一种微污染源水深度处理工艺和系统的制作方法
【专利摘要】本发明一种微污染源水深度处理工艺和系统，所述工艺包括如下步骤，步骤1，被微污染的原水通过臭氧进行氧化预处理后得到氧化后原水；步骤2，对氧化后原水进行初次过滤，通过物理吸附去除悬浮物得到初滤原水；步骤3，将初滤原水依次通过砂层的物理吸附和微生物膜的生物降解后得到饮用原水；步骤4，将饮用原水通过活性炭过滤并经紫外线消毒后完成微污染源水深度处理，输送给用户使用。所述系统包括依次连接的原水供应装置，臭氧预处理装置，粗滤处理装置，微生物降解装置，活性炭过滤装置和集水消毒装置。本发明集合了臭氧氧化、物理吸附、微生物降解和活性炭物理化学吸附为一体。总体工艺方法合理，操作简单，结构设计巧妙，安全高效。
【专利说明】
一种微污染源水深度处理工艺和系统
技术领域
[0001]本发明涉及水净化技术领域，具体为一种微污染源水深度处理工艺和系统。
【背景技术】
[0002]微污染源水是指饮用水水源由于受到污染，部分物理、化学及微生物指标超过《地面水环境质量标准》中关于生活饮用水源水水质要求。这类水所含的污染物种类多、性质复杂，但浓度较低，通过特殊工艺处理之后仍可作为水源水使用。
[0003]2014年中国水资源公报显示，河流水质中I类水占评价河长的5.9%，Π类水占43.5%，ΙΠ类水占23.4%，IV类水占10.8%，V类水占4.7%，劣V类水占11.7%，水质状况总体为中；湖泊水质中I?Μ类水占评价湖泊总数的32.2 %，IV?V类水占47.1 %，劣V类水占2 0.7 %，大部分湖泊处于富营养状态；水库水质中I?m类水库占评价水库总数的80.8 %，IV?V类水占14.7 %，劣V类水占4.5 %，处于中营养状态的水库，占评价湖泊总数的62.7%，处于富营养状态的湖泊，占评价湖泊总数的37.3%，水体受污染现象正在逐步加剧，水质正在逐渐恶化。
[0004]现有的水处理方式对微污染水中的天然有机物(腐殖质、微生物分泌物、溶解的动物组织及动物废弃物等)和人工合成有机物(大多数为有毒有机污染物)去除率低，且对水质的变化的适应性差。加之，近年来，水体中发现了消毒副产物、内分泌干扰物等新兴污染物，这类污染物具有很高的稳定性、难以降解并易于在生态系统中富集，常规的水处理工艺技术已经远远的不能满足人们对饮用水安全的需求。
【发明内容】
[0005]针对现有技术中存在的水源污染加剧、水质超标、维护管理不方便等问题，本发明提供一种微污染源水深度处理工艺和系统，用以解决以上问题，提高饮水安全性。
[0006]本发明是通过以下技术方案来实现:
[0007]—种微污染源水深度处理工艺，包括如下步骤，
[0008]步骤I，被微污染的原水通过臭氧进行氧化预处理后得到氧化后原水；
[0009]步骤2，对氧化后原水进行初次过滤，通过物理吸附去除悬浮物得到初滤原水；
[0010]步骤3，将初滤原水依次通过砂层的物理吸附和微生物膜的生物降解后得到饮用原水；
[0011]步骤4，将饮用原水通过活性炭过滤并经紫外线消毒后完成微污染源水深度处理，输送给用户使用。
[0012]优选的，步骤2中采用分为两层石英砂进行初次过滤，使出水浊度将至10度以下；按水流方向两层石英砂粒径由大到小布置，粒径分别为10?20mm和5?1mm，砂层厚度分别至少为30cm和40cm。
[0013]优选的，步骤3中砂层采用采用粒径0.3?0.5mm，厚度至少Im的石英砂层；水处理稳定后，在石英砂层表面形成一层具有生物活性的生物膜用于生物降解。
