CN109179880A - 一种净化微污染饮用水处理方法 - Google Patents

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Abstract

本文公开了一种受有机物污染的饮用水处理工艺，原水先进入高负荷生物氧化池进行充分生物降解，出水进入絮凝池、沉淀池后，上清液泵入超滤膜组件进行错流过滤，超滤出水进入清水池经加氯消毒出水，而超滤膜组件的浓缩液及反洗废液回流至生物氧化池进行循环处理。本发明的净水工艺将生物氧化与错流超滤膜处理工艺有机结合，优化了常规生物氧化法给水处理负荷低和常规死端超滤出水量低、能耗高的问题，同时处理工艺提高了对小分子溶解性有机物的去除效果、保证了出水的生物安全性、节约了占地面积，降低了制水能耗。具体流程如下图：附图1。

Description

一种净化微污染饮用水处理方法
技术领域
本发明涉及水处理及净化技术领域，特别涉及一种将生物处理与膜处理有机结合来处理溶解性有机物的工艺。
背景技术
城市自来水厂的进水中含有多种有机物和无机物，尤其是地表水为水源的自来水厂中溶解性有机物含量较多。据调查研究发现，目前北方大部分地区的饮用水水源主要为轻度有机污染，主要污染物为小分子有机物和藻毒素。
传统的混凝、沉淀和过滤工艺对溶解性有机物的去除效果较差，尤其是对小分子有机物基本上没有去除效果；目前使用的臭氧--活性炭、纳滤、反渗透、离子交换树脂等深度处理工艺对溶解性小分子有机物的去除效果较好，但是能耗较高，制水成本增加较多，以目前的经济水平难以大范围推广。
微生物接触氧化作为一种比较成熟的工艺主要利用微生物的新陈代谢来降解水中的有机物，且优先利用小分子有机物，对小分子有机物的去除率较高，但是负荷低，微生物易流失，且最终出水中含有残留的微生物。
发明内容
针对微生物接触氧化给水负荷低，循环性差的问题，本发明目的在于提出一种生物氧化--错流超滤净水工艺。
一种净化微污染饮用水处理方法，依次采用以下步骤：（1）原水，流量为Q，进入高负荷生物氧化池氧化；
（2）高负荷生物氧化池出水，出水量为Q+Q1，进入絮凝池进行加药絮凝；
（3）絮凝池出水，出水量为Q+Q1，进入沉淀池沉淀；
（4）沉淀池出水，出水量为Q+Q1，进入错流超滤组件进行错流超滤；
（5）错流超滤出水，出水量为Q，进入清水池消毒后进入市政给水管网，同时，错流超滤浓水、超滤反洗废水均回流进入高负荷生物氧化池，流量为Q1，其中Q1约为15-25%Q。
其中，所述的步骤（4）中的错流超滤组件采用间歇性空气反冲擦洗超滤膜，气洗强度为12~17L/m2·s。
其中，所述的步骤（3）沉淀池排泥部分回流至生物氧化池，用于启动生物氧化池，保证池内充分的营养物，回流量为5-10%Q，保证生物氧化池污泥浓度维持在2.5~3.0KgMLSS/m2。
其中，所述的步骤（1）生物氧化池采用悬浮填料接触氧化法，填料为柔性立体填料、纤维填料或海绵填料，填充率为50%。
其中，所述的回流水进入生物氧化池前进行射流曝气充氧，保持生物氧化池内溶解氧大于2mg/l。
其中，所述的沉淀池为斜管沉淀池。
本发明将生物氧化处理与错流超滤工艺有机结合，利用微生物降解水中的溶解性有机物，尤其是溶解性小分子有机物，出水经混凝、沉淀后进入超滤膜设备进行处理，超滤膜可以有效的截留水中的颗粒物、胶体物质和微生物，保障出水水质，尤其是避免微生物泄露，保证了出水的生物安全性。
超滤组件采用错流过滤方式不仅可以将膜表面的微生物和污染物冲刷下来，有效减缓膜污染速度，使超滤膜可以保持连续过滤状态。
有益效果：
1、错流浓缩液循环，且系统稳定性高
传统过滤反冲洗是洗去过滤膜上的杂质，本发明是反冲洗洗脱超滤膜上的微生物，汇同错流浓缩液回流至生物氧化池，保证了生物氧化池的微生物浓度，确保长时间对有机物的去除率并对回流水进行射流曝气，为微生物的生长提供溶解氧；
2、生物氧化池启动快
沉淀池的污泥随回流水回流至生物氧化池用于氧化池快速启动，并提供微生物氧所需营养物质；
3、该发明在保障出水水质的同时，缩短了净水工艺流程，节省了占地面积，降低了能耗，减少了制水成本。
附图说明
图1是本发明具体工艺流程。
具体实施方式
为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，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所做的等效结构或等效流程变换，或直接或间接应用在其他的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
本发明实施例采用的原水来源为北方某大型城市采集的饮用水水，其水源中的有机物分子量分布和藻毒素含量：
实施例1：
一种净化有机污染水处理工艺，其净化过程在于：
（1）原水进入生物氧化池，填料上污泥浓度维持在2.5KgMLSS/m2，水力停留时间2h，溶解氧维持在2mg/L左右；
（2）生物氧化池出水进入絮凝池，絮凝剂采用的聚合氯化铝，投加量3mg/L，絮凝搅拌时间为15min；
（3）絮凝池出水进入斜管沉淀池，水力停留时间为1.5h；
（4）沉淀池出水泵入超滤膜设备进行错流超滤，超滤膜的膜通量为50L/(m2·h)，反冲洗强度为13/m2·s，反冲持续时间5min，反冲间隔时间为3h；
实施例2：
一种净化有机污染水处理工艺，其净化过程在于：
（1）原水进入生物氧化池，填料上污泥浓度维持在3KgMLSS/m2，水力停留时间2h，溶解氧维持在2.5mg/L左右；
（2）生物氧化池出水进入絮凝池，絮凝剂采用的聚合氯化铝，投加量3mg/L，絮凝搅拌时间为15min；
（3）絮凝池出水进入斜管沉淀池，水力停留时间为1.5h；
（4）沉淀池出水泵入超滤膜设备进行错流超滤，超滤膜的膜通量为50L/(m2·h)，反冲洗强度为16/m2·s，反冲持续时间5min，反冲间隔时间为2h；
实施例3：
一种净化有机污染水处理工艺，其净化过程在于：
（1）原水进入生物氧化池，填料上污泥浓度维持在3.5KgMLSS/m2，水力停留时间2h，溶解氧维持在2.5mg/L左右；
（2）生物氧化池出水进入絮凝池，絮凝剂采用的聚合氯化铝，投加量3mg/L，絮凝搅拌时间为15min；
（3）絮凝池出水进入斜管沉淀池，水力停留时间为1.5h；
（4）沉淀池出水泵入超滤膜设备进行错流超滤，超滤膜的膜通量为50L/(m2·h)，反冲洗强度为16/m2·s，反冲持续时间5min，反冲间隔时间为1.5h；
通过取样得到的结果如下：
根据上述表格数据可以得出，在实施实施例2参数时，得到处理后的水对于分子量＜1000Daltons有机物去除率为72%，远高于分子量在1000~3000Daltons的有机物去除率为43%及分子量在3000~10000Daltons的有机物去除率为51%，对水中的溶解性有机物有显著的去除效果；同时在实施实施例2参数时，对原水中2-MIB和土臭素的去除率较好，分别达到了95%和93%的去除率。因此本发明对于常规饮用水工艺具有显著的优越性，可以有效去除水中的溶解性小分子有机物和藻毒素。

