申请日2010.10.06
公开(公告)日2012.08.22
IPC分类号B01D21/01; C02F1/52
摘要
提供一种在生物水处理工艺中用于处理水的混合物，其包含基于有机物质的絮凝剂、微量营养素;和聚合物。所述絮凝剂、微量营养素和聚合物以预定的比例混合，以增强所述生物水处理。所述混合物特别适合于增强颗粒的絮凝、减少膜生物反应器中膜表面上的结垢、在生物处理体系中促进磷和/或氮被生物有机体吸收、在生物水处理体系中提高生物有机体和/或絮凝物的生物活性，和促进膜生物反应器中的通量。
翻译权利要求书
1.一种在生物水处理工艺中用于处理水的混合物，包含：
基于有机物质的絮凝剂;
微量营养素;和
聚合物;
其中所述絮凝剂、所述微量营养素和所述聚合物以预定的比例混合 以增强所述生物水处理。
2.根据权利要求1的用于处理水的混合物，其中所述絮凝剂、所 述微量营养素和所述聚合物以协同量加入所述水中以增强所述生物水 处理。
3.根据权利要求1或权利要求2的用于处理水的混合物，其中所 述混合物包含20-60重量份所述絮凝剂、4-8重量份所述微量营养素和 1-5重量份所述聚合物。
4.根据前述权利要求任一项的用于处理水的混合物，其中所述絮 凝剂以8-17mg/升水的量提供，所述微量营养素以0.2-1mg/升水的量 提供，和所述聚合物以1.5-3mg/升水的量提供。
5.根据前述权利要求任一项的用于处理水的混合物，其中所述絮 凝剂可生物降解。
6.根据前述权利要求任一项的用于处理水的混合物，其中所述絮 凝剂是天然基于有机物质的絮凝剂。
7.根据前述权利要求任一项的用于处理水的混合物，其中所述絮 凝剂是基于淀粉的絮凝剂。
8.根据前述权利要求任一项的用于处理水的混合物，其中所述微 量营养素包含选自铁、锌、钠、镁和锰盐的盐。
9.根据权利要求8的用于处理水的混合物，其中所述微量营养素 包含多种无机盐。
10.根据权利要求8或权利要求9的用于处理水的混合物，其中所 述微量营养素包含氯化铁(FeCl3)、硫酸镁(MgSO4)、硫酸钠(Na2SO4)、硫 酸锌(ZnSO4)和氯化锰(MnCl2)中的一种或多种。
11.根据权利要求1-7任一项的用于处理水的混合物，其中所述微 量营养素包含酵母。
12.根据前述权利要求任一项的用于处理水的混合物，其中所述聚 合物是天然存在的聚合物。
13.根据前述权利要求任一项的用于处理水的混合物，其中所述聚 合物是壳聚糖。
14.一种用于生物水处理工艺的试剂，所述试剂包含：
微量营养素;和
天然存在的聚合物;
其中所述试剂与絮凝剂以协同量加入所述工艺。
15.根据权利要求14的试剂，其中所述试剂在所述絮凝剂之前或 者与其同时加入所述工艺。
16.根据权利要求14或权利要求15的试剂，其中所述试剂包含 4-8重量份所述微量营养素和1-5重量份所述聚合物，并且与20-60重 量份所述絮凝剂一起施用。
17.根据权利要求14-16任一项的试剂，其中聚合物/微量营养素 比例为0.2/1.5mg至1/3mg/升处理的水。
18.根据权利要求14-17任一项的试剂，其中所述微量营养素包含 选自铁、锌、钠、镁和锰盐的盐。
19.根据权利要求18的试剂，其中所述微量营养素包含多种无机 盐。
20.根据权利要求18或权利要求19的试剂，其中所述微量营养素 包含氯化铁(FeCl3)、硫酸镁(MgSO4)、硫酸钠(Na2SO4)、硫酸锌(ZnSO4) 和氯化锰(MnCl2)中的一种或多种。
21.根据权利要求14-17任一项的试剂，其中所述微量营养素包含 酵母。
22.根据权利要求14-21任一项的试剂，其中所述聚合物是天然存 在的聚合物。
