本发明涉及地表水深度处理技术领域，尤其涉及一种轻污染水体净化处理方法及装置。
背景技术：
随着国民经济的快速发展，河湖水体污染、富营养化越来越严重。我国现阶段面临着水资源短缺、水环境恶化的问题。尤其是能满足日常生产生活的水资源日益短缺。如何净化轻度污染的河湖水变为日常生产生活用水，解决人们的用水问题，是目前人们急需解决的问题。浙江省要求到2017年底，全省彻底消除劣ⅴ类水的行动方案，巩固改善水环境质量，保持河流、湖泊、池塘、沟渠等各类水域水体洁净，实现环境整洁优美、水清岸绿。
目前的深度处理工艺主要为臭氧-活性炭吸附工艺，此工艺结合了臭氧氧化、活性炭吸附、微生物吸附作用。然而，由于不同微污染水源中的有机物种类、突发污染物种类的不同，使所用的臭氧-活性炭工艺运行参数也千差万别，导致了目前深度处理效果仍然不理想。
申请号为02128903.4的专利《超滤-射流补臭氧-紫外二次激发产生自由基净化微污染水源水的技术和工艺》公开了在紫外消毒的同时二次激发水中的溶解氧和臭氧，生成具有强氧化性的自由基，可以杀死各种病原体去除悬浮物等，但不能去除轻污染地表水中的氨氮；涉及超滤处理轻污染水的专利如《针对饮用水处理的组合式超滤膜法处理装置》200420109820.6实用新型为消毒方式与超滤组合的优化，未涉及生化处理，也不能去除水中的氨氮；专利《一种处理微污染地表水的方法及装置》200910087209.5，采用了生物滤池-混凝沉淀-超滤膜组合工艺处理微污染地表水的工艺方法，有效的降低了水体中的氨氮、有机物、浊度等污染指标，产水通量也得到了提升，但系统的负荷较低，水体中污染物主要通过传统生物滤池来降解，混凝沉淀及膜过滤本身并没有明显去除率，传统生物滤池受到冲击后，无后续工艺进行深度处理，外置式超滤膜系统对预处理要求高，且易发生污染堵膜现象。
因此，提供一种技术要求低、投资小、通量大、抗冲击性强，能够对河湖等地表水资源进行深度净化处理的方案具有积极意义。
技术实现要素：
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种通量大、抗冲击性强，能够对河湖等地表水资源进行深度净化处理的工艺的轻污染水体净化处理方法及装置。
为实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案：
一种轻污染水体净化处理方法，包括如下步骤：
1）轻污染水体经格栅过滤，截留较大颗粒的杂质、异物，再经原水泵提升至沉淀池沉淀，通过加入混凝剂，进一步去除砂砾和tp；
2）沉淀池依靠重力自流出水进入第一中间水箱，并投加碳源提高碳氮比，以增加可生化性，然后经提升泵进入高效生物滤池；
3）高效生物滤池内进行硝化和反硝化作用，去除有机物，出水进入第二中间水箱，第二中间水箱中的水部分回流至第一中间水箱进行循环处理，第二中间水箱中的水定期对高效生物滤池进行反洗，所述有机物包括氨氮、tn、cod；
4）第二中间水箱中的出水，经提升泵进入浸没式超滤设备进行膜过滤，超滤设备通过抽吸泵负压产水，产水压力在-0.01mpa~-0.2mpa之间，产水通量在15l/m2.h~100l/m2.h之间；
5）超滤产水进入臭氧接触塔，通过高级氧化作用进一步去除水中有机物，臭氧接触塔出水达标排放。
轻污染水体（包括江河、湖泊等地表水，污染物指标在以下范围内：浊度20~40ntu，codcr30~60mg/l，氨氮5~15mg/l，ph6-9，bod510~20mg/l，tp1~2mg/l，tn10~20mg/l），经过格栅过滤、混凝沉淀、高效生物滤池（baf）、超滤膜过滤、臭氧高级氧化处理，有效地去除了水体中的有机物、氨氮、tp（总磷）等污染物，对浊度、色度有明显的去除效果，并且出水水质稳定、通量大，达到且优于地表4类水排放标准。
作为优选，步骤（3）所述的高效生物滤池依次包括dn池和cn池，dn池进行反硝化作用，cn池进行硝化作用，高效生物滤池采用沸石、矿渣或/和陶粒作为填料。使用bafdn池（前置式反硝化生物滤池）和bafcn池（曝气生物滤池），与传统生物滤池相比，增加了回流作用，对污染物的去除率更高，抗冲击性强，出水水质优于传统生物滤池。
作为优选，步骤1）所述的格栅为中精细格栅，过滤精度0.5mm~1mm。格栅过滤，截留较大颗粒的杂质、异物。
作为优选，步骤1）所述的混凝剂为硫酸铝、氯化铁、硫酸亚铁、铝酸钠、聚合氯化铝中的一种或几种混合。混凝剂进一步去除砂砾、部分中分子大分子有机物和tp（总磷）。
作为优选，步骤4）所述的浸没式超滤设备外部设有超滤反洗曝气系统，并且曝气强度为在0.2～0.4m³/m²·min。曝气强度高，可以避免污染物在膜丝表面聚积，有效减轻膜污染程度。