[0014]一种微污染源水深度处理系统，包括依次连接的原水供应装置，臭氧预处理装置，粗滤处理装置，微生物降解装置，活性炭过滤装置和集水消毒装置；
[0015]所述的原水供应装置包括用于储存原水的原水池和连接在原水池出水口的进水栗;
[0016]所述的臭氧预处理装置包括对原水进行氧化的臭氧接触池;臭氧接触池的上部连接进水栗，底部设置臭氧通入接口和氧化后原水出水管；
[0017]所述的粗滤处理装置包括粗滤池，以及按水流方向依次设置在粗滤池中的粗滤池承托层和粗滤池石英砂;粗滤池的底部连接氧化后原水出水管，上部设置初滤原水出水管；
[0018]所述的微生物降解装置包括用于进行物理吸附和生物降解的慢速生物滤池，以及按水流方向依次设置在慢速生物滤池中的慢速生物滤池石英砂和慢速生物滤池承托层;慢速生物滤池顶部设置连接初滤原水出水管的布水管，布水管下方间隔设置呈开孔圆盘状的布水盘，布水盘与慢速生物滤池石英砂层间隔设置;慢速生物滤池承托层中设置有用于出水的慢速生物滤池配水系统；
[0019]所述的活性炭过滤装置包括活性炭滤池，以及依次设置在活性炭池中的活性炭和活性炭滤池承托层;活性炭滤池上部设置与慢速生物滤池配水系统连接的进水端，活性炭滤池承托层中设置有用于出水的活性炭滤池配水系统；
[0020]所述的集水消毒装置包括通过进水管与活性炭滤池配水系统连接的集水池，以及设置在集水池进水管上的紫外线消毒装置。
[0021 ]优选的，粗滤池承托层采用采用粒径20?40mm，厚度至少为20cm的鹳卵石;粗滤池石英砂按水流方向粒径由大到小分两层设置，两层粒径分别为10?20mm和5?1mm，两层厚度至少分别为30cm和40cm;
[0022]慢速生物滤池石英砂采用粒径0.3?0.5mm，厚度至少Im的石英砂;慢速生物滤池承托层采用20?40mm，厚度至少20cm的鹳卵石;所述的慢速生物滤池承托层上部覆盖至少2cm的无纺布。
[0023]优选的，活性炭滤池承托层采用20?40mm，厚度至少20cm的鹳卵石。
[0024]优选的，臭氧接触池顶部设置有臭氧破坏器;臭氧通入接口的输出端设置陶瓷扩散器，输入端连接臭氧发生器，臭氧发生器输入端连接氧气瓶。
[0025]进一步，还包括反冲洗装置;所述的反冲洗装置包括并联设置的反冲洗水栗和鼓风机，以及用于收集反冲洗废水的废水池;反冲洗水栗的输出端连接集水池;反冲洗水栗和鼓风机的输出端经同一管道分别与慢速生物滤池配水系统和活性炭滤池配水系统的出口连接;慢速生物滤池的上部通过溢流管连接到废水池，活性炭滤池通过进水管连接到废水池，粗滤池底部通过反冲洗管路连接废水池。
[0026]再进一步，还包括控制装置;所述的控制装置包括用于控制整个处理系统的运行、暂停、反冲洗和停止的自控箱，用于发出信号提示的警铃，以及通过信号线与自控箱进行交互的监控部件；
[0027]所述的监控部件包括，设置在进水水栗出水管路上的进水栗信号阀和流量计，设置在臭氧发生器臭氧输出管路上的气体流量计，设置在氧气瓶输出管路上的电磁阀，设置在氧化后原水出水管上的臭氧接触池出水信号阀，设置在慢速生物滤池配水系统出水管路上的慢速生物滤池出水信号阀，设置在活性炭滤池配水系统出水管路上的活性炭滤池出水信号阀，设置在集水池进水管路上游的集水池进水信号阀和浊度自控仪，设置在集水池出水管路上的出水阀，设置在集水池中的液位控制仪，用于控制紫外线消毒装置的开启和关闭的紫外线消毒装置控制器，用于控制鼓风机的开启和关闭的鼓风机信号阀，设置在活性炭滤池反冲洗回路上的活性炭滤池反冲洗信号阀，设置在慢速生物滤池反冲洗回路上的慢速生物滤池反冲洗信号阀，以及设置在粗滤池反冲洗管路上的粗滤池排水信号阀。
