一種用于富營養(yǎng)化水體治理的集成化工藝及設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于水環(huán)境治理領(lǐng)域，具體涉及一種用于富營養(yǎng)化水體治理的集成化工藝 及設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展導(dǎo)致了湖泊、水庫等水體富營養(yǎng)化進(jìn)程加劇。主要表現(xiàn)為溶 解氧降低、營養(yǎng)鹽含量升高、水質(zhì)惡化、浮游藻類含量增加，其極端表現(xiàn)就是水華的爆發(fā)。其 不僅對(duì)水環(huán)境將造成嚴(yán)重的危害，破壞生態(tài)平衡，甚至使水域喪失使用功能，造成水資源和 區(qū)域經(jīng)濟(jì)的重大損失。因此，對(duì)自然水體富營養(yǎng)化風(fēng)險(xiǎn)的控制及突發(fā)性水質(zhì)事件進(jìn)行快速 有效應(yīng)急處理，有效削減水體中營養(yǎng)鹽和污染物的輸入，對(duì)于保障保證飲用水的安全具有 重要意義。
[0003] 目前，針對(duì)藻類暴發(fā)引起的水體富營養(yǎng)化風(fēng)險(xiǎn)的控制方法有物理法、化學(xué)法、生物 法。物理法包括機(jī)械除藻、氣浮除藻、過濾除藻、混凝沉淀除藻等，這些方法直接對(duì)藻體細(xì)胞 進(jìn)行去除，雖然操作方便、快速易行，但是無法消除水體中引起"水華"的氮、磷營養(yǎng)鹽，只是 一種治標(biāo)不治本的方法。化學(xué)法是向水體中加入氧化劑或殺藻劑殺死藻類，工藝簡單，造作 方便，除藻速度快，但是藻體細(xì)胞死亡后分解消耗溶解氧，釋放出藻毒素，容易造成二次污 染，導(dǎo)致水體溶解氧下降、魚類死亡、生物多樣性降低，使水體環(huán)境形成惡性循環(huán)。生態(tài)治理 是在外源污染得到控制的情況下，恢復(fù)水生高等植物以提高水體的自凈能力，是湖泊富營 養(yǎng)化治理和生態(tài)恢復(fù)的關(guān)鍵，但這種方法見效時(shí)間較長，難以在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)富營養(yǎng)化水體 的藻類控制。
[0004] 申請(qǐng)?zhí)枮?01120163357.3公開了一種BFM膜分離除藻系統(tǒng)，將微孔過濾裝置和彎 曲板式膜(BFM)分離系統(tǒng)相結(jié)合，在保證除藻率的前提下，增加氮磷、C0D的去除，以解決富 營養(yǎng)化問題。其缺陷是:磷處理效率低，且占地面積大。申請(qǐng)?zhí)枮?01210158046.7公開了一 種基于原位生成雙混凝劑的預(yù)氧化-混凝除藻的方法，采用依次投加氧化劑、亞鐵鹽與鋁鹽 等處理富營養(yǎng)化污染的水體。其缺陷是:化學(xué)藥劑的投加增加了水體中固體的含量，容易造 成水質(zhì)的二次污染，同時(shí)處理費(fèi)用較高。申請(qǐng)?zhí)枮?01310087761.0公開了一種適用于河道 型水體的除藻方法及移動(dòng)除藻平臺(tái)，以船體作為載體采用超聲波除藻儀、微濾機(jī)、自吸式螺 旋攪拌曝氣機(jī)和回旋式藻類打撈機(jī)進(jìn)行除藻。其缺陷是:破壞了藻類細(xì)胞體，造成藻毒素的 釋放，易產(chǎn)生二次污染，對(duì)用水安全有影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明克服現(xiàn)有處理方法存在的不足，提供一種高效、快速、簡便的用于富營養(yǎng)化 水體治理的集成化工藝及設(shè)備。本發(fā)明不僅能夠快速過濾水體中的懸浮物及藻細(xì)胞，還能 夠有效去除藻毒素、氮磷營養(yǎng)鹽和有機(jī)污染物，同時(shí)起到提高水體溶解氧的作用，從而達(dá)到 標(biāo)本兼治的治理效果。此外，本發(fā)明通過技術(shù)集成，所開發(fā)的設(shè)備輕便、集約，便于移動(dòng)和運(yùn) 輸，尤其適用于城市景觀湖、中小型水庫、半封閉海灣輕度富營養(yǎng)化水體"水華"的預(yù)防和應(yīng) 急處理。
[0006] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下： 一種用于富營養(yǎng)化水體治理的集成化工藝，該工藝包括多級(jí)快濾工序、強(qiáng)力氧化工序 和深度吸附工序。其中，所述的多級(jí)快濾工序設(shè)置至少兩級(jí)過濾器，所述的過濾器的濾孔孔 徑范圍為0.5~140μπι，各級(jí)過濾器濾孔孔徑依進(jìn)水順序逐級(jí)減小，且最后一級(jí)過濾器濾孔孔 徑不大于1Μ1;所述的強(qiáng)力氧化工序采用臭氧接觸氧化，進(jìn)一步對(duì)多級(jí)快濾出水殘存的藻細(xì) 胞進(jìn)行消殺，同時(shí)氧化去除藻毒素和有機(jī)物。所述的深度吸附工序采用陶粒填料，對(duì)水體中 的ΤΡ進(jìn)行深度吸附去除。
