CN102992544B - 一种利用改性活性污泥两段式处理硝酸盐污染饮用水的方法及其装置 - Google Patents

一种利用改性活性污泥两段式处理硝酸盐污染饮用水的方法及其装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及环境保护，具体的说是一个利用改性活性污泥两段式处理硝酸盐污染饮用水的方法及其装置。本发明将反硝化处理分成两个阶段，原水首先进入第一个TiO2改性的反硝化活性污泥反应器中，控制碳源添加量，部分还原硝酸盐，并产生亚硝酸盐累积；然后进入第二个TiO2改性的反硝化活性污泥反应器中，补充添加碳源和氢气，将剩余硝酸盐和产生的亚硝酸盐还原为氮气；反硝化处理的出水进入沉淀池内，含有TiO2的沉淀物酸碱处理后，注入第一个反硝化活性污泥反应器，形成TiO2循环利用。沉淀池的出水经过臭氧消毒和活性炭过滤后，pH和碳酸氢盐碱度适宜，硝酸盐、亚硝酸盐和水溶性有机物的浓度符合饮用水安全标准。这种基于TiO2改性活性污泥法的处理工艺，非常适合规模化处理硝酸盐污染饮用水。

Description

一种利用改性活性污泥两段式处理硝酸盐污染饮用水的方法及其装置
技术领域
本发明涉及环境保护，具体的说是一个利用改性活性污泥两段式处理硝酸盐污染饮用水的方法及其装置。
背景技术
饮用水硝酸盐污染日益普遍。硝酸盐被摄入体内后，会转化为对人体造成严重危害的亚硝酸盐，因此，饮用水中硝酸盐的安全高效处理受到越来越广泛的关注。
饮用水硝酸盐的脱除技术主要有物理法、化学法和生化法。其中，按电子供体不同，生化法分为自养反硝化法和异养反硝化法两大类。自养反硝化法常用的电子供体为硫或氢气，细菌产率低，但是处理能力也相对较低，而且硫自养反硝化会降低出水pH，伴生的硫酸盐也降低出水品质，若通过碳酸钙调节pH又会增加出水硬度。氢自养反硝化带来的后续污染相对较小，但氢气溶解度小，去除饮用水硝酸盐过程中，氢气的高效传输与利用、pH的平稳控制方面都有一定难度，因此不易实现大规模处理。
相比自养反硝化法，异养反硝化法的单位体积处理能力较高。异养反硝化的处理工艺中，以生物固定床和生物流化床为主的生物膜法较为常见，其中，在生物固定床的长期运行过程中，需要克服反应器堵塞的问题；生物流化床的处理能力强，但运行成本高。而一般用于规模化处理污水的活性污泥法，很难直接用于饮用水硝酸盐的生物处理。其主要原因在于，饮用水的出水要求高，一般的活性污泥法不但在精准控制碳源添加方面有一定困难，在可靠控制出水溶解性有机物、亚硝酸盐和悬浮物方面也有难度。
活性污泥法中，序批式活性污泥法在控制出水水质方面较好，基于自动化管理，可根据实际情况灵活调整运行规模。若能采用适当措施提高常规反硝化活性污泥的沉降特性，采用有机碳源为主、氢气为辅的电子供体供给策略，序批式运行，则既能避免添加碳源过量，又能可靠控制出水中水溶性有机物、亚硝酸盐和悬浮物的含量，从而使活性污泥法规模化处理硝酸盐污染饮用水成为可能。
发明内容
本发明目的在于提供一种利用改性活性污泥两段式处理硝酸盐污染饮用水的方法及其装置。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种利用改性活性污泥两段式处理硝酸盐污染饮用水的方法，待处理原水通入第一个TiO2改性反硝化活性污泥反应器内进行序批式运行处理，控制混合碳源添加量使原水中硝酸盐部分还原，同时产生亚硝酸盐；然后排水入第二个TiO2改性反硝化活性污泥反应器内再次进行反硝化处理，同时通过补充添加混合碳源和氢气实现异养与氢自养反硝化协同作用，将剩余硝酸盐和产生的亚硝酸盐彻底还原为氮气；反硝化处理后的原水进入沉淀池经沉淀处理后再经臭氧消毒和活性炭过滤，即得到去除硝酸盐的能够饮用的原水;
