CN102674620A - 高有机物和金属微污染原水组合强化处理工艺 - Google Patents

高有机物和金属微污染原水组合强化处理工艺 Download PDF

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许嘉炯
范玉柱
肖敏杰
郑国兴
雷挺
许龙
芮旻
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Abstract

本发明公开了一种高有机物和金属微污染原水组合强化处理工艺，其特征在于先采用絮凝平流沉淀池或高效沉淀池进行沉淀，然后用曝气池充氧后进入生物滤池进行有机物和铁锰金属离子的初步去除，生物滤池出水送至臭氧接触池氧化后进入上向流活性碳吸附池进一步生物处理，然后进入均质滤料气水反冲洗砂滤池或序批反冲洗砂滤池过滤，出水通过清水池调蓄后由送水泵房送入配水管网。本发明将曝气池和生物滤池设于絮凝平流沉淀池或高效沉淀池后，提供生物处理所需溶解氧并减少污泥沉积对生物滤池运行的影响。该组合工艺的优点在于可以节约用地，优化流程，充分利用地形和地热资源，简化生产管理，并对确保出水水质有明显的优势。

Description

高有机物和金属微污染原水组合强化处理工艺
技术领域
本发明涉及给水工程中的一种水处理组合强化工艺，具体地说是一种高有机物和金属微污染原水组合强化处理工艺，针对微污染原水中难以去除的有机物和金属污染采用预处理、强化常规处理和深度处理的优化组合体现生物－物理－化学协同作用的具有针对性的强化处理工艺。
背景技术
我国地表水污染较为严重，嗅味、氨氮、有机物和铁锰金属离子等指标普遍超标，以城镇为核心的区域性水质恶化问题日益受到关注,尤其是原水中的高有机物和铁锰金属离子往往影响浊度和色度的去除。控制城镇水源污染，提高城镇供水技术，研发饮用水处理新技术和新工艺，保障城镇饮用水的安全，已经成为必须解决的重大资源环境与社会问题。
目前，针对微污染源水作为饮用水水源的自来水厂采用一般常规处理工艺，当原水有机物指标CODMn超过6 mg/l、铁离子超过1 mg/l和锰离子超过0.3 mg/l难以达到新的出厂水水质标准，需要进行预处理、优化常规处理和深度处理等措施。最近随着饮用水水质标准的提高，在部分地区出厂水浊度作为出厂水质重要的控制指标日渐受到重视，浙江省现代化水厂标准已将浊度要求提至0.1NTU以下，现有工艺组合要达到如此高的出水要求难度较高，尤其是针对高有机物和金属微污染原水水质，采取多级强化处理工艺，发挥组合工艺生物－物理－化学协同作用，并进行有效组合，克服整个工艺流程受原水浊度和温度变化等因素的影响，根据地形条件进行进一步的流程优化，达到令人满意处理效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种高有机物和金属微污染原水组合强化处理工艺，适合于CODMn超过6 mg/l、铁离子超过1 mg/l和锰离子超过0.3 mg/l的微污染原水处理工艺，解决原水浊度较高和水温较低对整个工艺处理效果的影响。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种高有机物和金属微污染原水组合强化处理工艺，其特征在于当原水CODMn超过6 mg/l、铁离子超过1 mg/l和锰离子超过0.3 mg/l的常规条件下，处理工艺包括：先采用絮凝平流沉淀池或高效沉淀池进行沉淀，然后用曝气池充氧后进入生物滤池进行有机物和铁锰金属离子的初步去除，生物滤池出水送至臭氧接触池氧化后进入上向流活性碳吸附池进一步生物处理，然后进入均质滤料气水反冲洗砂滤池或序批反冲洗砂滤池过滤，出水通过清水池调蓄后由送水泵房送入配水管网。在曝气池前设置水温加热装置，将水温加热到5~15℃，通过提高水温来改善生物处理效果。当厂区有地热资源可以利用时，该水温加热装置为地热升温系统，利用地热对沉淀池出水进行加热。可将絮凝平流沉淀池或高效沉淀池、曝气池、生物滤池建于厂区地坪较高处，而将臭氧接触池、上向流活性碳吸附池、均质滤料气水反冲洗砂滤池或序批反冲洗砂滤池、清水池、送水泵房建于厂区地坪较低处，两者之间的高度差为4～5m。若所有池体位于同一厂区地坪高度时，则需要在生物滤池和臭氧接触池之间加设提升泵房。
本发明针对原水水质高有机物和金属污染的特性对预处理、常规处理、深度处理、应急处理的处理工艺进行优化组合，并充分考虑厂区地形和地热资源利用，形成全流程生物、物理和化学处理协同作用的完整处理体系。本发明将曝气池和生物滤池设于絮凝平流沉淀池或高效沉淀池后，提供生物处理所需溶解氧并减少污泥沉积对生物滤池运行的影响。该组合工艺的优点在于可以节约用地，优化流程，充分利用地形和地热资源，简化生产管理，并对确保出水水质有明显的优势。
附图说明
图1为本发明常规条件高有机物和金属微污染原水处理工艺示意图。
图2为利用地形和地热资源条件下工艺改进示意图。
图3为地热升温系统示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
本发明为一种高有机物和金属微污染原水组合强化处理工艺。一般条件下原水1先采用絮凝平流沉淀池2或高效沉淀池3进行沉淀，然后用曝气池4充氧后进入生物滤池5进行有机物和铁锰金属离子的初步去除，生物滤池5出水送至臭氧接触池7氧化后进入上向流活性碳吸附池8进一步生物处理，然后进入均质滤料气水反冲洗砂滤池9或序批反冲洗砂滤池10过滤，出水通过清水池11调蓄后由送水泵房12送入配水管网13。在曝气池4前设置水温加热装置，将水温加热到5~15℃，通过提高水温来改善生物处理效果。当厂区有地热资源可以利用时，该水温加热装置为地热升温系统14，利用地热对沉淀池出水进行加热。可将絮凝平流沉淀池2或高效沉淀池3、曝气池4、生物滤池5建于厂区地坪较高处，而将臭氧接触池7、上向流活性碳吸附池8、均质滤料气水反冲洗砂滤池9或序批反冲洗砂滤池10、清水池11、送水泵房12建于厂区地坪较低处，两者之间的高度差为4～5m。若所有池体位于同一厂区地坪高度时，则需要在生物滤池和臭氧接触池之间加设提升泵房6。
工艺组合中，絮凝平流沉淀池2或高效沉淀池3前投加臭氧15、高锰酸钾（复合盐）16、粉末活性碳17、矾18和助凝剂19（一般高锰酸钾和粉末活性碳可视原水水质试验决定是否需要投加，其余药剂均需投加，参考投加药剂量：臭氧的投加量约0.5～1mg/l,高锰酸钾的投加量约1～2mg/l,粉末活性碳的投加量约5～10mg/l,矾的投加量约20～30mg/l,助凝剂可采用PAM，投加量约0.1～0.2mg/l）；曝气池4采用空气20曝气（气水比0.5～1：1）；臭氧接触池7内投加臭氧15（臭氧的投加量约2.5～3.5mg/l）；生物滤池5、均质滤料气水反冲洗砂滤池9或序批反冲洗砂滤池10前投加助滤剂21（助滤剂可采用聚合氯化铝，投加量约3～5mg/l）；清水池11前投加氯或二氧化氯22消毒。（氯的投加量约2～3mg/l,二氧化氯的投加量约1～2mg/l）。
地热升温系统由进水管23、热交换管24、出水管25、进水隔断阀26、出水隔断阀27、冲洗进水阀28和冲洗出水阀29组成。具体结构为：该地热升温系统包括埋设在地下的多路热交换管24，该多路热交换管24的一端与进水管23连接，该多路热交换管24的另一端通过出水管25连接至曝气池4，进水管23与每一路热交换管24之间设有一个进水隔断阀26，出水管25与每一路热交换管24之间设有一个出水隔断阀27，每一路热交换管24的一端通过冲洗进水阀28连接外加压力水，每一路热交换管24的另一端设冲洗出水阀29排水。工作方式为：沉淀池出水在进水管23上分成多路热交换管24，热交换管24埋入地下充分吸收地热提高管内水温，由出水管25汇集后进入后续曝气池4；当单根热交换管24需冲洗时，关闭进水隔断阀26和出水隔断阀27，打开冲洗进水阀28和冲洗出水阀29以外加压力水进行冲洗和排水。
其余絮凝平流沉淀池、高效沉淀池、曝气池、生物滤池、提升泵房、臭氧接触池、上向流活性碳吸附池、均质滤料气水反冲洗砂滤池、序批反冲洗砂滤池、活性碳砂滤池、清水池和送水泵房均为现有技术，不再详述。

