[发明专利]悬浮陶粒—活性炭双层滤池及应用其处理原水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及微污染水处理，特别是涉及一种悬浮陶粒—活性炭双层滤池及应用其处理原水的方法。

背景技术

针对遭受氨氮和有机物微污染水源，目前国内外常采用臭氧-生物活性炭给水深度处理技术，是在“混凝-沉淀-砂滤-消毒”常规净水工艺的砂滤单元之后，增加活性炭吸附池，形成“混凝-沉淀-砂滤-活性炭吸附-消毒”深度处理工艺，进一步吸附去除有机物微污染物。在水温超过5℃时，活性炭上生物膜能够降解有机物和硝化氨氮，故活性炭吸附池又称为生物活性炭池。由于该生物活性炭池位于净水工艺单元的末端，又称后置生物活性炭池。该工艺在国内大规模应用以来，对嗅味物质、有机污染物氧化去除能力较强，应对水源突发污染能力更加突出，在水质改善方面得到了广泛认同。后置生物活性炭池的活性炭吸附与生化直接针对常规工艺出水残留的微污染物质，净化效率高，进水浊度低于1NTU，经生物活性炭池截滤的浊度极少从而大大延长了冲洗周期，故运行成本降低。但是生物活性炭池为微型水生动物提供了适宜的生长条件，形成了微生物→原生动物→大型无脊椎动物生物链，生物活性炭池出水存在微型生物穿透现象，而在我国南方亚热带地区尤其突出，对水质构成了安全隐患。如果将生物活性炭池布置在“混凝-沉淀-砂滤”工艺的混凝沉淀与砂滤单元之间，并在砂滤前消毒，形成“混凝-沉淀-生物活性炭-消毒-砂滤”深度处理工艺，利用消毒-砂滤单元把关，可以有效解决生物活性炭池泄露微生物对出厂水带来的水质安全风险。由于该生物活性炭池位于混凝沉淀与砂滤单元之间，又称中置生物活性炭池。后置生物活性炭池普遍采用的降流式池型并不适合中置生物活性炭池，其原因在于中置生物活性炭池不必控制出水浊度，改用升流式可以使出水渠与后续降流式砂滤池进水渠合理衔接，显著降低水头损失。但是中置生物活性炭池所进待滤水比后置生物活性炭池所进砂滤后水的浊度明显增大，不仅对活性炭的吸附造成不利影响，由于升流式活性炭池所截滤的浊度物质在活性炭池下部，而净水煤质颗粒活性炭水浸润颗粒密度达到1.4～1.6g/cm³，均匀膨胀冲洗难度较大，有可能导致滤料板结，影响生物活性炭池正常运行。

发明内容

本发明旨在克服现有技术存在的问题，提供一种避免中置活性炭池滤料堵塞问题的悬浮陶粒—活性炭双层滤池。

本发明的另一目的在于提供应用上述悬浮陶粒—活性炭双层滤池处理原水的方法。

本发明结合悬浮陶粒曝气生物滤池和曝气生物活性炭滤池的工艺特点，将悬浮陶粒置于滤板下，首先与待滤水接触，由于悬浮陶粒床在曝气强度不大时处于微膨胀状态，纳污能力强，过滤水头损失增加缓慢，冲洗周期长，而且易于冲洗流化，耐摩强度高，适合对待滤水进行初滤，去除大部分浊度物质。此外，悬浮陶粒比表面积大，表面粗糙亲水易挂膜，能够同时发挥其生化作用；将活性炭置于滤板上，接受低浊度水，充分发挥活性炭吸附、生物降解去除水中微污染物的功能。对不超过2m厚￠1.5～3mm颗粒炭床能够采用气水联合冲洗不致跑炭，实现炭床有效膨胀，从而保证了对活性炭床的冲洗效果。因此，本发明通过升流式的过流方式，能够在进待滤水浊度不超过3NTU条件下通过滤板下悬浮陶粒床的初滤，长期保持活性炭床在＜1NTU低浊环境下稳定运行。冲洗时其滤板下悬浮陶粒处于流化状态，而滤板上不超过2m厚￠1.5～3mm颗粒炭床能够有效膨胀，从而解决了中置活性炭池滤料堵塞问题。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

悬浮陶粒—活性炭双层滤池：包括进水槽、配水槽、升流式悬浮陶粒—活性炭双层滤池体和出水槽；进水槽与配水槽分别位于升流式悬浮陶粒—活性炭双层滤池体的同一侧的上、下方，出水槽位于配水槽对面一侧的上方；进水槽通过进水管与配水槽连通，配水槽分别与水冲洗管和排水管连通；配水槽还通过配水孔与升流式悬浮陶粒—活性炭双层滤池体下端连通；滤池体内从下到上依次为配水区、气冲洗布气管、膜孔曝气管、下滤网、悬浮陶粒床、滤板、活性炭床和出水区；出水区通过出水堰与出水渠连接；气冲洗布气管通过气冲洗管与气冲洗鼓风机连接；膜孔曝气管通过曝气管与气冲洗鼓风机连接；贯穿滤板均匀布置多个无柄滤头；所述悬浮陶粒床的厚度为1～2m，由粒径为8～12mm的悬浮陶粒堆积组成，悬浮陶粒的水浸润颗粒密度0.9～1.1g/cm³；所述活性炭床的厚度为1.5～2m，由粒径为1.5～3mm的活性炭堆积形成，活性炭的水浸润颗粒密度1.4～1.6g/cm³。