申請(qǐng)日2016.05.19
公開(公告)日2016.08.24
IPC分類號(hào)C02F9/14
摘要
本發(fā)明公開了一種污染河網(wǎng)源水的多載體生物膜及膜飲用水處理設(shè)備,包括初級(jí)生物反應(yīng)器、二級(jí)生物反應(yīng)器、三級(jí)生物反應(yīng)器以及產(chǎn)水箱,待處理原水通過原水泵與初級(jí)生物反應(yīng)器連通,初級(jí)生物反應(yīng)器、二級(jí)生物反應(yīng)器、三級(jí)生物反應(yīng)器依次通過管道連接;初級(jí)生物反應(yīng)器、二級(jí)生物反應(yīng)器、三級(jí)生物反應(yīng)器的內(nèi)部均分隔成填料空間和污泥斗;三級(jí)生物反應(yīng)器內(nèi)部的填料層內(nèi)設(shè)置有一超濾膜,超濾膜的上端依次通過管道、產(chǎn)水泵與產(chǎn)水箱連接,產(chǎn)水箱的底部通過反沖洗水泵與超濾膜連接;位于網(wǎng)狀承托板下方的三級(jí)生物反應(yīng)器通過管道與一空壓機(jī)相連接。本發(fā)明將生物膜處理技術(shù)與超濾膜技術(shù)有機(jī)協(xié)同,不需要投加混凝劑,也不需要增加深度處理設(shè)備。
權(quán)利要求書
1.污染河網(wǎng)源水的多載體生物膜及膜飲用水處理設(shè)備,其特征在于:包括初級(jí)生物反應(yīng)器、二級(jí)生物反應(yīng)器、三級(jí)生物反應(yīng)器以及產(chǎn)水箱,待處理原水通過原水泵與所述的初級(jí)生物反應(yīng)器連通,所述的初級(jí)生物反應(yīng)器、二級(jí)生物反應(yīng)器、三級(jí)生物反應(yīng)器依次通過管道連接;所述的初級(jí)生物反應(yīng)器、二級(jí)生物反應(yīng)器、三級(jí)生物反應(yīng)器內(nèi)部的水流均為自下而上的上向流方式,并且所述的初級(jí)生物反應(yīng)器、二級(jí)生物反應(yīng)器、三級(jí)生物反應(yīng)器的下部和上部分別開設(shè)有進(jìn)水口和出水口;所述的三級(jí)生物反應(yīng)器的出水口通過回流泵與所述的初級(jí)生物反應(yīng)器的進(jìn)水口連接;
所述的初級(jí)生物反應(yīng)器、二級(jí)生物反應(yīng)器、三級(jí)生物反應(yīng)器的內(nèi)部分別設(shè)置有網(wǎng)狀承托板,所述的網(wǎng)狀承托板將所述的初級(jí)生物反應(yīng)器、二級(jí)生物反應(yīng)器、三級(jí)生物反應(yīng)器的內(nèi)部均分隔成上部的填料空間和下部的污泥斗;
所述的初級(jí)生物反應(yīng)器的填料空間填充有火山巖和活性炭的混合填料,并在水流控制下呈微流化狀態(tài);所述的二級(jí)生物反應(yīng)器和三級(jí)生物反應(yīng)器的填料空間分別填充有填料球,所述的填料球內(nèi)填充有火山巖和活性炭的混合填料,所述的填料球攜帶混合填料可以隨水流運(yùn)動(dòng);
所述的三級(jí)生物反應(yīng)器內(nèi)部的填料空間內(nèi)設(shè)置有一超濾膜,所述的超濾膜的上端依次通過管道、產(chǎn)水泵與所述的產(chǎn)水箱連接,所述的產(chǎn)水箱的底部通過反沖洗水泵與所述的超濾膜連接;位于網(wǎng)狀承托板下方的三級(jí)生物反應(yīng)器通過管道與一空壓機(jī)相連接;
所述的原水泵與初級(jí)生物反應(yīng)器之間、所述的初級(jí)生物反應(yīng)器與二級(jí)生物反應(yīng)器之間、所述的二級(jí)生物反應(yīng)器與三級(jí)生物反應(yīng)器之間、所述的三級(jí)生物反應(yīng)器與產(chǎn)水箱之間、所述的產(chǎn)水箱與反沖洗水泵之間、所述的反沖洗水泵與超濾膜之間、所述的三級(jí)生物反應(yīng)器與空壓機(jī)之間、所述的三級(jí)生物反應(yīng)器與回流泵之間、所述的回流泵與初級(jí)生物反應(yīng)器之間均設(shè)置有控制閥門。
2.如權(quán)利要求1所述的污染河網(wǎng)源水的多載體生物膜及膜飲用水處理設(shè)備,其特征在于:所述的初級(jí)生物反應(yīng)器、二級(jí)生物反應(yīng)器、三級(jí)生物反應(yīng)器的進(jìn)水口分別通過管道與一環(huán)狀布水器相連接,所述的環(huán)狀布水器位于所述的網(wǎng)狀承托板的下方。
