[实用新型]去除饮用水中污染物的生物滤池反应器

说明书

(一)技术领域

本实用新型属于水处理设备，特别涉及一种去除饮用水中污染物的生物滤池反应器。

(二)背景技术

近年来，鉴于水资源匮乏和水源污染的普遍性和严重性，饮用水深度处理技术的研究和应用已呈现蓬勃发展的趋势。同时，随着居民环保意识的增强，生活水平的不断提高和健康条件的日益改善，饮用水水质标准必将愈来愈严格，在常规的絮凝、沉淀、过滤、消毒净水工艺难以满足要求的情况下，深度处理设备在给水处理中的应用潜力巨大，发展前景十分广阔。我国的饮用水深度处理设备同世界先进水平尚有较大差距。由于饮用水深度处理的各种设备都有其各自的各种优、缺点，应积极研究开发各种饮用水深度处理设备，降低投资和运行成本，根据不同水源和出水水质要求，合理选择深度处理设备，更好的推进深度处理设备在给水处理工程上的应用。

(三)发明内容

本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种能将普通水加工成健康水的去除饮用水中污染物的生物滤池反应器。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种去除饮用水中污染物的生物滤池反应器，其特殊之处在于：包括进水口、出水口、滤柱以及滤柱内的填料层，所述填料层为活性炭和陶粒复合而成的滤层。

本实用新型的去除饮用水中污染物的生物滤池反应器，其一种实现方式在于：所述填料层为上下紧密排列的活性炭层、陶粒层。

本实用新型的去除饮用水中污染物的生物滤池反应器，其另一种实现方式在于：所述填料层为滤料活性炭和陶粒混合而组成的混合层。

本实用新型的作用机理为：

1、活性炭吸附机理

活性炭对污染物的吸附主要由两种相互作用所决定。

(1)物理相互作用

包括尺寸排斥(Size Exclusion)和微孔效应。尺寸排斥决定了吸附质分子所能进入的活性炭微孔，其效应是活性炭对吸附质分子有效吸附面积的函数，它由活性炭及目标分子的相对“尺寸”分布决定。尽管尺寸排斥降低了活性炭对大分子有机物的吸附，在其它因素相同时，微孔的吸附能要更大一些，因为微孔与吸附质分子的大小接近时，会在吸附剂表面形成多个吸附点而形成表面作用力的叠加，这样增加微孔有利于对小分子有机物的吸附。活性炭大部分表面积存在于微孔中(＜2nm)，因此大分子污染物有可能不能全部进入活性炭微孔中。已有研究表明活性炭会优先吸附腐殖酸的低分子部分。但尺寸排斥并不能解释所有现象，比如某活性炭对两种大分子的腐殖酸的吸附容量比对小分子的富里酸的吸附容量大。

(2)化学相互作用

化学相互作用对大小分子均很重要。疏水性相互作用主要与吸附质和溶剂间的相容性有关。一般来说，吸附质在水中的溶解度越小，吸附剂对其的吸附容量越大。除非特性的色散力外，吸附质与活性炭表面(包括基平面电子、孤对电子和表面官能团)间存在特殊的相互作用，这些表面基团可影响活性炭的表面极性及活性炭与溶剂间的相互作用。对可离子化的吸附质来说，这种吸附机制还受到作为溶剂的水的性质的影响，例如，静电相互作用受pH值和离子强度的影响。

2、陶粒的吸附机理

陶粒去除污染物主要基于吸附特性，作用力为色散力及骨架阴离子和孔道中阳离子所产生的静电力。陶粒滤料表面和内部具有大量的孔隙，且孔隙结构复杂，因而孔隙结构是陶粒吸附能力的决定因素。由于陶粒带有金属离子、不饱和电荷，其表面呈强极性，对极性分子和不饱和分子有很强的亲和力，对非极性分子中极化率大的分子也有较高的选择吸附优势，如氨氮、氯仿、三氯乙烷、苯胺、苯醌及腐殖酸等。例如对极性小分子有机物氯仿(CHCl₃)的吸附能力，极性的陶粒滤料远大于非极性的活性炭。另外，陶粒表面可通过离子交换吸附、配合反应、共沉淀等作用去除水中重金属离子等。陶粒的吸附性能受很多因素影响，不同陶粒由于其结构特征不同，去除污染物能力和表现出来的净水效能也不同。

3、周期反冲洗