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)境保護工程所涉及的水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及自來水廠的一種內(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、高有機物污染等特征，為了降低出廠水氨氮、溶解性有機物和消毒副產(chǎn)物等濃度，自來水廠設(shè)計時一般會選用生物預(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、有機物等污染物。傳統(tǒng)的生物濾池和生物接觸氧化池盡管對氨氮去除率較高，但對溶解性有機物去除效果較差，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)有塑料填料對有機物吸附能力不足，無法造成微環(huán)境中足夠的營養(yǎng)基質(zhì)，有機物去除效率難以提高。
[0005]3)由于作為載體的塑料填料個體較大，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原水氨氮和溶解性有機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物去除環(huán)境，傳質(zhì)效果不佳的問題。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，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自所述復(fù)合式生物流化池的混合液，通過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水管連通的進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)所述進水管進入所述進水室的混有回流活性炭泥渣的混合液依次經(jīng)過所述下部空間、所述平面格柵、進入所述上部空間與所述懸浮填料共同作為載體生長生物膜，在充分充氧、攪拌、傳質(zhì)的條件下，反應(yīng)時間保持I小時以上，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，還包括一補充粉炭投加管，所述補充粉炭投加管用于給進入所述混合器的原水補充因沉淀池排泥損失的活性炭，所述補充粉炭投加管設(shè)置于原水管道上或者所述進水管上。
[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，所述池體包括兩個以上的所述反應(yīng)室，每個反應(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)室之間通過導(dǎo)流墻連接，使得每個反應(yīng)室內(nèi)液體的流向為下部空間進上部空間出。
[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活性炭泥渣和懸浮填料進行充氧曝氣，強化傳質(zhì)效果，提供生物反應(yīng)所需的氧氣以及促進有機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水濁度低于50NTU以下時，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，通過污泥濃縮后使之回流至生物流化池內(nèi)，循環(huán)熟化，延長活性炭泥渣在池中停留時間，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，可加強固、液、氣的傳質(zhì)，加快生物的更新，提高反應(yīng)效率，強化生物作用；利用粉末活性炭良好的吸附作用，有利于聚集有機物，與微生物降解形成協(xié)同，從而有效提高了對氨氮和有機物的去除率。
[0019]此外，由于沉淀池排泥會損失活性炭，在進水中補充少量活性炭，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。每日僅補充因排泥損失的活性炭，在進水濁度低于50NTU以下時，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，運行成本低。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明一實施例的原水生物預(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-進水室、15-出水室、2-沉淀池、3-進水管、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-補充粉炭投加管、8-臭氧投加管、9-回流管、10-懸浮填料。
【具體實施方式】
[0025]以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明提出的原水生物預(yù)處理系統(tǒng)及方法作進一步詳細說明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實施例的目的。
[