所述反硝化处理后的原水进入沉淀池内，沉淀下含有TiO2的沉淀物，该含有二氧化钛的沉淀物经过酸碱处理后注入第一个TiO2改性反硝化活性污泥反应器内循环利用;
所述沉淀下含有TiO2的沉淀物在沉淀池内经过5-20周期的累积后，分别经10-50mM的NaOH和10-50mM的HCl处理、清水清洗后，注入第一个TiO2改性的异养反硝化活性污泥反应器中，形成TiO2循环利用；
所述TiO2改性反硝化活性污泥反应器中TiO2改性反硝化活性污泥是通过向常规反硝化活性污泥逐步添加TiO2并在序批式条件下培养至污泥体积指数（SVI）在80mL/g以下获得的;活性污泥中TiO2的质量分数为20-60%；活性污泥浓度为3-6g/L。
所述第一个TiO2改性反硝化活性污泥反应器中混合碳源的添加量为异养反硝化完全去除待处理原水硝酸盐所需总碳源量的60%-85%。
所述第二个TiO2改性反硝化活性污泥反应器中异养与氢自养反硝化协同作用时混合碳源提供的电子供体为异养反硝化完全去除待处理原水硝酸盐所需电子供体的0-30%；剩余所需电子供体由氢气补给。
所述混合碳源为乙酸与乙醇的混合物，其中，乙酸与乙醇的摩尔比为4-2:1。
所述异养与氢自养反硝化协同作用时补给的氢气，由电解产氢装置间歇提供,并通过抽气泵从反应器顶部注入底部，进行间歇式厌氧曝气。
利用改性活性污泥两段式处理硝酸盐污染饮用水的方法的专用装置，包括原水池（1）、TiO2改性的异养反硝化活性污泥反应器（2）、异养-氢自养反硝化协同的TiO2改性活性污泥反应器（3）、沉淀池（4）、臭氧消毒和活性炭过滤池（5）、储水池（6）、沉淀物处理池（7）、浓缩碳源池（8）、电解产氢装置（9）和气压调节袋（10）；其中原水池（1）、TiO2改性的异养反硝化活性污泥反应器（2）、异养-氢自养反硝化协同的TiO2改性活性污泥反应器（3）、沉淀池（4）、臭氧消毒和活性炭过滤池（5）和储水池（6）依次通过管道串联；浓缩碳源池（8）和气压调节袋（10）设于TiO2改性的异养反硝化活性污泥反应器（2）和异养-氢自养反硝化协同的TiO2改性活性污泥反应器（3）之间。
所述电解产氢装置（9）的氢气出口与异养-氢自养反硝化协同的TiO2改性活性污泥反应器（3）相通；沉淀物处理池（7）一端与沉淀池（4）相连，另一端与TiO2改性的异养反硝化活性污泥反应器（2）相连；
浓缩碳源池（8）通过蠕动泵分别与TiO2改性的异养反硝化活性污泥反应器（2）和异养-氢自养反硝化协同的TiO2改性活性污泥反应器（3）相连；气压调节袋（10）通过管道分别与TiO2改性的异养反硝化活性污泥反应器（2）和异养-氢自养反硝化协同的TiO2改性活性污泥反应器（3）相通。
整个装置按照臭氧消毒和活性炭过滤池（5）排水入储水池（6）、沉淀池（4）排水入臭氧消毒和活性炭过滤池（5）、异养-氢自养反硝化协同的TiO2改性活性污泥反应器（3）排水入沉淀池（4）、TiO2改性的异养反硝化活性污泥反应器（2）排水入异养-氢自养反硝化协同的TiO2改性活性污泥反应器（3）、原水进入TiO2改性的异养反硝化活性污泥反应器（2）的先后顺序，序批式自动运行。沉淀池（4）内的沉淀物进入沉淀物处理池（7），经过酸碱处理后，进入TiO2改性的异养反硝化活性污泥反应器（2）;
