专利名称：微污染水源水的处理系统及处理方法
技术领域：
本发明涉及水的处理，具体涉及吸附法，光照法，沉淀法及氧化法的多级处理。
背景技术：
现有技术中对微污染水源水的处理主要采用常规给水处理工艺，即a.混 凝一沉淀一过滤一消毒，b.混凝一沉淀一活性炭滤池一消毒，c.预氯化等，主要 用于城巿自来水厂的净化处理，其不足之处是对微污染水源水的处理能力比较 有限，当水源水浊度很高或者由于暴雨使得水源水水质发生突变时，出水的浊 度会超标；对游离性细菌病毒的控制完全依靠在出水中加氯消毒；当进水有机 物含量高时，必须增加氯的投加量来保证出水细菌学指标达到饮用水要求，不 但难以有效地去除水中微污染物，而且会产生较高浓度的副产物，对人体存在 潜在危害，可能造成处理后水的毒理学安全性降低，出水水质无法满足饮用需 要。发明内容本发明的目的是提供一种微污染水源水的处理系统及处理方法，有效地去 除水中微污染物，降低处理后的副产物的浓度，提高处理后水的毒理学安全性。本发明是一种微污染水源水的处理系统及处理方法，有一个存放水源水的 配水箱1，配水箱1通过管道及安装在管道上的第一水泵V与安装在较高水位 的高水位箱2联接，高位水箱2通过一管道与位于低处的加药反应池3联接， 加药反应池3中安装有一用于搅拌药剂的第一桨板3',加药反应池3上端开有 填加药剂的加药口3〃，加药反应池3通过一管道与紫外光反应器4联接，在 紫外光反应器4上端盖上开有用于尾气排放的排气孔4',紫外光反应器4通过 一管道与位于低处的活性炭吸附池5联接，活性炭吸附池5通过一管道及管道 上安装的第二水泵6与混凝沉淀池7联接，在混凝沉淀池7中安装一用于搅拌混凝剂的第二桨板7'，在混凝沉淀池7上端盖上开有一用于填加混凝剂的填料口 8，混凝沉淀池7又通过一管道及管道上安装的进水阀9与虹吸滤池10联接， 虹吸滤池10通过一管道及管道上安装的出水阀16与位于低处的清水池11联 接。用于以上所述微污染水源水的处理系统的微污染水源水的处理方法，其步 骤为(1 )用第一水泵V将配水箱1中的水源水由配水箱1输送入高位水箱2, 在高位水箱2中的水靠自重流入加药反应池3中，通过加药口 3〃向加药反应 池3中通入高锰酸钾复合药剂，由第一桨板3'进行搅拌，充分反应后静置；(2) 加药反应池3中的水经一管道进入紫外光反应器4中，通过紫外灯 管光照一定时间后完成预氧化过程；(3) 紫外光反应器4中的水经由 一管道流入位于低处的活性炭吸附池5中 进行吸附；(4) 活性炭吸附池5中的水经由 一管道及安装在该管道上的第二水泵6输 送到混凝沉淀池7中，混凝剂经由用于填加混凝剂的填料口 8填加到混凝沉淀 池7，由第二桨板7'进行搅拌，反应一段时间后停止搅拌，开始静置沉淀；(5) 在混凝沉淀池7中经静置沉淀后的水经由一管道及管道上安装的进水 阀9进入虹吸滤池10,进行间歇过滤消毒，然后经由一管道及安装在该管道上 的出水阀16进入清水池11。本发明的有益之处是，釆用的高锰酸钾复合药剂/紫外光催化氧化新技术 明显优于现有技术常规工艺加药氧化的效果，高锰酸钾复合药剂的氧化作用与 紫外光氧化产生了协同氧化的强化效果，同时紫外光照射对高锰酸钾还原的中 间价态锰的氧化物产生了催化氧化作用，提高了氧化剂的氧化效率，而且高锰 酸钾复合药剂还起到了 一定的吸附和强化助凝的效果，药剂反应所导致的副作 用比较小，使用安全性得到提高。
图1是本发明的系统框图。
具体实施方式