23.根据权利要求14-22任一项的试剂，其中所述聚合物是壳聚 糖。
24.一种生物水处理体系，包含：
基于有机物质的絮凝剂;
微量营养素;和
聚合物;
所述絮凝剂、所述微量营养素和所述聚合物以预定的协同比例混合 并且在生物水处理工艺中加入到水中。
25.根据权利要求24的生物水处理体系，其中所述絮凝剂、微量 营养素和聚合物在加入水处理工艺前以所述预定的协同比例一起混合。
26.根据权利要求24的生物水处理体系，其中所述絮凝剂、微量 营养素和聚合物在所述水处理工艺中混合。
27.根据权利要求24-26任一项的生物水处理体系，其中所述生物 水处理工艺包括膜生物反应器。
28.根据权利要求24-26任一项的生物水处理体系，其中所述生物 水处理工艺包括浸没的海绵。
29.根据权利要求24-26任一项的生物水处理体系，其中所述生物 水处理工艺包括浸没的膜生物反应器。
30.根据权利要求24-29任一项的生物水处理体系，其包含20-60 重量份所述絮凝剂、4-8重量份所述微量营养素和1-5重量份所述聚合 物。
31.根据权利要求24-30任一项的生物水处理体系，其中所述絮凝 剂以8-17mg/升水的量提供，所述微量营养素以0.2-1mg/升水的量提 供，和所述聚合物以1.5-3mg/升水的量提供。
32.根据权利要求24-31任一项的生物水处理体系，其中所述絮凝 剂可生物降解。
33.根据权利要求24-32任一项的生物水处理体系，其中所述絮凝 剂是天然基于有机物质的絮凝剂。
34.根据权利要求33的生物水处理体系，其中所述絮凝剂是基于 淀粉的絮凝剂。
35.根据权利要求24-34任一项的生物水处理体系，其中所述微量 营养素包含选自铁、锌、钠、镁和锰盐的盐。
36.根据权利要求35的生物水处理体系，其中所述微量营养素包 含多种无机盐。
37.根据权利要求35或权利要求36的生物水处理体系，其中所述 微量营养素包含氯化铁(FeCl3)、硫酸镁(MgSO4)、硫酸钠(Na2SO4)、硫酸 锌(ZnSO4)和氯化锰(MnCl2)中的一种或多种。
38.根据权利要求24-34任一项的生物水处理体系，其中所述微量 营养素包含酵母。
39.根据权利要求24-38任一项的生物水处理体系，其中所述聚合 物是天然存在的聚合物。
40.根据权利要求24-39任一项的生物水处理体系，其中所述聚合 物是壳聚糖。
41.一种处理水的生物方法，包括以下步骤：
将微量营养素、聚合物和基于有机物质的絮凝剂以预定的协同比例 加入需要处理的水中;和
使所得的处理的水形成絮凝物。
42.根据权利要求41的处理水的生物方法，进一步包括从所述水 中除去所述絮凝物。
43.根据权利要求41或权利要求42的处理水的生物方法，其中所 述微量营养素、所述聚合物和所述基于有机物质的絮凝剂分别加入所述 水中。
44.根据权利要求41或权利要求42的处理水的生物方法，其中所 述微量营养素和/或所述聚合物在所述絮凝剂之前或者与其同时加入。
45.根据权利要求41或权利要求42的处理水的生物方法，其中所 述微量营养素、所述聚合物和所述基于有机物质的絮凝剂在加入所述水 中之前一起混合。
46.根据权利要求41-45任一项的处理水的生物方法，其中将 20-60重量份所述絮凝剂、4-8重量份所述微量营养素和1-5重量份所 述聚合物加入所述水中。
47.根据权利要求41-46任一项的处理水的生物方法，其中所述絮 凝剂以8-17mg/升水的量提供，所述微量营养素以0.2-1mg/升水的量 提供，和所述聚合物以1.5-3mg/升水的量提供。
