一體化處理微污染原水的工藝組合系統(tǒng)及其方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種一體化處理微污染原水的工藝處理系統(tǒng)及方法，進(jìn)水預(yù)氧化區(qū)中，進(jìn)水管上設(shè)置臭氧投加點(diǎn)，原水經(jīng)臭氧氧化后，使藻類，腐殖質(zhì)類物質(zhì)被氧化，機(jī)械澄清區(qū)中，利用機(jī)械攪拌，使原水充分混合，去除水中懸浮質(zhì)，膠體質(zhì)以及藻類等有機(jī)物質(zhì)；曝氣生物濾池區(qū)中，依靠導(dǎo)流墻形成了交替式的下向流和上向流生物濾池，去除水中的氨氮、有機(jī)物、嗅味、藻類、濁度以及脫落的生物體；砂濾過(guò)濾區(qū)中，采用錳砂濾料，去除水中有機(jī)物、細(xì)菌乃至病毒、除鐵，錳等重金屬物質(zhì)。本發(fā)明是集化學(xué)氧化法，曝氣生物濾池法，接觸氧化法，生物膜法，沉降分離法，快濾法于一體處理微污染原水的方法和設(shè)備，經(jīng)處理后的水可以達(dá)到國(guó)家相關(guān)飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
【專利說(shuō)明】一體化處理微污染原水的工藝組合系統(tǒng)及其方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種微污染原水處理方法，具體涉及一種集化學(xué)氧化法，曝氣生物濾 池法，接觸氧化法，生物膜法，沉降分離法，快濾法于一體處理微污染原水的組合工藝系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)我國(guó)飲用水水源微污染問(wèn)題日益突出，有機(jī)物污染嚴(yán)重，藻類大量繁 殖，氨氮超標(biāo)，各種浮游生物滋生，常規(guī)工藝出水水質(zhì)難以達(dá)到《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》 (GB5749-2006)。因此，如何在現(xiàn)有工藝的基礎(chǔ)上對(duì)自來(lái)水水廠工藝進(jìn)行升級(jí)改造，探索出 先進(jìn)，高效的飲用水安全保障技術(shù)是供水行業(yè)亟待解決的問(wèn)題。
[0003] 化學(xué)預(yù)氧化技術(shù)，是在給水處理工藝前端投加化學(xué)氧化劑，依靠其氧化能力分解 破壞有機(jī)污染物的結(jié)構(gòu)，從而分解或轉(zhuǎn)化污染物，強(qiáng)化后續(xù)工藝的處理效果。目前，用于給 水處理的氧化劑主要有氯、臭氧、二氧化氯、高錳酸鉀、過(guò)氧化氫、高鐵酸鹽等。其中臭氧氧 化方法在歐美一些發(fā)達(dá)國(guó)家得到了廣泛應(yīng)用，并且已趨成熟。國(guó)內(nèi)從20世紀(jì)70年代開始 在上海、天津、北京等地也相繼開展了 O3氧化法水處理的各項(xiàng)研究，取得了不少成果，O3的 氧化能力強(qiáng)，反應(yīng)速度快，原料易得，使用方便，不產(chǎn)生二次污染。但由于一次性投資大，耗 電量大等因素，在國(guó)內(nèi)還沒(méi)有被廣泛應(yīng)用，但由于國(guó)內(nèi)飲用水水源污染日益加重，使得人們 開始重視臭氧在受污染水處理中的應(yīng)用。目前，強(qiáng)化臭氧化技術(shù)及臭氧與其他處理方法的 聯(lián)合使用在水處理領(lǐng)域十分活躍。