Claims (6)

1.一种高有机物和金属微污染原水组合强化处理工艺，其特征在于当原水CODMn超过6 mg/l、铁离子超过1 mg/l和锰离子超过0.3 mg/l的常规条件下，处理工艺包括：先采用絮凝平流沉淀池或高效沉淀池进行沉淀，然后用曝气池充氧后进入生物滤池进行有机物和铁锰金属离子的初步去除，生物滤池出水送至臭氧接触池氧化后进入上向流活性碳吸附池进一步生物处理，然后进入均质滤料气水反冲洗砂滤池或序批反冲洗砂滤池过滤，出水通过清水池调蓄后由送水泵房送入配水管网。
2.权利要求1所述的工艺，其特征在于在曝气池前设置水温加热装置，将水温加热到5~15℃。
3.权利要求2所述的工艺，其特征在于该水温加热装置为地热升温系统。
4.权利要求3所述的工艺，其特征在于该地热升温系统包括埋设在地下的多路热交换管，该多路热交换管的一端与进水管连接，该多路热交换管的另一端通过出水管连接至曝气池。
5.权利要求1所述的工艺，其特征在于将絮凝平流沉淀池或高效沉淀池、曝气池、生物滤池建于厂区地坪较高处，而将臭氧接触池、上向流活性碳吸附池、均质滤料气水反冲洗砂滤池或序批反冲洗砂滤池、清水池、送水泵房建于厂区地坪较低处，两者之间的高度差为4～5m。
6.权利要求1所述的工艺，其特征在于生物滤池和臭氧接触池之间加设提升泵房。
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