48.根据权利要求41-47任一项的处理水的生物方法，其中所述絮 凝剂可生物降解。
49.根据权利要求41-48任一项的处理水的生物方法，其中所述絮 凝剂是天然基于有机物质的絮凝剂。
50.根据权利要求49的处理水的生物方法，其中所述絮凝剂是基 于淀粉的絮凝剂。
51.根据权利要求41-50任一项的处理水的生物方法，其中所述微 量营养素包含选自铁、锌、钠、镁和锰盐的盐。
52.根据权利要求51的处理水的生物方法，其中所述微量营养素 包含多种无机盐。
53.根据权利要求51或权利要求52的处理水的生物方法，其中所 述微量营养素包含氯化铁(FeCl3)、硫酸镁(MgSO4)、硫酸钠(Na2SO4)、硫 酸锌(ZnSO4)和氯化锰(MnCl2)中的一种或多种。
54.根据权利要求41-50任一项的处理水的生物方法，其中所述微 量营养素包含酵母。
55.根据权利要求41-54任一项的处理水的生物方法，其中所述聚 合物是天然存在的聚合物。
56.根据权利要求55的处理水的生物方法，其中所述聚合物是壳 聚糖。
57.一种增强基于有机物质的絮凝剂在水的生物处理中的效率的 方法，所述方法包括在絮凝剂加入水中之前或者同时，将所述絮凝剂与 协同量的微量营养素和聚合物合并。
58.根据权利要求57所述的方法，其中将所述微量营养素和聚合 物与所述基于有机物质的絮凝剂在用于处理所述水的生物水处理设备 中进行合并。
59.一种在生物水处理工艺中改性通过使用絮凝剂制得的絮凝物 的方法，包括：
将所述絮凝剂、微量营养素和聚合物分别或者同时地以预定的协同 比例加入需要处理的水中。
60.根据权利要求59的改性絮凝物的方法，其中所述特性是所述 絮凝物的尺寸、生物活性、密度、沉降速率、粘度、表面性能、污泥体 积指数(SVI)和区域沉降速度(ZSV)中的一个或多个。
61.权利要求59或权利要求60的改性絮凝物的方法，其中将20-60 重量份所述絮凝剂、4-8重量份所述微量营养素和1-5重量份所述聚合 物加入所述水中。
62.根据权利要求59-61任一项的改性絮凝物的方法，其中所述絮 凝剂以8-17mg/升处理的水的量提供，所述微量营养素以0.2-1mg/升 处理的水的量提供，和所述聚合物以1.5-3mg/升处理的水的量提供。
63.根据权利要求59-62任一项的改性絮凝物的方法，其中所述絮 凝剂可生物降解。
64.根据权利要求59-63任一项的改性絮凝物的方法，其中所述絮 凝剂是天然基于有机物质的絮凝剂。
65.根据权利要求64的改性絮凝物的方法，其中所述絮凝剂是基 于淀粉的絮凝剂。
66.根据权利要求59-65任一项的改性絮凝物的方法，其中所述微 量营养素包含选自铁、锌、钠、镁和锰盐的盐。
67.根据权利要求66的改性絮凝物的方法，其中所述微量营养素 包含多种无机盐。
68.根据权利要求66或权利要求67的改性絮凝物的方法，其中所 述微量营养素包含氯化铁(FeCl3)、硫酸镁(MgSO4)、硫酸钠(Na2SO4)、硫 酸锌(ZnSO4)和氯化锰(MnCl2)中的一种或多种。
69.根据权利要求59-65任一项的改性絮凝物的方法，其中所述微 量营养素包含酵母。
70.根据权利要求59-69任一项的改性絮凝物的方法，其中所述聚 合物是天然存在的聚合物。
71.根据权利要求70的改性絮凝物的方法，其中所述聚合物是壳 聚糖。
72.一种处理水的方法，包括以下步骤：
将基于有机物质的絮凝剂、微量营养素和聚合物加入所述水中;
其中所述絮凝剂、所述微量营养素和所述聚合物以预定的协同比例 混合到所述水中，以增强颗粒在所述水中的絮凝。