[0028]再进一步，慢速生物滤池配水系统和活性炭滤池配水系统均还用于反冲洗配水；两者均采用大阻力配水系统，其包括中间设置的横干管，以及在横干管两侧连通设置的若干根相互平行的支管;横干管和支管下方开孔。
[0029]与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果:
[0030]本发明所述工艺集合了臭氧氧化、物理吸附、微生物降解和活性炭物理化学吸附为一体。臭氧氧化预处理增强了对水质变化的适应性，提高有机污染物的去除率，扩大了处理工艺的应用范围；向上流粗滤使处理工艺适用于高浊度原水;活性炭滤池提高了出水的安全可靠性，也可以作为一种水质变化的应急措施;采用紫外线消毒，不产生消毒副产物，杀菌范围广，处理时间短；总体工艺方法合理，操作简单，设计巧妙，适合于以微污染水、雨水、水窖水等为源水的小规模供水设施。
[0031]本发明所述的系统，采用臭氧接触池将原水中难降解的有机物经臭氧氧化成易降解的有机物，增加了有机物的去除率；向上流粗滤池对原水进行初次过滤，去除悬浮物，降低浊度，降低慢速生物滤池的有机负荷;慢速生物滤池作为主要的处理单位，原水在臭氧氧化和物理吸附的预处理之后，经砂层的物理吸附作用和微生物膜的生物降解作用，基本达到饮用水标准;活性炭滤池作为最后一道水处理单元，再次对原水进行处理，增加了出水的安全可靠性，紫外线消毒处理防止二次污染。最终使得微污染源水完成深度处理，达到饮用水标准；
[0032]进一步的，通过设置的反冲洗装置完成对微生物降解装置和活性炭过滤装置气水反冲洗，不仅能够节约水量，而且保证了系统对原水的处理效果。
[0033]进一步的，通过设置的控制装置，利用自控箱的集中控制以及各控制部件对相应装置的开启和关闭，完成自动控制，使系统装置运行简单、管理方便。
【附图说明】
[0034]图1为本发明实例中所述的工艺流程框图。
[0035]图2为本发明实例中所述工艺的结构示意图。
[0036]图3为本发明实例中所述工艺过滤运行时况图。
[0037]图4为本发明实例中所述工艺过滤流程框图。
[0038]图5为本发明实例中所述工艺反冲洗运行时况图。
[0039]图6为本发明实例中所述工艺反冲洗流程框图。
[0040]图7为本发明实例中所述配水系统结构示意图。
[0041 ]图8为本发明实例中所述布水盘结构示意图。
[0042]图9为本发明实例中所述布水管结构示意图。
[0043]图中:1、原水池;2、进水水栗;3、进水栗彳目号阀；4、流量计;5、臭氧破坏器;6、臭氧接触池;7、陶瓷扩散器;8、气体流量计;9、臭氧发生器;1、废水池；11、警铃；12、自控箱；13、信号线；14、氧气瓶；15、电磁阀；16、臭氧接触池出水信号阀；17、粗滤池排水信号阀；18、粗滤池承托层；19、粗滤池石英砂;20、粗滤池;21、布水盘;22、布水管；23、慢速生物滤池;24、慢速生物滤池石英砂；25、慢速生物滤池出水信号阀；26、慢速生物滤池配水系统；27、废水池进水信号阀；28、慢速生物滤池承托层;29、慢速生物滤池反冲洗信号阀；30、活性炭滤池配水系统;31、活性炭滤池承托层;32、活性炭;33、集水池进水信号阀；34、活性炭滤池;35、活性炭滤池出水信号阀；36、反冲洗水栗;37、反冲洗水栗信号阀；38、鼓风机信号阀；39、浊度自控仪;40、紫外线消毒装置;41、紫外线消毒装置控制器;42、液位控制仪;43、鼓风机；44、集水池;45、出水阀。
【具体实施方式】
[0044]下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
