一種微污染源水深度處理工藝和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明一種微污染源水深度處理工藝和系統(tǒng)，所述工藝包括如下步驟，步驟1，被微污染的原水通過臭氧進(jìn)行氧化預(yù)處理后得到氧化后原水；步驟2，對氧化后原水進(jìn)行初次過濾，通過物理吸附去除懸浮物得到初濾原水；步驟3，將初濾原水依次通過砂層的物理吸附和微生物膜的生物降解后得到飲用原水；步驟4，將飲用原水通過活性炭過濾并經(jīng)紫外線消毒后完成微污染源水深度處理，輸送給用戶使用。所述系統(tǒng)包括依次連接的原水供應(yīng)裝置，臭氧預(yù)處理裝置，粗濾處理裝置，微生物降解裝置，活性炭過濾裝置和集水消毒裝置。本發(fā)明集合了臭氧氧化、物理吸附、微生物降解和活性炭物理化學(xué)吸附為一體?？傮w工藝方法合理，操作簡單，結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙，安全高效。
【專利說明】
一種微污染源水深度處理工藝和系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及水凈化技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種微污染源水深度處理工藝和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]微污染源水是指飲用水水源由于受到污染，部分物理、化學(xué)及微生物指標(biāo)超過《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中關(guān)于生活飲用水源水水質(zhì)要求。這類水所含的污染物種類多、性質(zhì)復(fù)雜，但濃度較低，通過特殊工藝處理之后仍可作為水源水使用。
[0003]2014年中國水資源公報顯示，河流水質(zhì)中I類水占評價河長的5.9%，Π類水占43.5%，ΙΠ類水占23.4%，IV類水占10.8%，V類水占4.7%，劣V類水占11.7%，水質(zhì)狀況總體為中；湖泊水質(zhì)中I?Μ類水占評價湖泊總數(shù)的32.2 %，IV?V類水占47.1 %，劣V類水占2 0.7 %，大部分湖泊處于富營養(yǎng)狀態(tài)；水庫水質(zhì)中I?m類水庫占評價水庫總數(shù)的80.8 %，IV?V類水占14.7 %，劣V類水占4.5 %，處于中營養(yǎng)狀態(tài)的水庫，占評價湖泊總數(shù)的62.7%，處于富營養(yǎng)狀態(tài)的湖泊，占評價湖泊總數(shù)的37.3%，水體受污染現(xiàn)象正在逐步加劇，水質(zhì)正在逐漸惡化。
[0004]現(xiàn)有的水處理方式對微污染水中的天然有機物(腐殖質(zhì)、微生物分泌物、溶解的動物組織及動物廢棄物等)和人工合成有機物(大多數(shù)為有毒有機污染物)去除率低，且對水質(zhì)的變化的適應(yīng)性差。加之，近年來，水體中發(fā)現(xiàn)了消毒副產(chǎn)物、內(nèi)分泌干擾物等新興污染物，這類污染物具有很高的穩(wěn)定性、難以降解并易于在生態(tài)系統(tǒng)中富集，常規(guī)的水處理工藝技術(shù)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)的不能滿足人們對飲用水安全的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的水源污染加劇、水質(zhì)超標(biāo)、維護(hù)管理不方便等問題，本發(fā)明提供一種微污染源水深度處理工藝和系統(tǒng)，用以解決以上問題，提高飲水安全性。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0007]—種微污染源水深度處理工藝，包括如下步驟，
[0008]步驟I，被微污染的原水通過臭氧進(jìn)行氧化預(yù)處理后得到氧化后原水；
[0009]步驟2，對氧化后原水進(jìn)行初次過濾，通過物理吸附去除懸浮物得到初濾原水；
[0010]步驟3，將初濾原水依次通過砂層的物理吸附和微生物膜的生物降解后得到飲用原水；
[0011]步驟4，將飲用原水通過活性炭過濾并經(jīng)紫外線消毒后完成微污染源水深度處理，輸送給用戶使用。