73.一种处理水的方法，包括以下步骤：
将基于有机物质的絮凝剂、微量营养素和聚合物加入所述水中;
其中所述絮凝剂、所述微量营养素和所述聚合物以预定的协同比例 混合到所述水中，以减少用于处理所述水的膜生物反应器中膜表面上的 结垢。
74.一种处理水的方法，包括以下步骤：
将基于有机物质的絮凝剂、微量营养素和聚合物加入所述水中;
其中所述絮凝剂、所述微量营养素和所述聚合物以预定的协同比例 混合到所述水中，以在用于处理所述水的生物处理体系中提高磷和/或 氮被生物有机体吸收。
75.一种处理水的方法，包括以下步骤：
将基于有机物质的絮凝剂、微量营养素和聚合物加入所述水中;
其中所述絮凝剂、所述微量营养素和所述聚合物以预定的协同比例 混合到所述水中，以在用于处理所述水的生物处理体系中提高生物有机 体和/或絮凝物的生物活性。
76.一种处理水的方法，包括以下步骤：
将基于有机物质的絮凝剂、微量营养素和聚合物加入所述水中;
其中所述絮凝剂、所述微量营养素和所述聚合物以预定的协同比例 混合到所述水中，以促进用于处理所述水的膜生物反应器中的通量。
说明书
增强生物水处理的方法
发明领域
本发明涉及特别地但不仅仅是使用生物处理体系例如膜生物反应 器的生物水和废水处理。然而，将理解本发明不限于该特定应用领域。
贯穿本文献使用的术语“水”包括进行处理或者需要处理的任何水， 特别是但不仅仅是工业和城市废水、灰水、黑水、生活和农业废水等。
发明背景
贯穿本说明书的现有技术的任何论述将无论如何不被看作是认可 该现有技术被广泛已知或者形成本领域的普通公知常识的一部分。
生物处理是水处理工业中的公知技术。细菌和其它微生物通过吸收 致污物而用于处理水中的致污物。例如，活化污泥是生物水处理中普遍 使用的工艺。将空气通入水以生长生物絮凝剂，其用于减少废物的有机 含量。活化污泥是从水中除去污染物的常见方法。该工艺特别用于生活 废物(污水)的处理。
在活化污泥工艺中，在敞开的充气池中使大量空气鼓泡通过含有溶 解的有机物质的废水。体系中存在的细菌和其它微生物类型需要氧气以 存活、生长和繁殖，以使得消耗废物中溶解的有机“食物”或污染物。 当废物被充分处理时，过量的废物(混合液)排入沉降池。上清液因此流 出，在排出之前进行进一步处理。沉降的物质-污泥可以返回充气系统 的头部以使进入池中的新废物重新接种。余下的污泥在抛弃前进一步处 理。
术语“活化污泥”是指在原水或沉降的水(除去可沉降的絮凝物后 絮凝的水)中通过在溶解的氧存在下在充气池中有机物生长产生的生物 有机体。活化污泥与原始污泥不同在于污泥包含许多活性有机物，其可 以以进入的水为食。活化污泥工艺使用充气的废物和活化污泥的混合物。 活化污泥随后通过沉降从处理的废物中分离并且可以再使用。
在生物处理中，活化污泥充当生物絮凝剂。据信污泥中的生物有机 体分泌化学物质，所述化学物质有助于造成水中的小颗粒凝聚(粘结在 一起)，并且变得更重，由此从液体中沉降出来。在水处理操作中，使 用絮凝工艺使悬浮固体从水中分离。絮凝是聚合物化合物在颗粒之间形 成连接并且将颗粒粘合成大的凝聚物的行为。聚合物链段吸附在不同颗 粒上并且有助于颗粒凝结。一旦悬浮的颗粒絮凝成较大的颗粒，则它们 通常可以通过沉降从液体中除去，只要在悬浮物质与液体之间存在足够 的密度差。这些颗粒也可以通过介质过滤、精滤或浮选除去或分离。絮 凝反应不仅增加颗粒尺寸使它们更快沉降，而且影响絮凝剂的物理性 质，使得这些颗粒较少凝胶状并且因此更容易脱水。
