[發明專利]荷鐵陰樹脂加混沉工藝城市污水補給地下水的方法和裝置

無效

• 申請號: 201110223180.6
• 申請日: 2011-08-05
• 公開（公告）號: CN102311188A
• 公開（公告）日: 2012-01-11
• 發明（設計）人: 楊建;常江;甘一萍;高金華
• 申請（專利權）人: 北京城市排水集團有限責任公司
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F1/42;C02F1/52;C02F1/78
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及污水處理再利用技術領域，尤其涉及一種城市污水補給地下水的方法。

背景技術

我國是一個干旱缺水嚴重的國家，近年來部分地區地表水體污染狀況不斷惡化，地表水、地下水資源日益缺乏。城市污水深度處理及回用，作為解決城市缺水、提高水資源利用率和控制水體污染的一條重要途徑，具有其他策略方法無可比擬的優勢，為“新”的水源替代已有水源提供了可能，成為緩解水資源短缺現狀的有力措施。

目前城市生活污水，經污水處理廠二級處理后，出水即使達到城鎮污水處理廠污染物排放標準(GB18918-2002)一級B標準的排放要求：COD、總氮、色度和糞大腸菌群仍然分別高達60mg/L、20mg/L、30和104個/L，但還是大大阻礙了城市污水的可利用程度。因此進一步對二級處理水進行有效的深度處理，去除水中各類污染物，實現再生水的廣泛安全回用，是城市污水深度處理過程中需要重點解決的問題。

再生水工藝技術是隨著再生水回用量的不斷增加和回用途徑的不斷擴展而發展起來的，不同的再生水使用途徑，就有不同的水質要求。隨著城市水資源緊張趨勢的不斷加劇，對再生水的需求不斷加大，再生水應用范圍逐步擴大，用途逐步拓展，水質指標也從原來的單一指標發展為多項指標的嚴格要求。

目前，95％以上的城市生活污水都采用生物處理法，但生物法存在有機物降解極限，經過一系列處理后，會產生大量的溶解性微生物產物，其毒性可能比存在于污水中原有機物的毒性還要強。另外，二級出水中有機物種類繁多，如藥品和護膚品(PPCP)及其代謝物、內分泌干擾物(EDC)和具有基因毒性的芳香胺類物質等，此外還富含多種陰離子污染物。

發明內容

本發明針對上述現有技術的不足，提供一種荷鐵陰樹脂加混沉工藝城市污水補給地下水的方法和裝置，有效地去除城市污水中多種污染物，使出水滿足三類地下水水質標準要求，實現對地下水的安全補給。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：一種荷鐵陰樹脂加混沉工藝城市污水補給地下水的方法，包括以下過程：城市污水處理廠的二級處理出水，依次經過荷鐵陰樹脂、混凝沉淀和臭氧反應后，以地表漫灌形式滲入地下，經土壤包氣帶進入潛水層。

優選的，所述荷鐵陰樹脂投加量5～15ml/L。

優選的，所述二級處理水在荷鐵陰樹脂中的停留時間為5～20分鐘。

優選的，所述混凝沉淀中混凝劑的投加量為7～30mg/L。

優選的，臭氧投加量為2～10mg/L，水和臭氧在臭氧反應器中停留時間為10～30min。

優選的，所述包氣帶厚度至少3m。

與現有技術相比，本發明以污水廠二級出水為源水，依次經過荷鐵陰樹脂、混凝沉淀、臭氧與土壤處理，使城市污水達到再生利用要求。城市污水經二級處理后，利用荷鐵陰樹脂比表面積大、活性交換位多和顆粒沉降快的特點，去除水中大量溶解性有機物、硫酸鹽和硝酸鹽，荷鐵陰樹脂的基本構架材料為聚丙烯聚合物，樹脂負荷磁性氧化鐵。

混凝沉淀處理去除水中殘留的有機物、磷等物質，大大降低出水的濁度；超濾出水經臭氧氧化，進一步去除水中大分子有機物，提高出水的可生化性，并產生氧化能力極強的單原子氧和羥基，分解水中有機物、細菌和微生物，實現對處理出水的殺菌消毒；臭氧出水進入包氣帶土壤處理單元，進一步去除水中氨氮、TP和有機物。此項城市污水深度處理工藝，可非常經濟有效地去除城市污水中多種污染物，使出水滿足三類地下水水質標準要求，實現對地下水的安全補給。

荷鐵陰樹脂結合了磁性氧化鐵成分，使樹脂顆粒快速絮凝成大顆粒，通過重力沉降很快從懸浮液中分離；荷鐵陰樹脂減少了對顆粒內部擴散的影響，而顆粒內部擴散與樹脂內部活性部位相關、速度較慢，導致荷鐵陰樹脂能夠快速吸附DOC、消毒副產物、陰離子組分等污染物，低濃度的樹脂即可達到較高的污染物去除率。

荷鐵陰樹脂與混凝沉淀-臭氧氧化工藝聯用，是一項比較經濟有效的城市污水深度處理工藝系統，首先，荷鐵陰樹脂出水經混凝沉淀和臭氧氧化處理后，能進一步降低水中有機物、磷和濁度，殺滅水中細菌和病毒，提高出水的可生化性；其次，荷鐵陰樹脂作為混凝沉淀和臭氧消毒的前處理工藝，還可以減少絮凝劑和其他化學藥劑(如絮凝過程中調節pH的酸)的使用量，大幅降低臭氧的投加量和消毒過程中溴化物的形成。再生水經過土壤進入地下含水層過程中，借助于土壤的物理、化學和生物作用得到進一步的凈化；同時，地下含水層作為再生水的天然存儲空間，為調節城市季節性用水矛盾提供支持，為水資源可持續利用提供一種新的水源。