[0045]本发明一种微污染源水深度处理工艺，如图1所示，微污染的原水先经进水栗通入到臭氧接触池中，将原水中难降解的有机物通过臭氧氧化成易降解的有机物，得到氧化后原水;然后通过向上流粗滤池对氧化后原水进行初次过滤，去除悬浮物，降低浊度得到初滤原水;再通过慢速生物滤池对初滤原水经砂层的物理吸附作用和微生物膜的生物降解作用后得到饮用原水;第四通过活性炭过滤池对饮用原水进行处理并经紫外线消毒后完成微污染源水深度处理，达到饮用水标准要求，输送给用户使用。其中，向上流粗滤池的初次过滤能够有效的降低慢速生物滤池的有机负荷。其中，本发明中所述的源水是指饮用水源的源水，是针对水的用途的技术用语;原水是相对于出水而言的水，未经处理的水，是针对整个水处理的工艺和方法的技术用语。
[0046]本发明一种微污染源水深度处理系统，如图2所示，其包括的组成部分以及作用如下所述。
[0047]第一部分:原水供应装置。
[0048]原水池1:用于储存原水；
[0049]进水栗2:流量为200?300L/min，扬程为500KPa，从原水池I中吸水进入后续处理系统。
[0050]第二部分:臭氧预处理装置。
[0051 ]臭氧接触池6:由进水栗2输入的原水与臭氧在臭氧接触池6内充分接触，臭氧能够去除部分易降解有机物，减少有机物量，并通过改变有机物的分子结构改善有机物的可生化性，将长链有机物降解成短链有机物，将难降解有机物氧化成易降解有机物，使有机分子量降低，可溶性有机物浓度升高，从而提高有机物的可生化性，同时臭氧也能氧化一些无机污染物，如锰离子、铁离子等，臭氧氧化可明显对原水脱色除臭，改善水的感官指标，提高了饮水安全性；
[0052]臭氧破坏器5:用于收集未被臭氧接触池6利用的臭氧，进行破坏并释放；
[0053]臭氧发生器9:用于广生臭氧，并为臭氧接触池6提尚臭氧含量；
[0054]陶瓷扩散器7:对由臭氧发生器9产生的臭氧进行扩散，使臭氧与水充分混合，增加接触面积，提高污染物的去除效果；
[0055]氧气瓶14:为臭氧发生器9提供氧气。
[0056]第三部分:粗滤处理装置。
[0057]粗滤池20:滤速为1.3m/h，采用粗滤料以过滤的方式去除水中悬浮物质和胶体物质，降低水的浊度，使出水浊度将至10度以下，满足后续生物慢滤池的进水水质要求，同时粗滤池采用较低滤速，以延长过滤周期和减少冲洗水量；
[0058]粗滤池承托层18:采用粒径20?40mm，厚度20cm的鹅卵石，用于支撑滤料，防止粗滤池石英砂19进入粗滤池进水管发生堵塞，同时起到均匀布水的作用；
[0059]粗滤池石英砂19:分两层，按水流方向粒径由大到小，分别为粒径1?20mm、5?10mm，砂层厚度分别为30cm、40cm。
[0060]第四部分:微生物降解装置。
[0061 ]慢速生物滤池23:是保证供水水质的关键工序，滤速为0.3m/h，依靠物理、化学和微生物降解作用去除污染物，在运行初期，生物膜未形成，主要以深层过滤为主，机械过滤、沉淀和生物氧化作用为辅，随着时间延长，在石英砂层表面会形成一层具有生物活性的生物膜，生物膜截留了原水中的有机物等物质，为微生物的生长提供了良好的生存环境，有机物被微生物分解吸收去除，细菌被捕食和截留，微生物分泌具有凝聚作用的酶，吸附水中的胶体物质，降低污染物的量，净化水体；
[0062]布水管22:如图9所示，采用开孔圆管，孔径lcm，对进水进行初次分配；
[0063 ] 布水盘21:如图8所示，采用开孔圆盘，孔径0.5cm，对进水进行二次均匀分配，减少水流对生物膜的干扰；