絮凝剂总的被分类成无机絮凝剂、有机合成聚合物絮凝剂和天然存 在的生物聚合物絮凝剂。由于低成本、容易处理和高效率，有机合成聚 合物絮凝剂与无机絮凝剂一起使用。然而，在降解期间这些絮凝剂可能 产生环境和健康风险。另外，聚合物絮凝剂不是生物降解，这是与它们 的应用相关的另一个显著缺陷。因此，优选具有较低生态影响的可生物 降解的天然存在的絮凝剂。这在一些应用例如水回收和再使用中特别如 此。
然而，由于较低的絮凝能力，天然存在的生物聚合物絮凝剂在水处 理应用中不太受欢迎。这些包括低电荷密度、较低分子量和对生物降解 的较高易受性。
在US 6,531,531中公开一种絮凝剂组合物，其中将包含无机絮凝 剂的亲水聚合物分散体用于减少得到的絮凝剂颗粒的水含量。该发明的 另一个目的在于减少处理水后得到的污泥饼的水含量。US 6,531,531 的聚合物分散体包含与阴离子和阳离子单体聚合的丙烯酰胺，阴离子 盐，无机絮凝剂例如硫酸铵、氯化铵等，非离子表面活性剂和稳定剂的 络合混合物。尽管上述混合物可以有效地使得到的絮凝物颗粒和所得的 污泥饼脱水，但混合物中使用的合成化合物在降解期间仍然可能造成环 境风险并且不可生物降解。
有效的天然絮凝剂产品在需氧和厌氧生物废水处理工艺中特别优 选。用于这些工艺中的生物有机体对合成化学物质的加入敏感，并且通 常可能由于加入这些化学物质而被杀灭。US 7,048,859公开了一种使用 有机聚合物与阴离子无机胶体使生物固体絮凝，使生物固体从含水进料 流中分离的方法。然而，尽管在该情形下生物致污物例如蛋白质从进料 流中除去，但公开的废水处理工艺仅采用絮凝，没有提及生物处理工艺。 所述有机聚合物也是一种聚丙烯酰胺基化合物，其可以合成并且遭受上 述缺陷。另外，无机胶体选自包含二氧化硅的化合物。尽管二氧化硅作 为微量矿物天然存在于水中，但就任何上游附加处理工艺的结垢而言， 二氧化硅也可能存在显著问题。
生物废水处理工艺可与另外的处理步骤，例如膜过滤组合。该组合 已知为膜生物反应器或“MBR”。伴随着MBR技术的关键挑战是膜本身 结垢。膜在生物反应器中的废水与处理的滤液之间充当物理阻隔。微孔 膜允许水通过，同时阻止悬浮的固体材料、微生物等免于被带入滤液。 大量研究和开发尝试已经用于制备防止或减少结垢的膜材料，和设计减 少结垢影响的MBR体系。然而，对于工业而言膜结垢仍然是主要问题， 这需要各种维护和操作介入。这包括频繁的膜反洗、化学和物理清洗， 或者间歇的泵关闭。另外，由于减小临界工作通量，结垢限制了MBR设 备的容量，这反过来意味着MBR设备通常在小于最佳的容量下工作。
MBR工作者的净效应是就用于反冲洗的能量应用、维护和材料而言 显著的成本处罚，减少的膜寿命和表现不佳的设备或设计中的多余，伴 随着增加的资金支出。
用于结垢控制的常见策略包括使生物反应器中的水力条件最优化、 使膜体系在临界通量以下工作、预处理进料水，或者进行空气酸化、膜 反洗和清洗。替代方法涉及膜涂覆、加入多孔载体用于附着生长、通过 加入添加剂使污泥絮凝，和通过吸收改性悬浮液。以前对于MBR混合液 中的过滤能力和结垢减少，还测试了各种化学物质，包括合成或天然聚 合物、金属盐、树脂、颗粒或粉末活性炭。然而，除了膜结垢控制外， 化学物质加入MBR体系的方面例如毒性和生物降解能力以及它们对有机 物和营养素除去的影响需要进一步研究。
本发明的目的是克服或改进至少一个现有技术的缺陷，或者提供有 用的替代方案。
发明内容
根据第一方面，本发明提供一种在生物水处理工艺中用于处理水的 混合物，包含：
基于有机物质的絮凝剂;
微量营养素;和
聚合物;
其中所述絮凝剂、所述微量营养素和所述聚合物以预定的比例混合 以增强所述生物水处理。
