一种给水厂用生物粉末活性炭循环净化系统的制作方法

本发明涉及给水处理领域，具体地说涉及一种用于给水厂应急处理、深度处理和特种水处理的生物粉末活性炭循环净化系统。

背景技术：

目前，地表水水质不断恶化，饮用水水质标准不断提高，传统水处理工艺不能满足人们对高质量饮用水水质的要求。有机污染物是我国大部分城市饮用水处理中所必须面对的问题之一，有机污染物特别是微量有毒有害污染物会严重影响居民的身体健康，如何经济有效安全的去除原水中的有机污染物是目前饮用水处理领域关注的热点。目前水厂实际生产中多通过增设预处理和深度处理方式改善有机物的去除效果，其中深度处理以臭氧活性炭和膜处理技术为两种最主要的应用形式。

粉末活性炭是活性炭的一种，具有良好的吸附性能，是良好的微生物繁殖载体。粉末活性炭在处理自来水改善水质中是一种非常有效的方法，其对腐植酸等天然有机物、异嗅类物质、内分泌干扰物、持久性有机污染物、藻类代谢产物、药物与个人护理品等吸附性能好，在水处理方面有很好的应用。粉末活性炭作为生物载体，其表面可生长细菌微生物，如在活性炭吸附池中好氧微生物提供较好的生长环境，活性炭表面细菌的生物活性降解水中污染物净化原水，可经济有效安全的去除原水中污染物，在一定程度上可使粉末活性炭再生，延长粉末活性炭的使用寿命和再生周期。

生物粉末活性炭的处理效果非常好，但因缺少合适的池型结构，生物粉炭泥收集循环不便的原因，目前在国内无大规模应用实例，单池大型化发展受到限制。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种适用于给水厂应急处理、深度处理和特种水处理的生物粉末活性炭循环净化系统，用于解决目前国内生物粉末活性炭接触池缺少合适的池型结构，粉炭泥收集循环不便，难以大规模应用，单池大型化发展受限制的问题。本发明提供的生物粉末活性炭循环净化组合池，池型布置合理紧凑，结构简单，造价低，管路少，占地面积小。

为了实现上述目的，本发明提供了一种给水厂用生物粉末活性炭循环净化系统，其包括：生物粉炭净化设备、生物粉炭驯化降解池及回流泵鼓风机房；

所述的生物粉炭净化设备为长条形推流式布置形式，其包括炭水混合池、生物粉炭吸附池、生物粉炭分离过渡池及生物粉炭沉淀分离池；所述的生物粉炭沉淀分离池包括出水管及设置在底部的生物粉炭泥排放管，该生物粉炭泥排放管连通到通过生物粉炭驯化降解池，用于将该生物粉炭沉淀分离池底部的粉炭泥回流排入生物粉炭驯化降解池，从而达到活性炭能循环使用的目的；

所述的生物粉炭驯化降解池包含菌种投加装置；

所述的回流泵鼓风机房包含鼓风机和回流泵，该回流泵通过管道连通所述的生物粉炭驯化降解池与炭水混合池。

上述的给水厂用生物粉末活性炭循环净化系统，其中，该系统包含两座对称间隔布置的生物粉炭净化设备。

上述的给水厂用生物粉末活性炭循环净化系统，其中，所述的生物粉炭驯化降解池及回流泵鼓风机房均设置在两座生物粉炭净化设备之间，且回流泵鼓风机房位于生物粉炭驯化降解池的后端。

上述的给水厂用生物粉末活性炭循环净化系统，其中，所述的炭水混合池包含新炭补充管，用于补充活性炭，以保证活性炭的浓度在设定的范围。

上述的给水厂用生物粉末活性炭循环净化系统，其中，所述生物粉炭吸附池内设置有曝气装置，使得粉末活性炭在生物粉炭吸附池内与水充分接触，且保持悬浮不沉降。

上述的给水厂用生物粉末活性炭循环净化系统，其中，所述生物粉炭吸附池内还设置上翻下翻的导流墙，使得粉末活性炭在生物粉炭吸附池内与水充分接触，且保持悬浮不沉降。

上述的给水厂用生物粉末活性炭循环净化系统，其中，所述的生物粉炭沉淀分离池还包含集水槽，优选不锈钢材料。

上述的给水厂用生物粉末活性炭循环净化系统，其中，所述的生物粉炭沉淀分离池还包含集水总渠道。

上述的给水厂用生物粉末活性炭循环净化系统，其中，所述的生物粉炭沉淀分离池还包含刮泥机。

上述的给水厂用生物粉末活性炭循环净化系统，其中，所述的生物粉炭驯化降解池还包含曝气装置，以对池内的粉炭泥进行曝气充氧，强化微生物作用，对粉炭上吸附的有机污染物进行充分降解。

本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本发明的生物粉末活性炭循环净化组合池，生物粉炭驯化降解池和回流泵鼓风机房位于中间，结构对称，施工简单，管路少，设施紧凑，占地面积小。