所述酸碱处理为分别经10-50mM的NaOH和10-50mM的HCl处理。
本发明将反硝化处理分成两个阶段，原水首先进入第一个TiO2改性的反硝化活性污泥反应器中，控制碳源添加量，部分还原硝酸盐，并产生亚硝酸盐累积；然后进入第二个TiO2改性的反硝化活性污泥反应器中，补充添加碳源和氢气，将剩余硝酸盐和产生的亚硝酸盐还原为氮气；反硝化处理的出水进入沉淀池内，含有TiO2的沉淀物酸碱处理后，注入第一个反硝化活性污泥反应器，形成TiO2循环利用。沉淀池的出水经过臭氧消毒和活性炭过滤后，pH和碳酸氢盐碱度适宜，硝酸盐、亚硝酸盐和水溶性有机物的浓度符合饮用水安全标准。这种基于TiO2改性活性污泥法的处理工艺，非常适合规模化处理硝酸盐污染饮用水。
本发明所具有的优点：
1.本发明两段式的TiO2改性活性污泥法在生化去除饮用水硝酸盐过程中，有效避免碳源添加过剩，有效控制出水亚硝酸盐、水溶性有机物以及悬浮物的含量。
2.采用本发明的两段式的TiO2改性活性污泥法适合规模化处理硝酸盐污染饮用水。
附图说明
图1为本发明实施例提供的利用改性活性污泥两段式处理硝酸盐污染饮用水的装置。
具体实施方式
实施例1
装置包括原水池（1）、TiO2改性的异养反硝化活性污泥反应器（2）、异养-氢自养反硝化协同的TiO2改性活性污泥反应器（3）、沉淀池（4）、臭氧消毒和活性炭过滤池（5）、储水池（6）、沉淀物处理池（7）、浓缩碳源池（8）、电解产氢装置（9）和气压调节袋（10）；其中浓缩碳源池（8）通过蠕动泵分别与TiO2改性反硝化活性污泥反应器（2）和异养-氢自养反硝化协同的TiO2改性活性污泥反应器（3）相连；气压调节袋（10）通过管道分别与TiO2改性反硝化活性污泥反应器（2）和异养-氢自养反硝化协同的TiO2改性活性污泥反应器（3）相通，用于排水和进水阶段TiO2改性反硝化活性污泥反应器（2）和（3）内的气相压力调节（气压调节袋内压力高于0.11MPa时控制阀开启放气，低于0.105MPa时控制阀关闭）；原水池（1）、TiO2改性的异养反硝化活性污泥反应器（2）、异养-氢自养反硝化协同的TiO2改性活性污泥反应器（3）、沉淀池（4）、臭氧消毒和活性炭过滤池（5）和储水池（6）依次串联,并通过控制电磁阀的开关来控制各个反应器的液体输入输出。其中TiO2改性反硝化活性污泥反应器（2）和异养-氢自养反硝化协同的TiO2改性活性污泥反应器（3）均为序批式反应器。臭氧消毒和活性炭过滤池（5）具有臭氧消毒和活性炭过功能。
所述电解产氢装置（8）的氢气出口与异养-氢自养反硝化协同的TiO2改性活性污泥反应器（3）相通；沉淀物处理池（7）一端与沉淀池（4）相连，另一端与TiO2改性的异养反硝化活性污泥反应器（2）相连。
整个装置按照臭氧消毒和活性炭过滤池（5）排水入储水池（6）、沉淀池（4）排水入臭氧消毒和活性炭过滤池（5）、异养-氢自养反硝化协同的TiO2改性活性污泥反应器（3）排水入沉淀池（4）、TiO2改性的异养反硝化活性污泥反应器（2）排水入异养-氢自养反硝化协同的TiO2改性活性污泥反应器（3）、原水进入TiO2改性的异养反硝化活性污泥反应器（2）的先后顺序，序批式自动运行。沉淀池（4）内的沉淀物进入沉淀物处理池（7），经过酸碱处理后，进入TiO2改性的异养反硝化活性污泥反应器（2）。
