[發(fā)明專利]一種控制飲用水消毒副產(chǎn)物和病原微生物風(fēng)險的工藝方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210124288.4
• 申請日: 2012-04-26
• 公開（公告）號: CN102633409A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張強(qiáng);劉燕;劉彬;查曉松;劉翔;代瑞華;張云;蔡璇;魏源源;陸灝文;吳瑾;嚴(yán)楊蔚
• 申請（專利權(quán)）人: 復(fù)旦大學(xué)
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F1/78;C02F1/52;C02F1/50;C02F1/28
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及飲用水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種控制飲用水消毒副產(chǎn)物和病原微生物風(fēng)險的工藝方法。?

背景技術(shù)

隨著工農(nóng)業(yè)和社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，以及人類物質(zhì)文化生活不斷提高，大量工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)灌溉、化肥農(nóng)藥和生活污水排入天然水體環(huán)境中，使得城市飲用水水源受污染程度日益嚴(yán)重，成為微污染水源。尤其是水源中各種有機(jī)污染物、病毒和細(xì)菌類微生物的存在導(dǎo)致飲用水中可產(chǎn)生的消毒副產(chǎn)物和病原微生物危害的風(fēng)險顯著增大。而目前大多城市水廠依舊采用傳統(tǒng)的原水-混凝-沉淀-過濾-消毒的工藝，此工藝主要適用于水源滿足地表水三類標(biāo)準(zhǔn)的飲用水處理，處理主要去除對象是水中的懸浮物、膠體雜質(zhì)和細(xì)菌。但是隨著微污染水源中各種有機(jī)污染物的成分愈加復(fù)雜、濃度水平逐漸升高，除常規(guī)的細(xì)菌類微生物外，病毒類微生物污染的加劇，傳統(tǒng)的飲用水處理工藝已顯力不從心，一方面是不能有效去除其中的有機(jī)物特別是溶解性有機(jī)物，導(dǎo)致消毒過程中大量有毒有害消毒副產(chǎn)物的產(chǎn)生，出水的化學(xué)健康風(fēng)險增大；另一方面是對較原生動物和細(xì)菌類微生物體積更小的病毒類微生物去除效果的不理想，使出水的微生物安全性也得不到保障。同時我國城市供水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)也在逐漸提高，為了適應(yīng)現(xiàn)有的微污染水源水質(zhì)和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，針對同時控制微污染水處理過程中消毒副產(chǎn)物和病原微生物風(fēng)險的水處理工藝技術(shù)的開發(fā)顯得尤為迫切。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種一種控制飲用水消毒副產(chǎn)物和病原微生物風(fēng)險的工藝方法。該工藝方法將生物預(yù)處理、預(yù)臭氧、主臭氧、活性碳濾池與傳統(tǒng)凈水工藝相結(jié)合，構(gòu)成一種復(fù)合的深度飲用水處理工藝系統(tǒng)。?

本發(fā)明中原水為受到化學(xué)和微生物雙重污染的微污染飲用水水源。?

本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)：?

一種控制飲用水消毒副產(chǎn)物和病原微生物風(fēng)險的工藝方法，具體步驟如下：

（1）微污染原水首先進(jìn)入生物預(yù)處理池，在空氣泵進(jìn)行曝氣供氧的情況下與生物預(yù)處理池內(nèi)的輕質(zhì)生物濾料充分接觸，對水中污染物質(zhì)主要是有機(jī)物和氨氮進(jìn)行有效降解；生物預(yù)處理池空床接觸時間30~60?min，氣水比設(shè)定范圍為0.5:1~1.5:1；

（2）步驟（1）的出水進(jìn)入預(yù)臭氧反應(yīng)池，在預(yù)臭氧反應(yīng)池內(nèi)投加臭氧進(jìn)行預(yù)氧化，對水體中無機(jī)化合物、色度、濁度等進(jìn)行去除，部分氧化水體中有機(jī)物，以強(qiáng)化后續(xù)混凝工藝，并同時部分滅活病原微生物；臭氧投加量按進(jìn)水流量計算，預(yù)臭氧投加量為0.5~1.5?mg/L，氧化時間10~15min；?

（3）步驟（2）的出水進(jìn)入折板絮凝池前投加混凝劑聚硫氯化鋁，充分快速混勻后進(jìn)行混凝反應(yīng)和沉淀，去除水體中的濁度物質(zhì)及大分子有機(jī)物等；

（4）步驟（3）的出水進(jìn)入砂濾池，進(jìn)一步去除濁度物質(zhì)和病原微生物；

（5）步驟（4）的出水進(jìn)入主臭氧接觸池，在池內(nèi)投加臭氧進(jìn)行氧化和消毒，強(qiáng)效氧化各種消毒副產(chǎn)物前體物，以強(qiáng)化后續(xù)活性炭濾池對其的吸附性能，同時有效滅活病原微生物。臭氧投加量按進(jìn)水流量計算，主臭氧投加1.0~3.0?mg/L，氧化時間15~20?min；

（6）步驟（5）的出水進(jìn)入活性炭濾池，主要依靠活性炭的物理吸附性能吸附上一步驟中產(chǎn)生的臭氧氧化產(chǎn)物，去除水體中各類消毒產(chǎn)物前體物；

（7）步驟（6）的出水進(jìn)入消毒池，殺滅水體中仍然存在的微生物以及維持管網(wǎng)余氯；

（8）步驟（7）的出水流入清水池，由水泵供給用戶。

本發(fā)明中，步驟（1）中填充的輕質(zhì)生物顆粒濾料是進(jìn)口聚苯乙烯樹脂顆粒經(jīng)高溫兩次泡制而成的白色沫狀球形顆粒濾料，粒徑5-7?mm，堆密度0.08-0.1?g/mL，孔隙率50%，發(fā)泡程度為原材料40倍以上。?

本發(fā)明中，所述步驟（2）和（5）中采用臭氧發(fā)生器現(xiàn)場生產(chǎn)臭氧，臭氧發(fā)生器采用空氣為氣源，空氣干燥后進(jìn)入發(fā)生器，通過調(diào)節(jié)電流強(qiáng)度控制臭氧發(fā)生濃度。?

本發(fā)明中，步驟（3）中投加的聚硫氯化鋁是多種成分的混合物，具有很高的聚合度，屬于分子量較大、電荷較高的無機(jī)物高分子混凝劑，按進(jìn)水流量計算，投加量為5~15?mg/L（以Al₂O₃計）。折板絮凝池有效絮凝時間10~15?min，斜管沉淀池水力停留時間90~120?min。?

本發(fā)明中，步驟（4）中砂濾池填充均質(zhì)濾料石英砂，粒徑1-2?mm。?