[实用新型]一种利用粉末活性炭改善生化及深度处理污水的系统

说明书

技术领域

本实用新型属于污水深度处理领域，涉及一种改善生化及污水深度处理的系统，具体涉及一种采用生物活性炭(PACT)与浸没式超滤膜分离相结合的改善生化及污水深度处理的系统。

背景技术

市政污水具有悬浮物含量高、COD浓度高、氨氮含量高、总磷含量高等特点，常规的二级生化处理及化学沉淀法处理后，出水COD等指标仍然难以达到国家地表水标准，需采用深度处理技术进一步处理。高级氧化如臭氧氧化脱色效果好，但COD去除效果差；芬顿氧化脱色能力强、COD去除效果佳，但污泥量大，处置费用高；膜分离技术普遍存在膜污染及浓水处置问题，而且单纯使用膜生物反应器，并不能使出水稳定达到COD低于20mg/L,超滤膜对于水中溶解性的有机物无法截留，针对污水中难以生化降解的物质去除率很低。

粉末活性炭比表面积大，具有优良的吸附性能，广泛应用工业生产、污水深度处理及自来水净化，具有广泛吸附性和脱色除臭特性。据调研在上海、浙江江苏等地区的自来水厂已广泛采用粉末活性炭用于净化微污染的水源，但单纯的投加粉末活性炭不容易回收。

关于粉末活性炭和水分离的技术，常用的有混凝沉淀过滤、微孔过滤、滤布过滤、填料过滤等一系列传统工艺。传统的分离工艺虽然技术成熟，但仍存在很多不足。如：过滤精度不高，导致对粉末活性炭的截留率较低；容易堵塞，反洗频率高且反洗水量大，导致运行能耗大；出水悬浮物含量和浊度较高；对于来水波动较大的情况，系统不耐冲击造成出水水质不稳定。

采用超滤膜工艺对炭水进行分离，膜孔径较小，膜组件可完全将炭粉截留在膜池内，出水效果好，系统耐冲击，粉末活性炭和超滤膜结合，发挥各自优势，可提高出水水质，减缓膜污染，是一种技术可行的深度处理工艺。目前，国内已有成功案例：宁波自来水厂采用20万吨浸没式超滤膜分离升级传统水厂，其膜池中投加粉末活性炭用来吸附污染物以净化水质，实现了稳定出水。

采用现有的“二级生化出水+粉末活性炭+浸没式超滤膜分离”的工艺虽然具有上述优点，但仍存在许多问题：生化池出水毒性较高，氨氮含量高且超滤膜无法有效去除氨氮，运行时粉末活性炭投加量较大，对于来水COD浓度较低的情况，存在粉末活性炭未吸附饱和就排出膜池造成资源浪费的问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种利用粉末活性炭改善生化及深度处理污水的系统及方法。

本实用新型所采用的技术方案是：一种利用粉末活性炭改善生化及深度处理污水的系统，其特征在于：包括预处理设备、生化池、二沉池、高密度沉淀池、浸没式超滤膜分离子系统；

污水经过预处理设备处理后进入生化池，然后送入二沉池，经二沉池泥水分离，出水进入高密度沉淀池进行沉淀；高密度沉淀池的污泥一部分回流至高密度沉淀池，一部分排至污泥浓缩池；高密度沉淀池的出水输入浸没式超滤膜分离子系统内，在浸没式超滤膜分离子系统内与活性炭混合分离；浸没式超滤膜分离子系统内的炭浆循环回流，一部分回流至生化池内，另一部分回流至浸没式超滤膜分离子系统内；浸没式超滤膜分离子系统内的出水，部分达标排放或回用，另一部分输送至清水池内用于浸没式超滤膜分离子系统的反洗。

本实用新型具有如下的特点和有益效果：

(1)本工艺将曝气增氧、微生物生化、活性炭吸附、超滤过滤功能通过粉末活性炭耦合浸没式膜工艺的一体化污水深度处理工艺实现，用类似膜生物反应器(MBR)的工艺，利用粉末活性炭吸附加上微生物氧化氨氮、吸附降解COD、增加出水溶解氧，系统具有活性炭吸附特性也具备好氧状态下微生物的生化特性，经浸没式超滤膜分离后出水透明、溶解氧含量5mg/L以上。

(2)膜池内粉末活性炭除了吸附水中难生化降解有机物，并附着微生物具备生物炭的特性，逐步累积到30000mg/L的高浓度炭浆，有利于形成快速达到吸附平衡增强系统应对水质和水量冲击的稳定性。由于膜池内有机物浓度低，活性炭于低浓度污水中达到吸附平衡后在高浓度污水中仍有吸附性能，炭浆浓度稳定后逐步将炭浆排入生化池中，形成生物活性炭(PACT)工艺。