一種地表微污染水的處理裝置及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種地表微污染水的處理裝置及其在微污染水處理中的應(yīng)用，屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]微污染水源是指飲用水水源受到輕微污染，使水中部分物理、化學(xué)和微生物指標(biāo)不能達(dá)到《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中作為生活飲用水源水的水質(zhì)要求，水體污染物單向指標(biāo)，如濁度、色度、臭味、硫化物、臭氧化物、有毒有害物質(zhì)、病原微生物等有超標(biāo)現(xiàn)象。
[0003]20世紀(jì)60年代以來，很多地區(qū)飲用水水源水質(zhì)日益惡化，人們?cè)陲嬘盟乃|(zhì)凈化中遇到了新問題。針對(duì)源水中出現(xiàn)的新問題，人們就開始著手對(duì)水質(zhì)凈化的新技術(shù)進(jìn)行了研宄。使用較多的有強(qiáng)化混凝、活性炭吸附、膜分離等。但這些方法均有一定的局限性，如:強(qiáng)化混凝可去除大部分有機(jī)物及無機(jī)物，但對(duì)于一些細(xì)小顆?；?qū)σ恍┪⒘康挠泻ξ镔|(zhì)難以完全去除；活性炭吸附能快速有效的去除水中有機(jī)物，但存在吸附飽和后再生利用問題；膜分離對(duì)污染物的去除率高，但不可避免的會(huì)出現(xiàn)膜污染問題。
[0004]另外，傳統(tǒng)的飲用水處理工藝為:原水一混凝一沉淀一過濾一消毒，此工藝處理效果穩(wěn)定，但加氯消毒，余氯會(huì)與水中一些成分發(fā)生有機(jī)反應(yīng)，從而生成“三致”的消毒副產(chǎn)物，對(duì)人體構(gòu)成潛在的威脅。
[0005]有鑒于此，開發(fā)一種高效簡(jiǎn)便的處理工藝顯得很有必要。本發(fā)明專利將生物接觸氧化和超濾膜生物反應(yīng)器聯(lián)用，通過兩級(jí)生物降解及膜過濾凈化微污染水，具有工藝簡(jiǎn)單、可實(shí)行自動(dòng)操作、處理效果良好等優(yōu)點(diǎn)。本工藝應(yīng)用領(lǐng)域:農(nóng)村散戶飲用水、災(zāi)害應(yīng)急用水、野外小范圍用水。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的之一是提供一種地表微污染水的處理裝置。
[0007]本發(fā)明的目的之二是提供上述的一種地表微污染水的處理裝置用于地表微污染水的處理方法，通過該處理方法進(jìn)行處理后的地表微污染水可達(dá)到合格飲用水的標(biāo)準(zhǔn)。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案
一種地表微污染水的處理裝置，包括污水池、生物接觸氧化池5和超濾膜生物反應(yīng)器
11 ;
污水池內(nèi)設(shè)有一引出管道，該引出管道依次經(jīng)流量計(jì)1、提升泵2和管道閥門4與生物接觸氧化池5底部的入口相連；
生物接觸氧化池5的側(cè)壁靠上設(shè)有溢流堰出口，該溢流堰出口 9通過裝有流量計(jì)10的管道與超濾膜生物反應(yīng)器11的側(cè)壁靠近底端入口相連。
[0009]所述生物接觸氧化池5的下方滿平面均勻曝氣裝置7，曝氣裝置的入口通過管道閥門24與曝氣泵3相連，曝氣泵3為曝氣裝置7提供空氣；曝氣裝置7的曝氣強(qiáng)度為10_20m3/ (m2.h)； 生物接觸氧化池5的上方為填料層6，填料層6的高度為2.5-3.5m，填料層6中的填料采用比表面積為50-250m2/m3的塑料蜂窩或彈性填料等軟性填料；
生物接觸氧化池5的底部設(shè)有排污管8，用于排除填料上脫落的污泥；
超濾膜反應(yīng)器11的中部設(shè)有平板超濾膜14，其主要用于活性污泥處理后的水的超濾，所述的平板超濾膜14，其通量為5-50L/m2*h，孔徑為50_200nm ；
超濾膜反應(yīng)器11的下方設(shè)有曝氣裝置12，該曝氣裝置12為單孔膜布?xì)馄骰蛭⒖滋沾刹細(xì)馄?，曝氣?qiáng)度為10-50m3/(m2.h)，超濾膜反應(yīng)器11的外部設(shè)有的空氣泵16經(jīng)管道閥門15后與曝氣裝置12連接，空氣泵16向超濾膜反應(yīng)器11內(nèi)進(jìn)行曝氣，為超濾膜反應(yīng)器11內(nèi)提供溶解氧；