[0007] 本發(fā)明不僅能夠快速過濾水體中的懸浮物及藻細(xì)胞，還能夠有效去除藻毒素、氮 磷營養(yǎng)鹽和各類有機(jī)污染物，同時(shí)起到提高水體溶解氧的作用，從而達(dá)到標(biāo)本兼治的治理 效果。此外，本發(fā)明通過技術(shù)集成，所開發(fā)的設(shè)備輕便、集約，便于移動(dòng)和運(yùn)輸，尤其適用于 城市景觀湖、中小型水庫、半封閉海灣輕度富營養(yǎng)化水體"水華"的預(yù)防和應(yīng)急處理。
[0008] 進(jìn)一步的，上述的用于富營養(yǎng)化水體治理的集成化工藝中：所述的過濾器采用袋 式過濾器。
[0009] 袋式過濾器安裝使用都方便。
[0010] 進(jìn)一步的，上述的用于富營養(yǎng)化水體治理的集成化工藝中：所述的多級(jí)快濾過程 包括采用四級(jí)快濾;第一級(jí)快濾時(shí)采用孔徑為100μπι的濾袋，第二級(jí)快濾時(shí)采用孔徑為50μηι 的濾袋，第三級(jí)快濾時(shí)采用孔徑為1〇μπι的濾袋，第四級(jí)快濾時(shí)采用孔徑為Ιμπι的濾袋。
[0011]進(jìn)一步的，上述的用于富營養(yǎng)化水體治理的集成化工藝中：過濾時(shí)，濾速為90~120 m/h，操作壓力控制在0.02~0.4 MPa。
[0012] 進(jìn)一步的，上述的用于富營養(yǎng)化水體治理的集成化工藝中：經(jīng)過多級(jí)快濾后的水 的依次流過4格串聯(lián)的反應(yīng)室完成氧化，其中，4格反應(yīng)室臭氧投加量按水流經(jīng)過的順序分 別為 60%、25%、10%、5%。
[0013] 進(jìn)一步的，上述的用于富營養(yǎng)化水體治理的集成化工藝中：所述的深度吸附過程 采用陶粒填料，對(duì)水體中的TP進(jìn)行深度吸附去除。
[0014] 本發(fā)明還提供一種用于富營養(yǎng)化水體治理的集成化設(shè)備，包括依次通過管道連接 的過濾器、臭氧反應(yīng)器、吸附填料塔;所述的過濾器包括至少兩級(jí)濾網(wǎng)，所述濾網(wǎng)的濾孔孔 徑范圍為0.5~140μπι，各級(jí)過濾器的濾孔孔徑依進(jìn)水順序逐級(jí)減小，且最后一級(jí)過濾器濾孔 孔徑不大于Ιμπι;所述的臭氧反應(yīng)器包括臭氧發(fā)生器，所述的臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧注入從 所述的過濾器流過的水中；所述的吸附填料塔采用對(duì)水體中的ΤΡ進(jìn)行深度吸附的陶粒填 料。
[0015]利用該裝置能夠充分對(duì)藻類進(jìn)行氧化，消除水華。
[0016]進(jìn)一步的，上述的用于富營養(yǎng)化水體治理的集成化設(shè)備中：所述的臭氧反應(yīng)器還 包括密閉式反應(yīng)室、射流栗和尾氣破壞催化器;所述的密閉式反應(yīng)室包括設(shè)置在密閉式不 銹鋼箱體內(nèi)部通過導(dǎo)流墻分隔的四格反應(yīng)室，水依次流經(jīng)這四格反應(yīng)室，在所述的反應(yīng)室 內(nèi)設(shè)置有曝氣管，沿水流方向的四個(gè)反應(yīng)室內(nèi)曝氣管越來越少;所述的射流栗設(shè)置在連接 過濾器與所述的臭氧反應(yīng)器的密閉式反應(yīng)室之間的管道上;所述的臭氧發(fā)生器產(chǎn)生的臭氧 輸出口與曝氣管的輸入口相連;所述的尾氣破壞催化器設(shè)置在密閉式不銹鋼箱體上的排氣 口處。
[0017] 本發(fā)明中是一種用于富營養(yǎng)化水體治理的集成化工藝，該工藝包括串聯(lián)運(yùn)行的多 級(jí)快濾工序、強(qiáng)力氧化工序和深度吸附工序。水體依次經(jīng)過以上工序處理，先后去除固體顆 粒、藻細(xì)胞、藻毒素、有機(jī)物和氮磷營養(yǎng)鹽，有效地解決水體富營養(yǎng)化問題。其中，多級(jí)快濾 工序設(shè)置至少兩級(jí)過濾器，并可根據(jù)實(shí)際水質(zhì)情況適當(dāng)增加過濾器數(shù)量。過濾器采用袋式 過濾器。袋式過濾器濾速快、通量大、設(shè)備簡單輕便，能夠?qū)崿F(xiàn)高效快速地去除水中懸浮顆 粒物。
[0018] 考慮到自然水體中顆粒物及淡水藻類細(xì)胞的粒徑分布通常在2~200μπι之間，所述 的過濾器安裝的濾袋孔徑范圍在0.5~140μπι，以確保較高的過濾精度。
[0019] 上述的多級(jí)快濾工序中，各級(jí)過濾器安裝的濾袋孔徑依進(jìn)水順序按一定梯度逐級(jí) 減小，最后一級(jí)過濾器濾袋孔徑不大于Ιμπι。由此將不同粒徑的顆粒物逐級(jí)分離，有效避免 了單級(jí)過濾效率降低、易堵塞等問題。
[0020] 上述的多級(jí)快濾工序中，正常運(yùn)行的濾速參數(shù)為36~90 m/h，操作壓力為0.005~ 0.03 MPa〇
[0021] 優(yōu)選地，上述的多級(jí)快濾工序設(shè)置四級(jí)過濾單元，第一級(jí)過濾孔徑范圍120~140μ m，第二級(jí)過濾孔徑范圍50~80μπι，第三級(jí)過濾孔徑范圍10~20μπι，第