处理过程：
TiO2改性的异养反硝化活性污泥反应器（2）的直径为9cm，高100cm，容积为6.4L，有效体积为5.7L，反应器密封，重复利用反硝化产生的气体进行间歇式厌氧曝气；异养-氢自养反硝化协同的TiO2改性反硝化活性污泥反应器（3）的直径为9cm，高100cm，容积为6.4L，有效体积为5.7L，反应器密封，用电解产氢装置提供的氢气,进行间歇式厌氧曝气；沉淀池（4）和臭氧消毒和活性炭过滤池（5）与TiO2改性的异养反硝化活性污泥反应器大小形状相同，沉淀池（4）内沉淀物沉淀处理60min以上，沉淀物进入沉淀物处理池（7）；出水进入臭氧消毒和活性炭过滤池（5），每隔2min，臭氧消毒30s，共持续15min,然后出水缓慢通过活性炭层进入储水池（6）。
所述序批式TiO2改性反硝化活性污泥反应器中TiO2改性反硝化活性污泥是通过向常规反硝化活性污泥不断添加TiO2并在序批式条件下培养获取的。具体条件如下：序批式反应器有效体积20L；活性污泥浓度2.5g/L左右;培养温度20-26℃；硝酸盐浓度5mM，乙酸浓度2.5mM，乙醇浓度1mM；每个周期内，运行4-24h（间歇搅拌：0.5min搅拌，4.5min停止），沉淀1h后排水10L，然后进水10L，如此循环；每周添加一次TiO2，添加量为活性污泥质量的10%左右，持续6周，污泥体积指数（SVI）在70mL/g左右，得TiO2改性反硝化活性污泥。
在反应***正式处理含硝酸盐的原水之前，进行20个周期的启动运行。启动运行：分别向两个反硝化活性污泥反应器（2）和（3）一次性转移浓度为10g/L的TiO2改性反硝化活性污泥2.7L，其中TiO2占活性污泥的质量的50%左右。然后向TiO2改性的异养反硝化活性污泥反应器（2）进3L的原水（原水中硝酸盐浓度为4.5mM，pH为7.5，含氧量为7.6-8.4mg/L），通过蠕动泵添加40mL混合碳源浓缩液（乙酸浓度为107.2mM，乙醇浓度为53.6mM），碳源添加量为异养反硝化完全去除原水硝酸盐所需总碳源量的68.4%，每隔9min曝气20s，运行4h后，静止40min，然后排水3L入异养-氢自养反硝化协同的TiO2改性反硝化活性污泥反应器（3）；与此同时，向异养-氢自养反硝化协同的TiO2改性反硝化活性污泥反应器（3）添加12mL混合碳源浓缩液（乙酸浓度为107.2mM，乙醇浓度为53.6mM），碳源添加量为异养反硝化完全去除原水硝酸盐所需总碳源量的20.5%，并经电解产氢装置添加氢气150mL（分3次，每次提供氢气50mL，每次间隔1小时），每隔2min厌氧曝气20s，运行4h，然后静止40min，排水3L入沉淀池（4）；沉淀池（4）内沉淀处理2h后，沉淀出水3L，沉淀物进入沉淀物处理池（7）。启动阶段出水不进行臭氧消毒和活性炭过滤。以上反应按照沉淀池（4）排水，异养-氢自养反硝化协同的TiO2改性反硝化活性污泥反应器（3）排水入沉淀池（4，TiO2改性的异养反硝化活性污泥反应器（2）排水入异养-氢自养反硝化协同的TiO2改性反硝化活性污泥反应器（3），原水池排水入TiO2改性的异养反硝化活性污泥反应器（2）的顺序，序批式联合运行，整个***的运行周期控制为5h，如此运行20个周期，完成启动阶段的运行。启动运行过程中，每10个周期，将沉淀物处理池（7）内含有TiO2的沉淀物，依此用40mM的NaOH溶液和20mM的HCl溶液各处理12小时，然后清水洗至pH中性后，注入TiO2改性的异养反硝化活性污泥反应器（2）中。