[0004] 20世紀(jì)80年代末90年代初，在綜合了傳統(tǒng)生物膜工藝和給水快濾池工藝的基礎(chǔ) 上，開發(fā)了第三代生物膜法處理工藝--曝氣生物濾池，并很快被應(yīng)用于廢水的深度處理， 后直接應(yīng)用于廢水的二級(jí)生物處理。其最大的特點(diǎn)是集有機(jī)物生物氧化降解與懸浮固體截 留于一體，去除有機(jī)物和SS，可實(shí)現(xiàn)有效的脫氮除磷功能，可根據(jù)廢水的水質(zhì)特點(diǎn)，選用合 適的工藝形式，而且可以省去后續(xù)的泥水分離設(shè)施。應(yīng)用表明：曝氣生物濾池具有運(yùn)行功 能強(qiáng)、占地面積小、運(yùn)行穩(wěn)定性好，凈化效能好等優(yōu)點(diǎn)，也可應(yīng)用于富營(yíng)養(yǎng)化微污染水體的 處理。在我國(guó)水體有機(jī)污染日益嚴(yán)峻的情況下，迫切需要將生物處理技術(shù)引入給水處理工 藝，對(duì)現(xiàn)有工藝進(jìn)行升級(jí)改造，提高供水水質(zhì)的保障能力，使出水有機(jī)物和氨氮指標(biāo)達(dá)到飲 用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。但由于原水中含有較多的貝類和藻類等物質(zhì)，曝氣生物濾池應(yīng)用于給水處 理中常出現(xiàn)配水系統(tǒng)濾頭堵塞，濾料出現(xiàn)板結(jié)，反沖洗周期縮短等問(wèn)題。在污水處理當(dāng)中， 曝氣生物濾池前端常設(shè)以"格柵一沉砂池一沉淀池一超細(xì)格柵"進(jìn)行一級(jí)處理，從而 降低曝氣生物濾池進(jìn)水SS，防止水中雜質(zhì)堵塞配水系統(tǒng)，又延長(zhǎng)了工作周期。但是在微污染 原水的處理中，自然沉降對(duì)濁度的處理效果并不好，在原水濁度較大時(shí)，曝氣生物濾池系統(tǒng) 容易堵塞，水頭損失增加較快，反沖洗頻率增加，能耗增加。若在給水處理中，也增加同樣一 級(jí)處理工藝，那么不僅增加了占地面積，而且也不一定能保證較好的處理效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)提出的問(wèn)題，本發(fā)明提出一體化處理微污染原水的工藝組合系 統(tǒng)及其方法，主要解決現(xiàn)有微污染原水處理方法所存在的技術(shù)問(wèn)題，以高效低成本的方式 實(shí)現(xiàn)受污染水體的處理。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下： 一體化處理微污染原水的工藝組合系統(tǒng)，包括進(jìn)水預(yù)氧化區(qū)，機(jī)械澄清浮選區(qū)，上、下 向流曝氣生物濾池區(qū)和砂濾過(guò)濾區(qū)，所述進(jìn)水預(yù)氧化區(qū)的進(jìn)水管上設(shè)置臭氧化投加點(diǎn)，用 于氧化藻類，腐殖質(zhì)類物質(zhì)、去除嗅和味、改善原水的混凝性能，并通過(guò)進(jìn)水管連接機(jī)械澄 清浮選區(qū)，所述機(jī)械澄清浮選區(qū)內(nèi)設(shè)有機(jī)械攪拌提升系統(tǒng)，用于機(jī)械攪拌原水，充分混合原 水，并去除原水中的懸浮質(zhì)，膠體質(zhì)以及有機(jī)物質(zhì)，機(jī)械澄清浮選區(qū)通過(guò)溢流堰與下向流曝 氣生物濾池相連，所述下向流曝氣生物濾池區(qū)通過(guò)導(dǎo)流墻與上向流曝氣生物濾池區(qū)連接， 形成交替式圓形廊道曝氣生物濾池，用于增加原水與生物膜的接觸面積，利用生物膜生物 氧化和濾料截留的雙重作用去除有機(jī)物，氨氮，藻類、嗅和味；所述交替式圓形廊道曝氣生 物濾池通過(guò)溢流堰連接砂濾過(guò)濾區(qū)，原水經(jīng)砂濾過(guò)濾區(qū)內(nèi)濾料截留過(guò)濾后，上部出水溢流 至出水槽流至出水管。
[0007] 所述的機(jī)械澄清浮選區(qū)包括第一反應(yīng)室，第二反應(yīng)室，分離室，第一反應(yīng)室連接進(jìn) 水管，第一反應(yīng)室中間裝有機(jī)械攪拌提升系統(tǒng)，底部設(shè)有排泥管，第二反應(yīng)室底部設(shè)有加藥 點(diǎn)，分離室上設(shè)有出水溢流堰，加藥點(diǎn)。
