本發(fā)明涉及水凈化
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種氫基質(zhì)生物膜反應(yīng)器在去除飲用水中溴酸鹽中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：溴酸鹽（BrO3-）是飲用水經(jīng)臭氧消毒產(chǎn)生的一類副產(chǎn)物，已被國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)定為2B級(jí)潛在致癌物，并且在高劑量時(shí)具有一定的DNA和染色體水平的遺傳毒性。BrO3-已成為影響人們飲水安全的一大隱患。我國(guó)新修訂的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-2006）和《包裝飲用水》（GB19298-2014）均已規(guī)定BrO3-限值為10μg/L。美國(guó)環(huán)保署和歐盟對(duì)BrO3-的規(guī)定為MCL（最大污染水平）不得高于10μg/L。BrO3-具有強(qiáng)穩(wěn)定性、高溶解性、非揮發(fā)性和快遷移性等特點(diǎn)。目前，BrO3-的物化處理方法涉及膜過(guò)濾、光催化、離子交換、化學(xué)還原、電滲析等，但均易產(chǎn)生二次污染，設(shè)備運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高，耗資較大，在實(shí)際應(yīng)用中受到較大限制。生物法作為一種綠色、高效的處理技術(shù)，已被用于處理一些無(wú)機(jī)化合物，如硝酸鹽、硫酸鹽等。另外，飲用水中有機(jī)營(yíng)養(yǎng)缺乏，生物還原過(guò)程中電子供體受到限制，這也阻礙了生物技術(shù)在工程上的應(yīng)用。氫氣作為一種無(wú)毒、廉價(jià)、無(wú)二次污染的無(wú)機(jī)電子供體，應(yīng)用于生物還原將成為一種去除BrO3-的有效途徑。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種氫基質(zhì)生物膜反應(yīng)器在去除飲用水中溴酸鹽中的應(yīng)用。本發(fā)明提供的氫基質(zhì)生物膜反應(yīng)器能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)飲用水中溴酸鹽的高效去除。本發(fā)明提供了所述氫基質(zhì)生物膜反應(yīng)器包括筒體、回流系統(tǒng)、進(jìn)出水管路系統(tǒng)及供氫系統(tǒng)；所述回流系統(tǒng)與筒體的水流出入口連接，保證筒內(nèi)水流向?yàn)樽韵露?；所述進(jìn)出水管路系統(tǒng)中，進(jìn)水口設(shè)在筒體底部，水在中空纖維膜的外部流動(dòng)，由設(shè)在反應(yīng)器上端的出水口排出；所述筒體中心設(shè)有中空纖維膜作為生物膜的附著載體，中空纖維膜的兩端固定在所述筒體兩端；所述中空纖維膜的頂端與供氫系統(tǒng)的氫氣管路連接，氫氣從反應(yīng)器頂部進(jìn)入到中空纖維膜，以無(wú)泡方式從膜的中空纖維膜內(nèi)層擴(kuò)散到外層，排到筒體內(nèi)，再由出水口排出。優(yōu)選的是，所述中空纖維素膜的材質(zhì)為聚氯乙烯。優(yōu)選的是，所述中空纖維素膜的表面積與筒體體積的比為（0.18~0.23）：1m2/L。優(yōu)選的是，所述中空纖維素膜規(guī)格為平均孔徑為0.02μm，內(nèi)徑為1.0mm，外徑為1.66mm。