[發明專利]一種新型曝氣生物過濾預處理微污染水源水的工藝及裝置

無效

• 申請號: 200910056513.3
• 申請日: 2009-08-14
• 公開（公告）號: CN101618910A
• 公開（公告）日: 2010-01-06
• 發明（設計）人: 薛罡;楊林;劉亞男;龔清杰;高品;史錦;程起躍;周寧娟;鄢祖喜
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F3/10
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所
• 代理人: 黃志達;謝文凱

技術領域

本發明屬水處理技術領域，特別是涉及一種新型曝氣生物過濾預處理微污染水源水的工藝及裝置。

背景技術

隨著經濟的發展和人民生活水平的提高，對飲用水水質的要求也在不斷提高，而另一方面，由于城鎮的日益擴大和工農業的迅猛發展，加上當前城市生活污水和工業廢水的處理率很低，導致了地表水體的嚴重污染和水體富營養化的加劇，造成給水水源的水質的下降。針對上述情況，生物過濾因其對微污染水源水中的有機物、氨氮、鐵、錳和懸浮顆粒等污染物質均有較好的去除效果而被引入給水處理領域。此外，生物濾池對水中致突變物有一定的去除作用，對氯化致突變物的前體物有較好的去除效果。因此，生物濾池作為常規處理的預處理單元是很有必要的，它可以有效地減少后續單元的處理負荷，并提高飲用水的生物穩定性。

在生物預處理技術中選擇何種填料作為生物膜的載體是決定生物預處理效果的關鍵因素之一。作為生物膜的載體，填料的選擇應遵循以下原則：有一定的機械強度，較大的比表面積，生物、化學及熱力學穩定性好，一定的孔隙率及表面粗糙度，對生物膜活性無明顯抑制性，可再用性，價格低廉。經過研究者們的努力，填料的發展已取得了一定的成果。但現在廣泛應用的填料仍存在著截污容量小、運行周期短、可再生利用難度大、價格較高以及流態和反沖洗等問題，限制了生物氧化濾池在給水處理領域的應用。

本發明應用自主研制的高效纖維球濾料作為填料，采用生物過濾工藝方法處理微污染水源水，其中高效纖維球濾料屬自主研發新產品，其濾速、截污容量、比表面積、孔隙率等性能參數遠優于傳統粒狀及纖維球濾料，其性能參數比較見表1，該種濾料的應用于生物氧化濾池可為水源水的預處理提供一種高效的處理技術。

表1滌綸高彈絲纖維球濾料與傳統常規濾料技術參數對比

發明內容

本發明的目的在于克服現有濾料應用于生物氧化濾柱的生物預處理存在的上述技術缺陷，提供一種自主研制的具有濾速大、截污能力強、運行周期長、掛膜周期短、反沖洗耗費小、價格低廉以及易于再生利用的高效纖維球濾料生物氧化濾柱預處理微污染水源水的工藝及裝置。

本發明的目的通過如下技術方案實現：

(1)本發明所述的微污染水源水COD_Mn為5.6～8.5mg/L，氨氮為1.25～3.05mg/L，濁度為5.8～14.9NTU；

(2)生物氧化過濾柱(5)內的填料為自主研制的高效纖維球濾料(6)，過濾濾速為0.8～1m/h，過濾周期為9-10d；

(3)生物氧化過濾柱(5)內的DO通過空氣壓縮機(9)鼓風經曝氣頭(12)提供；

(4)生物氧化過濾柱(5)內DO維持在2mg/L以上，溫度保持在20℃以上；

(5)生物氧化過濾柱(5)在過濾周期末進行低強度反沖洗，反沖洗方式為氣水反沖-水沖，氣沖強度為18～25L/(s·m²)，水沖強度為6～8L/(s·m²)，氣水聯合反沖洗時間為6～8min，水沖時間2～4min。

所述自主研制的高效纖維球濾料，纖維長度2～3cm，纖維直徑10～15um，單個纖維球約有2750～3200根纖維絲，裝填高度為1～1.2m，裝填密度為1～1.1g/cm³，其孔隙率約為90～93％，纖維球濾料在使用之前先經烘箱過熱蒸汽膨化預處理，烘箱溫度控制在105℃左右(±1℃)，膨化時間為3h。

根據權利要求1所述的自主研制的高效纖維球濾料(6)制備方法為：采用聚丙烯腈、聚酯、尼龍為原料，經過紡絲、拉伸和熱定型等工藝，使纖維具有鋸齒狀或螺旋狀的立體彈性結構。鋸齒的長度為0.15～9mm，螺旋形的直徑為0.15～9mm，螺距為0.15～18mm。使用熱熔、注塑的方法，將纖維每隔0.5～25cm形成一個結。將打結后的纖維束每隔1～2個結切斷，制成紡錘形的纖維濾料，濾料直徑0.6～4.5cm，長度0.6～55cm。纖維之間可形成均勻的微小孔隙，過濾中不會被壓實。