[发明专利]一种载银活性炭/二氧化钛耦合与超滤组合装置及控制水中有机物与病原微生物的方法

权利要求书

1.一种载银活性炭/二氧化钛耦合与超滤组合装置，其特征在于，包括依次连接的管道混合器(1)、机械搅拌反应池(2)、斜板沉淀池(3)、生物活性炭滤池(4)、载银活性炭/二氧化钛耦合池(5)、超滤膜池(6)；

载银活性炭/二氧化钛耦合池(5)为在同一个反应池内一边为载银活性炭池(9)，内装载银活性炭；另一边设置二氧化钛光催化剂池(10)，内装二氧化钛光催化剂，二氧化钛中间设有一个紫外灯(12)，载银活性炭池和二氧化钛光催化剂池之间为溢流井(11)，分别将载银活性炭用于二次吸附过滤微生物和有机物，二氧化钛光催化用于降解有机物和杀菌抑菌，载银活性炭/二氧化钛耦合池(5)的底部为污泥槽(13)，污泥槽(13)位于载银活性炭池(9)和二氧化钛光催化剂池(10)的下面，上述构成一体化综合池；

载银活性炭/二氧化钛耦合池(5)的载银活性炭池(9)与生物活性炭滤池(4)连通，二氧化钛光催化剂池(10)与超滤膜池(6)进水口连通，同时超滤膜池(6)的底部通过回流管(7)与污泥槽(13)连通，污泥槽(13)通过污泥回流管(8)与机械搅拌反应池(2)连通，上述二氧化钛为介孔二氧化钛颗粒。

2.按照权利要求1的一种载银活性炭/二氧化钛耦合与超滤组合装置，其特征在于，二氧化钛采用如下方法制备：采用溶胶-凝胶法合成，以TiSO₄为钛源，将其加入到丙三醇、无水乙醇和乙二醇甲醚的混合溶液中搅拌，获得TiO₂前体液；称取一定量的椰壳空心小球，小球是用200～280目的筛子筛出，粒径大小为55～75μm之间，将其移入TiO₂前体液中，搅拌均匀然后取出，退火，可得到镀TiO₂薄膜的空心小球，获得介孔TiO₂微球。

3.按照权利要求1的一种载银活性炭/二氧化钛耦合与超滤组合装置，其特征在于，超滤膜的孔径范围为0.01～0.05μm之间，超滤膜的通量为10～60L/m²·h。

4.利用权利要求1的一种载银活性炭/二氧化钛耦合与超滤组合装置进行水处理的方法，其特征在于，原水经投药混凝形成絮体后，在沉淀池内完成沉淀分离，沉淀池出水进入生物活性炭滤池内进行吸附过滤去除可生物降解的有机物，生物活性炭滤池出水进入载银活性炭/二氧化钛耦合池，载银活性炭和二氧化钛可进一步吸附和降解滤后水中有机物，且银离子与二氧化钛耦合作用协同杀灭水中病原微生物并抑制病原微生物生长，载银活性炭/二氧化钛耦合池出水进入超滤膜池进行超滤；

在载银活性炭/二氧化钛耦合池(5)中水中密度较大的颗粒物、脱落的生物膜、载银活性炭等杂质在重力作用下进入污泥槽(13)，并通过排泥管将污泥槽(13)中的污泥排出；载银活性炭池(9)中的污泥通过污泥回流管(8)排入到机械搅拌反应池(2)，而超滤膜池(6)中的污泥通过回流管(7)排泥至二氧化钛光催化剂池(10)中，每一项的排泥周期是12h～72h，且应保证载银活性炭在反应器系统中的停留时间为4～20d。

5.按照权利要求4的方法，其特征在于，待处理水在装有超滤膜组件的膜过滤区的水力停留时间为10～40min。

6.按照权利要求4的方法，其特征在于，在二氧化钛光催化池中投加臭氧或H₂O₂溶液，投量范围为2-50mg/L；或同时投加臭氧与H₂O₂，其总投量范围为5-50mg/L，臭氧与H₂O₂摩尔比为1：3～3：1。

7.按照权利要求4的方法，其特征在于，载银活性炭粒径采用20-40目，选用椰壳或者果壳炭。

8.按照权利要求4的方法，其特征在于，在载银活性炭/二氧化钛耦合池和超滤膜池中通过空气压缩机往水中通入压缩空气对池体进行冲洗，气水体积比范围是10：1～150：1，超滤膜池的气水体积比范围是5：1～50：1。