優(yōu)選的是，所述應(yīng)用包括以下步驟：1）將馴化污泥與含有100~1000μg/L的BrO3-的馴化用模擬水混合，排出空氣后通入氫氣，30℃震蕩培養(yǎng)；所述模擬水中包括碳源、氮源和磷酸鹽緩沖液，所述碳源包括濃度為70~90mg/L的NaHCO3；所述氮源包括濃度為30~60mg/L的NaNO3；所述磷酸鹽緩沖液包括Na2HPO4和KH2PO4；待所述模擬水中的NO3-濃度低于0.5mg/L時(shí)，得到馴化中間產(chǎn)物；將所述馴化中間產(chǎn)物與含有100~1000μg/L的BrO3-的馴化用模擬水混合重復(fù)上述馴化步驟，當(dāng)BrO3-的還原速率達(dá)到穩(wěn)定，即BrO3-濃度恒定，得到反應(yīng)器接種用的氫自養(yǎng)菌；2）開(kāi)啟進(jìn)出水管路系統(tǒng)，將掛膜用水以1.0mL/min流速通入上述技術(shù)方案所述的氫基質(zhì)生物膜反應(yīng)器中，接種所述步驟1）得到的反應(yīng)器接種用的氫自養(yǎng)菌，關(guān)閉進(jìn)出水管路系統(tǒng)，開(kāi)啟回流系統(tǒng)、供氫系統(tǒng)和進(jìn)出水管路系統(tǒng)，進(jìn)行反應(yīng)器的掛膜；所述掛膜用水不含BrO3-，包括濃度為44mg/L的NO3-；所述供氫系統(tǒng)提供0.04MPa的氫分壓；所述回流系統(tǒng)提供0.5mL/min的回流流量；3）在反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行20d后，將進(jìn)水流量設(shè)為2.0mL/min，當(dāng)出水中NO3-濃度低于0.5mg/L時(shí)，且中空纖維膜表面附著的生物膜達(dá)到1mm，掛膜完成；4）在體系中通入待處理飲用水水樣，對(duì)所述飲用水中的BrO3-進(jìn)行去除。優(yōu)選的是，所述步驟1）的模擬水包括以下濃度的組分：60mg/L的NaNO3，128mg/L的KH2PO4，200mg/L的MgSO4·7H2O，1mg/L的FeSO4·7H2O，80mg/L的NaHCO3，434mg/L的Na2HPO4，1mg/L的CaCl2·2H2O，0.013mg/L的ZnSO4·7H2O，0.038mg/L的H3BO3，0.001mg/L的CuCl2·2H2O，0.004mg/L的Na2MoO4·2H2O，0.004mg/L的MnCl2·4H2O，0.025mg/L的CoCl2·6H2O、0.001mg/L的NiCl2·6H2O和0.004mg/L的Na2SeO3。優(yōu)選的是，所述步驟4）的去除過(guò)程中pH控制在7.0~7.5。優(yōu)選的是，所述步驟4）的飲用水中NO3--N的濃度不高于10mg/L，SO42-的濃度不高于100mg/L。優(yōu)選的是，所述步驟4）的去除過(guò)程中的氫分壓為0.03~0.05MPa。優(yōu)選的是，所述步驟4）的去除過(guò)程中的進(jìn)水流量為1.5~2.5mL/min，回流水流量為0.5~5mL/min，水力停留時(shí)間為12~20h，進(jìn)水BrO3-濃度不高于1000μg/L。本發(fā)明提供了一種氫基質(zhì)生物膜反應(yīng)器在去除飲用水中溴酸鹽中的應(yīng)用。本發(fā)明提供的氫基質(zhì)生物膜反應(yīng)器可以使水中BrO3-和微生物膜充分接觸，通過(guò)控制氫氣供應(yīng)量、水力停留時(shí)間和進(jìn)水BrO3-濃度而實(shí)現(xiàn)對(duì)BrO3-的快速、安全和高效的去除；且本發(fā)明反應(yīng)器拆卸更換膜組件簡(jiǎn)單方便，氣體利用率高，不產(chǎn)生二次污染。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明提供的氫基質(zhì)生物膜反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例1提供的出水BrO3-濃度動(dòng)態(tài)圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例1提供的出水Br-濃度動(dòng)態(tài)圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例3提供的對(duì)飲用水中BrO3-去除的動(dòng)態(tài)圖。