超濾膜反應(yīng)器11的底部設(shè)有排污管13，用于排除反應(yīng)器內(nèi)的活性污泥；
所述的平板超濾膜14頂部設(shè)有管道出口 17，該管道出口 17經(jīng)管道從超濾膜反應(yīng)器11的側(cè)壁穿出，然后依次經(jīng)管道閥門18、抽吸泵19、紫外消毒裝置20后與清水池21相連；所述的紫外消毒裝置20使用電壓為220V的紫外線燈，輻射的253.7nm紫外線的強(qiáng)度為 70_200uw/cm2；
在平板膜過濾器14頂部的管道出口 17與管道閥門18之間優(yōu)選設(shè)有一回路，該回路依次經(jīng)流量計(jì)23、管道閥門25、回流泵22后從超濾膜反應(yīng)器11的上部進(jìn)入超濾膜反應(yīng)器11，該回路主要用于當(dāng)從平板膜過濾器14出來的超濾水依次經(jīng)閥門18、抽吸泵19、紫外消毒裝置20后進(jìn)入清水池21的水不能滿足排放要求時(shí)，將平板超濾膜14出水返回超濾膜反應(yīng)器11中進(jìn)行第二次活性污泥處理、超濾處理；
上述的提升泵2、曝氣泵3、曝氣泵16、抽吸泵19、回流泵22均可由PLC自動(dòng)控制其開啟O
[0010]上述的一種地表微污染水的處理裝置對(duì)污水的處理過程，即污水池中的地表微污染水依次經(jīng)流量計(jì)1、提升泵2后經(jīng)過管道閥門4進(jìn)入生物接觸氧化池5，在生物接觸氧化池5進(jìn)行第一次生物降解處理后的地表微污染水從生物接觸氧化池5的溢流堰出口 9后經(jīng)流量計(jì)10進(jìn)入到超濾膜反應(yīng)器11中；
進(jìn)入到超濾膜反應(yīng)器11中的地表微污染水先由活性污泥對(duì)其中有機(jī)物進(jìn)行處理、再由平板超濾膜14對(duì)其中的懸浮物、膠體、金屬離子等進(jìn)行超濾處理，出水進(jìn)入清水池21，即完成地表微污染水的處理，其處理過程具體包括如下步驟:
(1)、首先將污水池中的地表微污染水調(diào)PH為6.5-8.5后，控制溫度為0-30°C經(jīng)提升泵2提升至生物接觸氧化池5進(jìn)行第一次生物降解處理l_3h，這時(shí)地表微污染水中有機(jī)物、氨氮等污染物被部分降解，地表微污染水得到一定程度凈化，從而使后續(xù)的超濾膜生物反應(yīng)器的負(fù)荷得以降低；
(2)、從生物接觸氧化池5出來的地表微污染水再進(jìn)入到超濾膜生物反應(yīng)器11中，先進(jìn)行活性污泥處理、再進(jìn)行超濾處理；
活性污泥停留時(shí)間為5-30d，水力停留時(shí)間為10-120min，
超濾膜反應(yīng)器11內(nèi)的活性污泥濃度為8000-20000mg/L ；
超濾膜反應(yīng)器11內(nèi)氣水比按體積比計(jì)算為5-20:1 ;
超濾膜生物反應(yīng)器11中使用的平板超濾膜14，其主要用于過濾活性污泥處理后的水，超濾過程控制壓力為10-50kPa ； 從超濾膜生物反應(yīng)器11出來的水經(jīng)抽吸泵19抽吸后經(jīng)紫外消毒裝置20消毒后進(jìn)入到清水池21，即完成地表微污染水的處理，得合格飲用水。
[0011]上述超濾膜生物反應(yīng)器11的清洗周期視超濾膜的污染情況而定，一般20-120天清洗I次，其清洗方法如下:
(1)、喊洗液:
為質(zhì)量百分比濃度為0.5%的次氯酸鈉水溶液或含次氯酸鈉和氫氧化鈉的混合水溶液，所述含次氯酸鈉和氫氧化鈉的混合水溶液中次氯酸鈉濃度為2000-5000mg/L，氫氧化鈉濃度為1000mg/L ；
(2)、酸洗液:
濃度為1000mg/L的草酸或檸檬酸水溶液；
由于進(jìn)水水質(zhì)不同，堿洗后視通量恢復(fù)情況再?zèng)Q定是否使用酸洗。當(dāng)水體中含有大量Ca2+時(shí)盡量不用草酸水溶液，改用檸檬酸水溶液等。
[0012]上述的地表微污染水通過生物接觸氧化池、活性炭吸附和平板膜過濾后，出水達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)，可不在超濾膜反應(yīng)器中投加菌種進(jìn)行生物處理。
