[发明专利]一种絮凝-逆流臭氧气浮-生物过滤的水处理组合方法及所用装置

说明书

技术领域

本发明属于水处理技术领域，特别涉及一种絮凝-逆流臭氧气浮- 生物过滤的水处理方法及所用装置。

背景技术

近年来，由于社会经济的快速发展导致饮用水水源污染问题日益 凸显，饮用水水质安全成为关系到千家万户的迫切命题。研究发现， 传统净水工艺即“混凝-沉淀(或气浮)-过滤-消毒”难以解决氯消 毒副产物、藻类及藻毒素、有机微污染物等问题。另一方面，城市污 水处理厂已被认为是微量新兴有机污染物(如药物及个人护理品、内 分泌干扰物等)的最主要来源之一，这给污水再生利用尤其是用于非 直接饮用为目的的再生途径带来风险。臭氧氧化技术是水和污水深度 处理中经常采用的工艺手段，臭氧的强氧化性对大部分药物及个人护 理品、内分泌干扰物等新兴有机微污染物具有高效去除效果。在水和 污水处理应用中，臭氧氧化单元通常采用逆向流接触池的形式，逆流 接触有利于臭氧的充分吸收利用，但由于进水中的颗粒物质及腐殖质 等有机物会导致臭氧的额外分解、增加臭氧消耗量，因此通常在臭氧 接触池前需要设置混凝-沉淀、介质过滤、膜过滤等前处理单元以去 除颗粒物及部分溶解性有机物；而臭氧氧化过程中将大分子的、生物 降解性差的有机物(如酚、多环化合物等)断链分解为小分子易生物 降解物质(如低碳的醛、羧酸、醇等)，增加了出水的微生物再生长 风险，需要对臭氧出水进行后处理以避免为自来水及再生水管网中的 微生物再生长提供基质。前处理、臭氧处理及后处理的常规工艺组合 方式带来了工艺流程长、占地大、投资及运行管理费用高等一系列问 题。臭氧气浮工艺将臭氧气体替代常规溶气气浮工艺中的空气气源， 可以在一个反应器内实现气浮和氧化两个功能，大大地缩短了工艺流 程。臭氧气浮工艺目前涉及到的专利主要有《气浮水处理分离装置》 (专利号：200410073500.4)、《臭氧气浮净水装置》(专利号： 200910014351.7)、《一种臭氧气浮净水装置》(专利号： 200920019500.4)、《臭氧气浮机》(专利号：201020628149.1)等。 这些专利技术中所述的臭氧气浮工艺都采用常规的平流式或竖流式 布局，原水经絮凝后进入臭氧气浮装置直接与臭氧微气泡接触，气浮 分离和臭氧氧化同步进行，絮凝产生的絮体颗粒就会增加臭氧耗量、 影响除污效果；同时，上述专利技术均未涉及臭氧气浮后续处理单元。

针对上述问题，有必要开发一种新型的、以臭氧气浮工艺为核心 的组合工艺方法及装置。

发明内容

为了克服目前臭氧技术在水和废水处理应用中普遍存在的流程 长、运行管理复杂的问题，同时避免现有臭氧气浮工艺中反应器结构 方面的缺陷，本发明提供一种以臭氧为气源的逆向流气浮工艺，并与 生物过滤技术相结合，形成“絮凝-逆流臭氧气浮-生物过滤”的水处 理组合方法及所用装置，该方法及装置流程短、结构紧凑，能有效除 浊、脱色、灭菌及去除微量新兴有机污染物，特别适用于饮用水和再 生水的处理。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种絮凝-逆流臭 氧气浮-生物过滤的水处理组合方法，其特征在于：将絮凝反应区、 逆流臭氧气浮区和生物过滤区依次连接组合，待处理水在絮凝反应区 形成合适粒径的絮体，由逆流臭氧气浮区上部进入与臭氧微气泡逆流 接触，臭氧在水中快速分解反应，气相浓度由下而上快速降低，在气 浮区上部，水中的絮体颗粒被气泡黏附上浮形成浮渣，去除了颗粒物 的水流进入气浮区下部与臭氧气泡发生快速传质及氧化反应；臭氧气 浮处理出水再经生物过滤区的介质截留和生物降解进一步去除污染 物。

上述一种絮凝-逆流臭氧气浮-生物过滤的水处理组合方法所用 装置，其特征在于：由絮凝反应区、逆流臭氧气浮区和生物过滤区依 次连接组合；

所述絮凝反应区分为两级，第一级一侧与进水管连接，第一级底 部出口与第二级气浮配水区相连；