3.如權(quán)利要求2所述的污染河網(wǎng)源水的多載體生物膜及膜飲用水處理設(shè)備,其特征在于:所述的三級(jí)生物反應(yīng)器內(nèi)部的網(wǎng)狀承托板與環(huán)狀布水器之間設(shè)置有環(huán)狀布?xì)馄,所述的環(huán)狀布?xì)馄魍ㄟ^管道與空壓機(jī)相連接。
4.如權(quán)利要求3所述的污染河網(wǎng)源水的多載體生物膜及膜飲用水處理設(shè)備,其特征在于:所述的初級(jí)生物反應(yīng)器、二級(jí)生物反應(yīng)器、三級(jí)生物反應(yīng)器的底部均開設(shè)有排污口,所述的排污口與排污管連接。
5.如權(quán)利要求4所述的污染河網(wǎng)源水的多載體生物膜及膜飲用水處理設(shè)備,其特征在于:所述的原水泵靠近初級(jí)生物反應(yīng)器一側(cè)、所述的產(chǎn)水泵靠近三級(jí)生物反應(yīng)器一側(cè)、所述的反沖洗水泵靠近三級(jí)生物反應(yīng)器一側(cè)、所述的回流泵靠近初級(jí)生物反應(yīng)器一側(cè)以及所述的空壓機(jī)靠近三級(jí)生物反應(yīng)器一側(cè)的管道上分別安裝有用于控制流量的第一流量計(jì)、第二流量計(jì)、第三流量計(jì)、第四流量計(jì)以及第五流量計(jì)。
6.如權(quán)利要求5所述的污染河網(wǎng)源水的多載體生物膜及膜飲用水處理設(shè)備,其特征在于:所述的產(chǎn)水泵靠近三級(jí)生物反應(yīng)器一側(cè)的管道上安裝有真空表。
7.如權(quán)利要求6所述的污染河網(wǎng)源水的多載體生物膜及膜飲用水處理設(shè)備,其特征在于:所有的閥門均采用電磁閥,所述的電磁閥均受控于一控制器。
說(shuō)明書
污染河網(wǎng)源水的多載體生物膜及膜飲用水處理設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種污染河網(wǎng)源水的多載體生物膜及膜飲用水處理設(shè)備,該設(shè)備與傳統(tǒng)水處理技術(shù)不同,不需要投加藥劑,也不需要臭氧等深度處理工藝;屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
杭嘉湖平原河網(wǎng)水質(zhì)污染情況較嚴(yán)重,因內(nèi)河河網(wǎng)相互貫通,其水質(zhì)既受上游水污染的影響,又受到本地污染源的危害。該區(qū)域河水作為地表水飲用水水源以高氨氮、高有機(jī)物(高錳酸鹽指數(shù))污染為主,間有季節(jié)性錳超標(biāo),色度、濁度較高,是飲用水處理的難題。
目前在杭嘉湖地區(qū)針對(duì)高氨氮高有機(jī)物污染的河網(wǎng)水的城市供水凈水廠普遍除采用傳統(tǒng)的投加混凝劑的常規(guī)處理工藝外,還需采用生物處理工藝,并輔以臭氧活性炭等處理技術(shù),但是在冬季低溫期氨氮等指標(biāo)處理效果仍很難滿足處理要求,夏季由于微生物過度繁殖又導(dǎo)致懸浮填料堵塞,影響了處理效果。
近年來(lái),也有研究采用生物處理技術(shù)、常規(guī)處理技術(shù)、深度處理技術(shù)結(jié)合超濾技術(shù)處理污染河網(wǎng)源水的研究,但其超濾技術(shù)的作用只相當(dāng)于改善了砂濾池的過濾作用,未能有效充分發(fā)揮超濾膜的作用,也沒有將超濾技術(shù)與其它水處理技術(shù)進(jìn)行有機(jī)協(xié)同。另外也有研究者將污水處理的生物技術(shù)和超濾技術(shù)應(yīng)用于高氨氮高有機(jī)物的飲用水水源處理中,但是由于飲用水水源與污水水質(zhì)特點(diǎn)的不同,因此難以達(dá)到處理目的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要克服現(xiàn)有水處理技術(shù)存在的上述缺點(diǎn),本發(fā)明提供一種對(duì)高氨氮高有機(jī)物污染河網(wǎng)源水的多載體生物膜及膜飲用水處理設(shè)備,該設(shè)備與傳統(tǒng)水處理技術(shù)不同,不需要投加藥劑,也不需要進(jìn)行深度處理。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