如图1所示，本发明是一种微污染水源水的处理系统，有一个存放水源水 的配水箱1,配水箱1通过管道及安装在管道上的第一水泵1'与安装在较高水位的高水位箱2联接，高位水箱2通过一管道与位于低处的加药反应池3联接， 加药反应池3中安装有一用于搅拌药剂的第一桨板3'，加药反应池3上端开有 填加药剂的加药口3〃，加药反应池3通过一管道与紫外光反应器4联接，在 紫外光反应器4上端盖上开有用于尾气排放的排气孔4',紫外光反应器4通过 一管道与位于低处的活性炭吸附池5联接，活性炭吸附池5通过一管道及管道 上安装的第二水泵6与混凝沉淀池7联接，在混凝沉淀池7中安装一用于搅拌 混凝剂的第二桨板7',在混凝沉淀池7上端盖上开有一用于填加混凝剂的填料 口 8，混凝沉淀池7又通过一管道及管道上安装的进水阀9与虹吸滤池10联接， 虹吸滤池10通过一管道及管道上安装的出水阀16与位于低处的清水池11联 接。如图1所示，有一管道及安装在该管道上的反冲洗水阀12，其一端抽在虹 吸滤池10的底部，另一端与安装在高处的清水高位水箱14联结；有一管道及 安装在该管道上的反冲洗气阀13,其一端抽在虹吸滤池10的底部，另一端与 安装在高处的鼓风机15联结。本发明的虹吸滤池滤床的再生是用反冲洗方法实 现的，在反冲洗过程之前，打开反冲洗气阀13,空气自鼓风机15鼓入虹吸滤 池10的底部，吹松吸附在滤床上的杂质，避免堵塞，减少反冲洗阻力，关闭反 冲洗气阀13，打开反冲洗水阀12，清水自高位水箱14进入虹吸滤池10的底 部，由下而上开始反冲洗，通过出水带走吹松的杂质，完成滤床的再生。用于以上所述微污染水源水的处理系统的微污染水源水的处理方法，其步(1)用第一水泵1'将配水箱1中的水源水由配水箱1输送入高位水箱2， 在高位水箱2中的水靠自重流入加药反应池3中，通过加药口 3〃向加药反应 池3中通入高锰酸钾复合药剂，由第一桨板3'进行搅拌，充分反应后静置；(2 )加药反应池3中的水经一管道进入紫外光反应器4中，通过紫外灯管 光照一定时间后完成预氧化过程；(3) 紫外光反应器4中的水经由 一管道流入位于低处的活性炭吸附池5中 进行吸附；(4) 活性炭吸附池5中的水经由 一管道及安装在该管道上的第二水泵6输 送到混凝沉淀池7中，混凝剂经由用于填加混凝剂的填料口 8填加到混凝沉淀 池7，由第二桨板7'进行搅拌，反应一段时间后停止搅拌，开始静置沉淀；(5) 在混凝沉淀池7中经静置沉淀后的水经由一管道及管道上安装的进水 阀9进入虹吸滤池10,进行间歇过滤消毒，然后经由一管道及安装在该管道上 的出水阀16进入清水池11。以下四个实施例均以某水库水作为饮用水源的水厂配水池的微污染水源水 处理作进一步描述。 实施例1:配水箱1内的微污染水源水的温度为18 ~ 20°C ，嗅味2级，浊度平均在11 ~ 45NTU，色度达到60度，PH值在6.8 7.4, COD含量62mg/L，在微污染水 源水进入加药反应池3后，通过加药口 3"向池内加入1.5mg/L高锰酸钾复合 药剂(复合药剂配比2:1:1 )氧化水中部分无机、有机污染物，降低水体的浊 度，充分反应3分钟后，出水进入紫外光反应器4，紫外光反应器4为环型内 管式，紫外光源位于反应器的中央，灯管外有有机玻璃套管使灯管与水不接触， 通过紫外光反应器4内的30W紫外灯在波长253.7nm内的光照强化氧化水中 某些难降解的有机物，去除水中的色度，约90分钟后完成预氧化过程；紫外光 反应器4的出水随后进入活性炭吸附池5,在池内投加15 mg/L活性炭进行吸 附，然后出水进入混凝沉淀池7，釆用聚合氯化铝混凝剂，投加量30mg/L左 右，去除剩余大分子有机物、胶体物质、悬浮固体和水中的浊度、色度，再沉 淀出水随后进入虹吸滤池10,经过过滤处理再结合消毒后达到出水水质要求。 