[發明專利]基于生物氣浮的中水景觀水系處理方法及裝置

無效

• 申請號: 201410237241.8
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN103991950A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 張道方;史雪霏;滕樂峰;黃曉晶;李坤
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: C02F3/00
• 分類號: C02F3/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根;王晶

技術領域

本發明涉及一種用于生態小區中水景觀水系水質凈化的BOAF處理方法及其系統裝置。

背景技術

小區景觀水系通常具有水域面積相對小、水環境容量小、水體自凈能力低等特點。尤其是封閉且流動性差的緩流水體，氣候變化、人類活動及周邊環境均會對之造成污染，導致水質惡化，具體表現為透明度低、水體渾濁、水華泛濫，甚至發黑發臭，因此必須進行景觀水系的凈化治理。縱觀國內外景觀水系處理技術現狀，已在使用的或已進入中試階段的景觀水系治理技術可分為物理法、化學法和生物/生態法三大類。

物理方法主要有底泥疏浚、機械除藻、人工增氧、引水沖淤、引水換水等。

底泥疏浚主要是針對底泥營養物質含量高的水體進行改善，但在挖掘深度，防止深層底泥中可溶性磷以及氨氮二次釋放等方面的控制較難。機械除藻是對水體中的過盛藻類進行去除，雖短時有效，卻往往治標不治本。人工增氧是依靠水的曝氣充氧，只能局部提高水體中的溶解氧含量，而很難保證整個水體的好氧環境。引水沖污實質上是對水體污染物和浮游藻類的稀釋擴散，實為污染轉移，根本沒有對污染進行實質性的治理。引水換水則必須有充足的干凈水源作保證。

化學方法主要包括加入化學藥劑殺藻、加入鐵鹽促進磷的沉淀、加入石灰脫氮等。化學方法具有投資少，操作和維修方便，效果好等特點，針對水中不同污染物，需要投加相應的藥劑實現，但必須顧及化學藥物對水生生物的毒性及生態系統的二次污染。因此，化學法的應用有很大的局限性，一般作為臨時應急措施使用。

生物/生態法修復技術原理是利用培育的生物或培養、接種的微生物的生命活動，對水中污染物進行轉移、轉化及降解作用，從而使水體得到恢復，這種技術是對自然界恢復能力和自凈能力的一種強化。但該方法對生物膜的培養馴化要求苛刻，程序復雜，處理時間長，尤其是人工濕地處理技術，占地面積大及受氣候影響大，尤其在水體較小時無法發揮作用。

近年來一種過去通常被用于給水處理的物理化學方法——氣浮法，由于分離效率高，并兼有向水中充氧曝氣的作用，開始被廣泛應用于處理低溫、低濁、高藻、高色和受有機物污染的原水。有關研究與應用均表明，除分離無機及有機懸浮物外，氣浮法對于水中溶解性有機物也有一定的去除效果。由于景觀水系通常呈現為如含藻量多、色重味臭、水質伴隨季節性變化等水質特征，一定程度的增加了混凝—沉淀—過濾工藝的處理難度。因此，將氣浮工藝引入景觀水處理技術中，可充分發揮氣浮法與沉淀法各自的特點，并獲得較好的處理效果。但是，目前氣浮法存在的主要問題是：無論采用傳統氣浮還是淺層氣浮，由于進入氣浮池的原水仍需投加混凝劑，就不可避免的帶來二次污染——化學泥渣的處理處置等問題，此外任何一種混凝劑的投加都只能去除污水中的懸浮性污染物和極少部分可溶性有機物，對于造成水體污染的根本原因——氮、磷問題，則無法有效去除。

綜上所述，縱觀各種景觀水處理技術，無論采用何種單一的景觀處理技術，均分別在經濟、能耗、時效或二次污染控制等方面存在或多或少的問題，特別是在造成水體富營養化問題的禍首——氮和磷以及溶解性污染物的去除方面，至今沒有一套經濟、可靠的實用方法或系統。

發明內容

為克服上述缺點，本發明提出了一種基于生物氣浮（BOAF）的中水景觀水系處理方法及裝置，目的在于為中水景觀水系的水質凈化提供一種經濟高效無污染的新技術，通過構建BOAF這樣一種結合了生物與氣浮技術優點的處理方法及其系統裝置，實現小區封閉中水景觀水系的水質凈化，解決當前景觀水系處理方法所無法根治的氮和磷及溶解性污染物的問題。

本發明的技術方案是：一種基于生物氣浮的中水景觀水系處理方法，用進水泵將景觀水體中的原水吸入生物反應池的浮渣混合區，使原水與生物反應池回流的浮渣混合后，進入接觸氧化區，并由羅茨風機向接觸氧化區提供空氣，接觸氧化區的泥水混合液經進水管流入BOAF池裝置中，用溶氣泵向BOAF池裝置提供溶氣水，使出水與活性生物絮體分離，產生的浮渣回流至生物反應池的浮渣混合區，與景觀水體中的原水繼續進行生物反應；分離澄清后的大部分出水由出水泵經紫外消毒器消毒后，回注到中水景觀水系，小部分出水通過溶氣泵用于提供溶氣水。

浮渣混合區為兼性厭氧環境，其溶解氧（DO）保持在0.2mg/L以下，水力停留時間為15min；接觸氧化區為好氧環境，其溶解氧（DO）保持在3～4mg/L，水力停留時間為45min。