本發(fā)明屬于飲用水處理技術(shù)領域，具體涉及一種用于控制活性炭濾池中孳生生物的方法。
背景技術(shù)：
臭氧-活性炭工藝是重要的飲用水深度處理工藝之一，可有效去除微污染原水中的大分子和難降解有機污染物，目前已在歐美多國及我國廣州南洲、深圳梅林和南山、上海源江等多個大型水廠得到應用。近年來人們發(fā)現(xiàn)，隨著活性炭使用年限的增加，多種浮游生物包括紅蟲、搖蚊幼蟲等和一些潛在致病菌種如蠟樣桿菌、假單胞菌、金黃色葡萄球菌等在活性炭濾池內(nèi)孳生現(xiàn)象較為普遍。深圳市筆架山水廠實際運行中，出水多次檢出劍水蚤、線蟲等微型動物；同時有陰溝腸桿菌和棲稻單胞菌等條件致病菌檢出。另一方面，活性炭床的泄露微粒又為這些生物特別是致病菌提供了還原性微環(huán)境，有研究表明41.4％活性炭工藝出水中出現(xiàn)異養(yǎng)菌吸附在活性炭顆粒上的現(xiàn)象，17％的水樣炭粒上出現(xiàn)大腸桿菌，甚至有相當部分(占總數(shù)28％)為糞大腸桿菌；這使得微生物對后續(xù)的液氯、紫外線燈等消毒措施具有很強的抵抗性，如有報道指出，在ph＝7.4的常規(guī)條件下，經(jīng)2mg/l的氯30min滅活后，所有微生物均能存活；這就迫使水廠加大消毒劑的用量，從而增加了消毒副產(chǎn)物生成風險。此外大量孳生的浮游生物和潛在致病菌還可產(chǎn)生較多代謝產(chǎn)物、內(nèi)毒素等潛在的危害物質(zhì)，如蠟樣芽孢桿菌產(chǎn)生的腸毒素等，也對飲用水的衛(wèi)生安全形成嚴重威脅。由于臭氧預處理會延長活性炭的使用壽命，同時考慮到使用成本，一般水廠活性炭填料的使用周期可長達2-3年。如何建立安全高效的殺滅活性炭濾池中的孳生生物、解決工藝出水的微生物安全問題已成為相關水廠的技術(shù)難題。
目前水廠多采用氨、氯、氯胺、食鹽等對活性炭濾池定期浸泡(張金松,喬鐵軍.臭氧生物活性炭技術(shù)水質(zhì)安全性及控制措施；王輝.生物活性炭工藝中生物風險及控制措施研究)或物理加熱(一種利用熱處理控制飲用水臭氧/生物活性碳工藝浮游動物繁殖的方法,申請?zhí)?01010148815.6)、干床處理等，但上述技術(shù)方案或浸泡/干化時間較長，對水廠的正常運行影響較大，同時也易影響活性炭顆粒的穩(wěn)定性，造成更多微小炭粒的生成和流失；或需配備設置復雜且使用率較低的熱水管路系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)等，或采用高劑量的氯消毒劑，生成氯化消毒副產(chǎn)物風險高，同時對浮游生物和致病菌的控制效果也差強人意。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足之處，本發(fā)明的目的在于提供控制活性炭濾池中孳生生物的方法，該方法采用高濃度“高錳酸鉀+硫酸銅”快速淋洗、浸泡，應用簡便安全，成本低廉，無毒害性原輔材料，需時短，對微生物去除效率高，具有持續(xù)抑菌效能且對碳粒影響較小，克服了現(xiàn)有技術(shù)的短板；且能實現(xiàn)主要反應溶液的重復使用。
本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：
一種用于控制活性炭濾池中孳生生物的方法，包括以下步驟：
(1)將待清洗活性炭濾池停止工作，瀝除存水后，加入50-100mg/l(以mn計)的kmno4溶液浸泡5-10min；
(2)步驟(1)浸泡完成后瀝除kmno4溶液，然后加入5-20mg/l(以cu計)的cuso4溶液浸泡10-30min，浸泡結(jié)束后，反沖洗至反沖液中cu含量≤1.0mg/l即可。
瀝除的kmno4溶液和cuso4溶液經(jīng)纖維濾芯過濾后，適當補充相應的高錳酸鉀或硫酸銅可重新使用。