[0012]優(yōu)選的，步驟2中采用分為兩層石英砂進(jìn)行初次過濾，使出水濁度將至10度以下；按水流方向兩層石英砂粒徑由大到小布置，粒徑分別為10?20mm和5?1mm，砂層厚度分別至少為30cm和40cm。
[0013]優(yōu)選的，步驟3中砂層采用采用粒徑0.3?0.5mm，厚度至少Im的石英砂層；水處理穩(wěn)定后，在石英砂層表面形成一層具有生物活性的生物膜用于生物降解。
[0014]一種微污染源水深度處理系統(tǒng)，包括依次連接的原水供應(yīng)裝置，臭氧預(yù)處理裝置，粗濾處理裝置，微生物降解裝置，活性炭過濾裝置和集水消毒裝置；
[0015]所述的原水供應(yīng)裝置包括用于儲存原水的原水池和連接在原水池出水口的進(jìn)水栗;
[0016]所述的臭氧預(yù)處理裝置包括對原水進(jìn)行氧化的臭氧接觸池;臭氧接觸池的上部連接進(jìn)水栗，底部設(shè)置臭氧通入接口和氧化后原水出水管；
[0017]所述的粗濾處理裝置包括粗濾池，以及按水流方向依次設(shè)置在粗濾池中的粗濾池承托層和粗濾池石英砂;粗濾池的底部連接氧化后原水出水管，上部設(shè)置初濾原水出水管；
[0018]所述的微生物降解裝置包括用于進(jìn)行物理吸附和生物降解的慢速生物濾池，以及按水流方向依次設(shè)置在慢速生物濾池中的慢速生物濾池石英砂和慢速生物濾池承托層;慢速生物濾池頂部設(shè)置連接初濾原水出水管的布水管，布水管下方間隔設(shè)置呈開孔圓盤狀的布水盤，布水盤與慢速生物濾池石英砂層間隔設(shè)置;慢速生物濾池承托層中設(shè)置有用于出水的慢速生物濾池配水系統(tǒng)；
[0019]所述的活性炭過濾裝置包括活性炭濾池，以及依次設(shè)置在活性炭池中的活性炭和活性炭濾池承托層;活性炭濾池上部設(shè)置與慢速生物濾池配水系統(tǒng)連接的進(jìn)水端，活性炭濾池承托層中設(shè)置有用于出水的活性炭濾池配水系統(tǒng)；
[0020]所述的集水消毒裝置包括通過進(jìn)水管與活性炭濾池配水系統(tǒng)連接的集水池，以及設(shè)置在集水池進(jìn)水管上的紫外線消毒裝置。
[0021 ]優(yōu)選的，粗濾池承托層采用采用粒徑20?40mm，厚度至少為20cm的鸛卵石;粗濾池石英砂按水流方向粒徑由大到小分兩層設(shè)置，兩層粒徑分別為10?20mm和5?1mm，兩層厚度至少分別為30cm和40cm;
[0022]慢速生物濾池石英砂采用粒徑0.3?0.5mm，厚度至少Im的石英砂;慢速生物濾池承托層采用20?40mm，厚度至少20cm的鸛卵石;所述的慢速生物濾池承托層上部覆蓋至少2cm的無紡布。
[0023]優(yōu)選的，活性炭濾池承托層采用20?40mm，厚度至少20cm的鸛卵石。
[0024]優(yōu)選的，臭氧接觸池頂部設(shè)置有臭氧破壞器;臭氧通入接口的輸出端設(shè)置陶瓷擴散器，輸入端連接臭氧發(fā)生器，臭氧發(fā)生器輸入端連接氧氣瓶。
[0025]進(jìn)一步，還包括反沖洗裝置;所述的反沖洗裝置包括并聯(lián)設(shè)置的反沖洗水栗和鼓風(fēng)機，以及用于收集反沖洗廢水的廢水池;反沖洗水栗的輸出端連接集水池;反沖洗水栗和鼓風(fēng)機的輸出端經(jīng)同一管道分別與慢速生物濾池配水系統(tǒng)和活性炭濾池配水系統(tǒng)的出口連接;慢速生物濾池的上部通過溢流管連接到廢水池，活性炭濾池通過進(jìn)水管連接到廢水池，粗濾池底部通過反沖洗管路連接廢水池。
[0026]再進(jìn)一步，還包括控制裝置;所述的控制裝置包括用于控制整個處理系統(tǒng)的運行、暫停、反沖洗和停止的自控箱，用于發(fā)出信號提示的警鈴，以及通過信號線與自控箱進(jìn)行交互的監(jiān)控部件；
[0027]所述的監(jiān)控部件包括，設(shè)置在進(jìn)水水栗出水管路上的進(jìn)水栗信號閥和流量計，設(shè)置在臭氧發(fā)生器臭氧輸出管路上的氣體流量計，設(shè)置在氧氣瓶輸出管路上的電磁閥，設(shè)置在氧化后原水出水管上的臭氧接觸池出水信號閥，設(shè)置在慢速生物濾池配水系統(tǒng)出水管路上的慢速生物濾池出水信號閥，設(shè)置在活性炭濾池配水系統(tǒng)出水管路上的活性炭濾池出水信號閥，設(shè)置在集水池進(jìn)水管路上游的集水池進(jìn)水信號閥和濁度自控儀，設(shè)置在集水池出水管路上的出水閥，設(shè)置在集水池中的液位控制儀，用于控制紫外線消毒裝置的開啟和關(guān)閉的紫外線消毒裝置控制器，用于控制鼓風(fēng)機的開啟和關(guān)閉的鼓風(fēng)機信號閥，設(shè)置在活性炭濾池反沖洗回路上的活性炭濾池反沖洗信號閥，設(shè)置在慢速生物濾池反沖洗回路上的慢速生物濾池反沖洗信號閥，以及設(shè)置在粗濾池反沖洗管路上的粗濾池排水信號閥。
