯(PVDF)，膜孔径为0.01μm。因进入反应器内吸附剂总量为11g/L，因此超滤膜通量为14L/m2·h，超滤膜出水经由抽吸泵9抽出，此时抽吸泵正转，抽吸泵9的抽吸压力在12kPa～13kPa范围内，由压力传感器13进行计量。通过气体流量计12进行控制，由外部的空气泵11通过位于反应器底部的穿孔曝气管向反应器内连续曝气，曝气量为12m3/m2·h。该改性粉末活性炭/沸石-超滤膜生物反应器一体化组合工艺的具体处理效果如表2所示，水质满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)的要求，跨膜压差变化情况如图2所示，运行180天不需反冲洗。
实施例3
首先采用如下步骤对粉末活性炭进行改性：
a：将粉末活性炭过200目筛，经水清洗至上清液无色，105℃下烘干24h；
b：配制银离子质量浓度为3.0g/L的硫酸银溶液，每克母炭中加入1.8ml的硫酸银溶液，搅拌使溶液充分浸渍到母炭中，室温下静置4h，于40℃下老化4h，60℃下老化2h，80℃下老化0.5h，然后于110℃下烘干过夜，直至恒重，得到载银比为0.7％的活性炭；
c：将所述步骤b中得到的一定载银比的活性炭放入炉中，通过氮气保护，升温速度为4℃/min，在400℃条件下，焙烧2.5小时，当温度降到70℃后，取出并自然冷却，即得所需的载银活性炭。
然后采用如图1所示的粉末活性炭-超滤膜生物反应器一体化组合工艺对某微污染水源水进行处理。原水水质见表3，由于原水藻细胞浓度10.9万个/L，浊度0.34NTU，DOC1.99mg/L，同时满足藻细胞浓度＜100万个/L，浊度＜5NTU，以及DOC＜5.0mg/L，不需混合3、絮凝4、沉淀5及过滤工艺6，直接由提升泵2提升至高位水箱，再通过恒位水箱7进入粉末活性炭/沸石-超滤膜生物反应器8。开始运行时向反应器8内一次性投加改性粉末活性炭及沸石，由于原水中土臭素15.02ng/L，二甲基异冰片20.56ng/L，微囊藻毒素MC-LR4.78μg/L，因此，改性粉末炭投量为6g/L，沸石3g/L，启动运行20天后，氨氮去除率达81.3％，DOC去除率31.9％，粉末炭及沸石的生物净水作用已形成。间歇性投加改性粉末活性炭和沸石，投量为改性粉末炭0.6g/L，沸石0.3g/L，间隔时间为48h，同时排出相应量的污泥，维持反应器内两种吸附剂总量为9g/L。超滤膜组件采用浸没式中空纤维超滤膜，膜材质为聚氯乙烯，膜孔径为0.01μm。因进入反应器内吸附剂总量为9g/L，因此超滤膜通量为15L/m2·h，超滤膜出水经由抽吸泵9抽出，此时抽吸泵正转，抽吸泵9的抽吸压力在15kPa～17kPa范围内，由压力传感器13进行计量。通过气体流量计12进行控制，由外部的空气泵11通过位于反应器底部的穿孔曝气管向反应器内间歇曝气，曝1min/停4min，曝气量为35m3/m2·h。该改性粉末活性炭/沸石-超滤膜生物反应器一体化组合工艺的具体处理效果如表3所示，水质满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)的要求，跨膜压差变化情况如图2所示，运行180天不需反冲洗。
实施例4
首先采用如下步骤对粉末活性炭进行改性：
a：将粉末活性炭过200目筛，经水清洗至上清液无色，105℃下烘干24h；
b：配制银离子质量浓度为3.0g/L的硫酸银溶液，每克母炭中加入1.8ml的硫酸银溶液，搅拌使溶液充分浸渍到母炭中，室温下静置4h，于40℃下老化4h，60℃下老化2h，80℃下老化0.5h，然后于110℃下烘干过夜，直至恒重，得到载银比为0.7％的活性炭；
c：将所述步骤b中得到的一定载银比的活性炭放入炉中，通过氮气保护，升温速度为4℃/min，在400℃条件下，焙烧2.5小时，当温度降到70℃后，取出并自然冷却，即得所需的载银活性炭。
