给水处理厂深度处理系统及采用深度处理系统的水处理方法技术方案

给水处理厂深度处理系统及采用深度处理系统的水处理方法，它涉及一种深度处理系统及方法。本发明专利技术为了解决现有的水处理方法与工艺对氨氮、微量有机物、溶解性有机质、嗅味去除效果差的技术问题。给水处理厂深度处理系统包括混凝池、平流沉淀池、斜板沉淀池、臭氧氧化塔/池、高级氧化单元、清水库，还包括气浮池、与负压膜耦合的上向流流态化生物滤池和超声波强化混凝装置。本发明专利技术方法比在传统工艺基础上增加深度处理工艺的方法节省运行费30-50%，占地面积降低约一倍。超声强化混凝装置可以有效地应对季节性低温低浊水和高藻水，强化沉淀-气浮工艺对类蛋白等溶解性有机质也有较好的去除效果。本发明专利技术属于水处理领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种深度处理系统及方法。
技术介绍
近年来，随着工业和农业的发展，化工废水、生活污水等的大量排放和化肥、农药、除草剂等的大量使用，使地表水受污染程度及富营养化程度等日益严重，水质水量的季节性变化显著，传统的混凝、沉淀、过滤、消毒工艺对氨氮、微量有机物、溶解性有机质、嗅味等的控制效果差，处理后出水难以满足国家对饮用水水质的相关标准的规定，因此，去除水中的氨氮、有机微污染物、溶解性有机质、嗅味等已经成为供水厂急需解决的难题。高纬度地区冬季持续时间比较长，原水浊度低，具有明显的低温低浊特征，同时受到微量有机污染物的污染，因而又属微污染水的范畴。由于低温原水具有更高的粘度，从而絮凝过程中脱稳胶体的碰撞速率及沉淀速率都会明显降低，此外，低浊原水中杂质颗粒数目很少且主要是尺寸微小的胶体粒子为主，其表面较高的Zeta电位而导致粒子存在较强的静电排斥作用，进一步降低了颗粒间碰撞速率。因而传统沉淀工艺很难应对冬季低温低浊重污染原水。生物污水和工业废水的污染导致地表水富营养化普遍存在，引发藻类大量繁殖。由于藻类比重小而难以下沉，因此传统工艺很难将其去除，多数水厂采用混凝除藻、过滤除藻、预氧化除藻、泥沙吸附沉淀除藻、微滤机除藻和气浮除藻。采用压力溶气气浮工艺处理低温低浊水取得了良好的效果，由于低温低浊水形成的沉淀性能交差的絮体恰恰具有良好的上浮性能，藻类比重小，其表面又具有良好的憎水性能，因此很容易与气泡粘附形成比重小于I的泡絮结合体，因此气浮工艺在给水处理中，尤其是低温、低浊、重污染、富营养化、高藻水源水有着很好的应用潜力。臭氧生物活性炭技术是在饮用水处理的应用实践中发展起来的，它采取先臭氧氧化，后经活性炭吸附，并利用活性炭表面生物的微生物对活性炭吸附的污染物进行生物降解作用，完成活性炭的吸附功能原位修复。生物滤池技术主要用于去除水中有机污染物和氮氨，是目前已知的去除氮氨和有机物的有效且最经济可行的方法，微生物在适宜的外部环境条件下逐渐附着在载体上，在水中溶解氧充分的条件下，发生好氧氧化作用，生物膜上的氨氧化细菌将氨氮最终氧化成硝酸盐，同时，好氧反硝化菌的存在会在一定程度上发生脱氮作用。生物膜上的一些异养微生物氧化分解水中的有机物，使水中的有机污染物及微污染得以去除，如耗氧量、臭味物质、溶解性有机质、莠去津、2，4-D等。臭氧氧化或臭氧催化氧化的主要用于改善水质感官指标、控制藻类、助凝、氧化天然有机物、控制氯化消毒副产物、去除微污染物等，把水中部分大分子有机污染物氧化成小分子污染物，提高水中污染物的可生化性，提高后续生物滤池内部营养物质的浓度，同时还可以为后续生物滤池提供充足的溶解氧，有利于异养型微生物的大量繁殖，提高生物量及生物活性，缓解氨氧化细菌与异养菌之间对溶解氧的竞争关系。“臭氧氧化/臭氧催化氧化-生物滤池”工艺在较多水厂实践应用中得到了认可。传统快滤池作为进入清水库前的最后一道重要处理工序，一般采用下向流过滤模式，滤料多采用无烟煤、活性炭、石英砂滤料或几种填料复合使用，但所选滤料的粒径较大，滤料对水中的悬浮颗粒物过滤效果较差，对水中微型生物、生物残体及浮游生物如剑水蚤等过滤效果差，生物穿透问题比较突出，虽然经过加氯消毒后可以灭杀，但最终出水可能出现肉眼可见物，对水质及供水安全造成不利影响。膜法水处理技术以其独特的优势在水处理工业中得到越来越广泛的应用。但是，在传统的膜过滤应用中，由于不能有效地预防膜污染，缺乏有效地膜清洗方法，造成了膜通量持续下降，工作用压力升高，使得产水量难以维持恒定，系统电耗增加，膜系统的维护工作量增大且使用寿命降低。本 申请人:经过长期的探索和实战，提出了一种有效且简便的浸没式负压膜与上向流流态化生物滤池耦合结构形式，以便更加有效地预防膜污染、膜磨损，形成科学的膜清洗、运行管理模式。与此同时，城市人地矛盾日益加剧，旧厂改造、升级和新型水厂建设面临着土地成本升高的问题。因此，必须改变传统水处理工艺及理念以适应恶化的水源和日益严格的水质标准。现有大部分水厂常规处理工艺升级改造为深度处理工艺时多采用“混凝-沉淀-前砂滤-臭氧接触氧化-活性炭滤池-后砂滤-消毒-供水”工艺流程，该改造方法为在原有砂滤工艺后增设深度处理单元，存在以下几个问题:第一，工艺复杂，新增基建面积大，投入高，不适合某些备用土地少或无、经济欠发达地区的水厂；第二，对高藻、低温、低浊、高污染、污染源复杂原水处理成效较低；第三，千篇一律，地区适应性差，对水源突发性污染的应急能力弱。
技术实现思路
本专利技术的目的 是为了解决现有的水处理方法与工艺对氨氮、微量有机物、溶解性有机质、嗅味、消毒副产物前驱物质、微生物残体去除效果差的技术问题，提供了一种。给水处理厂深度处理系统，包括混凝池、平流沉淀池、斜板沉淀池、臭氧氧化塔/池、高级氧化单元、清水库，所述给水处理厂深度处理系统还包括气浮池、与负压膜耦合的上向流流态化生物滤池和超声波强化混凝装置。采用深度处理系统的水处理方法如下:原水通过超声波强化混凝装置、混凝池、平流沉淀池、气浮池、与负压膜耦合的上向流流态化生物滤池及清水库，所述的超声波强化混凝装置位于水厂原水管道上，原水通过超声波强化混凝装置水力停留时间为5秒~500秒，原水通过超声波强化混凝装置前投加混凝剂，气浮池内水力停留时间为20分钟~120分钟，与负压膜耦合的上向流流态化生物滤池滤速为6米/小时~16米/小时。采用深度处理系统的水处理方法如下:原水通过混凝池、平流沉淀池、气浮池、臭氧氧化塔/池、与负压膜耦合的上向流流态化生物滤池及清水库，气浮池内水力停留时间为20分钟~120分钟，与负压膜耦合的上向流流态化生物滤池滤速为6米/小时~16米/小时。采用深度处理系统的水处理方法如下:原水通过超声波强化混凝装置、混凝池、斜板沉淀池、气浮池、臭氧氧化塔/池、与负压膜耦合的上向流流态化生物滤池及清水库，所述的超声波强化混凝装置位于水厂原水管道上，原水通过超声波强化混凝装置水力停留时间为5秒~500秒，原水通过超声波强化混凝装置前投加混凝剂，气浮池内水力停留时间为20分钟~120分钟，与负压膜耦合的上向流流态化生物滤池滤速为6米/小时~16米/小时。采用深度处理系统的水处理方法如下:原水通过混凝池、斜板沉淀池、气浮池、与负压膜耦合的上向流流态化生物滤池及清水库，气浮池内水力停留时间为20分钟~120分钟，与负压膜耦合的上向流流态化生物滤池滤速为6米/小时~16米/小时。所述的混凝剂投加点位于超声波强化混凝装置之前的水厂原水管道上或超声波强化混凝装置上。所述的气浮池由水厂原有部分沉淀池改造而成钟。所述的与负压膜耦合的上向流流态化生物滤池由水厂原有快滤池改造而成，滤速为6米/小时~16米/小时。采用深度处理工艺的水处理方法有以下几种:(一)低温、低浊时期原水:原水依次通过如下处理单元:超声强化/混合-混凝沉淀-气浮-与负压膜耦合的上向流流态化生物滤池-清水库；(二)重污染原水:原水依次通过如下处理单元:混凝沉淀-气浮-氧化/催化臭氧氧化-与 负压膜耦合的上向流流态化生物滤池-清水库；(三)高藻污染原水:原水依次通过如下处理单元:超声强化/混合-混凝沉淀-气浮-氧化/催化臭氧氧化-与负压膜耦合的上向流流态化生物本文档来自技高网...