具體實(shí)施方式本發(fā)明提供了所述氫基質(zhì)生物膜反應(yīng)器包括筒體、回流系統(tǒng)、進(jìn)出水管路系統(tǒng)及供氫系統(tǒng)；所述回流系統(tǒng)與筒體的水流出入口連接，保證筒內(nèi)水流向?yàn)樽韵露?；所述進(jìn)出水管路系統(tǒng)中，進(jìn)水口設(shè)在筒體底部，水在中空纖維膜的外部流動(dòng)，由設(shè)在反應(yīng)器上端的出水口排出；所述筒體中心設(shè)有中空纖維膜作為生物膜的附著載體，中空纖維膜的兩端固定在所述筒體兩端；所述中空纖維膜的頂端與供氫系統(tǒng)的氫氣管路連接，氫氣從反應(yīng)器頂部進(jìn)入到中空纖維膜，以無(wú)泡方式從膜的中空纖維膜內(nèi)層擴(kuò)散到外層，排到筒體內(nèi)，再由出水口排出。在本發(fā)明中，所述氫氣的供應(yīng)能夠保證氫自養(yǎng)菌的高效篩選和生長(zhǎng)。在本發(fā)明中，所述氫基質(zhì)生物膜反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖具體參見(jiàn)圖1。本發(fā)明提供的反應(yīng)器包括筒體，本發(fā)明對(duì)筒體的規(guī)格沒(méi)有特殊的限定，采用污水處理反應(yīng)器的常規(guī)規(guī)格即可。具體的在本發(fā)明的實(shí)施例中，采用的是有效容積為1.8L，筒體內(nèi)徑為700mm，高500mm的裝置，所述筒體垂直于地面放置。本發(fā)明提供的生物膜反應(yīng)器包括回流系統(tǒng)，所述回流系統(tǒng)通過(guò)筒體的回流口連接至回流泵再?gòu)姆磻?yīng)器筒體底部的回流進(jìn)水口進(jìn)入筒體，從而保證筒內(nèi)水流向?yàn)樽韵露?；所述回流系統(tǒng)包括回流泵和回流管線；在本發(fā)明中，所述回流系統(tǒng)的作用是實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器中溶液混合均勻，防止筒體下方菌落營(yíng)養(yǎng)過(guò)剩而上方菌落營(yíng)養(yǎng)不足導(dǎo)致掛膜不均勻。本發(fā)明提供的生物膜反應(yīng)器包括進(jìn)出水管路系統(tǒng)；所述進(jìn)出水管路系統(tǒng)包括儲(chǔ)水罐、進(jìn)水管、進(jìn)水泵和出水口，進(jìn)水口設(shè)在筒體底部，水在中空纖維膜的外部流動(dòng)，由設(shè)在反應(yīng)器上端的出水口排出。本發(fā)明提供的反應(yīng)器包括供氫系統(tǒng)，所述供氫系統(tǒng)與氫基質(zhì)生物膜反應(yīng)器頂部的中空纖維膜一端連接，所述供氫系統(tǒng)包括氫氣源和氫氣管線，所述氫氣管線將氫氣通入到中空纖維膜中；氫氣進(jìn)入中空纖維膜后，以無(wú)泡方式從膜的中空纖維膜內(nèi)層擴(kuò)散到外層，為經(jīng)馴化的混合細(xì)菌，即氫自養(yǎng)菌提供H2，沒(méi)有被消耗的H2隨著水流由出水管排出。在本發(fā)明中，所述中空纖維素膜的材質(zhì)優(yōu)選為聚氯乙烯。在本發(fā)明中，所述的生物膜反應(yīng)器，所述中空纖維素膜規(guī)格為平均孔徑為0.02μm，內(nèi)徑為1.0mm，外徑為1.66mm。在本發(fā)明中，所述中空纖維素膜的表面積與筒體體積的比為（0.18~0.23）：1m2/L，更優(yōu)選為0.21：1m2/L。