[0008] 所述的下向流曝氣生物濾池區(qū)包括下向流曝氣生物濾池池體，陶粒濾料，礫石承 托層，濾頭，曝氣管，集水配水管，集水配水總管，集水配水區(qū)，下向流曝氣生物濾池池體內(nèi) 礫石承托層上面放置有陶粒濾料及濾頭、陶粒濾料上面和礫石承托層下面分別設(shè)有上部的 集水配水區(qū)和底部的集水配水區(qū)，底部的集水配水區(qū)內(nèi)裝有曝氣管、集水配水管，所述底部 的集水配水區(qū)與同一廊道相鄰的上向流曝氣生物濾池區(qū)底部的集水配水區(qū)由導(dǎo)流墻相連。
[0009] 所述的上向流曝氣生物濾池區(qū)包括上向流曝氣生物濾池池體，陶粒濾料，礫石承 托層，濾頭，曝氣管，集水配水管、集水配水總管，集水配水區(qū)，上向流曝氣生物濾池池體內(nèi) 礫石承托層上面放置有陶粒濾料及濾頭、陶粒濾料上面和礫石承托層下面分別設(shè)有上部的 集水配水區(qū)和底部的集水配水區(qū)，底部的集水配水區(qū)內(nèi)裝有曝氣管、集水配水管，所述上部 的集水配水區(qū)與同一廊道相鄰的下向流曝氣生物濾池區(qū)的上部的集水配水區(qū)由導(dǎo)流墻相 連，與另一圓形廊道下向流曝氣生物濾池區(qū)由溢流堰相連。
[0010] 所述的砂濾過(guò)濾區(qū)包括砂濾過(guò)濾池池體，濾料，礫石承托層，濾頭，曝氣管，集水配 水管，集水配水總管，集水配水區(qū)，砂濾過(guò)濾池池體內(nèi)礫石承托層上面放置有濾料及濾頭， 濾料上面和礫石承托層下面分別設(shè)有上部的集水配水區(qū)和底部的集水配水區(qū)，底部的集水 配水區(qū)與同一廊道相鄰的下向流曝氣生物濾池區(qū)的集水配水區(qū)由導(dǎo)流墻相連，上部的集水 配水區(qū)由溢流堰與出水槽及出水管相連，出水管連接至反沖洗進(jìn)水總管。
[0011] 所述的砂濾過(guò)濾區(qū)的濾料為砂石濾料或錳砂濾料或改性濾料，用于不同的原水水 質(zhì)。
[0012] 所述的曝氣生物濾池區(qū)和砂濾過(guò)濾區(qū)都設(shè)有反沖洗裝置，反沖洗裝置包括反沖洗 進(jìn)水總管，反沖洗進(jìn)水管，反沖洗進(jìn)氣總管，反沖洗水泵，反沖洗鼓風(fēng)機(jī)，反沖洗排水槽、反 沖洗排水管，反沖洗鼓風(fēng)機(jī)通過(guò)反沖洗進(jìn)氣總管連接曝氣管，曝氣管連接多個(gè)濾頭進(jìn)行連 續(xù)曝氣，反沖洗水泵連接反沖洗進(jìn)水總管和反沖洗進(jìn)水管，反沖洗進(jìn)水總管設(shè)置在池體底 部的集水配水區(qū)并與反沖洗進(jìn)水管連接，反沖洗排水槽分別設(shè)置在第一圓形廊道上端內(nèi) 偵L第二圓形廊道上端外側(cè)，并與反沖洗排水管連接。
[0013] 一種應(yīng)用本發(fā)明一體化處理微污染原水的方法，具體步驟是： 1. 采用化學(xué)氧化法處理 將原水通過(guò)進(jìn)水預(yù)氧化區(qū)中進(jìn)水管上設(shè)置的臭氧投加點(diǎn)，經(jīng)臭氧氧化后，使大分子有 機(jī)物轉(zhuǎn)變成小分子物質(zhì)，藻類，腐殖質(zhì)類物質(zhì)被氧化，嗅和味得到去除，改善原水的混凝性 能； 2. 采用沉降分離法處理 經(jīng)化學(xué)氧化法處理后的水進(jìn)入機(jī)械澄清區(qū)，利用機(jī)械攪拌，使水充分混合，去除水中大 顆粒物質(zhì)，并進(jìn)一步去除了水中SS，膠體質(zhì)，藻類，防止進(jìn)水濁度大引起曝氣生物濾池濾頭 堵塞的現(xiàn)象，減緩其水頭損失的增加，延長(zhǎng)工作周期； 3. 采用曝氣生物濾池法，接觸氧化法和生物膜法處理 機(jī)械澄清池出水經(jīng)溢流堰進(jìn)入下向流曝氣生物濾池區(qū)中，同一廊道的下向流曝氣生 物濾池和上向流曝氣生物濾池依靠導(dǎo)流墻形成圓形廊道式的交替式下向流和上向流的生 物濾池，之后上向流曝氣生物濾池出水通過(guò)溢流堰進(jìn)入另一圓形廊道的下向流曝氣生物濾 池，經(jīng)置于承托層內(nèi)，由鼓風(fēng)機(jī)供氣的曝氣管道上的多個(gè)濾頭進(jìn)行連續(xù)曝氣，陶粒濾料生長(zhǎng) 的生物膜得到充足的溶解氧，水經(jīng)生物膜和濾料截留的雙重作用，去除水中的嗅味、氨氮、 有機(jī)物、藻類、濁度以及死亡的生物體； 4. 采用快濾法處理 出水經(jīng)下向流曝氣生物濾池底部的集水配水區(qū)導(dǎo)流進(jìn)入砂濾過(guò)濾區(qū)中，經(jīng)置于砂濾過(guò) 濾區(qū)的錳砂濾料，進(jìn)一步截留去除水中脫落的生物體、細(xì)菌、病毒、有機(jī)物質(zhì)，而且去除重金 屬物質(zhì)，凈化后的水從出水槽流至出水管進(jìn)入清水池。
