[实用新型]一种控制饮用水消毒副产物和病原微生物风险的工艺系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及饮用水处理技术领域，具体涉及一种控制饮用水消毒副产物和病原微生物风险的工艺系统。

背景技术

随着工农业和社会经济的发展，以及人类物质文化生活不断提高，大量工业废水、农业灌溉、化肥农药和生活污水排入天然水体环境中，使得城市饮用水水源受污染程度日益严重，成为微污染水源。尤其是水源中各种有机污染物、病毒和细菌类微生物的存在导致饮用水中可产生的消毒副产物和病原微生物危害的风险显著增大。而目前大多城市水厂依旧采用传统的原水-混凝-沉淀-过滤-消毒的工艺，此工艺主要适用于水源满足地表水三类标准的饮用水处理，处理主要去除对象是水中的悬浮物、胶体杂质和细菌。但是随着微污染水源中各种有机污染物的成分愈加复杂、浓度水平逐渐升高，除常规的细菌类微生物外，病毒类微生物污染的加剧，传统的饮用水处理工艺已显力不从心，一方面是不能有效去除其中的有机物特别是溶解性有机物，导致消毒过程中大量有毒有害消毒副产物的产生，出水的化学健康风险增大；另一方面是对较原生动物和细菌类微生物体积更小的病毒类微生物去除效果的不理想，使出水的微生物安全性也得不到保障。同时我国城市供水水质标准也在逐渐提高，为了适应现有的微污染水源水质和水质标准，针对同时控制微污染水处理过程中消毒副产物和病原微生物风险的水处理工艺技术的开发显得尤为迫切。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种控制饮用水消毒副产物和病原微生物风险的控制系统。该工艺系统将生物预处理、预臭氧、主臭氧、活性碳滤池与传统净水工艺相结合，构成一种复合的深度饮用水处理工艺系统。

本实用新型中原水为受到化学和微生物双重污染的微污染饮用水水源。

本实用新型的目的通过如下技术方案实现：

一种控制饮用水消毒副产物和病原微生物风险的工艺系统，由贮水池1、生物预处理池2、预臭氧接触池3、混合搅拌池4、折板絮凝池5、斜管沉淀池6、砂滤池7、主臭氧接触池8、活性碳滤池9、氯化消毒池10和清水池11依次通过管道和阀门连接组成，其中：贮水池1和生物预处理池2连接的管路上设有恒流泵13，生物预处理池2内充满生物滤料14，生物预处理池2底部连接空气泵27，对生物预处理池2进行曝气；预臭氧接触池3和主臭氧接触池8分别连接自氧发生器24，预臭氧接触池3顶部设有排气口15；混合搅拌池4内设有搅拌器16，混合搅拌池4与折板絮凝池5连接的管路上设有提升泵17；斜管沉淀池6底部设有排泥口19；砂滤池7内充满石英砂滤料20，其顶部设有溢流口28；活性炭滤池9内自上而下分布有上层活性炭22和下层石英砂23，消毒池10内设有搅拌器12；生物预处理池2、砂滤池7和活性炭滤池9分别通过管道连接反冲泵26。 

本实用新型中，所述斜管沉淀池6上部的斜管为蜂窝六角形斜管18。

本实用新型中，所述轻质生物滤料14采用进口聚苯乙烯树脂颗粒经高温两次泡制而成的白色沫状球形颗粒滤料，粒径为5-7 mm，堆密度为0.08-0.1 g/mL，孔隙率50%，发泡程度为原材料40倍以上。

本实用新型中，所述滤料石英砂20的粒径为1-2 mm。

本实用新型中，所述上层活性炭22采用煤质柱状活性炭，规格（粒径×长度）1.5×5.0 mm，碘值≥1050 mg/g，四氯化碳≥70%，亚甲蓝值≥150 mg/g，填装密度≤0.4~0.5 g/mL。

本实用新型的工作过程如下：

（1）微污染原水经恒流泵从贮水池进入生物预处理池，在有曝气系统供氧的情况下与生物预处理池内的轻质生物滤料充分接触，对水中污染物质主要是有机物和氨氮进行有效降解；

（2）步骤（1）的出水进入预臭氧接触池，在池内投加臭氧进行预氧化，对水体中无机化合物、色度、浊度等进行去除，部分氧化水体中有机物，以强化后续混凝工艺，并同时部分灭活病原微生物；

（3）步骤（2）的出水进入折板絮凝池前投加混凝剂聚硫氯化铝，充分快速混匀后进行混凝反应和沉淀，去除水体中的浊度物质及大分子有机物等；

（4）步骤（3）的出水进入砂滤池，进一步去除浊度物质和病原微生物；

（5）步骤（4）的出水进入主臭氧接触池，在池内投加臭氧进行氧化和消毒，强效氧化各种消毒副产物前体物，以强化后续活性炭滤池对其的吸附性能，同时有效灭活病原微生物；

（6）步骤（5）的出水进入活性炭滤池，主要依靠活性炭的物理吸附性能吸附上一步骤中产生的臭氧氧化产物，去除水体中各类消毒产物前体物；