[发明专利]一种天然水体处理方法及装置

说明书

本发明公开了一种天然水体处理方法及装置，包括：使用水泵通过管路抽取污染的天然水体，并经粗滤栅格过滤模块滤除大颗粒物杂质；将过滤后的水体泵入光催化高级氧化模块内；将空气经由风机送入空气净化模块进行净化，并将净化后空气经过泵入浸没于光催化高级氧化模块底部的微气泡发生模块，产生微气泡，将微气泡作为工艺曝气和氧气源参与光催化高级氧化模块运行；将处理后的洁净富氧水体可排至水源地水体的表层，应用本发明实施例，降低了水源地水体的腐殖酸浓度，从源头上保障水源地天然水体的水质，并减轻后续自来水厂的消毒工艺产生高浓度消毒副产物的压力，确保自来水厂整体出水水质。

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种天然水体处理方法及装置。

背景技术

在中华 人民共和国2013年提出的《挥发性有机物(Volatile OrganicCompounds,VOCs)防治技术政策》中对挥发性有机物的定义为常温下饱和蒸汽压大于13.32Pa，常压下沸点在50～260℃的有机化合物，或者在常温常压下任何能够挥发的有机物。VOCs的种类十分丰富，包括，烷类，烃类，酯类，醛类等等，最常见的有三氯甲烷，三氯乙烷，苯，甲苯等。其中三氯甲烷在农药厂等化工类生产厂家排放废气中的浓度远超出国家规定的排放限值。大量VOCs气体由于大气的运输作用，沉降作用以及渗透作用进入水中，最终在天然水体中以总有机碳(Total Organic Carbon,TOC)的形式存在。

在自然环境中，动植物的腐败组织在水环境中会经历不断的物理化学反应，最终转化为一类高分子的化合物，即腐殖酸，其在大自然水体环境中的分布十分广泛：占到了溶解有机碳(Dissolved Organic Carbon,DOC)的 50％-90％。同时，水华微囊藻作为水中蓝藻爆发的优势藻种，其大量生长后进入衰亡期可向水体中释放出大量藻毒素，并产生大量的腐殖酸。水体中的腐殖酸浓度的增高会直接导致后续自来水消毒处理工艺中消毒副产物(Disinfection Byproducts,DBPs)浓度升高，使得饮用水安全面临更大风险。由于消毒副产物和藻毒素具有极难降解的特点而其绝对浓度相对较低，导致其一旦产生便很难去除。多项研究报道表明饮用水中消毒副产物与藻毒素的浓度升高将会大大增加对人体的致畸变性。赵玉丽等国内外的相关研究总结得出如腐殖酸，富里酸和藻类与消毒剂发生氧化加成取代反应，生成产物经人体饮用易对生殖系统造成副作用；DBPs具有“三致”作用，即致畸致癌致突变性。

现有的对天然水体包括对黑臭水体的处理方式一般为曝气增氧法，均为依靠增加水中的含氧量而加速水体的自净化，结合近年来相关专利如 CN207659186U“水体自动曝气系统”，CN206735892U“水体曝气装置”， CN105600919B“一种具有水体修复功能的悬浮曝气装置”，然而以上述专利为代表的技术存在共性的技术缺陷如下：

直接采用富含VOCs污染气体的大气进行曝气增氧，大大增加了空气中的VOCs向水体中的溶解速率，加剧了空气中VOCs在水中富集的情况；传统处理方式虽已考虑天然水体中底层水体含氧量较低，将曝气管道放置于底层水体曝气，使中底层水体富氧化以期起到对天然水体的深层净化作用的方式，但该过程属于天然水体依靠水体氧化以及异养需氧型微生物的新陈代谢消耗水中有机物，从而达到净化水体的自修复过程，总体效率较低；现有曝气技术中没有对促使产生藻毒素、消毒副产物的前驱体污染物——腐殖酸进行净化消除的功能。

综上，本发明针对上述三个主要缺陷，综合考虑对曝气气源中VOCs污染物的净化，引入高效率光催化氧化降解工艺对腐殖酸的主要来源——水生生物、藻类、微生物进行全面地处理和控制，目的是降低水源地水体的腐殖酸浓度，从源头上保障水源地天然水体的水质，并减轻后续自来水厂的消毒工艺产生高浓度消毒副产物的压力，确保自来水厂整体出水水质。本发明对于满足未来我国饮用水卫生标准的提升需求，水源地保护、自来水供水处理等领域意义重大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种天然水体处理方法及装置，降低了水源地水体的腐殖酸浓度，从源头上保障水源地天然水体的水质，并减轻后续自来水厂的消毒工艺产生高浓度消毒副产物的压力，确保自来水厂整体出水水质。