[0064]慢速生物滤池石英砂24:采用粒径0.3?0.5mm，厚度Im的石英砂；
[0065]慢速生物滤池承托层28:采用20?40mm，厚度20cm的鹅卵石，并在承托层的上部覆盖2cm的无纺布，用于支撑滤料，防止慢速生物滤池石英砂24从慢速生物滤池配水系统26中流失，同时起到均匀布水的作用；
[0066]慢速生物滤池配水系统26:设置在慢速生物滤池承托层28中，用于进行出水和反冲洗配水，如图7所示，采用大阻力配水系统，中间是一根横干管，在管两侧接出若干根相互平行的支管，支管下方开孔，孔径3mm。
[0067]第五部分:活性炭过滤装置。
[0068]活性炭滤池34:活性炭的比表面积高达1200?1300m2/g，通过物理吸附、化学吸附、变换吸附等可以有效的去除水中石油类和氯酚类等化合物产生的臭味，铁、锰和一些有机物形成的色度，消毒副产物及其前体，内分泌干扰物，三致污染物，天然和合成溶解有机物、微污染物质等，活性炭对农药及化工产品有良好的吸附性，在水质突然恶化时，活性炭滤池可以作为一种有效的应急措施，提高饮水的安全性。
[0069]活性炭32:选用我国大批量生产的、最廉价的柱状活性炭，厚度Im;
[°07°] 活性炭滤池承托层31:采用20?40mm，厚度20cm的鹳卵石，用于支撑活性炭32，同时防止活性炭从活性炭滤池配水系统30中流失，同时起到均匀布水的作用；
[0071]活性炭滤池配水系统30:设置在活性炭滤池承托层31中，用于进行出水和反冲洗配水，如图7所示，同慢速生物滤池配水系统26—样，采用大阻力配水系统中间是一根横干管，在管两次接出若干根相互平行的支管，支管下方开孔，孔径3_。
[0072]第六部分:集水消毒装置。
[0073]集水池44:用于收集和储存处理后的水，并提供反冲洗用水；
[0074]紫外线消毒装置40:剂量为50?lOOmJ/cm2，采用波长在240?280nm范围内的紫外光线，不增加水的臭、味，不产生消毒副产物，杀菌范围广，处理时间短，设备构造简单，容易安装，水头损失小，占地少，操作方便、安全，不产生噪音，运行和维护费用低，易实现自动化管理；
[0075]第七部分:反冲洗装置。
[0076]反冲洗水栗36:流量为150L/min，扬程为300KPa，连接与集水池44，用于提供活性炭滤池34和慢速生物滤池23气反冲洗时所需水量和压力；
[0077]鼓风机43:供气量为150L/min，气压为150KPa，用于提供活性炭滤池34和慢速生物滤池23气反冲洗时所需气量和压力；
[0078]废水池10:用于收集反冲洗废水。
[0079]第八部分:控制装置。
[0080]自控箱12:用于控制整个处理系统的运行、暂停、反冲洗、停栗，并设置开始、反冲洗、停止三个操作键，使运行更加简单，管理更加方便；
[0081]信号线13:用于连接各种信号阀、水栗、鼓风机43和自控箱12;
[0082]警铃11:用于发出信号提示用户进行反冲洗或者设备检修；
[0083]进水栗信号阀3:用于控制进水栗2的开启和关闭；
[0084]流量计4:用于控制进水栗2的出水流量和流速。
[0085]气体流量计8:用于控制臭氧发生器9的供气量为7mg/L;
[0086]电磁阀15:控制氧气瓶14的开启和关闭，控制氧气供气量为4g/h;
[0087]臭氧接触池出水信号阀16:用于控制臭氧接触池6出水的开启和关闭；
[0088]慢速生物滤池出水信号阀25:用于控制慢速生物滤池23出水的开启和关闭；
[0089]活性炭滤池出水信号阀35:用于控制活性炭滤池34出水的开启和关闭；