根據(jù)實際生物孳生情況，活性炭濾池采用kmno4溶液和cuso4溶液浸泡處理時間間隔可為2-6個月。
本發(fā)明提出方法的主要機理是先利用kmno4的氧化性，在不破壞碳粒的條件下，對活性炭表層附著生長的各種微生物進行殺滅，并對部分較大生物體產(chǎn)生傷害和破壞；cuso4則可進一步產(chǎn)生殺滅和抑制生物活性作用，并可附著在活性炭表面產(chǎn)生持續(xù)抑菌效應。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點及有益效果：
(1)本發(fā)明方法耗時短、效率高、對正常生產(chǎn)的影響小。
采用傳統(tǒng)的浸泡法，浸泡時間超過8-12h，加上反沖洗時間會超過12h，對正常生產(chǎn)造成一定影響；采用干床法則是將整個濾池的水全部清空，晾曬4天以上，耗時更長；加熱法也需要耗時1h以上，加上反沖洗時間至少1.5h。本專利采用的快速淋洗耗時最短僅需10-15min，加上反沖洗時間也不會超過0.5h。
(2)本發(fā)明方法不產(chǎn)生二次污染。本發(fā)明采用的kmno4、cuso4在給定濃度下均為無毒化學品，在本發(fā)明給定使用條件下安全無污染。采用的kmno4本身即一種較溫和氧化劑，不會產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物，儲存使用方便。
傳統(tǒng)的浸泡法中，有時需要采用一定濃度的鹽溶液浸泡，浸泡水及反沖洗水鹽分高，會對環(huán)境產(chǎn)生一定影響；而采用液氯或次氯酸鈉浸泡則可能產(chǎn)生有害的消毒副產(chǎn)物。
(3)本發(fā)明方法對后續(xù)生產(chǎn)安全不造成隱患。本發(fā)明提出的反應條件，不要求調(diào)節(jié)ph，不會產(chǎn)生酸堿污染；在中性反應條件下kmno4保持一定氧化能力的同時，對碳粒的損傷可降低到最小。
傳統(tǒng)的浸泡法對活性炭顆粒腐蝕性較強，在后續(xù)使用過程中易于產(chǎn)生細小微粒的泄露，造成安全隱患；采用干床法由于空床時間較長，容易破壞活性炭原有的正常生物相，同時容易產(chǎn)生堆積結(jié)構(gòu)坍塌等異常，
(4)本發(fā)明方法中的試劑均為常見化學試劑，瀝除的溶液a和溶液b經(jīng)纖維濾芯過濾后，適當補充相應的高錳酸鉀或硫酸銅可反復多次使用，成本低廉；使用方便；反應溶液保存方便，效果持久。
(5)本發(fā)明方法中部分硫酸銅可被吸附在碳粒表面，產(chǎn)生持續(xù)抑制微生物滋生的作用。
(6)本發(fā)明方法不需增設新的設備或構(gòu)筑物，不需要對現(xiàn)有生產(chǎn)工藝進行改造。
傳統(tǒng)物理加熱法需要敷設維護管理復雜且使用頻率效率低、安全隱患高的熱水管路系統(tǒng)。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
實施例1：某大型自來水廠采用臭氧-活性炭工藝處理微污染地表水源水，新炭使用5個月后進行檢測，發(fā)現(xiàn)活性炭表面生物相豐富，使用12個月后有蠟樣桿菌和金黃色葡萄球菌檢出。活性炭濾池為4m×4m×1.5m，將2.64kg的固體kmno4溶解到16m3自來水中配成57.4mg/l(以mn計)的kmno4溶液，并將0.54kg的cuso4固體溶解到16m3自來水中配成13.5mg/l(以cu計)的溶液；將二者先后通過泵投加到活性炭濾池中進行淋洗、浸泡，其中采用kmno4溶液浸泡5min，采用cuso4溶液浸泡20min。運行穩(wěn)定后無蠟樣桿菌和金黃色葡萄球菌檢出。
上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。