[发明专利]一种机械搅拌型共聚气浮耦合双层平流沉淀池净水系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于气浮水处理技术领域，涉及一种共聚气浮耦合平流沉淀净水工艺及方法，具体涉及一种机械搅拌型共聚气浮耦合双层平流沉淀池净水系统及方法。

背景技术

目前水库水源污染问题日益突出，其中又以藻类污染最为严重。目前水库水易呈现夏季高藻高有机物，冬季低温低浊的特性。随着水体富营养化程度逐年加剧，藻类增殖速率日益加快，尤其是在温度变化较大的春秋两季，藻类爆发现象时有发生，这对于水厂的运行和供水安全造成了很大的威胁。藻类的密度较小，传统的混凝、沉淀、过滤工艺不但很难将其有效去除，反而带来了滤池堵塞、反冲洗周期变短、处理成本增加、出水水质变差等一系列问题，某些藻类在一定的环境下还会产生藻毒素，对供水安全造成威胁。与此同时，藻类的爆发也势必会引起原水中溶解氧含量的降低，水生生物的死亡将会导致水体中有机物含量的升高。原水中高有机物含量现象的增加，会带来处理难度高、运行处理费用升高等一些列问题，这使得水体中有机物的去除也成为一个重要问题。

传统气浮工艺作为一种高效、快速的固液分离技术在水处理领域得到推广，目前已较广泛地应用于低温、低浊及富藻水体的净化处理。但传统气浮技术还存在一些弊端：1）传统气浮技术采用溶气水一次回流的方式，微气泡并不参与颗粒混凝过程，微气泡与脱稳颗粒碰撞粘附，微气泡与颗粒碰撞接触滞后、接触时间短，，且净水过程中不能充分发挥微气泡与絮体的共聚作用，微气泡与絮体的粘附效率不高，微气泡有效利用率低；2）传统的气浮技术只能粘附在悬浮颗粒上，形成比重小于水的絮状物而使其上浮，但是对于水中的部分有机物特别是溶解性的有机物，并没有起到有效的去除作用。

在传统溶气气浮工艺中，微气泡与絮体颗粒在水中主要是按照碰撞粘附机理进行粘附的，气泡与絮体颗粒之间的碰撞粘附过程有三个子过程：（1）碰撞过程，两者间距逐步缩小至相遇的过程；（2）粘附过程，两者之间液膜厚度变薄至破裂，最终形成稳定的三相接触角的过程；（3）脱附过程，泡絮结合体的再分离，如果剪切动能（或其他形式的扰动能量）超过粘附能，气泡、颗粒便会再次分离。传统溶气气浮工艺中加压溶气水的实际消耗量远远高于根据水中固体颗粒浓度确定的加压溶气水的理论消耗量。因此，传统溶气气浮工艺在接触室构造、水流特征、泡絮粘附方式等方面还有很大的优化空间，可以进一步提高泡絮粘附效率。

同时，传统的溶气气浮工艺，只是单一地通入了空气，产生普通的空气微气泡，虽然在处理低温、低浊、高藻水体中取得了一些不错的成绩，但是相对于高有机物水体来说，处理效果不是很明显，特别是在处理可溶性有机物浓度高的水体方面，收效甚微。目前，由于人类活动等的影响，水体中的有机物含量也在日益增多，能否改良传统气浮工艺，以一种有效的手段使其在去除高藻的同时也能去除水体中的有机物，对于现阶段水厂运行将有重要意义。

发明内容

本发明针对目前水库水呈现夏季高藻高有机物、冬季低温低浊的水体特征，自主研发新型气浮沉淀池工艺，同时改良传统的溶气气浮工艺，在将机械搅拌混凝、双层平流沉淀和气浮工艺相结合的同时于传统气浮装置中加入了臭氧，形成臭氧化溶气气浮，能够使得本发明方法在去除高藻的同时，利用臭氧的强氧化性以及其助凝效果，有效的去除水体中的嗅味等物质，也能强化工艺对溶解性有机物的去除。本发明将强化混凝、共聚气浮、双层平流沉淀、臭氧氧化等工序有机结合在一起，并一体化，在应对高藻、高有机物、低浊等水库水质方面具有突出优势。

本发明技术方案如下：

一种机械搅拌型共聚气浮耦合双层平流沉淀池净水系统，包括三级机械搅拌共聚絮凝池、气浮接触池、双层平流式沉淀池、臭氧化溶气气浮装置及释放装置；

（1）所述三级机械搅拌共聚絮凝池，包括三个混凝室，依次为混凝1室、混凝2室和混凝3室，每个混凝室内设有1～2个机械转轴，所述混凝1室连接有进水管；

（2）所述气浮接触池，包括气浮接触区、刮渣设备和依池壁而设的用于收集浮渣的浮渣去除槽；所述刮渣设备，包括铺设于气浮接触区池体上部的滑道以及沿滑道在水面上做往复运动的刮板；