一種原水生物預(yù)處理系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明為土木工程和環(huán)境保護(hù)工程所涉及的水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及自來(lái)水廠的一種內(nèi)含高濃度活性炭泥渣和懸浮填料混合物流化的原水生物預(yù)處理系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，微污染地表原水一般呈現(xiàn)高氨氮、高有機(jī)物污染等特征，為了降低出廠水氨氮、溶解性有機(jī)物和消毒副產(chǎn)物等濃度，自來(lái)水廠設(shè)計(jì)時(shí)一般會(huì)選用生物預(yù)處理技術(shù)，如生物濾池、生物接觸氧化池等。這些生物處理技術(shù)本質(zhì)上均為生物膜處理技術(shù)，是利用人工塑料填料生物膜上的微生物代謝作用，降解原水中的氨氮、亞硝酸氮、有機(jī)物等污染物。傳統(tǒng)的生物濾池和生物接觸氧化池盡管對(duì)氨氮去除率較高，但對(duì)溶解性有機(jī)物去除效果較差，且不穩(wěn)定。主要原因有:
[0003]I)生物量有限。限于塑料填料的加工工藝和成本，比表面積難以做到很大，池體內(nèi)微生物含量有限。
[0004]2)現(xiàn)有塑料填料對(duì)有機(jī)物吸附能力不足，無(wú)法造成微環(huán)境中足夠的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)，有機(jī)物去除效率難以提高。
[0005]3)由于作為載體的塑料填料個(gè)體較大，反應(yīng)室內(nèi)氣液固三相不夠均勻，氣、液、固傳質(zhì)效率不高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種對(duì)原水氨氮和溶解性有機(jī)物去除效果均較好的原水生物預(yù)處理系統(tǒng)及方法，解決傳統(tǒng)生物預(yù)處理池由于反應(yīng)室內(nèi)生物量有限，難以形成有利的有機(jī)物去除環(huán)境，傳質(zhì)效果不佳的問(wèn)題。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0008]—種原水生物預(yù)處理系統(tǒng)，包括內(nèi)含高濃度粉炭和懸浮填料的復(fù)合式生物流化池、帶濃縮功能的沉淀池、進(jìn)水管、排水管、供氧曝氣攪拌裝置、回流管以及用于將原水與粉末活性炭泥渣混合形成混合液的混合器，所述混合器設(shè)置于所述進(jìn)水管上靠近所述復(fù)合式生物流化池的部位，所述供氧曝氣攪拌裝置設(shè)置于所述復(fù)合式生物流化池底部，所述帶濃縮功能的沉淀池接收來(lái)自所述復(fù)合式生物流化池的混合液，通過(guò)沉淀工藝分離出活性炭泥渣，并利用所述回流管將所述活性炭泥渣回流至所述進(jìn)水管形成循環(huán)。
[0009]可選的，在上述的原水生物預(yù)處理系統(tǒng)中，所述復(fù)合式生物流化池包括池體、反應(yīng)室、平面格柵、所述池體分別與所述進(jìn)水管及所述排水管連接，所述反應(yīng)室設(shè)置于所述池體內(nèi)并將所述池體分隔成與所述進(jìn)水管連通的進(jìn)水室以及與所述排水管連通的出水室，所述平面格柵設(shè)置于所述反應(yīng)室內(nèi)并將所述反應(yīng)室分隔成用于承載所述懸浮填料的上部空間與下部空間，所述上部空間內(nèi)懸浮填料的填充率為30%?40%，所述供氧曝氣攪拌裝置設(shè)置于所述下部空間內(nèi)，
[0010]可選的，在上述的原水生物預(yù)處理系統(tǒng)中，經(jīng)所述進(jìn)水管進(jìn)入所述進(jìn)水室的混有回流活性炭泥渣的混合液依次經(jīng)過(guò)所述下部空間、所述平面格柵、進(jìn)入所述上部空間與所述懸浮填料共同作為載體生長(zhǎng)生物膜，在充分充氧、攪拌、傳質(zhì)的條件下，反應(yīng)時(shí)間保持I小時(shí)以上，后經(jīng)由所述出水室從所述排水管流出，經(jīng)沉淀池分離再回流至所述上部空間中，形成循環(huán)，且維持混合液中粉末活性炭濃度在100mg/L以上。
[0011]可選的，在上述的原水生物預(yù)處理系統(tǒng)中，在所述供氧曝氣攪拌裝置上0.Sm左右設(shè)置所述平面格柵。
[0012]可選的，在上述的原水生物預(yù)處理系統(tǒng)中，所述供氧曝氣攪拌裝置包括曝氣總管、若干曝氣支管以及若干曝氣頭，所述曝氣支管分別與所述曝氣總管連接，所述曝氣頭分布設(shè)置于所述曝氣支管上。
