本发明专利技术涉及一种受污染地表水组合式循环过滤脱氮除磷杀藻装置，其包括依次连接的混凝沉淀池、火山岩滤料滤池反应器、复合无机滤料滤池反应器、臭氧接触池、活性炭滤池反应器。以及应用该装置净化水质的方法：将受污染地表水泵入高位混凝沉淀池，在混凝剂作用下去除大部分悬浮物、磷、部分有机物及藻类物质；混凝沉淀池的上清液进入火山岩滤料滤池反应器，滤除部分有机物和氮类化合物；随后处理液进入复合无机滤料滤池，滤除部分藻类物质；出水进入臭氧接触池，完成臭氧溶裂藻细胞和杀藻过程；氧化后处理液进入活性炭滤池反应器，滤除悬浮物、有机污染物和氮类化合物；出水直接进入自然水系和／或清水池；由此，通过往复循环过滤，实现对受污染水源的净化处理。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种受污染地表水循环过滤净化处理技术，特别是涉及采用混凝沉 淀-火山岩滤料滤池-复合无机滤料滤池-臭氧氧化-活性炭滤料滤池反应器组合工艺循 环过滤技术。
技术介绍
随着社会经济的飞速发展，全球性的需水量增大导致世界水资源短缺和水污染不 断加剧，人类对再生水资源化利用和城市水环境整治需求已显得日益紧迫，亟需受污染地 表水净化技术的研发用以恢复河湖水体功能要求，提高流域水资源利用率和构建良好的生 态系统。其中，循环过滤技术是在普通生物滤池的基础上，充分借鉴了给水快滤池工艺技 术开发而来，在高效去除颗粒态污染物的同时，也可去除部分溶解态污染物，不仅可大大缩 短处理流程，而且能降低运行费用，对于地表水的深度净化具有十分重要的意义。然而，循 环过滤技术用于城市污水和地表水处理的研究在国内外都比较少，在实际设计过程中，单 一品种及规格的滤料不适应于这种工艺，而且对过滤出水效果和过滤特性的认识不足，从 而限制了该技术在我国的发展。以往的研究表明，预臭氧化可明显对原水脱色除臭，改善水的感官指标。臭氧通过 与不饱和官能团反应、破坏碳碳双键而去除真色，去除程度取决于臭氧投加量和接触条件； 同时臭氧可氧化无机呈色的铁、锰等离子为难溶物；臭氧的微絮凝效应还有助于有机胶体 和颗粒物的混凝，并通过颗粒过滤去除致色物。此外，预臭氧化可作为除藻的一种预处理方 法，和常规及其它处理技术配合使用是处理富营养化水源水藻类问题的有效途径之一。其 作用表现为溶裂藻细胞和杀藻，使死亡的藻类易于被后续工艺去除。在一定条件下臭氧化 可有效去除某些藻毒素，去除率主要取决于臭氧投加量，其次取决于原水水质(藻毒素类 型、有机物性质及浓度、碱度等)。但是，大剂量地投加臭氧还有可能增加臭氧副产物的生成 量。臭氧与活性炭吸附联用技术是将活性炭物理化学吸附、臭氧化学氧化、生物氧化 降解等多种技术合为一体的技术。活性炭的吸附作用可进一步提高了污染去除效果。预臭 氧作用可使得大分子有机物氧化成小分子有机物，进而提高后续活性炭的吸附效率。活性 炭滤池对有机物的去除主要包括两项作用活性炭过滤和活性炭吸附。而活性炭滤池在污 水长时间循环过滤的情况下，活性炭外表面及其孔隙内表面上会产生微生物的吸附附着现 象。进而，微生物对吸附的有机物进行生物降解，而循环过滤提高水中的溶解氧，使水中溶 解氧呈饱和状态或接近饱和状态，又为活性炭处理中的生物降解提供必要条件。然而，该技 术多用于封闭式污水净化处理工艺中，在大范围地表污染水域的原位循环净化装置中的应 用尚未见报道。混凝沉淀法是一种化学净化法，通常是在沉淀池中投放混凝剂，使污水中的磷和悬浮型有机物形成沉淀以净化水质。此外，河湖等受污染地表水相对于工业废水和生活污水，具有有机污染物和C/N 比均较低的特点，不利于微生物的生长及生物降解，因此使用常规生化法难以有效地实现 净化处理。上述各项工艺在受污染地表水的应用中，对有机污染物、总磷和总氮处理效果不 理想，亟需研发针对地表水的水质特点的净化装置及工艺。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有混凝沉淀技术、单一滤料滤池技术、臭氧氧化技术等 单项工艺在处理微污染河水净化过程中技术性和针对性上的不足，提供一种包括混凝沉 淀-火山岩滤料滤池反应器-复合无机滤料滤池反应器-臭氧氧化-活性炭滤池反应器的 受污染地表水组合式循环过滤净化工艺方法及装置。与同类单项及常规组合工艺相比，该 工艺具有物理截留、物理吸附、生物降解、化学混凝、氧化等多种功能，同时保证有机物、氮、 磷和藻类物质的高效去除率。