[0090]集水池进水信号阀33:用于控制集水池44进水的开启和关闭；
[0091]浊度自控仪39:用于检测处理设备出水的浊度，当浊度高于标准限值INTU时，发出信号至自控箱12，提示进行反冲洗或者检修；
[0092]出水阀45:控制集水池44的出水；
[0093]液位控制仅42:用于控制集水池44的最尚水位，当水位达到最尚水位了，液位控制仪发出信号至自控箱12，关闭进水栗2和臭氧发生器9;
[0094]紫外线消毒装置控制器41:用于控制紫外线消毒装置40的开启和关闭；
[0095]反冲洗水栗信号阀37:用于控制发冲洗水栗的开启和关闭；
[0096]鼓风机信号阀38:用于控制鼓风机43的开启和关闭；
[0097]活性炭滤池反冲洗信号阀29:用于控制活性炭滤池34反冲洗的开启和关闭；
[0098]慢速生物滤池反冲洗信号阀27:用于控制慢速生物滤池23反冲洗的开启和关闭；
[0099]粗滤池排水信号阀17:用于控制粗滤池20反冲洗的开启和关闭。
[0100]本发明具体工作时的过程如下。
[0101]依据图2进行设备的安装，打开自控箱12开始键，系统会自动关闭粗滤池排水信号阀17、废水池信号阀27、慢速生物滤池反冲洗信号阀29、反冲洗水栗信号阀37、鼓风机信号阀38，打开进水栗信号阀3、电磁阀15、臭氧发生器9、臭氧接触池出水信号阀16、慢速生物滤池出水信号阀25、活性炭滤池出水信号阀35、集水池进水信号阀33。
[0102]如图3和4所示，原水经进水水栗2输送到臭氧接触池6，并与陶瓷扩散器7发出的臭氧充分接触反应，出水自臭氧接触池6底部进入粗滤池20，截留悬浮物和胶体，出水流经布水管22和布水盘21均匀进入慢速生物滤池24，经过物理、化学和微生物作用去除污染物，出水经慢速生物滤池24的慢速生物滤池配水系统26自流进入活性炭滤池34，去除残留的微量污染物，出水经底部的活性炭滤池配水系统30流入集水池44。
[0103]当集水池44内的水位达到最高水位线时，液位控制仪42会发出信号至自控箱12，停止进水栗12和臭氧发生器9，防止水溢流，当水位在最高水位线以下时，重新开启进水栗12和臭氧发生器9，进行供水。
[0104]当集水池进水浊度超过国家饮用水标准INTU时，浊度自控仪39会发出信号至自控箱12，停止进水栗2和臭氧发生器9，关闭进水栗信号阀3、臭氧接触池出水信号阀16、慢速生物滤池出水信号阀25、集水池进水信号阀33，警铃11发出警报提示用户进行反冲洗或者检查设备。
[0105]如图5和6所示，打开反冲洗键，警铃11停止发出警报，自控箱12发出信号打开反冲洗水栗36和鼓风机43，开启反冲洗水栗信号阀37、鼓风机信号阀38、废水池进水信号阀27，反冲洗水栗36从集水池44中抽水，鼓风机43从空气抽气，气水经活性炭滤池34底部的活性炭滤池配水系统30进入活性炭滤池34进行反冲洗，出水经活性炭滤池34进水管，经过废水池进水信号阀27进入废水池1;
[0106]当活性炭滤池4反冲洗结束时，关闭活性炭滤池出水信号阀35，打开慢速生物滤池反冲洗信号阀29、慢速生物滤池出水信号阀25，气水经慢速生物滤池23底部的慢速生物滤池配水系统26进水慢速生物滤池23进行反冲洗，出水经慢速生物滤池23溢流管进水废水池10；
[0107]当慢速生物滤池23反冲洗结束时，停止反冲洗水栗36和鼓风机43，关闭废水池进水阀27，打开粗滤池排水信号阀17，依靠粗滤池20上层水的重力作用，自上向下，对粗滤池20进行冲洗，出水流入废水池10;
[0108]当粗滤池20冲洗结束时，打开臭氧接触池出水信号阀16，对臭氧接触池6中的水进行排空，出水流入废水池10;废水池中的废水可以用来浇洒绿地等。