[0014] 本發(fā)明的有益效果是： 1)針對(duì)微污染原水的主要問(wèn)題：嗅味，藻類繁殖，有機(jī)物和氨氮超標(biāo)，鐵、錳等重金屬 突發(fā)性超標(biāo)。進(jìn)水臭氧預(yù)氧化后，藻類，腐殖質(zhì)類物質(zhì)被氧化，嗅和味得到一定的去除，并 且改善了原水的混凝性能；機(jī)械澄清浮選區(qū)中，利用機(jī)械攪拌，使原水充分混合，不僅去除 水中懸浮質(zhì)，膠體質(zhì)以及藻類等有機(jī)物質(zhì)，而且防止進(jìn)水濁度大引起交替式曝氣生物濾池 濾頭堵塞的現(xiàn)象，減緩了其水頭損失的增加，延長(zhǎng)工作周期。
[0015] 2)利用交替式下向流和上向流曝氣生物濾池，原水與生物膜的接觸面積大大增 力口，在溶解氧充足的情況下，利用生物膜生物氧化和濾料截留的雙重作用高效去除有機(jī)物， 氨氮，藻類，同時(shí)去除一定的嗅和味， 3) 采用錳砂濾料過(guò)濾，不僅截留了水中脫落的生物體、細(xì)菌、病毒等有機(jī)物質(zhì)，而且 可以去除鐵，錳等重金屬物質(zhì)。
[0016] 4) 整個(gè)系統(tǒng)集化學(xué)氧化法，曝氣生物濾池法，接觸氧化法，生物膜法，沉降分離 法，快濾法于一體處理微污染原水，采用集中鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)，占地小，造價(jià)低，節(jié)能，凈化效 率高，適于處理微污染原水。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017] 圖1是本發(fā)明的平面示意圖； 圖2是圖1中沿A-A剖視圖。
[0018] 具體的實(shí)施方式 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0019] 如圖1，圖2所示，一體化處理微污染原水的工藝組合系統(tǒng)，包括進(jìn)水預(yù)氧化區(qū)，機(jī) 械澄清浮選區(qū)2,交替式曝氣生物濾池區(qū)和砂濾過(guò)濾區(qū)。它包括進(jìn)水管1、反沖洗排水槽3、 上向流曝氣生物濾池4、下向流曝氣生物濾池5、反沖洗排水管7、砂濾過(guò)濾區(qū)8、出水槽9、出 水管10、加藥管11、機(jī)械攪拌系統(tǒng)12、臭氧投加點(diǎn)13、陶粒濾料14、礫石承托層15、曝氣管 16、集水配水管17、兼作集水配水曝氣的濾頭18、集水配水總管19、反沖洗進(jìn)水管20、排泥 管21、集水配水區(qū)22、濾料23、溢流堰24、分離室25、第二反應(yīng)室26、第一反應(yīng)室27、反沖洗 進(jìn)氣管28、鼓風(fēng)機(jī)29、反沖洗進(jìn)水總管30、反沖洗水泵31。
[0020] 進(jìn)水預(yù)氧化區(qū)的進(jìn)水管1上設(shè)置臭氧化投加點(diǎn)13,用于氧化藻類，腐殖質(zhì)類物質(zhì)、 去除嗅和味、改善原水的混凝性能，并通過(guò)進(jìn)水管1連接機(jī)械澄清浮選區(qū)2,所述機(jī)械澄清 浮選區(qū)2內(nèi)設(shè)有機(jī)械攪拌提升系統(tǒng)12,用于機(jī)械攪拌原水，充分混合原水，并去除原水中的 懸浮質(zhì)，膠體質(zhì)以及有機(jī)物質(zhì)，機(jī)械澄清浮選區(qū)2通過(guò)溢流堰24與下向流曝氣生物濾池5 相連，所述下向流曝氣生物濾池區(qū)通過(guò)導(dǎo)流墻與上向流曝氣生物濾池區(qū)連接，形成交替式 圓形廊道曝氣生物濾池，用于增加原水與生物膜的接觸面積，利用生物膜生物氧化和濾料 截留的雙重作用去除有機(jī)物，氨氮，藻類、嗅和味；所述交替式圓形廊道曝氣生物濾池通過(guò) 溢流堰24連接砂濾過(guò)濾區(qū)，原水經(jīng)砂濾過(guò)濾區(qū)內(nèi)濾料截留過(guò)濾后，上部出水溢流至出水槽 9流至出水管10。