污染河網(wǎng)源水的免投加藥劑的飲用水處理設(shè)備,其特征在于:包括初級(jí)生物反應(yīng)器、二級(jí)生物反應(yīng)器、三級(jí)生物反應(yīng)器以及產(chǎn)水箱,待處理原水通過原水泵與所述的初級(jí)生物反應(yīng)器連通,所述的初級(jí)生物反應(yīng)器、二級(jí)生物反應(yīng)器、三級(jí)生物反應(yīng)器依次通過管道連接;所述的初級(jí)生物反應(yīng)器、二級(jí)生物反應(yīng)器、三級(jí)生物反應(yīng)器內(nèi)部的水流均為自下而上的上向流方式,并且所述的初級(jí)生物反應(yīng)器、二級(jí)生物反應(yīng)器、三級(jí)生物反應(yīng)器的下部和上部分別開設(shè)有進(jìn)水口和出水口;所述的三級(jí)生物反應(yīng)器的出水口通過回流泵與所述的初級(jí)生物反應(yīng)器的進(jìn)水口連接;
所述的初級(jí)生物反應(yīng)器、二級(jí)生物反應(yīng)器、三級(jí)生物反應(yīng)器的內(nèi)部分別設(shè)置有網(wǎng)狀承托板,所述的網(wǎng)狀承托板將所述的初級(jí)生物反應(yīng)器、二級(jí)生物反應(yīng)器、三級(jí)生物反應(yīng)器的內(nèi)部均分隔成上部的填料空間空間和下部的污泥斗;
所述的初級(jí)生物反應(yīng)器的填料空間填充有混合填料;所述的二級(jí)生物反應(yīng)器和三級(jí)生物反應(yīng)器的填料空間分別填充有填料球,所述的填料球內(nèi)填充有混合填料;旌咸盍显诔跫(jí)生物反應(yīng)器中為一整體狀態(tài),并會(huì)在原水向上流動(dòng)中保持微流化狀態(tài);二級(jí)和三級(jí)生物反應(yīng)器里充填球狀的填料球,在球內(nèi)充填活性炭和火山巖的混合填料,填料球可隨水流移動(dòng);所述的混合填料為火山巖和活性炭的混合物;所述的三級(jí)生物反應(yīng)器內(nèi)部的填料空間內(nèi)設(shè)置有一超濾膜,所述的超濾膜的上端依次通過管道、產(chǎn)水泵與所述的產(chǎn)水箱連接,所述的產(chǎn)水箱的底部通過反沖洗水泵與所述的超濾膜連接;位于網(wǎng)狀承托板下方的三級(jí)生物反應(yīng)器通過管道與一空壓機(jī)相連接;
所述的原水泵與初級(jí)生物反應(yīng)器之間、所述的初級(jí)生物反應(yīng)器與二級(jí)生物反應(yīng)器之間、所述的二級(jí)生物反應(yīng)器與三級(jí)生物反應(yīng)器之間、所述的三級(jí)生物反應(yīng)器與產(chǎn)水箱之間、所述的產(chǎn)水箱與反沖洗水泵之間、所述的反沖洗水泵與超濾膜之間、所述的三級(jí)生物反應(yīng)器與空壓機(jī)之間、所述的三級(jí)生物反應(yīng)器與回流泵之間、所述的回流泵與初級(jí)生物反應(yīng)器之間均設(shè)置有控制閥門。
所述的初級(jí)生物反應(yīng)器、二級(jí)生物反應(yīng)器、三級(jí)生物反應(yīng)器的進(jìn)水口分別通過管道與一環(huán)狀布水器相連接,所述的環(huán)狀布水器位于所述的網(wǎng)狀承托板的下方。
所述的三級(jí)生物反應(yīng)器內(nèi)部的網(wǎng)狀承托板與環(huán)狀布水器之間設(shè)置有環(huán)狀布?xì)馄,所述的環(huán)狀布?xì)馄魍ㄟ^管道與空壓機(jī)相連接。
所述的初級(jí)生物反應(yīng)器、二級(jí)生物反應(yīng)器、三級(jí)生物反應(yīng)器的底部均開設(shè)有排污口,所述的排污口與排污管連接。
所述的原水泵靠近初級(jí)生物反應(yīng)器一側(cè)、所述的產(chǎn)水泵靠近三級(jí)生物反應(yīng)器一側(cè)、所述的反沖洗水泵靠近三級(jí)生物反應(yīng)器一側(cè)、所述的回流泵靠近初級(jí)生物反應(yīng)器一側(cè)以及所述的空壓機(jī)靠近三級(jí)生物反應(yīng)器一側(cè)的管道上分別安裝有用于控制流量的第一流量計(jì)、第二流量計(jì)、第三流量計(jì)、第四流量計(jì)以及第五流量計(jì)。
所述的產(chǎn)水泵靠近三級(jí)生物反應(yīng)器一側(cè)的管道上安裝有真空表。
所有的閥門均采用電磁閥,所述的電磁閥均受控于一控制器。