作为优选，步骤4）所述的浸没式超滤装置采用中空纤维复合膜，膜材料为pvdf。中空纤维膜拉伸强度大于15mpa，高强度的中空纤维复合膜可以适应高的曝气强度，不会断丝，有利于避免污染物堆积，产水水质稳定，有效提升了膜通量，与传统超滤膜相比使用寿命长，抗氧化、抗污染性能更好。
作为优选，步骤5）中臭氧用量为2～20mg/l。进一步提升了整个系统的稳定性以及对污染物的去除效率，能承受更高的进水水质条件，对于进水水质出现的异常波动也能有效应对。
一种轻污染水体净化处理装置，依次包括集水池、格栅、沉淀池，还包括顺次连接的第一中间水箱、高效生物滤池、第二中间水箱、浸没式超滤设备、臭氧接触塔、清水箱，其中第二中间水箱出水口还连接到第一中间水箱入水口进行循环处理，及连接到高效生物滤池出水口进行反洗，清水箱出水口还连接到浸没式超滤设备的出水口进行反洗，高效生物滤池底部连接滤池曝气及反冲洗系统，浸没式超滤设备底部连接超滤反洗曝气系统。
作为优选，在格栅、沉淀池之间设置投放混凝剂的加药系统。
作为优选，高效生物滤池依次包括dn池和cn池。
本发明的一种轻污染水体净化处理方法及装置，针对普遍受到不同程度轻污染的水体，通过混凝沉淀物化处理与高效生物滤池、超滤膜过滤、臭氧高级氧化有机结合起来，能够使出水稳定且优于地表4类水排放标准，具有通量大、抗冲击性强、处理效果好、可持续稳定运行且技术要求低、投资小的优点，能够对河湖等地表水资源进行有效的深度净化处理。
附图说明
图1为本发明实施例所述一种轻污染水体净化处理装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合图1与具体实施方式对本发明做进一步的说明。
一种轻污染水体净化处理方法，包括如下步骤：
1）轻污染水体（湖泊水），其codcr为56mg/l，氨氮为18mg/l，tp为2.1mg/l，浊度为38ntu，经格栅（中精细格栅，精度为1mm）过滤，截留较大颗粒的杂质、异物，再经原水泵提升至沉淀池沉淀，通过加入混凝剂硫酸铝、氯化铁，进一步去除砂砾、部分中分子大分子有机物和tp，出水tp降至0.48mg/l；
2）沉淀池依靠重力自流出水进入第一中间水箱，并投加碳源提高碳氮比，以增加可生化性，然后经提升泵进入高效生物滤池；
3）高效生物滤池依次包括dn池和cn池，dn池进行反硝化作用，cn池进行硝化作用，去除有机物。高效生物滤池采用沸石、矿渣和陶粒作为填料。出水进入第二中间水箱，第二中间水箱中的水部分回流至第一中间水箱进行循环处理，回流比为200%，第二中间水箱中的水定期对高效生物滤池进行反洗，同时在高效生物滤池底部设有排泥装置，定期对生物滤池排泥，所述有机物包括氨氮、tn、cod，高效生物滤池出水cod为20mg/l，氨氮为0.89mg/l，tp为0.09mg/l，浊度为8.65ntu；
4）第二中间水箱中的出水，经提升泵进入浸没式超滤设备进行膜过滤，浸没式超滤装置采用中空纤维复合膜，膜材料为pvdf，其通过抽吸泵负压产水，产水压力在-0.01mpa~-0.2mpa之间，产水通量在15l/m2.h~100l/m2.h之间，产水浊度能降至0.12ntu；所述的浸没式超滤设备外部设有超滤反洗曝气系统，并且曝气强度为在0.2～0.4m³/m²·min。
5）超滤产水进入臭氧接触塔，通过高级氧化作用进一步去除水中有机物，臭氧用量为10mg/l，臭氧接触塔出水达标排放。产水cod达到15mg/l，氨氮达到0.89mg/l，tp达到0.09mg/l，浊度达到0.12ntu。
一种轻污染水体净化处理装置，如附图1所示，依次包括集水池1、格栅2、沉淀池3，在格栅2、沉淀池3之间设置投放混凝剂的加药系统12，还包括顺次连接的第一中间水箱4、高效生物滤池5、第二中间水箱6、浸没式超滤设备7、臭氧接触塔8、清水箱9，其中第二中间水箱6出水口还连接到第一中间水箱4入水口进行循环处理，及连接到高效生物滤池5出水口进行反洗，清水箱9出水口还连接到浸没式超滤设备7的出水口进行反洗，高效生物滤池5依次包括dn池13和cn池14。高效生物滤池5底部连接滤池曝气及反冲洗系统10，浸没式超滤设备7底部连接超滤反洗曝气系统11。
通过格栅2的轻污染水体经过原水泵15抽提到斜板沉淀池3，第一中间水箱4与高效生物滤池5之间设有提升泵16；第二中间水箱6与第一中间水箱4之间有回流泵17；第二中间水箱6与浸没式超滤设备7之间设置有超滤进水泵18；斜板沉淀池3和第一中间水箱4之间、高效生物滤池16与第二中间水箱6之间、浸没式超滤设备、臭氧接触塔、清水箱之间均通过管道、阀门连接（图中未示出）
综上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围，凡依本申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。