[0028]再進(jìn)一步，慢速生物濾池配水系統(tǒng)和活性炭濾池配水系統(tǒng)均還用于反沖洗配水；兩者均采用大阻力配水系統(tǒng)，其包括中間設(shè)置的橫干管，以及在橫干管兩側(cè)連通設(shè)置的若干根相互平行的支管;橫干管和支管下方開孔。
[0029]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果:
[0030]本發(fā)明所述工藝集合了臭氧氧化、物理吸附、微生物降解和活性炭物理化學(xué)吸附為一體。臭氧氧化預(yù)處理增強了對水質(zhì)變化的適應(yīng)性，提高有機污染物的去除率，擴大了處理工藝的應(yīng)用范圍；向上流粗濾使處理工藝適用于高濁度原水;活性炭濾池提高了出水的安全可靠性，也可以作為一種水質(zhì)變化的應(yīng)急措施;采用紫外線消毒，不產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物，殺菌范圍廣，處理時間短；總體工藝方法合理，操作簡單，設(shè)計巧妙，適合于以微污染水、雨水、水窖水等為源水的小規(guī)模供水設(shè)施。
[0031]本發(fā)明所述的系統(tǒng)，采用臭氧接觸池將原水中難降解的有機物經(jīng)臭氧氧化成易降解的有機物，增加了有機物的去除率；向上流粗濾池對原水進(jìn)行初次過濾，去除懸浮物，降低濁度，降低慢速生物濾池的有機負(fù)荷;慢速生物濾池作為主要的處理單位，原水在臭氧氧化和物理吸附的預(yù)處理之后，經(jīng)砂層的物理吸附作用和微生物膜的生物降解作用，基本達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn);活性炭濾池作為最后一道水處理單元，再次對原水進(jìn)行處理，增加了出水的安全可靠性，紫外線消毒處理防止二次污染。最終使得微污染源水完成深度處理，達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)；
[0032]進(jìn)一步的，通過設(shè)置的反沖洗裝置完成對微生物降解裝置和活性炭過濾裝置氣水反沖洗，不僅能夠節(jié)約水量，而且保證了系統(tǒng)對原水的處理效果。
[0033]進(jìn)一步的，通過設(shè)置的控制裝置，利用自控箱的集中控制以及各控制部件對相應(yīng)裝置的開啟和關(guān)閉，完成自動控制，使系統(tǒng)裝置運行簡單、管理方便。
【附圖說明】
[0034]圖1為本發(fā)明實例中所述的工藝流程框圖。
[0035]圖2為本發(fā)明實例中所述工藝的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖3為本發(fā)明實例中所述工藝過濾運行時況圖。
[0037]圖4為本發(fā)明實例中所述工藝過濾流程框圖。
[0038]圖5為本發(fā)明實例中所述工藝反沖洗運行時況圖。
[0039]圖6為本發(fā)明實例中所述工藝反沖洗流程框圖。
[0040]圖7為本發(fā)明實例中所述配水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041 ]圖8為本發(fā)明實例中所述布水盤結(jié)構(gòu)示意圖。
[0042]圖9為本發(fā)明實例中所述布水管結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043]圖中:1、原水池;2、進(jìn)水水栗;3、進(jìn)水栗彳目號閥；4、流量計;5、臭氧破壞器;6、臭氧接觸池;7、陶瓷擴散器;8、氣體流量計;9、臭氧發(fā)生器;1、廢水池；11、警鈴；12、自控箱；13、信號線；14、氧氣瓶；15、電磁閥；16、臭氧接觸池出水信號閥；17、粗濾池排水信號閥；18、粗濾池承托層；19、粗濾池石英砂;20、粗濾池;21、布水盤;22、布水管；23、慢速生物濾池;24、慢速生物濾池石英砂；25、慢速生物濾池出水信號閥；26、慢速生物濾池配水系統(tǒng)；27、廢水池進(jìn)水信號閥；28、慢速生物濾池承托層;29、慢速生物濾池反沖洗信號閥；30、活性炭濾池配水系統(tǒng);31、活性炭濾池承托層;32、活性炭;33、集水池進(jìn)水信號閥；34、活性炭濾池;35、活性炭濾池出水信號閥；36、反沖洗水栗;37、反沖洗水栗信號閥；38、鼓風(fēng)機信號閥；39、濁度自控儀;40、紫外線消毒裝置;41、紫外線消毒裝置控制器;42、液位控制儀;43、鼓風(fēng)機；44、集水池;45、出水閥。