启动运行完成后，室温状况下（20-26℃）对含硝酸盐原水进行脱硝处理。
原水池容积为90L，每次向TiO2改性的异养反硝化活性污泥反应器中加入3L待处理原水（原水中硝酸盐浓度为42mgN/L，pH为7.5，水溶性有机碳SOC为2.2mg/L，含氧量7.6-8.4mg/L），然后通过蠕动泵向TiO2改性的异养反硝化活性污泥反应器（2）加入27mL混合碳源浓缩液（乙酸浓度为107.2mM，乙醇浓度为53.6mM），碳源添加量为异养反硝化完全去除原水硝酸盐所需总碳源量的69.2%，因碳源添加量不足，硝酸盐被部分还原，并有亚硝酸盐累积，运行120min后，静置30min，然后排水3L入异养-氢自养反硝化协同的TiO2改性反硝化活性污泥反应器（3）中，同时以通过蠕动泵向异养-氢自养反硝化协同的TiO2改性反硝化活性污泥反应器中加入7mL混合碳源浓缩液（乙酸浓度为107.2mM，乙醇浓度为53.6mM），碳源添加量为异养反硝化完全去除原水硝酸盐所需总碳源量的18.0%，与此同时，经电解产氢装置，向异养-氢自养反硝化协同的TiO2改性反硝化活性污泥反应器（3）输入120mL氢气（分4次，每次30mL，每次间隔30min），每隔2min曝气20s，通过异养反硝化和氢自养反硝化的协同作用，将剩余的少量硝酸盐和累积的亚硝酸盐还原为氮气，运行120min后，静止30min，然后排水3L入沉淀池（4）；沉淀池（4）沉淀处理90min后，沉淀物进入沉淀物处理池（7），沉淀池出水3L，进入臭氧消毒和活性炭过滤池（5），经臭氧间歇消毒（每隔2min，臭氧处理30s）15min后，用时60mim经过池底部活性炭缓慢过滤排水3L入储水池（6）中，完成一个周期的处理。以上反应按照臭氧消毒和活性炭过滤池（5）排水入储水池（6）、沉淀池（4）排水入臭氧消毒和活性炭过滤池（5），异养-氢自养反硝化协同的TiO2改性反硝化活性污泥反应器（3）排水入沉淀池（4），TiO2改性的异养反硝化活性污泥反应器（2）排水入异养-氢自养反硝化协同的TiO2改性反硝化活性污泥反应器（3），原水池排水入TiO2改性的异养反硝化活性污泥反应器（2）的顺序，序批式联合运行，整个***的运行周期控制为3.0h。运行过程中，每20个周期，将沉淀物处理池（7）内含有TiO2的沉淀物，依次用40mM的NaOH溶液和20mM的HCl溶液各处理12小时，然后清水洗至pH中性后，注入TiO2改性的异养反硝化活性污泥反应器（2）中。整个***运行稳定，最终储水池中出水硝酸盐、亚硝酸盐和水溶性有机物含量（SOC）符合饮用水安全要求，pH和碳酸盐碱度适宜，处理结果见表1。
表1***运行周期为3h时，硝酸盐污染饮用水水处理前后水质变化
Figure GDA0000430508470000061
实施例2
原水硝酸盐浓度为42mgN/L，TiO2改性的异养反硝化活性污泥反应器运行110min、静止30min后排水；异养-氢自养反硝化协同的TiO2改性反硝化活性污泥反应器运行110min、静止30min后排水；沉淀池（4）沉淀处理90min后排水；运行周期控制为2.5h，其他运行条件与实施例1相同，处理结果见表2。