所述筒體的體積以筒體的實(shí)際水容積為準(zhǔn)。在本發(fā)明中，所述應(yīng)用包括以下步驟：1）將馴化污泥與含有100~1000μg/L的BrO3-的馴化用模擬水混合，排出空氣后通入氫氣，30℃震蕩培養(yǎng)；所述模擬水中包括碳源、氮源和磷酸鹽緩沖液，所述碳源包括濃度為70~90mg/L的NaHCO3；所述氮源包括濃度為30~60mg/L的NaNO3；所述磷酸鹽緩沖液包括Na2HPO4和KH2PO4；待所述模擬水中的NO3-濃度低于0.5mg/L時(shí)，得到馴化中間產(chǎn)物；將所述馴化中間產(chǎn)物與含有100~1000μg/L的BrO3-的馴化用模擬水混合重復(fù)上述馴化步驟，當(dāng)BrO3-的還原速率達(dá)到穩(wěn)定，即BrO3-濃度恒定，得到反應(yīng)器接種用的氫自養(yǎng)菌；2）開(kāi)啟進(jìn)出水管路系統(tǒng)，將掛膜用水以1.0mL/min流速通入上述技術(shù)方案所述的氫基質(zhì)生物膜反應(yīng)器中，接種所述步驟1）得到的反應(yīng)器接種用的氫自養(yǎng)菌，關(guān)閉進(jìn)出水管路系統(tǒng)，開(kāi)啟回流系統(tǒng)、供氫系統(tǒng)和進(jìn)出水管路系統(tǒng)，進(jìn)行反應(yīng)器的掛膜；所述掛膜用水不含BrO3-，包括濃度為44mg/L的NO3-；所述供氫系統(tǒng)提供0.04MPa的氫分壓；所述回流系統(tǒng)提供0.5mL/min的回流流量；3）在反應(yīng)器穩(wěn)定運(yùn)行20d后，將進(jìn)水流量設(shè)為2.0mL/min，當(dāng)出水中NO3-濃度低于0.5mg/L時(shí)，且中空纖維膜表面附著的生物膜達(dá)到1mm，掛膜完成；4）在體系中通入待處理飲用水水樣，對(duì)所述飲用水中的BrO3-進(jìn)行去除。本發(fā)明將馴化污泥與含有100~1000μg/L的BrO3-的馴化用模擬水混合，排出空氣后通入氫氣，30℃震蕩培養(yǎng)。本發(fā)明對(duì)所述震蕩培養(yǎng)用裝置沒(méi)有特殊的限定，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的常規(guī)的細(xì)菌培養(yǎng)裝置即可，如塑料血清瓶。本發(fā)明對(duì)空氣的排出方法沒(méi)有特殊的限定，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的排出空氣方法即可，如通入氮?dú)?~10min。本發(fā)明優(yōu)選采用振蕩器進(jìn)行恒溫震蕩培養(yǎng)。在本發(fā)明中，所述馴化污泥為污水處理廠厭氧池中的污泥。在本發(fā)明中，所述馴化污泥與馴化用模擬水的體積比優(yōu)選為1：9。在本發(fā)明中，所述模擬水中包括碳源、氮源和磷酸鹽緩沖液，所述碳源優(yōu)選為NaHCO3，所述NaHCO3的濃度優(yōu)選為70~90mg/L，更優(yōu)選為80mg/L;所述氮源優(yōu)選為NaNO3，所述NaNO3的濃度優(yōu)選為30~60mg/L，更優(yōu)選為60mg/L；所述磷酸鹽緩沖液優(yōu)選由Na2HPO4和KH2PO4配置而成，所述Na2HPO4的濃度優(yōu)選為400~450mg/L，更優(yōu)選為434mg/L，所述KH2PO4的濃度優(yōu)選為110~145mg/L，更優(yōu)選為128mg/L，所述磷酸鹽緩沖液的pH值優(yōu)選為6.5~7.5，更優(yōu)選為7.0。在本發(fā)明中，所述模擬水優(yōu)選包括微量元素，以滿足微生物的正常生長(zhǎng)代謝，如鐵、鈣、鋅、硼、鈷、銅、鉬、錳等。本發(fā)明對(duì)所述各微量元素的濃度沒(méi)有特殊的限制，采用能夠滿足微生物生長(zhǎng)代謝的常規(guī)微量元素濃度即可。