【具體實施方式】
[0044]下面結(jié)合具體的實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，所述是對本發(fā)明的解釋而不是限定。
[0045]本發(fā)明一種微污染源水深度處理工藝，如圖1所示，微污染的原水先經(jīng)進(jìn)水栗通入到臭氧接觸池中，將原水中難降解的有機物通過臭氧氧化成易降解的有機物，得到氧化后原水;然后通過向上流粗濾池對氧化后原水進(jìn)行初次過濾，去除懸浮物，降低濁度得到初濾原水;再通過慢速生物濾池對初濾原水經(jīng)砂層的物理吸附作用和微生物膜的生物降解作用后得到飲用原水;第四通過活性炭過濾池對飲用原水進(jìn)行處理并經(jīng)紫外線消毒后完成微污染源水深度處理，達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)要求，輸送給用戶使用。其中，向上流粗濾池的初次過濾能夠有效的降低慢速生物濾池的有機負(fù)荷。其中，本發(fā)明中所述的源水是指飲用水源的源水，是針對水的用途的技術(shù)用語;原水是相對于出水而言的水，未經(jīng)處理的水，是針對整個水處理的工藝和方法的技術(shù)用語。
[0046]本發(fā)明一種微污染源水深度處理系統(tǒng)，如圖2所示，其包括的組成部分以及作用如下所述。
[0047]第一部分:原水供應(yīng)裝置。
[0048]原水池1:用于儲存原水；
[0049]進(jìn)水栗2:流量為200?300L/min，揚程為500KPa，從原水池I中吸水進(jìn)入后續(xù)處理系統(tǒng)。
[0050]第二部分:臭氧預(yù)處理裝置。
[0051 ]臭氧接觸池6:由進(jìn)水栗2輸入的原水與臭氧在臭氧接觸池6內(nèi)充分接觸，臭氧能夠去除部分易降解有機物，減少有機物量，并通過改變有機物的分子結(jié)構(gòu)改善有機物的可生化性，將長鏈有機物降解成短鏈有機物，將難降解有機物氧化成易降解有機物，使有機分子量降低，可溶性有機物濃度升高，從而提高有機物的可生化性，同時臭氧也能氧化一些無機污染物，如錳離子、鐵離子等，臭氧氧化可明顯對原水脫色除臭，改善水的感官指標(biāo)，提高了飲水安全性；
[0052]臭氧破壞器5:用于收集未被臭氧接觸池6利用的臭氧，進(jìn)行破壞并釋放；
[0053]臭氧發(fā)生器9:用于廣生臭氧，并為臭氧接觸池6提尚臭氧含量；
[0054]陶瓷擴散器7:對由臭氧發(fā)生器9產(chǎn)生的臭氧進(jìn)行擴散，使臭氧與水充分混合，增加接觸面積，提高污染物的去除效果；
[0055]氧氣瓶14:為臭氧發(fā)生器9提供氧氣。
[0056]第三部分:粗濾處理裝置。
[0057]粗濾池20:濾速為1.3m/h，采用粗濾料以過濾的方式去除水中懸浮物質(zhì)和膠體物質(zhì)，降低水的濁度，使出水濁度將至10度以下，滿足后續(xù)生物慢濾池的進(jìn)水水質(zhì)要求，同時粗濾池采用較低濾速，以延長過濾周期和減少沖洗水量；
[0058]粗濾池承托層18:采用粒徑20?40mm，厚度20cm的鵝卵石，用于支撐濾料，防止粗濾池石英砂19進(jìn)入粗濾池進(jìn)水管發(fā)生堵塞，同時起到均勻布水的作用；
[0059]粗濾池石英砂19:分兩層，按水流方向粒徑由大到小，分別為粒徑1?20mm、5?10mm，砂層厚度分別為30cm、40cm。
[0060]第四部分:微生物降解裝置。
[0061 ]慢速生物濾池23:是保證供水水質(zhì)的關(guān)鍵工序，濾速為0.3m/h，依靠物理、化學(xué)和微生物降解作用去除污染物，在運行初期，生物膜未形成，主要以深層過濾為主，機械過濾、沉淀和生物氧化作用為輔，隨著時間延長，在石英砂層表面會形成一層具有生物活性的生物膜，生物膜截留了原水中的有機物等物質(zhì)，為微生物的生長提供了良好的生存環(huán)境，有機物被微生物分解吸收去除，細(xì)菌被捕食和截留，微生物分泌具有凝聚作用的酶，吸附水中的膠體物質(zhì)，降低污染物的量，凈化水體；
