[發明專利]前置反硝化預臭氧曝氣生物活性炭濾池河水凈化法及裝置

無效

• 申請號: 200910259612.1
• 申請日: 2009-12-18
• 公開（公告）號: CN101708934A
• 公開（公告）日: 2010-05-19
• 發明（設計）人: 戰楠;廖日紅;劉操;申穎潔;馬寧;黃赟芳
• 申請（專利權）人: 北京市水利科學研究所
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F3/28;C02F1/78
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 郭佩蘭

技術領域

本發明涉及一種河水凈化處理技術，具體涉及利用前置反硝化預臭氧曝氣生物活性炭濾池凈化碳源偏低的微污染河水的方法和裝置。

背景技術

隨著我國社會經濟的發展，人口的增加和企業規模的擴大，污水排放量日益增加，河流水體受到污染，水質日益惡化；因連續干旱，雨洪入河量減少，更加劇了河道水質惡化趨勢；不僅水資源短缺形勢無法得到根本解決，而且環境用水也不能得到有效改善。為此，尋求利用新型高效的深度凈化技術解決受污染的河水水質問題，是水資源可持續利用和社會發展的迫切需要。

臭氧-生物活性炭(O₃-BAC)技術是歐洲在利用臭氧和活性炭去除飲用水中的有機物時發現的，是一種用于水深度處理的組合工藝，該工藝是在傳統水處理工藝的基礎上，以預臭氧氧化代替預氯化，在快濾池后設置生物活性炭濾池，是將活性炭物理化學吸附、臭氧化學氧化、生物氧化降解及臭氧滅菌消毒4種技術合為一體的工藝。臭氧具有強氧化性，原水首先進行臭氧氧化，將臭氧對水中有機物的氧化作用作為預處理；之后進行活性炭吸附，利用活性炭上生物膜的生物降解作用將有機物去除，達到凈化水質的目的。

O₃-BAC技術對去除存在于水源中的有機微污染具有顯著的效果，在我國凈水廠正處于在試驗性的運行中，并取得了較好成果，而應用于受污染河水深度處理的工程實例仍然較少，因此針對C/N較低的微污染河流水體進行凈化時，在傳統O₃-BAC技術基礎上進一步優化工藝系統結構，增強抗沖擊負荷、提高系統對各項污染物的去除效果和運行穩定性等，可使該工藝在凈化河流水體中發揮其最佳效能，達到最佳處理效果。

發明內容

本發明的目的在于克服現有曝氣生物活性炭濾池工藝在處理微污染河水凈化過程中技術性和針對性上的不足，提供一種前置反硝化預臭氧曝氣生物活性炭濾池系統凈化低碳源微污染河水方法及裝置。

為實現上述目的，一方面，本發明提供了一種前置反硝化預臭氧曝氣生物活性炭濾池河水凈化裝置，其包括進水泵2、加藥罐9、反硝化濾池4、臭氧接觸柱12、臭氧發生器13、生物活性炭濾池19、鼓風機24；

該進水泵2的入水口201連接水源，其出水口202連接位于反硝化濾池4底部的入水口41；該加藥罐9的出料口連接位于反硝化濾池4底部的入水口41；位于反硝化濾池4上部的出水口7與位于臭氧接觸柱12底部的入水口121連接；位于臭氧接觸柱12上部的出水口17與位于生物活性炭濾池19上部的入水口191連接；鼓風機24分別連接反硝化濾池4和生物活性炭濾池19底部的進氣口；

該反硝化濾池4內部具有填料6，該填料為親水性多孔懸浮型介質，填料的厚度為0.5至1m；

臭氧接觸柱12底部具有曝氣頭15，曝氣頭與臭氧發生器13連接；臭氧接觸柱12柱壁內側具有相對交錯設置的折板16，各折板平面平行與水平方向；臭氧接觸柱12頂部具有排氣口18；該臭氧接觸柱12的長度為0.8至1.5m；

生物活性炭濾池19內部填充填料20，該填料20為柱狀活性炭，填料厚度為0.8至1.5m；生物活性炭濾池19底部具有出水口30。

如上所述的裝置，其中該裝置還可包括清水池31，該清水池31的入水口與生物活性炭濾池19的出水口30連接；該清水池31的一個出水口39經回流泵32分別連接生物活性炭濾池19底部的入水口192和反硝化濾池4底部的入水口41。

如上所述的裝置，其中該加藥罐9中優選放置外碳源，外碳源可選自糖類，優選淀粉、葡萄糖和蔗糖；油脂，優選動和植物油；有機酸，優選琥珀酸、檸檬酸、乳酸和乙酸；和C_1-5醇，優選甲醇。

如上所述的裝置，其中該外碳源優選為甲醇。

如上所述的裝置，其中該反硝化濾池4中的填料6優選為聚氨酯填料，其濕密度為0.6～1.0g/cm³，持水量為2000-2600％，比表面為80-120m²/g。

如上所述的裝置，其中該生物活性炭濾池19內填料20優選為柱狀活性炭和礫石雙層組合填料，厚度分別為80至150cm和10至20cm；底部承托層為厚度為10至20cm的石英砂。

另一方面，本發明提供應用上述裝置的河水凈化法，該方法包括如下步驟：

(a)由進水泵2提升河水送入反硝化濾池4，同時投放加藥罐9中的外碳源；投加碳源后進水中BOD₅與TN之比為3∶1至5∶1；