【技术保护点】
给水处理厂深度处理系统，包括混凝池（1）、平流沉淀池（2）、斜板沉淀池（3）、臭氧氧化塔/池（5）、高级氧化单元（6）、清水库（8），其特征在于所述给水处理厂深度处理系统还包括气浮池（4）、与负压膜耦合的上向流流态化生物滤池（7）和超声波强化混凝装置（9）。

【技术特征摘要】
1.给水处理厂深度处理系统，包括混凝池(I)、平流沉淀池(2)、斜板沉淀池(3)、臭氧氧化塔/池(5)、高级氧化单元(6)、清水库(8)，其特征在于所述给水处理厂深度处理系统还包括气浮池(4)、与负压膜耦合的上向流流态化生物滤池(7)和超声波强化混凝装置(9)。2.采用深度处理系统的水处理方法，其特征在于采用深度处理系统的水处理方法如下:原水通过超声波强化混凝装置(9)、混凝池(I)、平流沉淀池(2)、气浮池(4)、与负压膜耦合的上向流流态化生物滤池(7)及清水库(8)，所述的超声波强化混凝装置(9)位于水厂原水管道上，原水通过超声波强化混凝装置(9)水力停留时间为5秒~500秒，原水通过超声波强化混凝装置(9)后投加混凝剂，气浮池(4)内水力停留时间为20分钟~120分钟，与负压膜耦合的上向流流态化生物滤池(7)滤速为6米/小时~16米/小时。3.采用深度处理系统的水处理方法，其特征在于采用深度处理系统的水处理方法如下:原水通过混凝池(I)、平流沉淀池(2)、气浮池(4)、臭氧氧化塔/池(5)、与负压膜耦合的上向流流态化生物滤池(7 )及清水...

【专利技术属性】
技术研发人员：马军，杨家轩，翟学东，孔秀娟，时玉龙，刘娟昉，罗从伟，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：