[0062]布水管22:如圖9所示，采用開孔圓管，孔徑lcm，對進(jìn)水進(jìn)行初次分配；
[0063 ] 布水盤21:如圖8所示，采用開孔圓盤，孔徑0.5cm，對進(jìn)水進(jìn)行二次均勻分配，減少水流對生物膜的干擾；
[0064]慢速生物濾池石英砂24:采用粒徑0.3?0.5mm，厚度Im的石英砂；
[0065]慢速生物濾池承托層28:采用20?40mm，厚度20cm的鵝卵石，并在承托層的上部覆蓋2cm的無紡布，用于支撐濾料，防止慢速生物濾池石英砂24從慢速生物濾池配水系統(tǒng)26中流失，同時起到均勻布水的作用；
[0066]慢速生物濾池配水系統(tǒng)26:設(shè)置在慢速生物濾池承托層28中，用于進(jìn)行出水和反沖洗配水，如圖7所示，采用大阻力配水系統(tǒng)，中間是一根橫干管，在管兩側(cè)接出若干根相互平行的支管，支管下方開孔，孔徑3mm。
[0067]第五部分:活性炭過濾裝置。
[0068]活性炭濾池34:活性炭的比表面積高達(dá)1200?1300m2/g，通過物理吸附、化學(xué)吸附、變換吸附等可以有效的去除水中石油類和氯酚類等化合物產(chǎn)生的臭味，鐵、錳和一些有機物形成的色度，消毒副產(chǎn)物及其前體，內(nèi)分泌干擾物，三致污染物，天然和合成溶解有機物、微污染物質(zhì)等，活性炭對農(nóng)藥及化工產(chǎn)品有良好的吸附性，在水質(zhì)突然惡化時，活性炭濾池可以作為一種有效的應(yīng)急措施，提高飲水的安全性。
[0069]活性炭32:選用我國大批量生產(chǎn)的、最廉價的柱狀活性炭，厚度Im;
[°07°] 活性炭濾池承托層31:采用20?40mm，厚度20cm的鸛卵石，用于支撐活性炭32，同時防止活性炭從活性炭濾池配水系統(tǒng)30中流失，同時起到均勻布水的作用；
[0071]活性炭濾池配水系統(tǒng)30:設(shè)置在活性炭濾池承托層31中，用于進(jìn)行出水和反沖洗配水，如圖7所示，同慢速生物濾池配水系統(tǒng)26—樣，采用大阻力配水系統(tǒng)中間是一根橫干管，在管兩次接出若干根相互平行的支管，支管下方開孔，孔徑3_。
[0072]第六部分:集水消毒裝置。
[0073]集水池44:用于收集和儲存處理后的水，并提供反沖洗用水；
[0074]紫外線消毒裝置40:劑量為50?lOOmJ/cm2，采用波長在240?280nm范圍內(nèi)的紫外光線，不增加水的臭、味，不產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物，殺菌范圍廣，處理時間短，設(shè)備構(gòu)造簡單，容易安裝，水頭損失小，占地少，操作方便、安全，不產(chǎn)生噪音，運行和維護(hù)費用低，易實現(xiàn)自動化管理；
[0075]第七部分:反沖洗裝置。
[0076]反沖洗水栗36:流量為150L/min，揚程為300KPa，連接與集水池44，用于提供活性炭濾池34和慢速生物濾池23氣反沖洗時所需水量和壓力；
[0077]鼓風(fēng)機43:供氣量為150L/min，氣壓為150KPa，用于提供活性炭濾池34和慢速生物濾池23氣反沖洗時所需氣量和壓力；
[0078]廢水池10:用于收集反沖洗廢水。
[0079]第八部分:控制裝置。
[0080]自控箱12:用于控制整個處理系統(tǒng)的運行、暫停、反沖洗、停栗，并設(shè)置開始、反沖洗、停止三個操作鍵，使運行更加簡單，管理更加方便；
[0081]信號線13:用于連接各種信號閥、水栗、鼓風(fēng)機43和自控箱12;
[0082]警鈴11:用于發(fā)出信號提示用戶進(jìn)行反沖洗或者設(shè)備檢修；
[0083]進(jìn)水栗信號閥3:用于控制進(jìn)水栗2的開啟和關(guān)閉；
[0084]流量計4:用于控制進(jìn)水栗2的出水流量和流速。
[0085]氣體流量計8:用于控制臭氧發(fā)生器9的供氣量為7mg/L;
[0086]電磁閥15:控制氧氣瓶14的開啟和關(guān)閉，控制氧氣供氣量為4g/h;
[0087]臭氧接觸池出水信號閥16:用于控制臭氧接觸池6出水的開啟和關(guān)閉；
[0088]慢速生物濾池出水信號閥25:用于控制慢速生物濾池23出水的開啟和關(guān)閉；
[0089]活性炭濾池出水信號閥35:用于控制活性炭濾池34出水的開啟和關(guān)閉；
[0090]集水池進(jìn)水信號閥33:用于控制集水池44進(jìn)水的開啟和關(guān)閉；