[0021] 機(jī)械澄清浮選區(qū)包括第一反應(yīng)室27,第二反應(yīng)室26,分離室25,第一反應(yīng)室27連 接進(jìn)水管1，第一反應(yīng)室27中間裝有機(jī)械攪拌提升系統(tǒng)12,底部設(shè)有排泥管21，第二反應(yīng)室 底部設(shè)有加藥點(diǎn)（11)，分離室25上設(shè)有出水溢流堰24,加藥點(diǎn)11。
[0022] 下向流曝氣生物濾池區(qū)包括下向流曝氣生物濾池池體5,陶粒濾料14,礫石承托 層15,濾頭18,曝氣管16,集水配水管17,集水配水總管19,集水配水區(qū)22,下向流曝氣生 物濾池池體5內(nèi)礫石承托層15上面放置有陶粒濾料14及濾頭18、陶粒濾料14上面和礫 石承托層15下面分別設(shè)有上部的集水配水區(qū)22和底部的集水配水區(qū)22,底部的集水配水 區(qū)22內(nèi)裝有曝氣管16、集水配水管17,所述底部的集水配水區(qū)22與同一廊道相鄰的上向 流曝氣生物濾池區(qū)4底部的集水配水區(qū)22由導(dǎo)流墻相連。
[0023] 上向流曝氣生物濾池區(qū)包括上向流曝氣生物濾池池體4,陶粒濾料14,礫石承托 層15,濾頭18,曝氣管16,集水配水管17、集水配水總管19,集水配水區(qū)22,上向流曝氣生 物濾池池體4內(nèi)礫石承托層15上面放置有陶粒濾料14及濾頭18、陶粒濾料14上面和礫 石承托層15下面分別設(shè)有上部的集水配水區(qū)22和底部的集水配水區(qū)22,底部的集水配水 區(qū)22內(nèi)裝有曝氣管16、集水配水管17,所述上部的集水配水區(qū)22與同一廊道相鄰的下向 流曝氣生物濾池區(qū)5的上部的集水配水區(qū)22由導(dǎo)流墻相連，與另一圓形廊道下向流曝氣生 物濾池區(qū)5由溢流堰24相連。
[0024] 砂濾過(guò)濾區(qū)包括砂濾過(guò)濾池池體8,濾料23,礫石承托層15,濾頭18,曝氣管16， 集水配水管17,集水配水總管19,集水配水區(qū)22,砂濾過(guò)濾池池體8內(nèi)礫石承托層15上面 放置有濾料23及濾頭18,濾料23上面和礫石承托層15下面分別設(shè)有上部的集水配水區(qū) 22和底部的集水配水區(qū)22,底部的集水配水區(qū)22與同一廊道相鄰的下向流曝氣生物濾池 區(qū)的集水配水區(qū)22由導(dǎo)流墻相連，上部的集水配水區(qū)22由溢流堰24與出水槽9及出水管 10相連，出水管10連接至反沖洗進(jìn)水總管30。
[0025] 砂濾過(guò)濾區(qū)的濾料為砂石濾料或錳砂濾料或改性濾料，用于不同的原水水質(zhì)。
[0026] 曝氣生物濾池區(qū)和砂濾過(guò)濾區(qū)都設(shè)有反沖洗裝置，反沖洗裝置包括反沖洗進(jìn)水總 管30,反沖洗進(jìn)水管20,反沖洗進(jìn)氣總管28,反沖洗水泵31，反沖洗鼓風(fēng)機(jī)29,反沖洗排水 槽3、反沖洗排水管7,反沖洗鼓風(fēng)機(jī)29通過(guò)反沖洗進(jìn)氣總管28連接曝氣管16,曝氣管16 連接多個(gè)濾頭進(jìn)行連續(xù)曝氣，反沖洗水泵31連接反沖洗進(jìn)水總管30和反沖洗進(jìn)水管20， 反沖洗進(jìn)水總管30設(shè)置在池體底部的集水配水區(qū)22并與反沖洗進(jìn)水管20連接，反沖洗排 水槽3分別設(shè)置在第一圓形廊道上端內(nèi)側(cè)，第二圓形廊道上端外側(cè)，并與反沖洗排水管7連 接。
