一種針對高氨氮原水的高效組合處理系統的製作方法
2023-04-29 22:33:06
本實用新型屬於給水工程領域，涉及一種高效水處理裝置，具體來說，涉及一種針對高氨氮原水的水質特點採用生物濾池、斜管沉澱、炭砂濾池和超濾膜單元高效組合的處理系統。
背景技術：
根據相關報導，水中氨氮主要來源於生活汙水、工業廢料和化學肥料。隨著我國工業化和城市化的飛速發展，氨氮在地表水中的超標現象頻頻發生。由於氨的硝化作用，自來水中高濃度的氨氮可能產生致癌的亞硝酸硝酸鹽威脅健康，且高氨氮原水會大量消耗消毒劑的投加量。因此，我國最新的飲用水衛生標準對氨氮的規定限值為0.5mg/L。
然後，常規的水處理方法對氨氮的去除相當有限，且高氨氮的原水經常伴隨著微汙染有機物問題。在水源條件暫時無法改善的情況下，亟需引進更加具有針對性且高效的水質淨化裝置。
採用生物濾池、斜管沉澱、炭砂濾池和超濾膜系統的高效組合處理方法，充分發揮生物、化學和物理的協同效應，是解決該類原水較為有效的手段。
技術實現要素：
本實用新型的目的是形成一種針對高氨氮原水的高效組合處理系統，適合於原水濁度與氨氮偏高的微汙染水源、且建設用地較為緊張的情形，以有效解決常規處理裝置所不能解決的技術難題。
為達到上述目的，本實用新型提供了一種針對高氨氮原水的高效組合處理系統，該系統包含：依次連通的生物濾池單元、斜管沉澱單元、炭砂濾池單元、超濾膜單元，其中，所述的生物濾池單元與原水連通，所述的斜管沉澱單元、炭砂濾池單元、超濾膜單元均通過管道連通到清水池並由閥門控制該連通；所述的生物濾池單元設置有曝氣裝置；所述的斜管沉澱單元前設置有混凝劑投加裝置；所述的炭砂濾池單元前設置有臭氧投加裝置。
上述的針對高氨氮原水的高效組合處理系統，其中，所述的清水池經二級泵房與配水管網連通。
上述的針對高氨氮原水的高效組合處理系統，其中，所述的清水池前設置有消毒劑投加裝置。
上述的針對高氨氮原水的高效組合處理系統，其中，所述的清水池下疊設置，以集約化節省用地；該清水池是水廠中調蓄和進行消毒的重要單元。
上述的針對高氨氮原水的高效組合處理系統，其中，所述的斜管沉澱單元設置有折板式斜管。本實用新型提供的組合系統中，原水先進入生物濾池單元進行預處理，出水進入折板式斜管沉澱單元進行沉澱，沉澱後水經臭氧氧化後進入炭砂濾池單元處理，濾後水通過超濾膜單元進行膜濾，最後出水經過斜管沉澱池及炭砂濾池下疊的清水池調蓄後由二級泵房送入配水管網。本實用新型的組合系統把生物過濾、絮凝斜管沉澱、臭氧接觸、炭砂過濾與超濾膜處理技術進行協同，針對常規處理難以應對的高氨氮原水，在保障出水能達到出水水質標準的前提下，充分發揮協同作用：前續的生物預處理作用降低了水中氨氮的含量，從而提高了消毒效率，且生物濾池反衝洗水中的活性生物有利於後續絮凝沉澱的過程；生物濾池同時能去除25~30%的濁度，降低後續處理單元的負荷；另一方面，超濾膜工藝有效降低水中的細菌，提高消毒效果，降低消毒劑的投加量。
在原水水質指標中氨氮較低的情況下，可對生物濾池單元進行超越，此時，組合系統變為斜管沉澱-炭砂濾池-超濾膜處理系統的組合；在原水有機物不高的情況下，可對臭氧炭砂濾池單元進行超越，此時，組合系統變為生物濾池-斜管沉澱-超濾膜處理系統的組合；當原水中濁度較低的情況下，可對超濾膜單元進行超越，此時，組合系統變為生物濾池-斜管沉澱-炭砂濾池處理系統的組合。
本實用新型提供的組合系統以生物過濾、斜管沉澱、臭氧-炭砂過濾與超濾膜處理技術為核心工藝，有效發揮協同作用，具有提高產水水質、節省用地及節省藥劑等明顯優勢，特別適用於常規技術很難處理的高氨氮原水的處理。
附圖說明