Claims (6)

1.一种净化微污染饮用水处理方法，其特征在于，依次采用以下步骤：（1）原水，流量为Q，进入高负荷生物氧化池氧化；
（2）高负荷生物氧化池出水，出水量为Q+Q1，进入絮凝池进行加药絮凝；
（3）絮凝池出水，出水量为Q+Q1，进入沉淀池沉淀；
（4）沉淀池出水，出水量为Q+Q1，进入错流超滤组件进行错流超滤；
（5）错流超滤出水，出水量为Q，进入清水池消毒后进入市政给水管网，同时，错流超滤浓水、超滤反洗废水均回流进入高负荷生物氧化池，流量为Q1，其中Q1约为15-25%Q。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤（4）中的错流超滤组件采用间歇性空气反冲擦洗超滤膜，气洗强度为12~17L/m2·s。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的步骤（3）沉淀池排泥部分回流至生物氧化池，用于启动生物氧化池，保证池内充分的营养物，回流量为5-10%Q，保证生物氧化池污泥浓度维持在2.5~3.0KgMLSS/m2。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤（1）生物氧化池采用悬浮填料接触氧化法，填料为柔性立体填料、纤维填料或海绵填料，填充率为50%。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的回流水进入生物氧化池前进行射流曝气充氧，保持生物氧化池内溶解氧大于2mg/l。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的沉淀池为斜管沉淀池。
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