[0091]濁度自控儀39:用于檢測處理設(shè)備出水的濁度，當(dāng)濁度高于標(biāo)準(zhǔn)限值INTU時，發(fā)出信號至自控箱12，提示進(jìn)行反沖洗或者檢修；
[0092]出水閥45:控制集水池44的出水；
[0093]液位控制僅42:用于控制集水池44的最尚水位，當(dāng)水位達(dá)到最尚水位了，液位控制儀發(fā)出信號至自控箱12，關(guān)閉進(jìn)水栗2和臭氧發(fā)生器9;
[0094]紫外線消毒裝置控制器41:用于控制紫外線消毒裝置40的開啟和關(guān)閉；
[0095]反沖洗水栗信號閥37:用于控制發(fā)沖洗水栗的開啟和關(guān)閉；
[0096]鼓風(fēng)機信號閥38:用于控制鼓風(fēng)機43的開啟和關(guān)閉；
[0097]活性炭濾池反沖洗信號閥29:用于控制活性炭濾池34反沖洗的開啟和關(guān)閉；
[0098]慢速生物濾池反沖洗信號閥27:用于控制慢速生物濾池23反沖洗的開啟和關(guān)閉；
[0099]粗濾池排水信號閥17:用于控制粗濾池20反沖洗的開啟和關(guān)閉。
[0100]本發(fā)明具體工作時的過程如下。
[0101]依據(jù)圖2進(jìn)行設(shè)備的安裝，打開自控箱12開始鍵，系統(tǒng)會自動關(guān)閉粗濾池排水信號閥17、廢水池信號閥27、慢速生物濾池反沖洗信號閥29、反沖洗水栗信號閥37、鼓風(fēng)機信號閥38，打開進(jìn)水栗信號閥3、電磁閥15、臭氧發(fā)生器9、臭氧接觸池出水信號閥16、慢速生物濾池出水信號閥25、活性炭濾池出水信號閥35、集水池進(jìn)水信號閥33。
[0102]如圖3和4所示，原水經(jīng)進(jìn)水水栗2輸送到臭氧接觸池6，并與陶瓷擴散器7發(fā)出的臭氧充分接觸反應(yīng)，出水自臭氧接觸池6底部進(jìn)入粗濾池20，截留懸浮物和膠體，出水流經(jīng)布水管22和布水盤21均勻進(jìn)入慢速生物濾池24，經(jīng)過物理、化學(xué)和微生物作用去除污染物，出水經(jīng)慢速生物濾池24的慢速生物濾池配水系統(tǒng)26自流進(jìn)入活性炭濾池34，去除殘留的微量污染物，出水經(jīng)底部的活性炭濾池配水系統(tǒng)30流入集水池44。
[0103]當(dāng)集水池44內(nèi)的水位達(dá)到最高水位線時，液位控制儀42會發(fā)出信號至自控箱12，停止進(jìn)水栗12和臭氧發(fā)生器9，防止水溢流，當(dāng)水位在最高水位線以下時，重新開啟進(jìn)水栗12和臭氧發(fā)生器9，進(jìn)行供水。
[0104]當(dāng)集水池進(jìn)水濁度超過國家飲用水標(biāo)準(zhǔn)INTU時，濁度自控儀39會發(fā)出信號至自控箱12，停止進(jìn)水栗2和臭氧發(fā)生器9，關(guān)閉進(jìn)水栗信號閥3、臭氧接觸池出水信號閥16、慢速生物濾池出水信號閥25、集水池進(jìn)水信號閥33，警鈴11發(fā)出警報提示用戶進(jìn)行反沖洗或者檢查設(shè)備。
[0105]如圖5和6所示，打開反沖洗鍵，警鈴11停止發(fā)出警報，自控箱12發(fā)出信號打開反沖洗水栗36和鼓風(fēng)機43，開啟反沖洗水栗信號閥37、鼓風(fēng)機信號閥38、廢水池進(jìn)水信號閥27，反沖洗水栗36從集水池44中抽水，鼓風(fēng)機43從空氣抽氣，氣水經(jīng)活性炭濾池34底部的活性炭濾池配水系統(tǒng)30進(jìn)入活性炭濾池34進(jìn)行反沖洗，出水經(jīng)活性炭濾池34進(jìn)水管，經(jīng)過廢水池進(jìn)水信號閥27進(jìn)入廢水池1;
[0106]當(dāng)活性炭濾池4反沖洗結(jié)束時，關(guān)閉活性炭濾池出水信號閥35，打開慢速生物濾池反沖洗信號閥29、慢速生物濾池出水信號閥25，氣水經(jīng)慢速生物濾池23底部的慢速生物濾池配水系統(tǒng)26進(jìn)水慢速生物濾池23進(jìn)行反沖洗，出水經(jīng)慢速生物濾池23溢流管進(jìn)水廢水池10；
[0107]當(dāng)慢速生物濾池23反沖洗結(jié)束時，停止反沖洗水栗36和鼓風(fēng)機43，關(guān)閉廢水池進(jìn)水閥27，打開粗濾池排水信號閥17，依靠粗濾池20上層水的重力作用，自上向下，對粗濾池20進(jìn)行沖洗，出水流入廢水池10;