采用如图1所示的混凝沉淀过滤-粉末活性炭-超滤膜生物反应器一体化组合工艺对某微污染水源水进行处理。原水水质见表4，由于原水藻细胞浓度180.00万个/L，浊度5.89NTU，DOC5.77mg/L，因此，待处理的原水首先由提升泵2提升混合池3，经过混合后，依次进入絮凝池4、沉淀池5及滤池6，其中混合池、絮凝池、沉淀池及滤池的运行参数遵循我国给水厂设计规范，出水通过恒位水箱7进入粉末活性炭/沸石-超滤膜生物反应器8。开始运行时向反应器8内一次性投加改性椰壳基粉末活性炭及沸石，由于滤后出水(即反应器进水)中土臭素16.82ng/L，二甲基异冰片23.46ng/L，微囊藻毒素MC-LR2.78μg/L，因此，投量为改性粉末炭5g/L，沸石3g/L，启动运行20天后，氨氮去除率达89.3％，DOC去除率49.8％，粉末炭及沸石的生物净水作用已形成。间歇性投加改性椰壳基粉末活性炭和沸石，投量为改性粉末炭0.5g/L，沸石0.3g/L，间隔时间为48h，同时排出相应量的污泥，维持反应器内两种吸附剂总量为8g/L。超滤膜组件采用浸没式中空纤维超滤膜，膜材质为聚偏氟乙烯(PVDF)，膜孔径为0.01μm。因进入反应器内吸附剂总量为8g/L，超滤膜的过水通量采用20L/m2·h，超滤膜出水经由抽吸泵9抽出，此时抽吸泵正转，抽吸泵9的抽吸压力在14kPa～15kPa范围内，由压力传感器13进行计量。通过气体流量计12进行控制，由外部的空气泵11通过位于反应器底部的穿孔曝气管向反应器内间歇曝气，曝1.5min/停4.5min，曝气量为40m3/m2·h。该混凝沉淀过滤-改性粉末活性炭/沸石-超滤膜生物反应器一体化组合工艺的具体处理效果如表4所示，水质满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)的要求，跨膜压差变化情况如图2所示，运行180天不需反冲洗。
表1粉末活性炭-超滤膜生物反应器一体化组合工艺净水效果
表2粉末活性炭-超滤膜生物反应器一体化组合工艺净水效果
表3粉末活性炭-超滤膜生物反应器一体化组合工艺净水效果
表4混凝沉淀过滤-粉末活性炭-超滤膜生物反应器一体化组合工艺净水效果
Claims (7)
1.一种高藻水源水中藻毒素及嗅味物质的去除方法，其特征在于：应用外压式超滤膜池进行去除；
所述的外压式超滤膜池包括进水控制***、反应***、膜出水控制***、曝气***、排泥***和反冲洗***；
所述进水控制***依次包括原水箱、提升泵以及恒位水箱，或者只包括恒位水箱，
当原水藻细胞浓度≥100万个/L，或者浊度≥5NTU，或者溶解性有机碳DOC≥5.0mg/L时，在恒位水箱之前还依次包括混合装置、絮凝装置、沉淀装置及过滤装置；
所述的反应***是一体化粉末活性炭/沸石-超滤膜反应器，后面简称反应器，反应器内安装有浸没式超滤膜组件，待处理水通过恒位水箱进入反应器，超滤膜组件以垂直方向完全浸没于反应器内，反应器内同时存在着由新鲜粉末活性炭、沸石到各种龄期的生物活性炭和生物沸石，利用粉末活性炭的物理吸附作用、沸石的吸附及离子交换作用、生物活性炭和生物沸石的生物降解作用，对进水中氨氮、小分子量有机物、二甲基异冰片、土臭素和微囊藻毒素MC-LR进行生物降解处理；
超滤膜组件出水端装有压力传感器与抽吸泵组成膜出水控制***，跨膜压差TMP数据传至PLC控制***并记录，同时由抽吸泵、清水箱及管路组成反冲洗***；抽吸泵具有正反转可逆功能，抽吸泵正转时，膜组件处于正常抽吸工作状态，当膜组件跨膜压差TMP低于0.04MPa，不需要反冲洗，当膜组件跨膜压差TMP超过0.04MPa，控制抽吸泵反转，使清水箱中的清水反方向流过膜组件，进行反冲洗；
