[发明专利]用于处理污染水体的微颗粒吸附及深床过滤耦合装置及方法

说明书

本发明公开了一种污染水体的微颗粒吸附及深床过滤耦合装置和方法，包括深床过滤和微颗粒吸附净化预处理，采用热化氧化铝或者热化氧化钛微颗粒作为吸附剂对污水进行预处理，再经深床过滤。本发明使用的微颗粒吸附净化预处理过程能在相同的吸附剂使用剂量下达到最高的污染物去除效率，后续的深床过滤系统能进一步提升对总悬浮颗粒物、溶解性有机碳、UV254、总氮等污染指标的去除率。在获得更好出水水质条件下，本发明能有效降低深床过滤填料反冲洗次数，延长深床过滤使用时间。

技术领域

本发明涉及一种用水处理装置和方法，具体涉及一种污染水体的微颗粒吸附预处理及深床过滤耦合装置和方法。

背景技术

深床过滤可以使污水通过颗粒物质或可压缩滤料组成的滤床，达到去除污水中悬浮颗粒物、COD、总氮、总磷等污染物的目的。它实际是在对混凝、过滤作用机理及其工艺过程深入研究的基础上, 将混凝与过滤过程有机集成为一体，形成了当今水处理的高新技术系统，广泛用于石油开采、冶金、电力和污水深度处理等领域。深床过滤与表面过滤相比具有截污量大、过滤周期长、抗冲击、操作维护简单等优点。但实际使用过程中由于工况、人为因素等的影响，造成过滤器反洗不彻底引起滤料板结、滤料流失等现象，使过滤器失去截污能力，造成出水水质变差、频繁更换滤料。

在深床过滤处理前对污水进行一定的预处理，在提高对污染物截留去除能力的同时还可有效降低进入深床过滤装置的污染负荷，增强装置抗污染能力，大幅减少深床过滤材料反冲洗次数。目前在污水预处理工艺中，最具可行性和实用性的预处理方法包括混凝、吸附、氧化、澄清、软化、预过滤及其组合工艺。吸附预处理指利用悬浮状粉末或固定吸附床在膜滤处理前对原水进行预处理，已成为目前实际水处理系统中最成功的预处理手段。所用吸附剂材料多具有高分散性和多孔性，并具有较高比表面积，其表面在热力学上是不稳定的，容易从水体中吸附悬浮颗粒物和多种颗粒污染物微污染物，达到有效去除污染物的目的。

不仅吸附剂的种类、粒径等会影响膜污染减轻效果，吸附剂与料液、与分离膜材料的接触方式也会显著影响对膜污染的控制能力。从工程应用角度至少有三种吸附剂与进水的接触方式：（1）预吸附，即先将吸附剂与进水完全混合，固液分离后将进水进行膜分离；（2）直接过滤，即吸附剂在进水中完全混合后直接进行膜分离；（3）预沉积，即在膜表面沉积一层吸附剂层，进水首先通过吸附剂层后再通过膜介质。最近相关研究成果表明研究利用新型吸附剂材料，如热化金属氧化物颗粒材料较之传统的铝盐、铁盐混凝方法能有效去除更多污水中悬浮颗粒物COD以及污染组分，而且采用预沉积模式将金属氧化物颗粒负载在膜材料表面再进行处理能更有效去除多种污染物，对于缓解后续深床过滤装置污染负荷具有潜在应用价值。

发明内容

针对现有深床过滤技术的不足，本发明所要解决的技术问题是通过耦合一种微颗粒吸附预处理装置对污水进行预处理，发明一种新型的微颗粒吸附预处理及深床过滤耦合装置用于处理污染水体，该装置的使用能缓解深床过滤污染负荷，降低深床过滤污染冲击，有效去除污水中COD、总氮、总磷和多种微污染物，同时有效降低深床过滤反冲洗次数。

为达到上述目的，提供一种用于处理污染水体的微颗粒吸附及深床过滤耦合装置，包括深床过滤装置，微颗粒吸附净化预处理装置、反冲洗吸附剂储纳池、吸附剂浓缩液储存池、污水供给池、预处理滤出液储存池和絮凝剂加药槽；所述微颗粒吸附净化预处理装置的内部设有用作微颗粒吸附剂负载基底的陶瓷膜，

所述的微颗粒吸附净化预处理装置的上端出口通过吸附剂反冲洗管道与反冲洗吸附剂储纳池连接；下端出口分别通过吸附剂负载管道、污水管道与吸附剂浓缩液储存池和污水供给池连通；中部出口分别连接水冲管道和预处理滤出液管道；

所述预处理滤出液管道与预处理滤出液储存池连通，预处理滤出液储存池通过管道分别与絮凝剂加药槽和管道混合器连通，管道混合器的出口通过深床过滤管道与深床过滤装置连通；微颗粒吸附净化预处理装置内部装载的是热化氧化铝微颗粒或热化氧化钛微颗粒。