[發明專利]自來水廠水生生物污染的ClO2氧化與砂濾的協同控制方法

無效

• 申請號: 201110331953.2
• 申請日: 2011-10-27
• 公開（公告）號: CN102502987A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發明（設計）人: 聶小保;黃廷林;張金松
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F1/76;C02F1/52
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李婷

技術領域

本發明涉及一種自來水廠水生生物污染控制方法，用于攔截和滅活凈水工藝中出現的水生生物，尤其涉及以化學氧化和砂濾池攔截的協同作用為核心的水生生物污染控制，特別適用于滅活自來水廠凈水工藝中出現的顫蚓、劍蚤、搖蚊幼蟲、仙女蟲及線蟲等水生生物。

背景技術

水源水體中外界營養物質如氮、磷等大量輸入或內源性釋放，引起水體富營養化導致藻類大量繁殖和有機質增加，一方面為顫蚓、劍水蚤、搖蚊幼蟲、仙女蟲及線蟲等水生生物提供了豐富的食物源，一方面有機物大量分解造成的低氧甚至缺氧環境，導致上述水生生物的捕食者如魚類的大量死亡甚至消失。當水生生物種群密度超過水體容納能力時，將隨原水進入自來水廠，繼而由于其較強的遷移或鉆行能力，穿透整個凈水工藝污染供水水質。水生生物對供水水質的污染，首先是引起感官上的不適，其次還可能攜帶大量的病原菌和寄生蟲，有研究證實，供水管網中單個水生生物攜帶的細菌總數平均達10～4000個。

目前國內外一些自來水廠的凈水工藝都不同程度存在水生生物安全風險問題，如在深圳1座水廠檢出的水生生物多達40多種，主要包括搖蚊幼蟲、線蟲、底棲型的輪蟲和甲殼類動物等。德國萊茵河沿岸3座水廠內均發現有大量的輪蟲、線蟲和寡毛蟲等水生生物。加拿大Ste.-Rose水廠出水中仙女蟲的密度甚至高達20個/m³以上。為有效控制凈水工藝水生生物污染風險，避免其穿透凈水工藝進入到供水管網，國外水廠一般在污染高發期加強凈水工藝的操作管理，如強化混凝、縮短沉淀池排泥和過濾周期、降低濾池濾速和加強反沖洗等，但控制效果不明顯；國內嘗試過加氯反沖洗、干池、加氨加鹽浸泡等方法，但存在著嚴重影響凈水正常運行、處理成本高等問題。Cl₂、ClO₂和O₃等凈水消毒劑對水生生物滅活效果顯著，因而經常在混凝前與混凝劑同時投加用于控制凈水工藝水生生物污染，但投加量較大，容易加劇消毒副產物風險，如ClO₂在混凝前投加滅活搖蚊幼蟲，投量需在2.5mg/L以上，同時滅活效果受原水水質影響顯著。總之，迄今為止還沒有既能高效滅活凈水工藝水生生物，又不影響供水水質安全性的適宜性控制方法。

發明內容

本發明的目的在于公開一種工藝簡單、投資和運行成本低廉的自來水廠水生生物污染控制方法。該方法將ClO₂氧化與石英砂過濾攔截有機結合，在保證凈水工藝正常運行的同時，能對凈水工藝中的水生生物實現高效攔截并滅活，保障供水水質安全。

為了實現上述目標，本發明采取如下的技術解決方案予以實現：

一種自來水廠水生生物污染的ClO₂氧化與砂濾協同控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)原水進入混凝池，在混凝池中添加絮凝劑，并通過沉淀池分離實現對原水中膠體和懸浮雜質的去除；

(2)通過水射器向經過步驟(1)處理后的沉后水投加ClO₂溶液；

(3)投加ClO₂溶液后的沉后水經石英砂濾池進水管引至砂濾池待濾，ClO₂溶液與沉后水的充分均勻混合由進水管前端設置的管道混合器實現；

(4)待濾水進入石英砂濾池，過濾過程中水生生物被ClO₂溶液接觸氧化，同時經接觸氧化的水生生物被石英砂濾層攔截，然后對石英砂濾池進行常規反沖洗實現水生生物與凈水工藝的徹底分離。

本發明還具有以下技術特點：

步驟(1)的絮凝劑為鐵鹽或鋁鹽。

步驟(2)ClO₂投加量為0.1mg/L以上，且步驟(2)ClO₂溶液為穩定性二氧化氯，使用前需經檸檬酸鈉活化。

本發明與現有技術相比具有以下技術優點：

1、通過在待濾水中投加ClO₂，將水生生物的ClO₂接觸滅活過程于石英砂濾層中完成，充分利用砂濾層的攔截作用，實現水力停留時間與接觸滅活時間的分離，延長了ClO₂對水生生物的接觸滅活時間，在提高滅活效率的同時，還可減小ClO₂投量，降低消毒副產物風險。

2、過濾過程中，ClO₂的投加可以強化砂濾對水生生物的攔截效果，其中被直接滅活的水生生物可被砂濾層攔截，而未被滅活的水生生物也由于遷移運動能力已大幅降低，同樣可被砂濾層完全攔截，無法穿透濾池進入濾后水。