[發明專利]一種可低溫調控的生物強化過濾水處理裝置

有效

• 申請號: 201410531728.7
• 申請日: 2014-10-10
• 公開（公告）號: CN104229977A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 李偉光;秦雯;張多英;公緒金;黃曉飛
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C02F3/00
• 分類號: C02F3/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 牟永林

技術領域

本發明涉及一種水處理裝置。

背景技術

隨著我國城市化進程的不斷推進，飲用水水源氨氮和有機物污染已經成為主要環境問題之一。鑒于微污染物質對供水安全的影響，國家頒布的《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006)中，對有機污染物、氨氮、鐵、錳含量的控制也更加嚴格。目前，城市給水處理廠采用的常規凈水工藝(混凝——沉淀——過濾)難以有效地去除水源水中的微污染物。在眾多飲用水深度處理技術中，生物強化濾池是處理微污染水源水中微污染物的有效方法。按照填料種類，生物強化濾池分為生物增強活性炭技術、生物錳砂濾池技術等。生物增強活性炭技術是從自然水體中篩選馴化優勢有機物/氨氮降解菌群，并將其固定在活性炭載體上，從而增強對水中有機物和氨氮等污染物的降解效能的一種深度處理技術。生物錳砂濾池技術從自然水體中篩選馴化鐵、錳降解菌群，并將其固定在錳砂填料上，從而增強對水中鐵、錳的降解效能的一種深度處理技術。由于人工篩選構建的優勢菌群具有較強的抗氧化能力，在貧營養環境中可以很好的生長和繁殖，適用于治理微污染水體。生物強化濾池技術能夠迅速有效地降解目標污染物，加快系統啟動，具有較強得系統穩定性和較強耐負荷沖擊能力，并可有效延長濾料的使用壽命。

實際工程中，地表水水源的水溫隨季節性變化，夏季水溫范圍在20～28℃，此時容易發生有機污染物超標現象；冬季地表水水源溫度長期處于較低狀態(0.5～8℃)，尤其在我國東北地區，低溫(0.5～5℃)持續時間長達4～6個月，此時容易發生氨氮超標現象。地下水水溫比較穩定，常年維持在較低水平(6～8℃)，地下水水源容易發生鐵、錳超標現象。

生物強化濾池的實際凈水效能及生物穩定性在很大程度上受到實際水源水溫的影響。在應用到實際工程之前，需要根據實際工程中水源的水溫和水體中關鍵污染物確定適合該條件下生物強化濾池的活性炭種類、功能菌種類及最優運行工藝參數，以指導水廠實現生物強化濾池工藝的高效、穩定運行。而這些參數的確定需在城市水廠設計施工之前完成，因此水廠無法在建設完成的實際水廠工藝的處理構筑物中完成相關試驗研究。這就需要借助小規模試驗根據實際水源水溫對生物強化濾池工藝進行模擬，尤其是對低溫的模擬，以此來選擇對特征污染物有高效降解作用的功能菌群和適宜生物強化的濾料，并確定最佳的工藝運行條件。因此，開發可進行低溫調控的生物強化水處理裝置具有重要的科學研究與實際意義。

現有的水處理裝置要進行低溫調控，只能將整套裝置設置在低溫恒溫實驗室內，通過調節實驗室的大型制冷設備進行低溫調控。低溫恒溫實驗室具有耗電量大、維護困難及溫度調控范圍有限等缺點，因此沒有在水廠、高等學校和科研單位推廣。綜上所述，現有的水處理裝置本身無法實現低溫調控功能。

發明內容

本發明的目的是要解決現有水處理裝置在模擬實際水體水溫時本身無法實現低溫調控問題，而提供一種可低溫調控的生物強化過濾水處理裝置。

一種可低溫調控的生物強化過濾水處理裝置包括固定架、低溫恒溫水浴槽、保溫隔熱層、預冷卻進水水箱、原水水箱、低溫恒溫循環裝置、低溫循環管線、電磁閥、第一蠕動泵、流量計、溢流管、第一密封套管、第一級傳輸水管、生物強化濾柱、第二級傳輸水管、第二蠕動泵、出水管、通氣管、監測顯示器、數據傳輸線、監測探頭、填料床、承托層、布水孔板、取樣口、第二密封套管、泄空管、進水管、第三密封套管、第四密封套管和萬向輪；

所述的固定架的底端設有萬向輪，低溫恒溫水浴槽置于固定架上一側，固定架上的另一側設有三層試驗架，監測顯示器置于上層試驗架上，第一蠕動泵置于中間一層的試驗架上，原水水箱置于下層試驗架上；

所述的低溫恒溫水浴槽的表面包裹保溫隔熱層，低溫恒溫循環裝置的入口通過低溫循環管線和流量計與低溫恒溫水浴槽的上端相連通；低溫恒溫循環裝置的出口通過低溫循環管線、流量計和電磁閥與低溫恒溫水浴槽的底端相連通；

所述的原水水箱上端的進水管通過第一密封套管與預冷卻進水水箱上端的溢流管相連通，原水水箱的內部通過第一級傳輸水管和第一蠕動泵與預冷卻進水水箱相連通；

所述的生物強化濾柱包括第一生物強化濾柱、第二生物強化濾柱、第三生物強化濾柱和第四生物強化濾柱；