[0013]可選的，在上述的原水生物預(yù)處理系統(tǒng)中，還包括一補(bǔ)充粉炭投加管，所述補(bǔ)充粉炭投加管用于給進(jìn)入所述混合器的原水補(bǔ)充因沉淀池排泥損失的活性炭，所述補(bǔ)充粉炭投加管設(shè)置于原水管道上或者所述進(jìn)水管上。
[0014]可選的，在上述的原水生物預(yù)處理系統(tǒng)中，還包括一臭氧投加管，所述臭氧投加管設(shè)置于原水管道上或者所述進(jìn)水管上。
[0015]可選的，在上述的原水生物預(yù)處理系統(tǒng)中，所述池體包括兩個(gè)以上的所述反應(yīng)室，每個(gè)反應(yīng)室內(nèi)分別設(shè)置所述平面格柵與所述供養(yǎng)曝氣裝置，且內(nèi)含高濃度粉炭和懸浮填料，相鄰的反應(yīng)室之間通過(guò)導(dǎo)流墻連接，使得每個(gè)反應(yīng)室內(nèi)液體的流向?yàn)橄虏靠臻g進(jìn)上部空間出。
[0016]本發(fā)明還公開了一種原水生物預(yù)處理方法，采用如上所述的原水生物預(yù)處理系統(tǒng)，所述預(yù)處理方法包括:通過(guò)初始投加活性炭，在復(fù)合式生物流化池中形成高濃度活性炭混合液，通過(guò)后續(xù)沉淀池的沉淀工藝分離出活性炭泥渣，利用所述回流管將所述活性炭泥渣回流至所述生物流化池內(nèi)，形成循環(huán)，且在復(fù)合式生物流化池中對(duì)活性炭泥渣和懸浮填料進(jìn)行充氧曝氣，強(qiáng)化傳質(zhì)效果，提供生物反應(yīng)所需的氧氣以及促進(jìn)有機(jī)物及微生物與所述活性炭泥渣和懸浮填料的接觸。
[0017]可選的，在上述的水生物預(yù)處理方法中，在復(fù)合式生物流化池的進(jìn)水濁度低于50NTU以下時(shí)，每天原水中活性炭的投加量為5?8mg/L。
[0018]由以上公開的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)初始投加多量活性炭，在復(fù)合式生物流化池中形成高濃度活性炭混合液，在后續(xù)沉淀池中分離，通過(guò)污泥濃縮后使之回流至生物流化池內(nèi)，循環(huán)熟化，延長(zhǎng)活性炭泥渣在池中停留時(shí)間，利用回流至復(fù)合式生物流化池內(nèi)比表面積巨大的粉末活性炭泥渣與復(fù)合式生物流化池內(nèi)的懸浮填料為載體生長(zhǎng)生物膜，增大了復(fù)合式生物流化池中微生物的量；利用復(fù)合式生物流化池中懸浮填料流化所需的供氧曝氣攪拌裝置進(jìn)行充氧、流化和攪拌，結(jié)合粉末活性炭泥渣易于分散均勻，可加強(qiáng)固、液、氣的傳質(zhì)，加快生物的更新，提高反應(yīng)效率，強(qiáng)化生物作用；利用粉末活性炭良好的吸附作用，有利于聚集有機(jī)物，與微生物降解形成協(xié)同，從而有效提高了對(duì)氨氮和有機(jī)物的去除率。
[0019]此外，由于沉淀池排泥會(huì)損失活性炭，在進(jìn)水中補(bǔ)充少量活性炭，維持生物流化池中活性炭高濃度，該工藝極大地提高了活性炭的使用效率，可大幅節(jié)省活性炭用量。每日僅補(bǔ)充因排泥損失的活性炭，在進(jìn)水濁度低于50NTU以下時(shí)，排泥損失的活性炭量較低，折算到原水，每天原水中活性炭的投加量為5?8mg/L，運(yùn)行成本低。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例的原水生物預(yù)處理系統(tǒng)的示意圖。
[0021]圖2為本發(fā)明一實(shí)施例中生物流化池的平面示意圖。
[0022]圖3為圖2的A-A剖視示意圖。
[0023]圖4為本發(fā)明一實(shí)施例中曝氣頭與曝氣支管的安裝示意圖。
[0024]圖中:1-生物流化池、11-池體、12-反應(yīng)室、13-平面格柵、14-進(jìn)水室、15-出水室、2-沉淀池、3-進(jìn)水管、4-排水管、5-供氧曝氣攪拌裝置、51-曝氣總管、52-曝氣支管、53-曝氣頭、54-支架、55-抱箍、6-混合器、7-補(bǔ)充粉炭投加管、8-臭氧投加管、9-回流管、10-懸浮填料。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提出的原水生物預(yù)處理系統(tǒng)及方法作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。根據(jù)下面說(shuō)明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說(shuō)明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的目的。
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