在本發(fā)明中，所述步驟1）的模擬水包括以下濃度的組分：60mg/L的NaNO3，128mg/L的KH2PO4，200mg/L的MgSO4·7H2O，1mg/L的FeSO4·7H2O，80mg/L的NaHCO3，434mg/L的Na2HPO4，1mg/L的CaCl2·2H2O，0.013mg/L的ZnSO4·7H2O，0.038mg/L的H3BO3，0.001mg/L的CuCl2·2H2O，0.004mg/L的Na2MoO4·2H2O，0.004mg/L的MnCl2·4H2O，0.025mg/L的CoCl2·6H2O、0.001mg/L的NiCl2·6H2O和0.004mg/L的Na2SeO3。待所述模擬水中的NO3-濃度持續(xù)低于0.5mg/L后，得到馴化中間產(chǎn)物；得到馴化中間產(chǎn)物后，本發(fā)明將所述馴化中間產(chǎn)物與含有100~1000μg/L的BrO3-的馴化用模擬水混合重復(fù)上述馴化步驟，當(dāng)BrO3-的還原速率達(dá)到穩(wěn)定，即BrO3-濃度持續(xù)恒定時(shí)，得到反應(yīng)器接種用的氫自養(yǎng)菌；所述反應(yīng)器接種用的氫自養(yǎng)菌包括反硝化細(xì)菌和BrO3-還原菌。所述馴化中間產(chǎn)物與模擬水的體積比優(yōu)選為1：9。得到反應(yīng)器接種用的氫自養(yǎng)菌后，本發(fā)明開(kāi)啟進(jìn)出水管路系統(tǒng)，將掛膜用水以1.0mL/min通入上述技術(shù)方案所述的氫基質(zhì)生物膜反應(yīng)器中，接種反應(yīng)器接種用氫自養(yǎng)菌，關(guān)閉進(jìn)出水管路系統(tǒng)，開(kāi)啟回流系統(tǒng)供氫系統(tǒng)和進(jìn)出水管路系統(tǒng)，進(jìn)行反應(yīng)器的掛膜；所述掛膜用水不含BrO3-，包括濃度為44mg/L的NO3-；所述供氫系統(tǒng)提供0.04MPa的氫分壓；所述回流系統(tǒng)提供0.5mL/min的進(jìn)水流量；本發(fā)明穩(wěn)定運(yùn)行20d后，將進(jìn)水流量設(shè)為2.0mL/min，當(dāng)出水中NO3-濃度持續(xù)低于0.5mg/L時(shí)，且中空纖維膜表面附著生物膜呈黃褐色且厚度達(dá)到1mm，掛膜完成；掛膜完成后，本發(fā)明在體系中通入待處理飲用水水樣，對(duì)所述水中的BrO3-進(jìn)行去除。在本發(fā)明中，所述去除過(guò)程中pH控制在7.0~7.5，更優(yōu)選為7.0。在本發(fā)明中，所述飲用水水中NO3--N的濃度不高于10mg/L，SO42-的濃度不高于100mg/L。在本發(fā)明中，所述去除過(guò)程中的氫分壓為0.03~0.05MPa，優(yōu)選為0.04MPa。在本發(fā)明中，所述去除過(guò)程中的進(jìn)水流量為1.5~2.5mL/min，優(yōu)選為2.0mL/min，回流水流量為0.5~5mL/min，優(yōu)選為2.0mL/min。在本發(fā)明中，所述水力停留時(shí)間為12~20h，優(yōu)選為15h；進(jìn)水BrO3-濃度不高于1000μg/L。下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述的一種氫基質(zhì)生物膜反應(yīng)器在去除飲用水中BrO3-中的應(yīng)用做進(jìn)一步詳細(xì)的介紹，本發(fā)明的技術(shù)方案包括但不限于以下實(shí)施例。實(shí)施例1配制馴化用模擬水：以NaHCO3為無(wú)機(jī)碳源；以NaNO3為無(wú)機(jī)氮源；配制混有碳源、氮源和微量元素的磷酸鹽緩沖液（Na2HPO4+KH2PO4），調(diào)節(jié)緩沖液的pH為7.0；所述馴化用模擬水的具體成分和濃度見(jiàn)表1。