[0109]其中，活性炭滤池的过滤周期大约90天，慢速生物滤池的过滤周期大约40天，粗滤池的过滤周期大约10天。
[0110]综述上所述，本发明实施例采用臭氧氧化预处理技术提高了有机污染物的去除率，采用慢速生物滤池技术通过物理、化学和微生物的协同作用去除水中的污染物质，采用活性炭滤池进行深度处理，避免出现净化后水质超标现象，另外增加了紫外线消毒处理，防止了二次污染的发生，采用了自动控制系统操作简单、管理方便，对细菌、病毒、有机污染物等污染物质有很好的去除效果。
[0111]以上所述是本发明实施例的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应该视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种微污染源水深度处理工艺，其特征在于，包括如下步骤， 步骤I，被微污染的原水通过臭氧进行氧化预处理后得到氧化后原水； 步骤2，对氧化后原水进行初次过滤，通过物理吸附去除悬浮物得到初滤原水； 步骤3，将初滤原水依次通过砂层的物理吸附和微生物膜的生物降解后得到饮用原水； 步骤4，将饮用原水通过活性炭过滤并经紫外线消毒后完成微污染源水深度处理，输送给用户使用。2.根据权利要求1所述的一种微污染源水深度处理工艺，其特征在于，步骤2中采用分为两层石英砂进行初次过滤，使出水浊度将至10度以下；按水流方向两层石英砂粒径由大到小布置，粒径分别为1?20mm和5?10mm，砂层厚度分别至少为30cm和40cm。3.根据权利要求1所述的一种微污染源水深度处理工艺，其特征在于，步骤3中砂层采用采用粒径0.3?0.5_，厚度至少Im的石英砂层;水处理稳定后，在石英砂层表面形成一层具有生物活性的生物膜用于生物降解。4.一种微污染源水深度处理系统，其特征在于，包括依次连接的原水供应装置，臭氧预处理装置，粗滤处理装置，微生物降解装置，活性炭过滤装置和集水消毒装置； 所述的原水供应装置包括用于储存原水的原水池(I)和连接在原水池(I)出水口的进水栗(2); 所述的臭氧预处理装置包括对原水进行氧化的臭氧接触池(6);臭氧接触池(6)的上部连接进水栗(2)，底部设置臭氧通入接口和氧化后原水出水管； 所述的粗滤处理装置包括粗滤池(20)，以及按水流方向依次设置在粗滤池(20)中的粗滤池承托层(18)和粗滤池石英砂(19);粗滤池(20)的底部连接氧化后原水出水管，上部设置初滤原水出水管； 所述的微生物降解装置包括用于进行物理吸附和生物降解的慢速生物滤池(23)，以及按水流方向依次设置在慢速生物滤池(23)中的慢速生物滤池石英砂(24)和慢速生物滤池承托层(28);慢速生物滤池(23)顶部设置连接初滤原水出水管的布水管(22)，布水管(22)下方间隔设置呈开孔圆盘状的布水盘(21)，布水盘(21)与慢速生物滤池石英砂(24)层间隔设置;慢速生物滤池承托层(28)中设置有用于出水的慢速生物滤池配水系统(26); 所述的活性炭过滤装置包括活性炭滤池(34)，以及依次设置在活性炭池(34)中的活性炭(32)和活性炭滤池承托层(31);活性炭滤池(34)上部设置与慢速生物滤池配水系统(26)连接的进水端，活性炭滤池承托层(31)中设置有用于出水的活性炭滤池配水系统(30); 所述的集水消毒装置包括通过进水管与活性炭滤池配水系统(30)连接的集水池(44)，以及设置在集水池(44)进水管上的紫外线消毒装置(40)。5.