CN102531200B - 减少生物活性炭微型动物泄漏的方法与装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于水环境保护技术领域，尤其涉及一种减少生物活性炭微型动物泄漏的方法与装置，其特征在于，包含：步骤201：在生物活性炭反应器内的颗粒活性炭层上部设置一薄层活性炭纤维层；步骤202：以自上往下向流的方式通过颗粒活性炭反应器过滤原水，依次通过活性炭纤维层、颗粒活性炭层和石英砂层；步骤203：以自下往上向流方式通过颗粒活性炭反应器对滤芯作反冲洗，依次通过石英砂层、颗粒活性炭层和活性炭纤维层。本发明相比其他方法，可以在反冲洗时截留颗粒活性炭，并提高活性炭净水效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种微污染水净化的方法与装置，更具体的说，尤其涉及一种减少生物活性炭微型动物泄漏的方法与装置。
背景技术
随着人们生活水平提高，人们对饮用水水质的要求也在提高；另一方面，我国饮用水水源水质的改善仍非常缓慢。在这种局面下，在传统的饮用水处理工艺，即絮凝-沉淀-砂滤-消毒工艺基础上，增设生物活性炭处理等深度处理工艺已势在必行。目前，生物活性炭处理工艺正在我国的一些较大型的城市得到普及。
生物活性炭处理工艺是利用活性炭本身的吸附作用和附着在活性炭上微生物的生物降解协同作用，能够有效地去除水中的有毒有害的污染物的水处理技术。不过，生物活性炭除了适宜细菌和真菌等微生物生长外，也适宜原生动物和后生动物生长。由于生物活性炭处理工艺一般是设置在饮用水处理工艺的最后一道工艺，即消毒工艺前，而常规的消毒工艺一般是以微生物为灭活对象，对原生动物和后生动物的灭活效果有限，因而原生动物和后生动物一旦从生物活性炭反应器中泄漏出，会引起较大的健康风险。目前，生物活性炭工艺在发达国家虽然得到了广泛的应用，但控制原生动物和后生动物从生物活性炭反应器中泄漏仍是一个难题。
活性炭种类繁多，其中，颗粒活性炭由于其价格低廉使用方便等原因，成为了生物活性炭工艺中最常用的活性炭种类。不过，由于一般采用粒径5mm以下的颗粒活性炭，又由于为了清除颗粒活性炭表面附着的原生动物和后生动物等需要一定的冲洗强度，容易使一部分颗粒活性炭随反冲洗水流失。
本发明相比其他方法,可以在反冲洗时截留颗粒活性炭，从而可以减少颗粒活性炭的流失量,降低原生动物和后生动物在颗粒活性炭表面生存密度，减少原生动物和后生动物从生物活性炭反应器中泄漏的量，提高对有机物和悬浮物质的去除率，提高了净水效果。
发明内容
本发明涉及一种微污染水净化的方法与装置，提供一种减少生物活性炭微型动物泄漏的方法与装置，本发明的技术方案如下：
一种减少生物活性炭微型动物泄漏的方法，其特征在于，包含：
步骤201：在生物活性炭反应器内的颗粒活性炭层上部设置一薄层活性炭纤维层；
步骤202：以自上往下向流的方式通过颗粒活性炭反应器过滤原水，依次通过活性炭纤维层、颗粒活性炭层和石英砂层；
步骤203：以自下往上向流方式通过颗粒活性炭反应器对滤芯作反冲洗，依次通过石英砂层、颗粒活性炭层和活性炭纤维层。
本发明相比其他方法，有益效果是：
1、在反冲洗时截留颗粒活性炭，从而减少颗粒活性炭的流失量。
2、提高对有机物和悬浮物质的去除率，提高了净水效果。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明：
图1为本发明减少生物活性炭微型动物泄漏的方法与装置的结构示意图。
图2为本发明减少生物活性炭微型动物泄漏的方法的示意图。
图3为本发明与传统活性炭反应器装置相同条件下工作对比示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
图1为本发明减少生物活性炭微型动物泄漏的方法与装置的结构示意图。本装置包含：
1、水泵；2、活性炭反应器；3、阀门；4、流量计；5、出水口；6、活性炭纤维层；7、颗粒活性炭层；8、石英砂层。
水泵1一段通过管道连接需过滤水源，另一端连接阀门3，控制滤液方向，正常过滤时出水，水流自上往下通过活性炭反应器2；清洗时反向抽水，水流自下往上通过活性炭反应器；
阀门3一段连接水泵1，另一端连接流量计4，用来起开关作用；
流量计4一段连接阀门3，另一端连接活性炭反应器2，指示当前滤液方向，及滤液运行速度；
活性炭反应器2一端连接流量计4，另一端连接出水口5，高150cm，直径10cm，用来贮存滤液及滤芯，包含：