表1馴化用模擬水成分表大量元素濃度/（mg/L）微量元素濃度/（mg/L）NaNO360ZnSO4·7H2O0.013KH2PO4128H3BO30.038MgSO4·7H2O200CuCl2·2H2O0.001FeSO4·7H2O1Na2MoO4·2H2O0.004NaHCO380MnCl2·4H2O0.004Na2HPO4434CoCl2·6H2O0.025CaCl2·2H2O1NiCl2·6H2O0.001Na2SeO30.004氫自養(yǎng)菌的馴化：將取自桂林市七里店污水處理廠的厭氧池污泥作為馴化污泥，取30mL接種至270mL模擬水中，并加入1000μg/L的BrO3-?；旌暇鶆蚝笞⑷胨芰涎迤浚捎猛ㄈ氲?dú)獾姆椒ǔド喜靠諝?，并通入足夠的氫氣，?0℃的恒溫條件下震蕩培養(yǎng)。當(dāng)檢測(cè)到溶液中的NO3--N和NO2--N被完全降解后，再取30mL反應(yīng)器中的培養(yǎng)物，接種至270mL模擬水中，并加入1000μg/L的BrO3-，重復(fù)上述過(guò)程，當(dāng)BrO3-的還原速率達(dá)到穩(wěn)定，馴化完成，得到反應(yīng)器接種用的氫自養(yǎng)菌。氫基質(zhì)生物膜反應(yīng)器掛膜：將馴化好的氫自養(yǎng)菌接種到反應(yīng)器，并開(kāi)始掛膜。掛膜初期，進(jìn)水中不添加污染物BrO3-，NO3-濃度為44mg/L（NO3--N濃度為10mg/L），保持0.04MPa的氫分壓，進(jìn)水流量為1mL/min，以培養(yǎng)生物膜。在反應(yīng)器運(yùn)行20d后，將進(jìn)水流量設(shè)為2.0mL/min，當(dāng)出水中NO3-濃度持續(xù)低于0.5mg/L，且中空纖維膜表面均勻附著大量的黃褐色生物固體，生物固體的厚度達(dá)到1mm左右，即掛膜完成。此時(shí)，進(jìn)水投加1mg/LBrO3-。為了驗(yàn)證氫自養(yǎng)菌對(duì)BrO3-具有還原作用，設(shè)置空白對(duì)照試驗(yàn)，將通入的H2改為N2，各組的試驗(yàn)條件如表2所示。表2空白對(duì)照試驗(yàn)條件壓力/(MPa)BrO3-/(mg/L)pH溫度/(℃)實(shí)驗(yàn)組（氫氣）0.0417.230對(duì)照組（氮?dú)猓?.0417.230取樣及分析：每隔12小時(shí)取樣1次，經(jīng)0.45μm濾膜過(guò)濾后，4℃條件下保存，以待檢測(cè)。NO3-、BrO3-和Br-濃度采用ICS-1000型離子色譜儀（美國(guó)戴安公司）測(cè)定，其中色譜柱為IonPacAS19，保護(hù)柱為IonPacAG19，淋洗液為KOH；pH值由PHS-3C型酸度計(jì)測(cè)定。實(shí)施效果：圖2和圖3顯示了反應(yīng)器出水BrO3-濃度和Br-濃度動(dòng)態(tài)圖?？梢钥闯觯ㄈ霘錃獾姆磻?yīng)器中出水BrO3-濃度降低明顯，由初始的1.02mg/L降至0.56mg/L，去除率達(dá)到44.5%，Br-濃度隨時(shí)間推移逐漸升高，至反應(yīng)結(jié)束時(shí)為0.29mg/L；對(duì)照實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)器沒(méi)有通入氫氣，經(jīng)過(guò)120h的反應(yīng)期后BrO3-濃度降低不明顯，Br-濃度均沒(méi)有明顯增加。由此說(shuō)明，在氫氣的作用下，氫自養(yǎng)菌有效將BrO3-去除。實(shí)施例2反應(yīng)器對(duì)桶裝水中超標(biāo)BrO3-的去除：采用實(shí)施步驟4）所述方法對(duì)超標(biāo)桶裝飲用水中的BrO3-進(jìn)行處理。采集市售的部分BrO3-超標(biāo)的桶裝水作為反應(yīng)器的原水。