根据权利要求4所述的一种微污染源水深度处理系统，其特征在于，粗滤池承托层(18)采用采用粒径20?40mm，厚度至少为20cm的鹳卵石;粗滤池石英砂(19)按水流方向粒径由大到小分两层设置，两层粒径分别为10?20mm和5?10mm，两层厚度至少分别为30cm和40 cm； 慢速生物滤池石英砂(24)采用粒径0.3?0.5mm，厚度至少Im的石英砂;慢速生物滤池承托层(28)采用20?40mm，厚度至少20cm的鹅卵石;所述的慢速生物滤池承托层(28)上部覆盖至少2cm的无纺布。6.根据权利要求4所述的一种微污染源水深度处理系统，其特征在于，活性炭滤池承托层(31)采用20?40mm，厚度至少20cm的鹳卵石。7.根据权利要求4所述的一种微污染源水深度处理系统，其特征在于，臭氧接触池(6)顶部设置有臭氧破坏器(5);臭氧通入接口的输出端设置陶瓷扩散器(7)，输入端连接臭氧发生器(9)，臭氧发生器(9)输入端连接氧气瓶(14)。8.根据权利要求7所述的一种微污染源水深度处理系统，其特征在于，还包括反冲洗装置;所述的反冲洗装置包括并联设置的反冲洗水栗(36)和鼓风机(43)，以及用于收集反冲洗废水的废水池(10);反冲洗水栗(36)的输出端连接集水池(44);反冲洗水栗(36)和鼓风机(43)的输出端经同一管道分别与慢速生物滤池配水系统(26)和活性炭滤池配水系统(30)的出口连接;慢速生物滤池(23)的上部通过溢流管连接到废水池(10)，活性炭滤池(34)通过进水管连接到废水池(10)，粗滤池(20)底部通过反冲洗管路连接废水池(10)。9.根据权利要求8所述的一种微污染源水深度处理系统，其特征在于，还包括控制装置；所述的控制装置包括用于控制整个处理系统的运行、暂停、反冲洗和停止的自控箱(12)，用于发出信号提示的警铃(11)，以及通过信号线(13)与自控箱(12)进行交互的监控部件； 所述的监控部件包括，设置在进水水栗出水管路上的进水栗信号阀(3)和流量计(4)，设置在臭氧发生器(9)臭氧输出管路上的气体流量计(8)，设置在氧气瓶(14)输出管路上的电磁阀(15)，设置在氧化后原水出水管上的臭氧接触池出水信号阀(16)，设置在慢速生物滤池配水系统(26)出水管路上的慢速生物滤池出水信号阀(25)，设置在活性炭滤池配水系统出水管路上的活性炭滤池出水信号阀(35)，设置在集水池(44)进水管路上游的集水池进水信号阀(33)和浊度自控仪(39)，设置在集水池(44)出水管路上的出水阀(45)，设置在集水池(44)中的液位控制仪(42)，用于控制紫外线消毒装置(40)的开启和关闭的紫外线消毒装置控制器(41)，用于控制鼓风机(43)的开启和关闭的鼓风机信号阀(38)，设置在活性炭滤池(34)反冲洗回路上的活性炭滤池反冲洗信号阀(29)，设置在慢速生物滤池反冲洗回路上的慢速生物滤池反冲洗信号阀(27)，以及设置在粗滤池(20)反冲洗管路上的粗滤池排水信号阀(17)。10.根据权利要求8所述的一种微污染源水深度处理系统，其特征在于，慢速生物滤池配水系统(26)和活性炭滤池配水系统(30)均还用于反冲洗配水;两者均采用大阻力配水系统，其包括中间设置的横干管，以及在横干管两侧连通设置的若干根相互平行的支管;横干管和支管下方开孔。
【文档编号】C02F9/14GK106045210SQ201610560405
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月15日
【发明人】杨利伟, 林向阳, 朱志强, 李德溢, 杨周, 杨丹, 彭博, 蒙怡筱, 代飞
【申请人】长安大学