本發明屬于飲用水處理技術領域，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：
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。近年來人們發現，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孳生現象較為普遍。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境，有研究表明41.4％活性炭工藝出水中出現異養菌吸附在活性炭顆粒上的現象，17％的水樣炭粒上出現大腸桿菌，甚至有相當部分(占總數28％)為糞大腸桿菌；這使得微生物對后續的液氯、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的常規條件下，經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生較多代謝產物、內毒素等潛在的危害物質，如蠟樣芽孢桿菌產生的腸毒素等，也對飲用水的衛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水質安全性及控制措施；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,申請號201010148815.6)、干床處理等，但上述技術方案或浸泡/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和循環系統、加熱系統等，或采用高劑量的氯消毒劑，生成氯化消毒副產物風險高，同時對浮游生物和致病菌的控制效果也差強人意。
技術實現要素：
為解決現有技術的缺點和不足之處，本發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，具有持續抑菌效能且對碳粒影響較小，克服了現有技術的短板；且能實現主要反應溶液的重復使用。
本發明目的通過以下技術方案實現：
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生傷害和破壞；cuso4則可進一步產生殺滅和抑制生物活性作用，并可附著在活性炭表面產生持續抑菌效應。
與現有技術相比，本發明具有以下優點及有益效果：
(1)本發明方法耗時短、效率高、對正常生產的影響小。
采用傳統的浸泡法，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)本發明方法不產生二次污染。本發明采用的kmno4、cuso4在給定濃度下均為無毒化學品，在本發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，不會產生消毒副產物，儲存使用方便。
傳統的浸泡法中，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，會對環境產生一定影響；而采用液氯或次氯酸鈉浸泡則可能產生有害的消毒副產物。
(3)本發明方法對后續生產安全不造成隱患。本發明提出的反應條件，不要求調節ph，不會產生酸堿污染；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。
傳統的浸泡法對活性炭顆粒腐蝕性較強，在后續使用過程中易于產生細小微粒的泄露，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，同時容易產生堆積結構坍塌等異常，
(4)本發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)本發明方法中部分硫酸銅可被吸附在碳粒表面，產生持續抑制微生物滋生的作用。
(6)本發明方法不需增設新的設備或構筑物，不需要對現有生產工藝進行改造。
傳統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。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步詳細的描述，但本發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，發現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。
上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發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明的精神實質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，都包含在本發明的保護范圍之內。