为实现上述目的，一方面，本专利技术提供一种受污染地表水组合式循环过滤脱氮除 磷杀藻装置，其包括依次连接的混凝沉淀池2、火山岩滤料滤池反应器3、复合无机滤料滤 池反应器4、臭氧接触池5和活性炭滤池反应器6。如上所述的装置，其中，该装置还可包括进水泵8和臭氧发生器9 ；其中，该进水泵8的入水口 101连接受污染地表水水源，其出水口 102与设置于高 位的混凝沉淀池2的入水口 103连接，该入水口 103位于混凝沉淀池2中部；该混凝沉淀池 上部的出水口 104与火山岩滤料滤池反应器3上部的入水口 105连接；位于火山岩滤料滤 池反应器3下部的出水口 106与复合无机滤料滤池反应器4上部的入水口 107连接；该复 合无机滤料滤池反应器4下部的出水口 108与臭氧接触池5下部的入水口 109连接；位于 臭氧接触池5上部的出水口 110与活性炭滤池反应器6上部的入水口 111连接；活性炭滤 池反应器下部的出水口 112分别连接自然水体1和/或清水池7 ；该混凝沉淀池2内的污水中添加混凝剂201，混凝剂为颗粒状或粉末状聚合氯化 招；该火山岩滤料滤池反应器3内部充填两种粒径规格的颗粒状火山岩滤料202和 203，滤料粒径分别为15mm 25mm和3mm 8mm ；反应器内上层填充粒径范围在15mm 25mm的火山岩滤料202，充填高度为0. 3m 0. 7m ；下层填充粒径范围在3mm 8mm的火山 岩滤料203，充填高度为0. 3m 0. 7m ；该复合无机滤料滤池反应器4内部填充复合无机滤料204，滤料平均粒径为3mm 6mm,充填高度为0. 8m 1. 4m ；该臭氧接触池5底部具有微孔曝气头16，微孔曝气头与具有流量调节功能的臭氧 发生器9连接；臭氧接触池池壁内侧具有间隔交错设置的导流板17，各导流板平面平行于 水平方向，导流板高差间隔0. 05m 0. Im ；臭氧接触池顶部具有排气口 18 ；该臭氧接触池 的有效高度为0. 8m 1.細；该活性炭滤池反应器6内部填充柱状活性炭填料205，填料层厚度为0. 8 1. 5m。如上所述的装置，其中，该复合无机滤料优选为江西裕金达科技有限公司生产的商品名称为快离子的复合无机滤料。如上所述的装置，其中，该活性炭填料碘值优选为850 1000mg/g，亚甲基蓝值优 选> 120mg/g，强度优选> 92%，比表面积优选> 850m2/g，总孔容积优选> 0. 8cm7g，粒径 优选为3. Omm 4. 0mm。如上所述的装置，其中，该装置还可包括鼓风机10和反洗泵11 ；位于所述清水池7下部的出水口 114与该反洗泵11的入水口 115连接；反洗泵出 水口 116与活性炭滤池反应器6下部的反冲洗入水口 117连接；鼓风机10出口 118与活性 炭滤池反应器6下部的曝气头19连接。另一方面，本专利技术提供应用上述装置净化受污染地表水的方法，该方法包括如下 步骤a.由进水泵8提升受污染地表水至高位混凝沉淀池2中，在混凝剂作用下去除大 部分悬浮物、磷、部分有机物及藻类物质；添加的混凝剂为颗粒状或粉末状聚合氯化铝，投 加浓度为30 70mg/L，水力停留时间为0. 4 0. ；b.混凝沉淀池2中的上清液进入火山岩滤料滤池反应器3，通过火山岩滤料202 和203截留和吸附作用去除部分有机物和氮类化合物，滤速为8m/h 20m/h ；c.火山岩滤料滤池反应器3的出水进入复合无机滤料滤池反应器4，在复合无机 滤料204的截留和化学作用下去除部分藻类物质，滤速为8m/h 20m/h ；d.复合无机滤料滤池4的出水进入臭氧接触池5，臭氧发生器9产生的臭本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种受污染地表水组合式循环过滤脱氮除磷杀藻装置，其特征在于，其包括依次连接的混凝沉淀池（２）、火山岩滤料滤池反应器（３）、复合无机滤料滤池反应器（４）、臭氧接触池（５）和活性炭滤池反应器（６）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：廖日红，申颖洁，刘操，战楠，李其军，高振宇，孟庆义，
申请(专利权)人：北京市水利科学研究所，
类型：发明
国别省市：11[]
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