表2运行周期为2.5h时，硝酸盐污染饮用水水处理前后水质变化
Figure GDA0000430508470000062
实施例3
原水硝酸盐浓度为35mgN/L，向TiO2改性的异养反硝化活性污泥反应器加入20mL混合碳源浓缩液（乙酸浓度为125.0mM，乙醇浓度为41.7mM），碳源添加量为异养反硝化完全去除原水硝酸盐所需总碳源量的61.5%，每隔4min曝气20s，运行80min、静止30min后排水；向异养-氢自养反硝化协同的TiO2改性反硝化活性污泥反应器加入7mL混合碳源浓缩液（乙酸浓度为125.0mM，乙醇浓度为41.7mM），碳源添加量为异养反硝化完全去除原水硝酸盐所需总碳源量的21.5%，并经电解产氢装置添加120ml氢气（分3次，每次40mL，每次间隔30min），每隔1min曝气15s，运行80min，静止30min后排水；沉淀池（4）沉淀处理90min后，排水；其他运行条件均不变，运行周期控制为2h，***运行稳定，处理结果见表3。
表3运行周期为2h时，硝酸盐污染饮用水处理前后水质变化
Figure GDA0000430508470000071
实施例4
原水硝酸盐浓度为28mgN/L，向TiO2改性的异养反硝化活性污泥反应器加入16mL混合碳源浓缩液（乙酸浓度为136.4mM，乙醇浓度为34.1mM），碳源添加量为异养反硝化完全去除原水硝酸盐所需总碳源量的61.5%，每隔4min曝气20s，运行50min，静止30min后排水；经电解产氢装置（8）向异养-氢自养反硝化协同的TiO2改性反硝化活性污泥反应器添加240mL氢气（分3次，每次80mL，每次间隔15min），每隔48s曝气12s，运行50min，静止30min后排水；沉淀池（4）沉淀处理60min后，排水；其他运行条件均不变，运行周期控制为1.5h，***运行稳定，处理结果见表5。
表4***运行周期为1.5h时，硝酸盐污染饮用水处理前后水质变化
Figure GDA0000430508470000072

Claims (8)

1.一种利用改性活性污泥两段式处理硝酸盐污染饮用水的方法，其特征在于：待处理原水通入第一个TiO2改性反硝化活性污泥反应器内进行序批式运行处理，控制混合碳源添加量使原水中硝酸盐部分还原，同时产生亚硝酸盐；然后排水入第二个TiO2改性反硝化活性污泥反应器内再次进行反硝化处理，同时通过补充添加混合碳源和氢气实现异养与氢自养反硝化协同作用，将剩余硝酸盐和产生的亚硝酸盐彻底还原为氮气；反硝化处理后的原水进入沉淀池经沉淀处理后再经臭氧消毒和活性炭过滤，即得到去除硝酸盐的能够饮用的原水;
所述反硝化处理后的原水进入沉淀池内，沉淀下含有TiO2的沉淀物，该含有二氧化钛的沉淀物经过酸碱处理后注入第一个TiO2改性反硝化活性污泥反应器内循环利用;
所述沉淀下含有TiO2的沉淀物在沉淀池内经过5-20周期的累积后，分别经10-50mM的NaOH和10-50mM的HCl处理、清水清洗后，注入第一个TiO2改性的异养反硝化活性污泥反应器中，形成TiO2循环利用；
所述TiO2改性反硝化活性污泥反应器中TiO2改性反硝化活性污泥是通过向常规反硝化活性污泥逐步添加TiO2并在序批式条件下培养至污泥体积指数（SVI）在80mL/g以下获得的;活性污泥中TiO2的质量分数为20-60%；活性污泥浓度为3-6g/L。
