[发明专利]UV与臭氧协同改性滤料的给水深度处理工艺及其设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种给水深度处理工艺及其设备，特别涉及一种给水臭氧与UV协同改性滤料的深度处理及去除臭氧氧化副产物的工艺和设备，属于市政工程和环境工程领域。

背景技术

随着饮用水的水源污染加剧和水质标准的提高，作为饮用水深度处理技术之一的臭氧化工艺得到了越来越广泛的应用。臭氧可有效去除或降低有机物污染程度，并能对水进行消毒。目前,为了应对水源的污染，市政供水的自来水厂，无论是新建设的水厂还是改造的水厂，其工艺流程基本采用臭氧氧化和活性炭吸附联合深度处理工艺。

虽然臭氧工艺为受污染原水的饮用水深度处理技术提供了有效途径，但也不可避免的带来了一些问题。首先，臭氧氧化副产物残留问题，若水源中含有溴化物，则经过臭氧氧化后会产生溴酸盐，上述工艺对溴酸盐的去除仅仅是活性炭的吸附，去除率低。其次，工艺流程繁琐。特别是对现有传统工艺的改造，需要增加多个构筑物，并且在现有处理工艺高程确定的情况下，在构筑物之间增加处理单元势必要破坏原来的水力平衡，或者增加提升设备而增大能耗，或者减少后续构筑物的使用范围。

所以，如何利用臭氧氧化技术的同时去除臭氧氧化副产物及简化工艺流程，提高供水水质成为亟需解决的一个问题。

发明内容

本发明的目的为了克服现有采用臭氧氧化和活性炭吸附联合深度处理工艺及其设备的缺点，提供一种UV与臭氧协同改性滤料的给水深度处理工艺及其设备。

    本发明采用以下技术方案：一种UV与臭氧协同改性滤料的给水深度处理工艺，其特点是，该处理工艺为：

1）污水通过待处理水进水管进入设备，均匀喷洒在设备中的滤料层上，同时臭氧曝气管层最早送入臭氧，污水在经过滤料吸附处理的同时也经过臭氧与污水中部分有机物直接氧化分解；

2）流到臭氧曝气管层下方的污水会再一次接触第二层滤料，滤料吸附处理进一步去除有害物质；

3）经臭氧氧化和滤料处理后的污水流进设备中设置有UV灯管层的区域，在UV灯管层作用下，臭氧过程产生大量的·OH，强氧化性的·OH高效去除溴酸盐和其他有害物质，且UV可对处理后个的水进行消毒；

4）净化后的水经过处理后水出水管流向实际工程中的下一处理单元；

5）设备定期进行反冲洗，采用反冲洗水泵将反冲洗水经过底部的反冲洗进   

水管进入设备，滤料支撑层均匀配水冲洗滤料，冲洗完成后从反冲洗出水   

管排出。

一种用于上述处理工艺的设备，其特点是，所述设备包括箱体，箱体内从上到下分别设置反冲洗出水管、待处理水进水管、主要由滤料层和滤料支撑层构成的过滤部、UV灯管层、由臭氧曝气管和曝气头组成的臭氧曝气管层、处理后水出水管和反冲洗进水管。

所述进水管与出水管的管径比为1:2,反冲洗进水管与处理后水水出水管共用一个管道，反冲洗出水管和待处理进水管共用一个管道，所述反冲洗进水管上的反冲洗进水喷头数量需要6个/m³。

所述的主要由滤料层和滤料支撑层构成的过滤部，位于待处理进水管下方，设两层滤料，总体积为箱体的2/3，第一层体积为第二层体积的2倍，过滤填料采用纳米铁、改性的颗粒活性炭或石英砂，滤料支撑层采用大粒径的砂、鹅卵石、矿渣、碎玻璃，体积为滤料总体积的1/5。

所述的臭氧曝气管和曝气头组成的臭氧曝气管层位于两层滤料之间或设置在滤料层的底部，以使臭氧与水充分接触。

所述的UV灯管层采用波长为182～280nm的紫外灯管一层或多层位于滤料支撑层的下部、处理后水水出水管出水口前端。

上述UV即是紫外线（ultraviolet ）的缩写。上述为臭氧滤池设备的技术方案为重力流式，如待处理水从下面流流入，结构作上下调整即为上流式的技术方案。

 

本发明的有益效果是：

1．本发明的工艺及其设备，用于微污染水源的深度处理，可与现有处理工艺结合，也可以在现有砂滤池的基础上进行改造。

2．将臭氧氧化处理过程，滤料过滤过程和UV耦合臭氧氧化过程集为一体，三个处理过程同时进行并互相影响。不仅进行了深度处理，也同时去除或降低了臭氧氧化产生的副产物，提高了水的品质。

3．改性的滤料提高了处理效果，减少了滤料成本。

4．经过该设备的多重的处理可以有效去除臭氧氧化副产物，使出水水质得到保障，有效替代给水处理中石英砂过滤+臭氧氧化+活性炭过滤的工艺，并且有效降低或去除了某些有害物质，简化了给水处理的工艺流程，取得良好的工程经济效益。