圖1是本實用新型的一種針對高氨氮原水的高效組合處理系統的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖通過具體實施例對本實用新型作進一步的描述，這些實施例僅用於說明本實用新型，並不是對本實用新型保護範圍的限制。
如圖1所示，為本實用新型提供的一種針對高氨氮原水的高效組合處理系統，其包含：依次連通的生物濾池單元20、斜管沉澱單元30（優選折板式斜管）、炭砂濾池40、超濾膜單元50，其中，所述的生物濾池單元20與原水10連通，所述的斜管沉澱單元30、炭砂濾池單元40、超濾膜單元50均通過管道連通到清水池60並由閥門（圖中未示）控制該連通，在原水水質較好時，可對炭砂濾池單元40或超濾膜單元50分別進行超越；所述的生物濾池單元20設置有曝氣裝置；所述的斜管沉澱單元30的入口部設置有混凝劑投加裝置31；所述的炭砂濾池單元40的入口部設置有臭氧投加裝置41。
所述的清水池60經二級泵房70與配水管網80連通。
所述的清水池60的入口部設置有消毒劑投加裝置61。
採用常規處理時，該類高氨氮原水的氨氮和有機物含量可能經常超標。本實用新型通過把生物過濾、斜管沉澱、臭氧活性炭與超濾膜技術高度集成，從而有效保障出水水質滿足各項新標準的要求。
生物濾池單元20中原水經曝氣作用，通過生物氧化、物理過濾和空氣氧化來硝化氨氮、降解有機物等。含有少量生物膜的反衝洗廢水，可直接進入後續的沉澱池（即斜管沉澱單元30），從而通過「生物作用」促進絮凝過程。斜管沉澱單元30通過投加混凝劑使原水中的微小顆粒碰撞結大，經斜管沉澱，實現原水濁度的降低。經濁度降低後的原水進入到炭砂濾池單元40，臭氧氧化和炭砂過濾單元中的協同效應，通過吸附作用和生物處理，進一步降低水中的氨氮、微汙染有機物、色度、嗅味等，並提高出水的生物穩定性。該炭砂濾池單元40可大大降低後續超濾膜單元50 「有機汙染」的可能性。砂層的使用，可有效截留水中的剩餘濁度、脫落生物膜和碎炭顆粒，有效降低後續膜處理的負荷。超濾膜單元50可對水中濁度、細菌、藻類和孢囊等進行高效去除，因此，可大大降低消毒劑的投加量，從而降低產生大量消毒副產物的風險。
本實用新型提供的高效組合處理系統的具體工藝流程為：原水10先採用生物濾池單元20進行曝氣反應，反應後的出水進入斜管沉澱單元30，沉後水經臭氧處理後進入炭砂濾池單元40，濾後水進入超濾膜單元50進行膜濾，膜濾後出水經下疊清水池60調蓄後最終由二級泵房70送入配水管網80。
在原水水質較好的情況下，可對生物濾池單元20或炭砂濾池單元40或超濾膜單元50分別進行超越。
採用本實用新型的高效組合處理系統的一個工程實例，經過本系統的處理，當原水氨氮值在1.5~3.5mg/L波動時，出水氨氮數據均控制在0.5mg/L以下，同時對於濁度也有25~30%的去除。而採用常規處理，對氨氮的去除僅為20%~30%。由於生物作用促進絮凝，本系統中的絮體顆粒形成優於常規處理裝置，可有效降低20~30%的藥耗。超濾膜系統的應用，使得本裝置出水的濁度均小於0.2NTU，優於常規裝置的0.5 NTU控制值。
綜上所述，本實用新型提供的高效組合處理系統採用生物預處理—混凝沉澱—後臭氧—炭砂過濾—膜處理系統各單元的組合，能有效處理常規處理仍不能滿足出水水質標準的微汙染原水。
儘管本實用新型的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本實用新型的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容後，對於本實用新型的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本實用新型的保護範圍應由所附的權利要求來限定。