[0108]當(dāng)粗濾池20沖洗結(jié)束時，打開臭氧接觸池出水信號閥16，對臭氧接觸池6中的水進(jìn)行排空，出水流入廢水池10;廢水池中的廢水可以用來澆灑綠地等。
[0109]其中，活性炭濾池的過濾周期大約90天，慢速生物濾池的過濾周期大約40天，粗濾池的過濾周期大約10天。
[0110]綜述上所述，本發(fā)明實施例采用臭氧氧化預(yù)處理技術(shù)提高了有機污染物的去除率，采用慢速生物濾池技術(shù)通過物理、化學(xué)和微生物的協(xié)同作用去除水中的污染物質(zhì)，采用活性炭濾池進(jìn)行深度處理，避免出現(xiàn)凈化后水質(zhì)超標(biāo)現(xiàn)象，另外增加了紫外線消毒處理，防止了二次污染的發(fā)生，采用了自動控制系統(tǒng)操作簡單、管理方便，對細(xì)菌、病毒、有機污染物等污染物質(zhì)有很好的去除效果。
[0111]以上所述是本發(fā)明實施例的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種微污染源水深度處理工藝，其特征在于，包括如下步驟， 步驟I，被微污染的原水通過臭氧進(jìn)行氧化預(yù)處理后得到氧化后原水； 步驟2，對氧化后原水進(jìn)行初次過濾，通過物理吸附去除懸浮物得到初濾原水； 步驟3，將初濾原水依次通過砂層的物理吸附和微生物膜的生物降解后得到飲用原水； 步驟4，將飲用原水通過活性炭過濾并經(jīng)紫外線消毒后完成微污染源水深度處理，輸送給用戶使用。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微污染源水深度處理工藝，其特征在于，步驟2中采用分為兩層石英砂進(jìn)行初次過濾，使出水濁度將至10度以下；按水流方向兩層石英砂粒徑由大到小布置，粒徑分別為1?20mm和5?10mm，砂層厚度分別至少為30cm和40cm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微污染源水深度處理工藝，其特征在于，步驟3中砂層采用采用粒徑0.3?0.5_，厚度至少Im的石英砂層;水處理穩(wěn)定后，在石英砂層表面形成一層具有生物活性的生物膜用于生物降解。4.一種微污染源水深度處理系統(tǒng)，其特征在于，包括依次連接的原水供應(yīng)裝置，臭氧預(yù)處理裝置，粗濾處理裝置，微生物降解裝置，活性炭過濾裝置和集水消毒裝置； 所述的原水供應(yīng)裝置包括用于儲存原水的原水池(I)和連接在原水池(I)出水口的進(jìn)水栗(2); 所述的臭氧預(yù)處理裝置包括對原水進(jìn)行氧化的臭氧接觸池(6);臭氧接觸池(6)的上部連接進(jìn)水栗(2)，底部設(shè)置臭氧通入接口和氧化后原水出水管； 所述的粗濾處理裝置包括粗濾池(20)，以及按水流方向依次設(shè)置在粗濾池(20)中的粗濾池承托層(18)和粗濾池石英砂(19);粗濾池(20)的底部連接氧化后原水出水管，上部設(shè)置初濾原水出水管； 所述的微生物降解裝置包括用于進(jìn)行物理吸附和生物降解的慢速生物濾池(23)，以及按水流方向依次設(shè)置在慢速生物濾池(23)中的慢速生物濾池石英砂(24)和慢速生物濾池承托層(28);慢速生物濾池(23)頂部設(shè)置連接初濾原水出水管的布水管(22)，布水管(22)下方間隔設(shè)置呈開孔圓盤狀的布水盤(21)，布水盤(21)與慢速生物濾池石英砂(24)層間隔設(shè)置;慢速生物濾池承托層(28)中設(shè)置有用于出水的慢速生物濾池配水系統(tǒng)(26); 所述的活性炭過濾裝置包括活性炭濾池(34)，以及依次設(shè)置在活性炭池(34)中的活性炭(32)和活性炭濾池承托層(31);活性炭濾池(34)上部設(shè)置與慢速生物濾池配水系統(tǒng)(26)連接的進(jìn)水端，活性炭濾池承托層(31)中設(shè)置有用于出水的活性炭濾池配水系統(tǒng)(30); 所述的集水消毒裝置包括通過進(jìn)水管與活性炭濾池配水系統(tǒng)(30)連接的集水池(44)，以及設(shè)置在集水池(44)進(jìn)水管上的紫外線消毒裝置(40)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種微污染源水深度處理系統(tǒng)，其特征在于，粗濾池承托層(18)采用采用粒徑20?40mm，厚度至少為20cm的鸛卵石;粗濾池石英砂(19)按水流方向粒徑由大到小分兩層設(shè)置，兩層粒徑分別為10?20mm和5?10mm，兩層厚度至少分別為30cm和40 cm； 慢速生物濾池石英砂(24)采用粒徑0.3?0.5mm，厚度至少Im的石英砂;慢速生物濾池承托層(28)采用20?40mm，厚度至少20cm的鵝卵石;所述的慢速生物濾池承托層(28)上部覆蓋至少2cm的無紡布。