2、生物粉炭沉淀分离池底部的高浓度粉炭泥通过池底生物粉炭泥排放管就近重力排入生物粉炭驯化降解池，排放方式简单可靠，管理方便，能耗低。

3、生物粉末活性炭循环净化组合池将生物粉末活性炭循环使用，运行费用低，处理效果好。

4、生物粉炭吸附池内设置曝气装置和上翻下翻的导流墙，通过低曝气使得粉末活性炭在生物粉炭吸附池内与水充分接触，保持悬浮不沉降，无粉炭沉积的麻烦。

附图说明

图1是本发明的一种给水厂用生物粉末活性炭循环净化系统的平面结构示意图。

图2是图1的A-A线剖面图。

图3是图1的B-B线剖面图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

如图1-3所示，为本发明的一种给水厂用生物粉末活性炭循环净化系统，其包括两座生物粉炭净化设备15、一生物粉炭驯化降解池10及回流泵鼓风机房14。其中，生物粉炭驯化降解池10和回流泵鼓风机房14位于两座对称的生物粉炭净化设备15中间。

所述的生物粉炭净化设备15为长条形推流式布置形式，包括炭水混合池1、生物粉炭吸附池3、生物粉炭分离过渡池4和生物粉炭沉淀分离池5。

所述的生物粉炭驯化降解池10包含曝气装置11和菌种投加装置16。该曝气装置11优选为曝气管，用于对池内的高浓度粉炭泥进行曝气充氧，强化微生物作用，对粉炭上吸附的有机污染物进行充分降解，池内的高浓度粉炭泥浓度约为20~30g/L。

所述的回流泵鼓风机房14包含鼓风机12和回流泵13，该回流泵13设置在连通所述的生物粉炭驯化降解池10与炭水混合池1的回流管19上；所述的曝气装置11通过与之连接的鼓风机12鼓风曝气。

所述的生物粉炭驯化降解池10通过鼓风曝气充氧并投加优势菌种（通过菌种投加装置16投加）充分降解生物粉炭上吸附的污染物；生物粉炭驯化降解池10末端的生物粉炭泥通过回流泵13回流循环至生物粉炭净化设备15前端（即进口处）的炭水混合池1。

一些较优的实施例中，炭水混合池1内还安装有快速混合用搅拌机17和新炭补充管2，用于补充活性炭，以保证活性炭的浓度在设定的范围。

一些较优的实施例中，生物粉炭吸附池3内安装有曝气装置11和上翻下翻的导流墙18，使得粉末活性炭在生物粉炭吸附池内与水充分接触，且保持悬浮不沉降。

一些较优的实施例中，生物粉炭沉淀分离池5包括集水槽6（优选不锈钢集水槽）、集水槽下斜管20、集水总渠道7、出水管8、刮泥机19及设置在底部的生物粉炭泥排放管9，该生物粉炭泥排放管9连通到通过生物粉炭驯化降解池10，用于将该生物粉炭沉淀分离池5底部的高浓度粉炭泥就近重力排入排入生物粉炭驯化降解池10，从而达到活性炭能循环使用的目的。上述重力排放的驱动力为：生物粉炭驯化降解池10内的生物粉炭泥通过回流泵13回流循环至炭水混合池1，生物粉炭驯化降解池10内液位降低，生物粉炭沉淀分离池5内液位高于生物粉炭驯化降解池10，高浓度粉炭泥通过生物粉炭泥排放管9重力输送至生物粉炭驯化降解池10。

水处理时，待处理水进入炭水混合池1，与炭回流管19输送过来的回流生物粉炭泥和新炭补充管2补充的新炭混合，炭水混合池和生物粉炭吸附池内活性炭浓度约为1~3g/L。翻过堰后，待处理水进入生物粉炭吸附池3，在导流墙18的引导下上下翻滚，同时通过曝气装置11进行曝气，曝气强度为3~6L/( m²·s)，主要用于曝气扰动，使得粉末活性炭在生物粉炭吸附池内与水充分接触，且保持悬浮不沉降。然后，待处理水进入生物粉炭分离过渡池4，逐步过渡至生物粉炭沉淀分离池5，粉炭下沉，处理过的水向上，通过不锈钢集水槽6收集至集水总渠道7，流入出水管8后出水。下沉的粉炭通过刮泥机19刮至生物粉炭沉淀分离池5底部中间，即为高浓度粉炭泥（浓度约为20~30g/L），该高浓度粉炭泥通过生物粉炭泥排放管9重力排放至生物粉炭驯化降解池10，在生物粉炭驯化降解池10内通过曝气装置11鼓风曝气充氧（曝气强度为15~20L/(m²·s)），强化微生物作用，降解生物粉炭泥吸附的污染物，在生物粉炭驯化降解池10内可通过优势菌种投加管16投加菌种，生物粉炭驯化降解池10末端的生物粉炭泥通过回流泵鼓风机房14内的生物粉炭回流泵13增压循环至炭水混合池1，与待处理水混合，鼓风机12向曝气装置11提供气源。

综上所述，本发明提供的给水厂用生物粉末活性炭循环净化系统的池型布置合理紧凑，结构简单，造价低，管路少，占地面积小，处理效率高，可广泛应用于大型给水厂泥沙沉淀后水的深度处理。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。