[实用新型]一种自来水厂净水处理组合装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种新型的自来水厂净水处理组合装置，具体涉及高效沉淀工艺、上向流臭氧生物活性炭工艺和浸没式超滤膜工艺，特别涉及通过上述三种相对独立工艺之间的有效组合，充分发挥其对原水中目标去除污染物质的去除功能，使各处理工艺环节能各司其职且相辅相成，有效保证出水的各项水质指标满足或优于国家《生活饮用水卫生标准》（GB5749）。

技术背景

臭氧生物活性炭工艺对于原水中的天然有机物和氨氮有较佳的去除率而成为各类城市自来水厂缓解有机物去除压力的优选深度处理工艺，但目前国内外自来水厂多采用下向流生物活性炭滤池，在运行过程中会形成丰富的微生物群落，出水中细菌增加，并多与细小的活性炭颗粒一起流出，特别是在南方河网水体的高温季节，出水细菌数上升明显，微生物滋生严重，生物安全性低，迫使后续的氯消毒用药量加大，同时影响出厂水的嗅味。此外，由于下向流生物活性炭滤池的水头损失在1.5m左右，一般在水厂内需设置中间提升泵房后方可实施，增大了水厂的运行能耗。

超滤膜工艺被誉为21世纪的水处理技术，能够有效地保障出水的浊度，能够完全去除水中的细菌、藻类、两虫，还能去除部分病毒。近年来随着我国采用PVC材料优质超滤膜的成功研制，使超滤膜处理工艺的建设和运行成本大幅下降，被誉为第三代给水处理方法。浸没式超滤膜是指将中空纤维膜浸入水槽或水池中，依靠前后的水位差或者抽吸泵进行过滤的一种外压膜形式。浸没式膜单位容积的膜面积比较小，但由于其不需要装填在容器中，可直接将膜置于水槽或水池中，互相之间间距较小，装填密度较高。因而，从单位占地面积的有效膜面积而言，浸没式膜较容器式膜更具优势。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能耗更小、效果更佳的自来水厂净水处理组合装置。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种自来水厂净水处理组合装置，其特征在于该装置包括依次连接的高效沉淀池、臭氧生物活性炭单元和浸没式超滤膜池。所述臭氧生物活性炭单元包括后臭氧接触池和上向流臭氧生物活性炭滤池，所述后臭氧接触池的输入端与高效沉淀池的输出端连接，后臭氧接触池的输出端与上向流臭氧生物活性炭池的输入端连接，该上向流臭氧生物活性炭池的输出端与浸没式超滤膜池的输入端连接。

为解决下向流生物活性炭水头损失过大的问题，将生物活性炭工艺加以改进，采用上向流臭氧生物活性炭工艺，水头损失可以减小到约0.6m，可以取消中间提升泵房，且上向流臭氧生物活性炭仅采用气反冲洗，无需进行水反冲洗，可节省水厂自用水量和水厂运行能耗。所述上向流臭氧生物活性炭滤池设有第一配水渠，第一配水渠通过进水管与进水井连接，进水井与位于主池体底部的配气配水渠连通，配气配水渠顶部设布水布气管，布水布气管顶由下而上依次设有承托层和活性炭层，活性炭层的上方设有不锈钢指形集水槽。

上向流臭氧生物活性炭工艺中，臭氧接触池的出水通过第一进水渠、第一配水渠、进水管和进水井，均匀流入上向流臭氧生物活性炭滤池底部配气配水系统，为保证每格滤池进水水量均匀一致，在每格滤池的配水堰上设置可调节堰板。在滤池主池体中，水流向上依次透过承托层和活性炭层，经指形集水槽汇集至出水渠，再经出水管至后续工艺单元。在一定的上升流速作用下，活性炭层处于膨胀流化状态，水与炭间、炭与炭间发生持续的轻微碰撞磨擦，使活性炭颗粒生物膜（包括粘附的杂质）的生长和脱落保持动态平衡，生物膜得以有效更新，从而保持较高的生物活性和传质效率。当以平流沉淀池2~3NTU的出水作为上向流臭氧生物活性炭滤池进水时，由于沉淀池出水浊度相对较高，且有细小矾花跑逸，运行2~3周后，在炭滤池底部及活性炭层局部粘结成块，日常运行及反冲洗时易形成柱塞现象；如将进水改为砂滤出水（浊度在0.3NTU以下）后，持续运行半年也未发生上述柱塞现象，故上向流臭氧生物活性炭滤池对于进水浊度的控制十分关键。鉴于此，本实用新型中选用高效沉淀工艺作为上向流臭氧生物活性炭工艺的前处理，以保证上向流臭氧生物活性炭工艺的进水浊度（小于1NTU）。

为解决臭氧生物活性炭的生物泄漏问题，在臭氧生物活性炭工艺后增设超滤膜处理工艺，超滤膜处理工艺的优点在于能有效去除原水中的细菌、病毒、微生物（如贾第鞭毛虫、隐孢子虫等）和藻类等，并能使出水浊度稳定在0.1NTU以下。在臭氧生物活性炭工艺后增设超滤膜处理工艺，能有效拦截臭氧活性炭工艺出水中的细菌和微生物，提高整体出水的生物安全性，降低后续氯消毒用药量。