本發(fā)明取消了傳統(tǒng)的常規(guī)處理工藝以及臭氧工藝,更為重要的是本工藝不需要像傳統(tǒng)的飲用水處理技術(shù)那樣投加混凝劑,而是利用反應(yīng)器內(nèi)部自身繁殖的微生物作為絮凝劑,微生物還同時(shí)處理水中的氨氮和有機(jī)物;多載體介質(zhì)的存在為不同種類的微生物的生長(zhǎng)提供了良好的微觀生長(zhǎng)環(huán)境,這是去除水中的有機(jī)物和氨氮關(guān)鍵因素之一。超濾膜的有效截留作用可以將微生物滯留在反應(yīng)器內(nèi),同時(shí)采用不同的填料組合方式,一方面有序培養(yǎng)微生物,使得微生物生長(zhǎng)所需SRT(固體停留時(shí)間)和污染物質(zhì)的HRT(水力停留時(shí)間)分離;另一方面通過填料的不同形式有效限制微生物的過量繁殖。因此,本發(fā)明中多載體生物技術(shù)去除了水中的有機(jī)污染物以及氨氮,更為重要的是有效地減輕了后續(xù)超濾膜的處理負(fù)荷;同時(shí)超濾膜的截留作用為生物技術(shù)保證了生物總量,而且得以在系統(tǒng)內(nèi)完成了生物絮凝作用,免除了常規(guī)飲用水處理技術(shù)中混凝劑的投加,發(fā)揮生物技術(shù)和濾技術(shù)的協(xié)同耦合作用,使設(shè)備出水最終達(dá)到生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB5749-2006)標(biāo)準(zhǔn)和浙江省城市供水現(xiàn)代化水廠評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(2013版)。
待處理原水首先經(jīng)過初級(jí)生物反應(yīng)器,水中的污染物質(zhì)在此反應(yīng)器中與三級(jí)生物反應(yīng)器回流的微生物以及初級(jí)生物反應(yīng)器填料內(nèi)生長(zhǎng)的微生物在填料表面發(fā)生生物絮凝,進(jìn)而生物降解;通過流量控制,該反應(yīng)器內(nèi)填料空間可以處于微流化的狀態(tài),從而避免填料空間阻塞。在二級(jí)生物反應(yīng)器中進(jìn)一步降解和絮凝,并且在缺氧條件下,使難降解物質(zhì)可以降解為易降解的或小分子物質(zhì)。在三級(jí)生物反應(yīng)器中,由于曝氣充氧,填料球內(nèi)填料表面的微生物在好氧狀態(tài)下可以高效地降解有機(jī)物污染物質(zhì)和氨氮,并有效減輕超濾膜的工作負(fù)荷;曝氣的過程還有效地減緩了反應(yīng)器中的超濾膜污染問題。三級(jí)生物反應(yīng)器中的超濾膜更起到了最后的保證作用,并將未完全降解的污染物質(zhì)以及懸浮的微生物又循環(huán)回初級(jí)生物反應(yīng)器中,充分利用超濾膜的截濾作用及生物反應(yīng)器的耦合作用使得難降解的有機(jī)物在有限的水力停留時(shí)間內(nèi)得以去除,尤其是保證了低溫期的處理效果并解決了夏季微生物過度生長(zhǎng)的問題。
本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在:
1、本發(fā)明取消了傳統(tǒng)的混凝沉淀過濾工藝,將生物膜處理技術(shù)與超濾膜技術(shù)有機(jī)協(xié)同,與現(xiàn)有飲用水處理技術(shù)相比,不需要投加混凝劑,也不需要像現(xiàn)行的污染飲用水源水廠進(jìn)行深度處理,是一種污染飲用水水源的短流程節(jié)能新技術(shù)。
2、多載體介質(zhì)的填料及其在不同供氧條件的三級(jí)反應(yīng)器中應(yīng)用,為完成不同作用的微生物的生長(zhǎng)提供了適宜的生存環(huán)境,
3、由于多載體介質(zhì)的選取以及生物技術(shù)與超濾技術(shù)的有機(jī)耦合,將HRT和SRT進(jìn)行分離,有效保持了設(shè)備內(nèi)部微生物數(shù)量,達(dá)到了處理高氨氮高有機(jī)物污染飲用水水源的處理目標(biāo)。
4、3個(gè)生物反應(yīng)器協(xié)同完成生物混凝及處理功能,并與超濾膜形成耦合系統(tǒng),高效完成處理目標(biāo)。
5、具有運(yùn)行可靠、使用方便、維護(hù)較方便、可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制等特點(diǎn)。