[0013]本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明的一種地表微污染水的處理裝置，通過生物接觸氧化池和超濾膜生物反應(yīng)器聯(lián)用處理地表微污染水，彌補(bǔ)了單級(jí)生物處理單元對(duì)有機(jī)物、氨氮等降解不徹底，處理效果易受沖擊負(fù)荷影響的缺陷。并且該地表微污染水的處理裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，操作可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
[0014](I)生物接觸氧化池內(nèi)生物固體量多，水流完全混合，故對(duì)水質(zhì)水量的驟變有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，有較高的容積負(fù)荷，另外，剩余污泥量少，不存在污泥膨脹問題，運(yùn)行管理簡(jiǎn)便。
[0015](2)超濾膜生物反應(yīng)器底部曝氣，既能為超濾膜生物反應(yīng)器中微生物提供氧氣，又能均化水質(zhì)，從而提高了處理效果。
[0016](3)平板膜過濾前經(jīng)過生物接觸氧化和超濾膜生物反應(yīng)器兩級(jí)生物處理預(yù)處理，可以有效減緩膜污染，延長(zhǎng)膜使用壽命，同時(shí)保證出水質(zhì)量。
[0017](4)超濾膜生物反應(yīng)器使用靈活，可根據(jù)微污染水水質(zhì)決定是否投加菌種進(jìn)行兩級(jí)生物處理聯(lián)用。
[0018](5)紫外消毒殺菌效率高、無二次污染、使用安全、運(yùn)行成本很低、維護(hù)方便。
【附圖說明】
[0019]圖1、一種地表微污染水的處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面通過具體實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步闡述，但并不限制本發(fā)明。
[0021]實(shí)施例1
一種地表微污染水的處理裝置，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，其中I為流量計(jì)、2為提升泵、3為曝氣泵、4為管道閥門、5為生物接觸氧化池、6為填料層、7為曝氣裝置、8為生物接觸氧化池的排污管、9為生物接觸氧化池5的溢流堰出口、10為流量計(jì)、11為超濾膜生物反應(yīng)器11、12為曝氣裝置、13為超濾膜生物反應(yīng)器的排污管、14為平板膜過濾器、15為閥門、16為曝氣泵、17為平板超濾膜的出口、18為管道閥門、19為抽吸泵、20為紫外消毒裝置、21為清水池、22為回流泵、23為流量計(jì)、24為管道閥門、25為管道閥門；
即所述的地表微污染水的處理裝置包括污水池、生物接觸氧化池5和超濾膜生物反應(yīng)器11 ;
污水池內(nèi)設(shè)有一引出管道，該引出管道依次經(jīng)流量計(jì)1、提升泵2和管道閥門4與生物接觸氧化池5底部的入口相連；
生物接觸氧化池5的側(cè)壁靠上設(shè)有溢流堰出口 9，該溢流堰出口 9通過裝有流量計(jì)10的管道與超濾膜生物反應(yīng)器11的側(cè)壁靠近底端入口相連；所述生物接觸氧化池5的下方滿平面均勻曝氣裝置7，曝氣裝置7的入口通過管道與曝氣泵3相連，曝氣泵3為曝氣裝置7提供空氣；曝氣裝置7的曝氣強(qiáng)度為10-20m3/(m2.h);
生物接觸氧化池5的上方為填料層6，填料層6中的填料采用比表面積為50-250m2/m3的塑料蜂窩或彈性填料等軟性填料；
生物接觸氧化池5的底部設(shè)有排污管8，用于排除填料上脫落的污泥；
超濾膜反應(yīng)器11的中部設(shè)有平板超濾膜14，其主要用于活性污泥處理后的水的超濾，所述的平板超濾膜14，其通量為5-50L/m2*h，孔徑為50_200nm ；
超濾膜反應(yīng)器11的下方設(shè)有曝氣裝置12，該曝氣裝置12為單孔膜布?xì)馄骰蛭⒖滋沾刹細(xì)馄鳎貧鈴?qiáng)度為10-50m3/(m2.h)，超濾膜反應(yīng)器11的外部設(shè)有的空氣泵16經(jīng)管道閥門15后與曝氣裝