[發(fā)明專利]一種介孔碳強化炭砂濾池處理消毒副產物的裝置及方法

在審

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• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112456679A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發(fā)明（設計）人: 孫黎;徐躍武
• 申請（專利權）人: 安徽匯澤通環(huán)境技術有限公司
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F101/36;C02F101/30
• 代理公司: 合肥律眾知識產權代理有限公司 34147
• 代理人: 練蘭英

本發(fā)明公布了一種介孔碳強化炭砂濾池處理消毒副產物的裝置及方法，利用介孔碳結合炭砂濾池改良了傳統(tǒng)給水處理工藝，有效提高了消毒副產物的去除率，解決了炭層砂層由于密度不同而導致的反沖洗操作時炭砂分離，炭層易流失的情況，同時本發(fā)明工藝操作簡單，濾料來源廣泛，成本適中，不易堵塞，經濟效益明顯適合推廣。

技術領域

本發(fā)明涉及給水處理技術領域，具體屬于一種介孔碳強化炭砂濾池處理消毒副產物的裝置及方法。

背景技術

飲水消毒副產物（disinfection by-products），簡稱DBPs，是飲用水消毒過程中消毒劑與水中有機物反應產生的一系列副產物。研究表明，DBPs對人體有致突變和致癌變作用的消毒副產物，對生活飲用水質量構成潛在危害。氯化消毒產生的DBPs主要有三鹵甲烷（THMs）、鹵乙酸（HAAs）、亞氯酸鹽和氯酸鹽等。飲用水中以氯仿為主的三鹵甲烷的產生機理是氯化消毒時，氯與水中存在的天然有機物如腐殖酸、富里酸等有機物發(fā)生反應而形成，國內外研究機構對飲用水與腫瘤的相關性進行了大量的調查研究，確認三鹵甲烷與直腸、結腸等消化系統(tǒng)癌癥有關；鹵代乙酸在氯化消毒副產物中的含量高達14％。現有的研究表明，鹵代乙酸的致癌風險占消毒副產物總致癌風險的91.9％以上，是公認引起嚴重健康危害的消毒副產物；相關研究結果表明亞氯酸鹽對肝功能和免疫反應功能有影響，導致含巰基基團受到抑制，肝出現壞死病變，腎和心肌營養(yǎng)不良。亞氯酸鹽對于哺乳期的幼仔尤其不利，由于DBPs的高風險性，目前國內許多給水廠已經開始針對DBPs的治理進行提標改造，目前常用的方法分為以下幾種：（1）化學法。化學方法中主要以氧化技術為主，使有機物礦化或部分礦化以達到水質要求。化學法效率高，對某些DBPs的去除效率高，但是成本高，且有些DBPs未完全礦化，有二次污染風險，故未推廣使用。（2）生物法。微生物是通過體內的酶催化有機物，有機物通過一系列生化過程最終氧化成 CO₂。生物法成本低，不過在處理DBPs時效率低，甚至有時并沒有效果，故也沒有大規(guī)模采用。（3）物化法。主要有膜分離技術和吸附技術。研究表明，采用反滲透膜和超濾膜對水中的DBPs去除效果較好，不過由于膜孔道易堵塞、膜通量不能保證以、成本高、維護管理復雜等因素限制了它的擴大應用。吸附法主要是利用具有較大比表面積或者具有發(fā)達的孔隙結構的吸附劑對DBPs進行去除。調研可以看出，由于介孔碳具有較大的比表面積，豐富的孔隙結構，現有的吸附劑中介孔碳附劑不僅對有機物的吸附量大，而且來源廣泛，經濟實惠，無毒害，現已在工程中大范圍推廣應用。

因此，利用介孔碳強化砂濾池對消毒副產物進行處理，是一種由應用前景的工藝，對給水處理廠的提標改造具有現實意義。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供了一種介孔碳強化炭砂濾池處理消毒副產物的裝置及方法，利用介孔碳和椰殼炭的強吸附作用，結合原石英砂濾池對一定濃度的DBPs共同治理，以達到緩解甚至解決DBPs的問題。

為解決上述問題，本發(fā)明所采取的技術方案如下：

一種介孔碳強化炭砂濾池處理消毒副產物的裝置，它包括進水區(qū)、濾池區(qū)和反沖洗區(qū)，所述的進水區(qū)在濾池區(qū)右端，包括沉淀池進水區(qū)和加藥區(qū)，所述的加藥區(qū)包括加藥桶、計量泵、加藥進水閥和加藥進水流量計，所述的沉淀池進水區(qū)與加藥區(qū)并聯于濾池區(qū)的進水管上，沉淀池進水區(qū)位于濾池區(qū)和加藥區(qū)中間，包括沉淀池進水泵、沉淀池進水閥和沉淀池進水流量計，所述的濾池區(qū)包括進出水部分、處理部分和反沖洗部分，所述的處理部分為炭砂濾池，所述的進出水部分包括進水管、出水管和出水閥，所述的進水管位于炭砂濾池的中上部，所述的出水管位于炭砂濾池底部，所述的反沖洗部分包括反沖洗進水（氣）管、反沖洗出水管和反沖洗出水閥，所述的反沖洗進水（氣）管位于炭砂濾池底部，所述的反沖洗出水管和反沖洗出水閥位于炭砂濾池最頂端，所述的反沖洗區(qū)在濾池區(qū)左端，包括氣反沖洗區(qū)和水反沖洗區(qū)，所述的水反沖洗區(qū)包括反沖洗水桶、反沖洗水泵、反沖洗水閥和反沖洗水流量計，與所述的氣沖洗區(qū)并聯于炭砂濾池的反沖洗進水（氣）管上，所述的氣反沖洗區(qū)位于水沖洗區(qū)和炭砂濾池9中間，包括空壓機、氣沖洗閥和氣沖洗流量計。

進一步，所述炭砂濾池直徑30 cm，高2.26 m，濾池材質為鋼化玻璃。