所述絮凝剂、微量营养素和聚合物优选以协同量加入水以增强所述 生物水处理。
根据第二方面，本发明提供一种用于生物水处理工艺的试剂，所述 试剂包含：
微量营养素;和
天然存在的聚合物;
其中所述试剂与絮凝剂以协同量加入所述工艺。
所述试剂优选在絮凝剂之前或与其同时加入工艺。
根据第三方面，本发明提供生物水处理体系，包含：
基于有机物质的絮凝剂;
微量营养素;和
聚合物;
所述絮凝剂、所述微量营养素和所述聚合物以预定的协同比例混合 并且加入到生物水处理工艺中的水中。
所述絮凝剂、微量营养素和聚合物可以在加入到水处理工艺前以预 定的协同比例一起混合。作为选择，所述絮凝剂、微量营养素和聚合物 可以在所述水处理工艺中现场混合。
所述生物水处理工艺可以包括膜生物反应器或浸没的海绵或浸没 的膜生物反应器，或它们的任意组合。
根据第四方面，本发明提供一种处理水的生物方法，包括以下步骤：
将微量营养素、聚合物和基于有机物质的絮凝剂以预定的协同比例 加入到需要处理的水中;和
使所得的处理的水形成絮凝物。
所述处理水的生物方法可以进一步包括从水中除去絮凝物。微量营 养素、聚合物和基于有机物质的絮凝剂可以分别地加入水中。微量营养 素和/或聚合物可以在絮凝剂之前或者与其同时加入。作为选择，微量 营养素、聚合物和基于有机物质的絮凝剂在加入水之前一起混合。
根据第五方面，本发明提供一种增强基于有机物质的絮凝剂在水的 生物处理中的效率的方法，所述方法包括在絮凝剂加入水之前或者同 时，将所述絮凝剂与协同量的微量营养素和聚合物组合。
所述微量营养素和聚合物与基于有机物质的絮凝剂组合优选在用 于处理水的生物水处理设备中进行。
根据第六方面，本发明提供一种在生物水处理工艺中改性通过使用 絮凝剂制得的絮凝物的方法，包括：
与所述絮凝剂分别或者同时将微量营养素和聚合物以预定的协同 比例加入到需要处理的水中。
所述特性优选是所述絮凝物的尺寸、生物活性、密度、沉降速率、 粘度、表面性能、污泥体积指数(SVI)和区域沉降速度(ZSV)中的一个或 多个。
根据第七方面，本发明提供一种处理水的方法，包括以下步骤：
将基于有机物质的絮凝剂、微量营养素和聚合物加入所述水中;
其中所述絮凝剂、所述微量营养素和所述聚合物以预定的协同比例 混合到所述水中以增强颗粒在所述水中絮凝。
根据第八方面，本发明提供一种处理水的方法，包括以下步骤：
将基于有机物质的絮凝剂、微量营养素和聚合物加入所述水;
其中所述絮凝剂、所述微量营养素和所述聚合物以预定的协同比例 混合到所述水中以减少用于处理所述水的膜生物反应器中膜表面上的 结垢。
根据第九方面，本发明提供一种处理水的方法，包括以下步骤：
将基于有机物质的絮凝剂、微量营养素和聚合物加入所述水;
其中所述絮凝剂、所述微量营养素和所述聚合物以预定的协同比例 混合到所述水中，以在用于处理所述水的生物处理体系中促进磷和/或 氮被生物有机体吸收。
根据第十方面，本发明提供一种处理水的方法，包括以下步骤：
将基于有机物质的絮凝剂、微量营养素和聚合物加入所述水;
其中所述絮凝剂、所述微量营养素和所述聚合物以预定的协同比例 混合到所述水中，以在用于处理所述水的生物处理体系中提高生物有机 体和/或絮凝物的生物活性。
根据第十一方面，本发明提供一种处理水的方法，包括以下步骤：
将基于有机物质的絮凝剂、微量营养素和聚合物加入所述水中;
其中所述絮凝剂、所述微量营养素和所述聚合物以预定的协同比例 混合到所述水中，以促进用于处理所述水的膜生物反应器中的通量。