[0027] 應(yīng)用本發(fā)明一體化處理微污染原水的方法：進(jìn)水預(yù)氧化區(qū)中，進(jìn)水管上設(shè)置了臭 氧投加點(diǎn)，原水經(jīng)臭氧氧化后，大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)變成小分子物質(zhì)，藻類，腐殖質(zhì)類物質(zhì)被氧 化，嗅和味得到一定的去除，并且改善了原水的混凝性能；進(jìn)入機(jī)械澄清區(qū)后，利用機(jī)械攪 拌，使原水充分混合，不僅去除了原水中大顆粒物質(zhì)，而進(jìn)一步去除了水中SS，膠體質(zhì)，藻類 等物質(zhì)，防止進(jìn)水濁度大引起曝氣生物濾池濾頭堵塞的現(xiàn)象，減緩了其水頭損失的增加，延 長(zhǎng)工作周期；機(jī)械澄清池出水經(jīng)溢流堰進(jìn)入下向流曝氣生物濾池區(qū)中，同一廊道的下向流 曝氣生物濾池和上向流曝氣生物濾池依靠導(dǎo)流墻形成了圓形廊道式的交替式下向流和上 向流的生物濾池，之后上向流曝氣生物濾池出水通過(guò)溢流堰進(jìn)入另一圓形廊道的下向流曝 氣生物濾池，經(jīng)置于承托層內(nèi)，由鼓風(fēng)機(jī)供氣的曝氣管道上的多個(gè)濾頭進(jìn)行連續(xù)曝氣，陶粒 濾料生長(zhǎng)的生物膜得到充足的溶解氧，水經(jīng)生物膜和濾料截留的雙重作用，去除水中的嗅 味、氨氮、有機(jī)物、藻類、濁度以及死亡的生物體；出水經(jīng)下向流曝氣生物濾池底部的集水配 水區(qū)導(dǎo)流進(jìn)入砂濾過(guò)濾區(qū)中，經(jīng)置于砂濾過(guò)濾區(qū)的錳砂濾料，不僅進(jìn)一步截留去除水中脫 落的生物體、細(xì)菌、病毒等有機(jī)物質(zhì)，而且可以去除鐵，錳等重金屬物質(zhì)。凈化后的水從出水 槽流至出水管進(jìn)入清水池，整個(gè)工藝完成。
[0028] 以山東某地表水庫(kù)水為原水，說(shuō)明該組合系統(tǒng)處理微污染原水的效果： 原水濁度22. 5NTU ;嗅和味明顯；COD，. 84mg/L ;氨氮I. 45mg/L ;藻類個(gè)數(shù)280 X ΙΟ4, Γ1 ;Mn含量0. 336mg/L，經(jīng)過(guò)該系統(tǒng)，臭氧預(yù)氧化后，投加混凝劑在機(jī)械攪拌澄清池 中充分反應(yīng)，絮凝，沉降，分離后經(jīng)交替式下向流上向流曝氣生物濾池，錳砂濾池過(guò)濾后， 出水濁度0.05階^，〇)^1.231^/1;氨氮0.121^/1;藻類個(gè)數(shù)8￥10 4義-1以11含量小于 0. 01mg/L，無(wú)嗅和味。常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)和特征污染物指標(biāo)全部達(dá)到《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》 (GB5749-2006)，出水水質(zhì)優(yōu)于常規(guī)水處理工藝出水，該系統(tǒng)對(duì)原水有機(jī)物，氨氮超標(biāo)，鐵、 錳等總金屬突發(fā)性超標(biāo)，藻類，嗅味等處理效果明顯，而且系統(tǒng)占地小，造價(jià)低。
【權(quán)利要求】
1. 一體化處理微污染原水的工藝組合系統(tǒng)，包括進(jìn)水預(yù)氧化區(qū)，機(jī)械澄清浮選區(qū)（2)， 上、下向流曝氣生物濾池區(qū)和砂濾過(guò)濾區(qū)，其特征在于：所述進(jìn)水預(yù)氧化區(qū)的進(jìn)水管（1)上 設(shè)置臭氧化投加點(diǎn)（13)，用于氧化藻類，腐殖質(zhì)類物質(zhì)、去除嗅和味、改善原水的混凝性能， 并通過(guò)進(jìn)水管（1)連接機(jī)械澄清浮選區(qū)（2)，所述機(jī)械澄清浮選區(qū)（2)內(nèi)設(shè)有機(jī)械攪拌提 升系統(tǒng)（12)，用于機(jī)械攪拌原水，充分混合，并去除原水中的懸浮質(zhì)，膠體質(zhì)以及有機(jī)物質(zhì)， 機(jī)械澄清浮選區(qū)（2)通過(guò)溢流堰（24)與下向流曝氣生物濾池（5)相連，所述下向流曝氣生 