2.按权利要求1所述的利用改性活性污泥两段式处理硝酸盐污染饮用水的方法，其特征在于：所述第一个TiO2改性反硝化活性污泥反应器中混合碳源的添加量为异养反硝化完全去除待处理原水硝酸盐所需总碳源量的60%-85%。
3.按权利要求1所述的利用改性活性污泥两段式处理硝酸盐污染饮用水的方法，其特征在于：所述第二个TiO2改性反硝化活性污泥反应器中异养与氢自养反硝化协同作用时混合碳源提供的电子供体为异养反硝化完全去除待处理原水硝酸盐所需电子供体的0-30%；剩余所需电子供体由氢气补给。
4.按权利要求1所述的利用改性活性污泥两段式处理硝酸盐污染饮用水的方法，其特征在于：所述混合碳源为乙酸与乙醇的混合物，其中，乙酸与乙醇的摩尔比为4-2:1。
5.按权利要求1所述的利用改性活性污泥两段式处理硝酸盐污染饮用水的方法，其特征在于：所述异养与氢自养反硝化协同作用时补给的氢气，由电解产氢装置间歇提供,并通过抽气泵从反应器顶部注入底部，进行间歇式厌氧曝气。
6.一种权利要求1所述的利用改性活性污泥两段式处理硝酸盐污染饮用水的方法的专用装置，其特征在于：包括原水池（1）、TiO2改性的异养反硝化活性污泥反应器（2）、异养-氢自养反硝化协同的TiO2改性活性污泥反应器（3）、沉淀池（4）、臭氧消毒和活性炭过滤池（5）、储水池（6）、沉淀物处理池（7）、浓缩碳源池（8）、电解产氢装置（9）和气压调节袋（10）；其中原水池（1）、TiO2改性的异养反硝化活性污泥反应器（2）、异养-氢自养反硝化协同的TiO2改性活性污泥反应器（3）、沉淀池（4）、臭氧消毒和活性炭过滤池（5）和储水池（6）依次通过管道串联；浓缩碳源池（8）和气压调节袋（10）设于TiO2改性的异养反硝化活性污泥反应器（2）和异养-氢自养反硝化协同的TiO2改性活性污泥反应器（3）之间。
7.按权利要求6所述的利用改性活性污泥两段式处理硝酸盐污染饮用水的方法的专用装置，其特征在于：所述电解产氢装置（9）的氢气出口与异养-氢自养反硝化协同的TiO2改性活性污泥反应器（3）相通；沉淀物处理池（7）一端与沉淀池（4）相连，另一端与TiO2改性的异养反硝化活性污泥反应器（2）相连；
浓缩碳源池（8）通过蠕动泵分别与TiO2改性的异养反硝化活性污泥反应器（2）和异养-氢自养反硝化协同的TiO2改性活性污泥反应器（3）相连；气压调节袋（10）通过管道分别与TiO2改性的异养反硝化活性污泥反应器（2）和异养-氢自养反硝化协同的TiO2改性活性污泥反应器（3）相通。
8.按权利要求6所述的利用改性活性污泥两段式处理硝酸盐污染饮用水的方法的专用装置，其特征在于：整个装置按照臭氧消毒和活性炭过滤池（5）排水入储水池（6）、沉淀池（4）排水入臭氧消毒和活性炭过滤池（5）、异养-氢自养反硝化协同的TiO2改性活性污泥反应器（3）排水入沉淀池（4）、TiO2改性的异养反硝化活性污泥反应器（2）排水入异养-氢自养反硝化协同的TiO2改性活性污泥反应器（3）、原水进入TiO2改性的异养反硝化活性污泥反应器（2）的先后顺序，序批式自动运行。沉淀池（4）内的沉淀物进入沉淀物处理池（7），经过酸碱处理后，进入TiO2改性的异养反硝化活性污泥反应器（2）;
所述酸碱处理为分别经10-50mM的NaOH和10-50mM的HCl处理。
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