本发明的水处理混合物、生物水处理体系和方法优选包含20-60重 量份絮凝剂，并且本发明的试剂也用同样的量。该范围可以包括21、22、 23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、 39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、 55、56、57、58、59或60重量份絮凝剂或其间的任意量。本发明的水 处理混合物、试剂、生物水处理体系和方法优选包含4-8重量份微量营 养素。该范围可以包括4、5、6、7或8重量份微量营养素或其间的任 意量。另外，本发明的水处理混合物、试剂、生物水处理体系和方法优 选包含1-5重量份聚合物。该范围可以包括1、2、3、4或5重量份聚 合物或其间的任意量。
在本发明的水处理混合物、生物水处理体系和方法中，絮凝剂优选 以8-17mg/升水的量提供，并且本发明的试剂也用同样的量。该范围可 以包括8、9、10、11、12、13、14、15、16或17mg/升水或其间的任 意量。在本发明的水处理混合物、试剂、生物水处理体系和方法中，微 量营养素优选以0.2-1mg/升水的量提供。该范围可以包括0.2、0.3、 0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或1.0mg/升水或其间的任意量。在本 发明的水处理混合物、试剂、生物水处理体系和方法中，聚合物优选以 1.5-3mg/升水的量提供。该范围可以包括1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、 2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9或3.0mg/升水 或其间的任意量。
本发明的水处理混合物、生物水处理体系和方法中的絮凝剂优选是 可生物降解的。絮凝剂更优选为天然基于有机物质的絮凝剂。在优选实 施方案中，絮凝剂是基于淀粉的絮凝剂。
本发明的水处理混合物、试剂、生物水处理体系和方法中的微量营 养素优选包含选自铁、锌、钠、镁和锰盐的盐。在优选实施方案中，微 量营养素包含多种无机盐。微量营养素可以包含氯化铁(FeCl3)、硫酸镁 (MgSO4)、硫酸钠(Na2SO4)、硫酸锌(ZnSO4)和氯化锰(MnCl2)中的一种或多 种。在另一个实施方案中，微量营养素可以包含酵母。
本发明的水处理混合物、试剂、生物水处理体系和方法中的聚合物 优选包含天然存在的聚合物。在优选实施方案中，聚合物是壳聚糖。
在本发明的试剂中，聚合物/微量营养素比例包括0.2/1.5mg至 1/3mg/升处理的水。该范围可以包括0.2/1.5mg、0.3/1.5mg、0.4/1.5mg 或0.5/1.5mg(1/3)/升处理的水，或者其间的任意量。
本发明的水处理混合物、试剂和工艺至少在其优选形式中表现出提 供相对于与生物水处理技术结合使用而言的许多关键优点。这对于生物 废水处理，例如使用膜生物反应器的那些事说情况特别如此。其已经表 明显著减少用于膜生物反应器中膜的有机结垢和生物结垢，并且还增强 膜生物反应器中生物有机体的生物活性。该增强的生物活性导致非常高 的有机、磷和氮去除速率。
本发明的优选实施方案使用天然存在的、可生物降解的基于有机物 质的絮凝剂，并且设计成对天然环境，特别是在膜生物反应器设备的情 形中对生物有机体具有最小的不利影响。所述水处理混合物/试剂的使 用已经表明提高膜生物反应器体系的整体性能。据信所述混合物/试剂 通过改性絮凝物特性例如尺寸、密度、沉降速率等有助于减少的膜结垢， 同时还充当MBR中生物有机体的食物源以增强生物有机体和絮凝物的生 物活性。