物濾池區(qū)通過(guò)導(dǎo)流墻與上向流曝氣生物濾池區(qū)連接，形成交替式圓形廊道曝氣生物濾池， 用于增加原水與生物膜的接觸面積，利用生物膜生物氧化和濾料截留的雙重作用去除有機(jī) 物，氨氮，藻類、嗅和味；所述交替式圓形廊道曝氣生物濾池通過(guò)溢流堰（24)連接砂濾過(guò)濾 區(qū)，原水經(jīng)砂濾過(guò)濾區(qū)內(nèi)濾料截留過(guò)濾后，上部出水溢流至出水槽（9)流至出水管（10)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化處理微污染原水的工藝組合系統(tǒng)，其特征在于：所述 的機(jī)械澄清浮選區(qū)包括第一反應(yīng)室（27)，第二反應(yīng)室（26)，分離室（25)，第一反應(yīng)室（27) 連接進(jìn)水管（1)，第一反應(yīng)室（27)中間裝有機(jī)械攪拌提升系統(tǒng)（12)，底部設(shè)有排泥管（21)， 第二反應(yīng)室（26)底部設(shè)有加藥點(diǎn)（11)，分離室（25)上設(shè)有出水溢流堰（24)，加藥點(diǎn)（11)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化處理微污染原水的工藝組合系統(tǒng)，其特征在于：所述 的下向流曝氣生物濾池區(qū)包括下向流曝氣生物濾池池體（5)，陶粒濾料（14)，礫石承托層 (15)，濾頭（18)，曝氣管（16)，集水配水管（17)，集水配水總管（19)，集水配水區(qū)（22)，下向 流曝氣生物濾池池體（5)內(nèi)礫石承托層（15)上面放置有陶粒濾料（14)及濾頭（18)、陶粒 濾料（14)上面和礫石承托層（15)下面分別設(shè)有上部的集水配水區(qū)（22)和底部的集水配 水區(qū)（22)，底部的集水配水區(qū)（22)內(nèi)裝有曝氣管（16)、集水配水管（17)，所述底部的集水 配水區(qū)（22)與同一廊道相鄰的上向流曝氣生物濾池區(qū)（4)底部的集水配水區(qū)（22)由導(dǎo)流 墻相連。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化處理微污染原水的工藝組合系統(tǒng)，其特征在于：所述 的上向流曝氣生物濾池區(qū)包括上向流曝氣生物濾池池體（4)，陶粒濾料（14)，礫石承托層 (15) ，濾頭（18)，曝氣管（16)，集水配水管（17)、集水配水總管（19)，集水配水區(qū)（22)，上向 流曝氣生物濾池池體（4)內(nèi)礫石承托層（15)上面放置有陶粒濾料（14)及濾頭（18)、陶粒 濾料（14)上面和礫石承托層（15)下面分別設(shè)有上部的集水配水區(qū)（22)和底部的集水配 水區(qū)（22)，底部的集水配水區(qū)（22)內(nèi)裝有曝氣管（16)、集水配水管（17)，所述上部的集水 配水區(qū)（22)與同一廊道相鄰的下向流曝氣生物濾池區(qū)（5)的上部的集水配水區(qū)（22)由導(dǎo) 流墻相連，與另一圓形廊道下向流曝氣生物濾池區(qū)（5)由溢流堰（24)相連。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化處理微污染原水的工藝組合系統(tǒng)，其特征在于：所述 的砂濾過(guò)濾區(qū)包括砂濾過(guò)濾池池體（8)，濾料（23)，礫石承托層（15)，濾頭（18)，曝氣管 (16) ，集水配水管（17)，集水配水總管（19)，集水配水區(qū)（22)，砂濾過(guò)濾池池體（8)內(nèi)礫石 承托層（15)上面放置有濾料（23)及濾頭（18)，濾料（23)上面和礫石承托層（15)下面分 別設(shè)有上部的集水配水區(qū)（22)和底部的集水配水區(qū)（22)，底部的集水配水區(qū)（22)與同一 廊道相鄰的下向流曝氣生物濾池區(qū)的集水配水區(qū)（22)由導(dǎo)流墻相連，上部的集水配水區(qū) (22)由溢流堰（24)與出水槽9及出水管（10)相連，并且出水管（10)連接反沖洗進(jìn)水總 