采集水樣中的BrO3-濃度超出《飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749—2006）限定值（10μg/L）的0.2~1倍，即進(jìn)水中BrO3-的濃度為12~20μg/L。調(diào)節(jié)反應(yīng)器進(jìn)水流量2.5mL/min，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)出水中BrO3-和Br-的濃度。反應(yīng)器連續(xù)運(yùn)行10d的出水BrO3-和Br-的濃度范圍見(jiàn)表3。表3反應(yīng)器出水水質(zhì)BrO3-濃度/（μg/L）Br-濃度/（μg/L）BrO3-去除率<0.56~10>96%實(shí)施例3反應(yīng)器對(duì)自來(lái)水中BrO3-的去除：為了更好考察反應(yīng)器對(duì)不同濃度BrO3-的去除性能，以投加BrO3-的自來(lái)水作為反應(yīng)器的進(jìn)水。反應(yīng)器進(jìn)水BrO3-設(shè)置為0.1、0.5和1.0mg/L。同時(shí)，自來(lái)水中也含有NO3--N和SO42-，通過(guò)投加硝酸鹽和硫酸鹽使進(jìn)水NO3--N濃度為10mg/L，SO42-的濃度為50mg/L。采用實(shí)施步驟4）所述方法考察反應(yīng)器的處理性能。反應(yīng)器出水水質(zhì)如圖4所示。第一階段，投加BrO3-濃度為0.1mg/L，進(jìn)水NO3--N和SO42-濃度分別為10mg/L和50mg/L，氫分壓為0.04MPa。由于進(jìn)水NO3--N濃度較低，因此反硝化效果非常好，出水NO3--N和NO2--N濃度均達(dá)到未檢出的水平。出水SO42-濃度也持續(xù)降低。反應(yīng)器對(duì)低濃度的BrO3-具有良好的去除效果，第12d時(shí)出水BrO3-濃度已小于0.01mg/L，至第一階段結(jié)束時(shí)出水中未檢測(cè)出BrO3-，去除率接近100%，生物膜去除通量達(dá)0.005g/m2·d。Br-濃度隨著BrO3-還原逐漸升高，至20d時(shí)出水濃度高達(dá)0.062mg/L。第21d起，增加進(jìn)水BrO3-濃度至0.5mg/L，表面負(fù)荷提高到0.023g/m2·d。從圖中可以看出，出水BrO3-濃度持續(xù)降低。第40d時(shí)，出水BrO3-濃度為0.065mg/L，去除率為87%，去除通量達(dá)到0.020g/m2·d，出水中Br-濃度為0.301mg/L。第41d時(shí)，繼續(xù)增大BrO3-濃度至1mg/L，進(jìn)水表面負(fù)荷提高至0.045g/m2·d。至該階段運(yùn)行結(jié)束時(shí)，出水BrO3-濃度為0.148mg/L，去除率有85.2%，去除通量達(dá)0.039g/m2·d。第61d時(shí)，為了增強(qiáng)還原效果，保持進(jìn)水濃度和流速不變的情況下提高氫氣壓力至0.05MPa。結(jié)果表明，提高氫氣壓力能增強(qiáng)BrO3-的還原速率，出水濃度明顯降低，至80d時(shí)出水BrO3-濃度為0.093mg/L，去除率為90.7%，去除通量為0.041g/m2·d?？傮w上看，當(dāng)進(jìn)水BrO3-濃度為0.1mg/L時(shí)，出水BrO3-的濃度小于0.01mg/L（標(biāo)準(zhǔn)限值）。雖然后兩種負(fù)荷條件下出水BrO3-的濃度均高于0.01mg/L，但兩者的進(jìn)水濃度至少是標(biāo)準(zhǔn)限值的50倍以上，而且兩種條件下的去除接近于90%，說(shuō)明反應(yīng)器對(duì)BrO3-的去除效果仍然良好，尤其對(duì)于高濃度BrO3-的條件下（0.5mg/L）。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3