[发明专利]一种处理微污染地表水的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种水处理工艺及设备，特别涉及一种以生物滤池-混凝沉淀-超滤膜组合工艺处理微污染地表水的工艺方法及装置，属于饮用水深度净化处理技术领域。

背景技术

面对水源水质的变化，常规饮用水处理工艺已显得力不从心。国内外的实验研究和实际生产结果表明，受污染水源水经常规的混凝、沉淀及过滤工艺只能去除水中20％～30％的有机物，且由于溶解性有机物存在，不利于破坏胶体的稳定性而使常规工艺对原水浊度去除效果明显下降(仅为50％～60％)。用增加混凝剂投加量的方式来改善处理效果，不仅使水处理成本上升，而且可能使水中金属离子浓度增加，也不利于居民的身体健康。地面水源中普遍存在的氨氮超标问题常规处理也不能有效解决。目前国内大多数水厂采用折点氯化的方法来控制出厂水中的氨氮浓度，以获得必要的活性余氯，但由此产生的大量有机卤化物又导致水质毒理学安全性下降。

同时20世纪末水中发现了新的致病原生动物-蓝氏贾第虫和隐孢子虫(“两虫”)，出现了藻类大量繁殖以及藻毒素、嗅味、水的生物稳定性、有害水生生物-剑水蚤和红虫等重大微生物安全问题，现有常规的混凝沉淀过滤消毒技术已无法有效地解决，在这个背景下有待研发出更安全更有效的城市饮用水净化工艺。

以膜技术为核心作为微污染水源水处理的一项新技术引起了人们的广泛关注，被誉为21世纪最有前途的水处理技术之一。超滤膜能有效的截留水中颗粒物，使出水浊度降低至0.1NTU以下，并能去除大分子有机物，及绝大部分藻类、水蚤、红虫、两虫、细菌甚至病毒等微生物。

涉及超滤处理微污染水作为饮用水的专利如《超滤膜混凝/吸附/生物反应器一体化水深度处理方法及其装置》200810063897.7，采用了一体化的装置形势，节省了占地面积，同时存在运行通量较低的问题以；专利《超滤-射流补臭氧-紫外二次激发产生自由基净化微污染水源水的技术和工艺》02128903.4，在紫外消毒的同时二次激发水中的溶解氧和臭氧，生成具有强氧化性的自由基，可以杀死各种病原体去除悬浮物等，但不能去除微污染地表水中的氨氮；《针对饮用水处理的组合式超滤膜法处理装置》200420109820.6实用新型为消毒方式与超滤组合的优化，未涉及生物预处理，也不能去除微污染地表水中的氨氮等。

面对水源逐渐恶化而饮用水标准逐渐提高的趋势，如何将超滤膜技术应用于饮用水处理工程中，保证处理出水的高品质、安全性、稳定性以及工程运行的稳定性，并是目前超滤膜饮用水处理工艺上亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是针对微污染地表水水源，研发一种能够显著提高出水水质的饮用水深度处理工艺，即采用生物滤池-混凝沉淀-超滤膜处理微污染水的组合工艺。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种处理微污染地表水的工艺方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

1)微污染地表水经过滤后进入生物滤池，在生物滤池中的水力停留时间为10～60min，气水比在0.5∶1～2∶1范围；所述的生物滤池为曝气生物滤池，并定期对生物滤池进行反冲洗，以保持生物滤池中的生物量；

2)生物滤池出水依靠重力通过管道与阀门流入混凝池，通过加药系统向混凝池中添加混凝剂，经混凝后到达沉淀池，在沉淀池中进行固液分离；

3)沉淀池出水由超滤泵进入超滤膜组件进行过滤，超滤膜压力在0.01MPa～0.15Mpa范围内，膜通量在20L/m².h～100L/m².h范围；

4)过滤后的出水进入清水池，经消毒后作为饮用水输送到用户。

本发明所述生物滤池的添料采用沸石或陶粒。所述的混凝剂为聚合氯化铝、氯化铁、硫酸铝和聚合硫酸铝铁中的一种或几种的混合。

本发明提供的一种处理微污染地表水的装置，其特征在于：所述装置包括原水池1，原水过滤器2，生物滤池3，混凝池4，沉淀池5，中间水池15，超滤膜组件6以及清水池16；在所述的原水池和生物滤池之间设有原水泵7；在生物滤池和混凝池之间通过管道与阀门连接；混凝池、沉淀池和中间水池分别通过管道及阀门连接；中间水池与超膜组件之间设有超滤进水泵11；超滤膜组件通过管道与阀门与清水池16连接；在生物滤池的底部设有鼓风曝气系统及生物滤池反冲洗系统；在所述的混凝池外部设有加药系统8，在混凝池内设有搅拌装置14；所述的超滤膜组件外部设有超滤反洗系统。

上述装置中所述沉淀池采用斜管沉淀池或斜板沉淀池。所述的超滤膜组件采用外置式，膜材料为聚偏氟乙烯或聚氯乙烯，膜孔孔径在0.01～0.1微米。