管（30)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化處理微污染原水的工藝組合系統(tǒng)，其特征在于：所 述的曝氣生物濾池區(qū)和砂濾過(guò)濾區(qū)都設(shè)有反沖洗裝置，反沖洗裝置包括反沖洗進(jìn)水總管 (30)，反沖洗進(jìn)水管（20)，反沖洗進(jìn)氣總管（28)，反沖洗水泵（31)，反沖洗鼓風(fēng)機(jī)（29)，反 沖洗排水槽（3)、反沖洗排水管（7)，反沖洗鼓風(fēng)機(jī)（29)通過(guò)反沖洗進(jìn)氣總管（28)連接曝 氣管（16)，曝氣管（16)連接多個(gè)濾頭進(jìn)行連續(xù)曝氣，反沖洗水泵（31)連接反沖洗進(jìn)水總管 (30)和反沖洗進(jìn)水管（20)，反沖洗進(jìn)水總管（30)設(shè)置在池體底部的集水配水區(qū)（22)并與 反沖洗進(jìn)水管（20)連接，反沖洗排水槽（3)分別設(shè)置在第一圓形廊道上端內(nèi)側(cè)，第二圓形 廊道上端外側(cè)，并與反沖洗排水管（7)連接。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一體化處理微污染原水的工藝組合系統(tǒng)，其特征在于：所述 的砂濾過(guò)濾區(qū)的濾料（23)為砂石濾料或錳砂濾料或改性濾料，用于不同的原水水質(zhì)。
8. -種應(yīng)用權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的一體化處理微污染原水的工藝組合系統(tǒng)處理 微污染原水的方法，具體步驟是： 1) 采用化學(xué)氧化法處理 將原水通過(guò)進(jìn)水預(yù)氧化區(qū)中進(jìn)水管上設(shè)置的臭氧投加點(diǎn)，經(jīng)臭氧氧化后，使大分子有 機(jī)物轉(zhuǎn)變成小分子物質(zhì)，藻類，腐殖質(zhì)類物質(zhì)被氧化，嗅和味得到去除，改善原水的混凝性 能； 2) 采用沉降分離法處理 經(jīng)化學(xué)氧化法處理后的水進(jìn)入機(jī)械澄清區(qū)，利用機(jī)械攪拌，使水充分混合，去除水中大 顆粒物質(zhì)，并進(jìn)一步去除了水中SS，膠體質(zhì)，藻類，防止進(jìn)水濁度大引起曝氣生物濾池濾頭 堵塞的現(xiàn)象，減緩其水頭損失的增加，延長(zhǎng)工作周期； 3) 采用曝氣生物濾池法，接觸氧化法和生物膜法處理 機(jī)械澄清池出水經(jīng)溢流堰進(jìn)入下向流曝氣生物濾池區(qū)中，同一廊道的下向流曝氣生 物濾池和上向流曝氣生物濾池依靠導(dǎo)流墻形成圓形廊道式的交替式下向流和上向流的生 物濾池，之后上向流曝氣生物濾池出水通過(guò)溢流堰進(jìn)入另一圓形廊道的下向流曝氣生物濾 池，經(jīng)置于承托層內(nèi)，由鼓風(fēng)機(jī)供氣的曝氣管道上的多個(gè)濾頭進(jìn)行連續(xù)曝氣，陶粒濾料生長(zhǎng) 的生物膜得到充足的溶解氧，水經(jīng)生物膜和濾料截留的雙重作用，去除水中的嗅味、氨氮、 有機(jī)物、藻類、濁度以及死亡的生物體； 4) 采用快濾法處理 出水經(jīng)下向流曝氣生物濾池底部的集水配水區(qū)導(dǎo)流進(jìn)入砂濾過(guò)濾區(qū)中，經(jīng)置于砂濾過(guò) 濾區(qū)的錳砂濾料，進(jìn)一步截留去除水中脫落的生物體、細(xì)菌、病毒、有機(jī)物質(zhì)，而且去除重金 屬物質(zhì)，凈化后的水從出水槽流至出水管進(jìn)入清水池。
【文檔編號(hào)】C02F9/14GK104445821SQ201410721667
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月3日
【發(fā)明者】伊學(xué)農(nóng), 王瑞英, 王玉琳 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)