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種微污染源水深度處理系統(tǒng)，其特征在于，活性炭濾池承托層(31)采用20?40mm，厚度至少20cm的鸛卵石。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種微污染源水深度處理系統(tǒng)，其特征在于，臭氧接觸池(6)頂部設(shè)置有臭氧破壞器(5);臭氧通入接口的輸出端設(shè)置陶瓷擴散器(7)，輸入端連接臭氧發(fā)生器(9)，臭氧發(fā)生器(9)輸入端連接氧氣瓶(14)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種微污染源水深度處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括反沖洗裝置;所述的反沖洗裝置包括并聯(lián)設(shè)置的反沖洗水栗(36)和鼓風(fēng)機(43)，以及用于收集反沖洗廢水的廢水池(10);反沖洗水栗(36)的輸出端連接集水池(44);反沖洗水栗(36)和鼓風(fēng)機(43)的輸出端經(jīng)同一管道分別與慢速生物濾池配水系統(tǒng)(26)和活性炭濾池配水系統(tǒng)(30)的出口連接;慢速生物濾池(23)的上部通過溢流管連接到廢水池(10)，活性炭濾池(34)通過進(jìn)水管連接到廢水池(10)，粗濾池(20)底部通過反沖洗管路連接廢水池(10)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種微污染源水深度處理系統(tǒng)，其特征在于，還包括控制裝置；所述的控制裝置包括用于控制整個處理系統(tǒng)的運行、暫停、反沖洗和停止的自控箱(12)，用于發(fā)出信號提示的警鈴(11)，以及通過信號線(13)與自控箱(12)進(jìn)行交互的監(jiān)控部件； 所述的監(jiān)控部件包括，設(shè)置在進(jìn)水水栗出水管路上的進(jìn)水栗信號閥(3)和流量計(4)，設(shè)置在臭氧發(fā)生器(9)臭氧輸出管路上的氣體流量計(8)，設(shè)置在氧氣瓶(14)輸出管路上的電磁閥(15)，設(shè)置在氧化后原水出水管上的臭氧接觸池出水信號閥(16)，設(shè)置在慢速生物濾池配水系統(tǒng)(26)出水管路上的慢速生物濾池出水信號閥(25)，設(shè)置在活性炭濾池配水系統(tǒng)出水管路上的活性炭濾池出水信號閥(35)，設(shè)置在集水池(44)進(jìn)水管路上游的集水池進(jìn)水信號閥(33)和濁度自控儀(39)，設(shè)置在集水池(44)出水管路上的出水閥(45)，設(shè)置在集水池(44)中的液位控制儀(42)，用于控制紫外線消毒裝置(40)的開啟和關(guān)閉的紫外線消毒裝置控制器(41)，用于控制鼓風(fēng)機(43)的開啟和關(guān)閉的鼓風(fēng)機信號閥(38)，設(shè)置在活性炭濾池(34)反沖洗回路上的活性炭濾池反沖洗信號閥(29)，設(shè)置在慢速生物濾池反沖洗回路上的慢速生物濾池反沖洗信號閥(27)，以及設(shè)置在粗濾池(20)反沖洗管路上的粗濾池排水信號閥(17)。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種微污染源水深度處理系統(tǒng)，其特征在于，慢速生物濾池配水系統(tǒng)(26)和活性炭濾池配水系統(tǒng)(30)均還用于反沖洗配水;兩者均采用大阻力配水系統(tǒng)，其包括中間設(shè)置的橫干管，以及在橫干管兩側(cè)連通設(shè)置的若干根相互平行的支管;橫干管和支管下方開孔。
【文檔編號】C02F9/14GK106045210SQ201610560405
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月15日
【發(fā)明人】楊利偉, 林向陽, 朱志強, 李德溢, 楊周, 楊丹, 彭博, 蒙怡筱, 代飛
【申請人】長安大學(xué)