经过该工艺处理后出水浊度去除率大于65%，色度去除率为86%, COD浓度 小于16 mg/L。实施例2:配水箱1内的微污染水源水的温度为18 ~ 20°C ，嗅味2级，浊度平均在11 ~ 45NTU，色度达到60度，PH值在6.8 7.0, COD含量62mg/L，微污染水源 水进入加药反应池3后，通过加药口 3〃向池内加入1.5mg/L高锰酸钾复合药 剂(复合药剂配比2:1:1 )氧化水中部分无机、有机污染物，降低水体的浊度， 充分反应3分钟后，出水进入紫外光反应器4，通过反应器内10W紫外灯在波 长254nm内的光照强化氧化水中某些难降解的有机物，去除水中的色度，约120 分钟后完成预氧化过程；紫外光反应器4的出水随后进入活性炭吸附池5，在池 内投加15mg/L活性炭进行吸附，然后出水进入混凝沉淀池7，采用聚合氯化 铝混凝剂，投加量30mg/L,去除剩余大分子有机物、胶体物质、悬浮固体和水 中的浊度、色度，再沉淀出水随后进入虹吸滤池10,经过过滤处理再结合消毒 后达到出水水质要求。经过该工艺处理后出水浊度去除率大于60%,色度去除 率为69%， COD浓度小于34mg/L。实施例3:配水池内微污染水源水的温度为18~20°C,嗅味2级，浊度平均在11 45,，色度达到60度，PH值在6.8 7.2， COD含量62mg/L，进入加药反 应池3后，通过加药口 3〃向池内加入2.6mg/L高锰酸钾复合药剂(复合药剂 配比3:1:1 )氧化水,中部分无机、有机污染物，降低水体的浊度，充分反应8分 钟后，出水进入紫外光反应器4，通过反应器内30W紫外灯在波长253.7nm内 的光照强化氧化水中某些难降解的有机物，去除水中的色度，约90分钟后完成 预氧化过程；紫外光反应器4的出水随后进入活性炭吸附池5，在池内投加 20mg/L活性炭进行吸附，然后出水进入混凝沉淀池7，釆用聚合氯化铝混凝剂， 投加量50 70mg/L，去除剩余大分子有机物、胶体物质、悬浮固体和水中的 浊度、色度，再沉淀出水随后进入虹吸滤池10，经过过滤处理再结合消毒后达 到出水水质要求。经过该工艺处理后出水浊度去除率大于90%,色度去除率为 95%, COD浓度小于12 mg/L。实施例4:配水箱1内的微污染水源水的温度为18 2CrC，嗅味2级，浊度平均在11 ~ 45NTU，色度达到60度，PH值在6.8 7.2， COD含量62mg/L，微污染水源 水进入加药反应池3后，通过加药口 3〃向池内加入2.6mg/L高锰酸钾复合药 剂(复合药剂配比3:1:1 )氧化水中部分无机、有机污染物，降低水体的浊度， 充分反应8分钟后，出水进入紫外光反应器4，通过反应器内10W紫外灯在波 长254nm内的光照强化氧化水中某些难降解的有机物，去除水中的色度，约120 分钟后完成预氧化过程；紫外光反应器4的出水随后进入活性炭吸附池5，在池 内投加20mg/L活性炭进行吸附，然后出水进入混凝沉淀池7，釆用聚合氯化铝 混凝剂，投加量50 70mg/L，去除剩余大分子有机物、胶体物质、悬浮固体 和水中的浊度、色度，再沉淀出水随后进入虹吸滤池10，经过过滤处理再结合 消毒后达到出水水质要求。经过该工艺处理后出水浊度去除率大于80%,色度 去除率为82%， COD浓度小于28 mg/L。
权利要求