反应器底部设有穿孔曝气管，通过设在反应器外部的空气泵进行曝气，为微生物代谢提供氧气，同时促进混合液的搅拌混合以及通过气流清洗膜丝，其进气端经气体流量计连接空气泵组成曝气***，曝气方式是连续曝气或者是间歇曝气；
反应器的底部或侧部下方装有连接到排污池的排泥阀及其管路，组成排泥***，运行中排泥维持反应器内两种吸附剂总量为8～12g/L；
所述浸没式超滤膜组件为浸没式外压中空纤维超滤膜组件，孔径在0.01μm～0.1μm范围内，超滤膜组件运行通量为10～20L/m2·h，当进入反应器原水浊度≤2NTU，或者吸附剂总量≤9g/L，超滤膜组件运行通量为15～20L/m2·h；当进入反应器原水浊度＞2NTU，或者吸附剂总量＞9g/L，超滤膜组件运行通量为10～14L/m2·h。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
反应器中所投加粉末炭为改性粉末活性炭；粉末活性炭改性采用如下步骤：
a：将粉末活性炭过200目筛，经水清洗至上清液无色，100℃～110℃下烘干23～25h；
b：配制银离子质量浓度为1.0～5.0g/L的硫酸银溶液，每克母炭中加入1.5ml～2.0ml的硫酸银溶液，搅拌使溶液充分浸渍到母炭中，室温下静置4h，于35℃～45℃下老化4h，55℃～65℃下老化2h，75℃～85℃下老化0.5h，然后于100℃～120℃下烘干过夜，直至恒重，得到载银比为0.5～1％的活性炭；
c：将所述步骤b中得到的载银比为0.5～1％的活性炭放入炉中，通过氮气保护，升温速度为3℃～5℃/min，在300～500℃条件下，焙烧2～3小时，当温度降到65℃～75℃后，取出并自然冷却，即得所需的载银活性炭。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：超滤膜组件材质是聚偏氟乙烯，聚氯乙烯或者聚砜的超滤膜。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
曝气方式是连续曝气时曝气量为10～12m3/m2·h，或者是间歇曝气时曝1～1.5min/停4～4.5min，曝气量为35～40m3/m2·h。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：反应器中所投加沸石粒径为200目。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：絮凝装置投加的混凝剂是聚合氯化铝、硫酸铝、氯化铁、聚合硫酸铁中的一种，或者是硫酸铝与助凝剂聚丙烯酰胺、活化硅酸或生石灰的同时投加。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：
所述的粉末活性炭和沸石的间歇性投加方法为：开始运行时，一次性投加改性活性碳5～8g/L，沸石3～4g/L，当进入反应器原水中土臭素或二甲基异冰片≥30ng/L，或MC-LR≥10μg/L时，改性活性炭选用较大值7～8g/L；当进入反应器原水中土臭素或二甲基异冰片＜30ng/L，或微囊藻毒素MC-LR＜10μg/L时，选用较小值5～6g/L；稳定运行后即氨氮去除率≥80％，DOC去除率≥30％，粉末炭及沸石的生物净水作用已形成，每隔24～48h投加新鲜改性活性碳0.5～0.8g/L，沸石0.3～0.4g/L，当进入反应器原水中土臭素或二甲基异冰片≥30ng/L，或微囊藻毒素MC-LR≥10μg/L时，改性活性炭选用较大值0.7～0.8g/L，间隔时间24h；当进入反应器原水中土臭素或二甲基异冰片＜30ng/L，或微囊藻毒素MC-LR＜10μg/L时，改性活性炭选用较小值0.5～0.6g/L，间隔时间48h。
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