活性炭纤维层6，高10cm，直径10cm，在活性炭反应器2内部最顶层，正常过滤时，截留流入生物活性炭反应器的原生动物和后生动物，以避免这些生物穿透生物活性炭，截留进水中易成为原生动物和后生动物的食物的细小颗粒物，以减少颗粒活性炭层中原生动物和后生动物的繁殖所需的食物，从而减少原生动物和后生动物在颗粒活性炭层内的繁殖的机会，并提高对有机物和悬浮物质的去除率；反向清洗时，阻挡颗粒活性炭随反冲洗水流失，并可以采用高于常规的颗粒活性炭反冲洗强度，从而能从颗粒活性炭表面冲洗出更多的原生动物和后生动物。
颗粒活性炭层7，高90cm，直径10cm，在活性炭反应器2内部，活性炭纤维层下方，在过滤时滤去滤液中的杂质。
石英砂层8，高10cm，直径10cm，在活性炭反应器2底部，在过滤时对滤液进行进一步的清理。
出水口5一端连接活性炭反应器2，用来排出过滤后的水。
正常使用时，打开阀门3，再打开水泵1开关，选取正常过滤模式，查看流量计4指示方向是否正确，待流量计4读数稳定，即可使用出水口5过滤后的液体。
图2为本发明减少生物活性炭微型动物泄漏的方法示意图。
本发明方法包含：
步骤201：在生物活性炭反应器内的颗粒活性炭层上部设置一薄层活性炭纤维层；
步骤202：以自上往下向流的方式通过颗粒活性炭反应器过滤原水，依次通过活性炭纤维层、颗粒活性炭层和石英砂层；
步骤203：以自下往上向流方式通过颗粒活性炭反应器对滤芯作反冲洗，依次通过石英砂层、颗粒活性炭层和活性炭纤维层。
本发明中生物活性炭反应器为本领域技术人员常用类型。
本发明中一薄层活性炭纤维层为与颗粒活性炭层相同直径，高度为颗粒活性炭层的1/10。
本发明一个实施例中，薄层活性炭纤维层为高10cm，直径10cm。
本发明一个实施例中，颗粒活性炭层为高90cm，直径10cm。
本发明步骤202中，正常过滤时，滤液自上往下依次通过活性炭纤维层、颗粒活性炭层和石英砂层。既利用纤维活性炭层直接截留原生动物和后生动物，使这些生物主要停留在纤维活性炭层，又利用纤维活性炭层截留可供原生动物和后生动物食用的微小颗粒，减少在颗粒活性炭层中这些生物繁殖所需要的食物来源，从而可以达到减少这些生物的密度，最终实现减少原生动物和后生动物从生物活性炭反应器中泄漏的量。
本发明步骤203中，反向冲洗时，滤液自下往上依次通过石英砂层、颗粒活性炭层和活性炭纤维层。活性炭纤维层可以在整个活性炭柱反冲洗时截留颗粒活性炭，从而可以减少颗粒活性炭的流失量，又可以通过对纤维活性炭层进行反冲洗，达到减少原生动物和后生动物泄漏量的目的；活性炭纤维层的截留作用，可采用高于常规反冲洗力度进行反冲洗。
图3为本发明与传统活性炭反应器装置相同条件下工作对比示意图。
本装置包含：
1、水泵；2、活性炭反应器；22、活性炭反应器；3、阀门；32、阀门；4、流量计；42、流量计；5、出水口；52、出水口；6、活性炭纤维层；7、颗粒活性炭层；72、颗粒活性炭层；8、石英砂层；82、石英砂层。
活性炭反应器2和活性炭反应器22为相同质地、相同规格的活性炭反应器；
阀门1和阀门32为相同质地、相同规格的阀门；
流量计4和流量计42为相同质地、相同规格的流量计；
活性炭反应器2通过流量计4和阀门3，连接水泵1；
活性炭反应器22通过流量计42和阀门32，连接水泵1；
活性炭反应器2和活性炭反应器22底部分别连接相同规格的出水口5和出水口52。
活性炭反应器2中装填厚度为10cm的活性炭纤维层6，在活性炭纤维层6下装填90cm的颗粒活性炭层7和10cm石英砂层8。作为对照，活性炭反应器22内只装填100cm的颗粒活性炭层72和10cm石英砂层82。
水泵1控制处理水由活性炭反应器2和活性炭反应器22的上部流向下部。
处理对象为高锰酸钾标准溶液(全称CODMn)平均浓度5.43mg/L和NH3-N平均浓度0.51mg/L的微污染水源水。
活性炭反应器2和活性炭反应器22运行一段时间后出水CODMn稳定后，表示活性炭挂膜成功，即形成了生物活性炭。取处理水进行水质分析和显微镜观察，结果表明活性炭反应器2和活性炭反应器22，不仅对CODMn和浊度的去除率分别提高了7％和10％，而且处理水中的原生动物和后生动物总数减少了47％，提高了净水效果。
在反向清洗时，由活性炭纤维层6的阻挡作用，可减少颗粒活性炭层7的流失，并可增强水泵1的抽水力度，对颗粒活性炭层7的清洗效果明显提高。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (1)
1.减少生物活性炭微型动物泄漏的方法，其特征在于，包含：
步骤201：在生物活性炭反应器内的颗粒活性炭层上部设置一薄层活性炭纤维层；
步骤202：以自上往下向流的方式通过颗粒活性炭反应器过滤原水，依次通过活性炭纤维层、颗粒活性炭层和石英砂层；
步骤203：以自下往上向流方式通过颗粒活性炭反应器对滤芯作反冲洗，依次通过石英砂层、颗粒活性炭层和活性炭纤维层。
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