1. 微污染水源水的处理系统，有一个存放水源水的配水箱(1)，配水箱(1)通过管道及安装在管道上的第一水泵(1′)与安装在较高水位的高水位箱(2)联接，其特征在于高位水箱(2)通过一管道与位于低处的加药反应池(3)联接，加药反应池(3)中安装有一用于搅拌药剂的第一桨板(3′)，加药反应池(3)上端开有填加药剂的加药口(3″)，加药反应池(3)通过一管道与紫外光反应器(4)联接，在紫外光反应器(4)上端盖上开有用于尾气排放的排气孔(4′)，紫外光反应器(4)通过一管道与位于低处的活性炭吸附池(5)联接，活性炭吸附池(5)通过一管道及管道上安装的第二水泵(6)与混凝沉淀池(7)联接，在混凝沉淀池(7)中安装一用于搅拌混凝剂的第二桨板(7′)，在混凝沉淀池(7)上端盖上开有一用于填加混凝剂的填料口(8)，混凝沉淀池(7)又通过一管道及管道上安装的进水阀(9)与虹吸滤池(10)联接，虹吸滤池(10)通过一管道及管道上安装的出水阀(16)与位于低处的清水池(11)联接。
2、 根据权利要求1所述的微污染水源水的处理系统，其特征在于有一管道及安 装在该管道上的反冲洗水阀(12)，其一端抽在虹吸滤池(10)的底部，另一 端与安装在高处的清水高位水箱(14)联结。
3、 根据权利要求1所述的微污染水源水的处理系统，其特征在于有一管道及安 装在该管道上的反冲洗气阀(13)，其一端抽在虹吸滤池(10)的底部，另一 端与安装在高处的鼓风机(15)联结。
4、 用于权利要求1所述微污染水源水的处理系统的微污染水源水的处理方法， 其步骤为(1)用第一水泵(1')将配水箱(1)中的水源水由配水箱(1)输送入高 位水箱(2),在高位水箱(2)中的水靠自重流入加药反应池(3)中，通过加 药口 (3〃 )向加药反应池(3)中通入高锰酸钾复合药剂，由第一桨板(3') 进行搅拌，充分反应3或8分钟后静置；(2) 加药反应池(3)中的水经一管道进入紫外光反应器(4)中，通过紫 外灯管光照90或120分钟后完成预氧化过程；(3) 紫外光反应器(4)中的水经由一管道流入位于低处的活性炭吸附池(5) 中进行吸附；(4) 活性炭吸附池(5)中的水经由一管道及安装在该管道上的第二水泵(6) 输送到混凝沉淀池(7)中，混凝剂经由用于填加混凝剂的填料口 (8)填 加到混凝沉淀池(7)中，由第二桨板(7')进行搅拌，反应一段时间后停止搅 拌，开始静置沉淀；(5) 在混凝沉淀池(7)中经静置沉淀后的水经由一管道及管道上安装的 进水阀(9)进入虹吸滤池(10),进行间歇过滤消毒，然后经由一管道及安装 在该管道上的出水阀(16)进入清水池(11 )。
全文摘要
微污染水源水的处理系统及处理方法，高位水箱通过管道与位于低处的加药反应池联接，加药反应池上端开有填加药剂的加药口，加药反应池通过管道与紫外光反应器联接，紫外光反应器通过管道与位于低处的活性炭吸附池联接，活性炭吸附池通过管道与混凝沉淀池联接，在混混凝沉淀池又通过管道与虹吸滤池联接，虹吸滤池通过管道与位于低处的清水池联接；其方法的为用水泵将配水箱中的水源水输送入高位水箱，在高位水箱中的水靠自重流入加药反应池中，向加药反应池中通入高锰酸钾复合药剂，充分反应后静置，然后进入紫外光反应器中，通过紫外灯管光照后完成预氧化过程，然后流入活性炭吸附池中进行吸附，然后输送到混凝沉淀池中，混凝剂填加到混凝沉淀池中，反应后静置沉淀，然后进入虹吸滤池，进行间歇过滤消毒，然后进入清水池。
文档编号C02F1/28GK101254986SQ20071001790
公开日2008年9月3日 申请日期2007年5月9日 优先权日2007年5月9日
发明者俞树荣, 冯辉霞, 张国宏, 李春雷, 刚 谢, 霞 赵, 雒和明 申请人:兰州理工大学