申请日2013.05.13
公开(公告)日2013.09.11
IPC分类号C02F9/14; C02F1/78; C02F1/32; C02F1/36; C02F1/24
摘要
一种水处理方法，包括：(1)待处理的污水加药混合反应后进入臭氧气浮段;(2)在臭氧气浮段，经过混合反应后的混合水，通过气浮原理在臭氧气浮单元实现污水中的水和悬浮颗粒物分离，同时利用溶气过程对臭氧溶解度的增加及释放过程的水力空化对臭氧强氧化性的促进作用降解和转化污水中的有机污染物;(3)经臭氧气浮的出水再利用气浮产生的过饱和溶解氧和臭氧对大分子有机物的断链作用，在微生物的作用下进一步分解水中剩余的有机物，同时利用过滤填料截留水中剩余杂质;(4)经过生化过滤后的出水通过布水区后进入清水区后排出或回用。本发明将臭氧气浮和生物滤池有机结合到一起，整体占地面积小，处理出水水质稳定，效率高。
权利要求书
1.一种水处理方法，其特征在于，包括：
(1)待处理的污水加药混合反应后进入臭氧气浮段;
(2)在臭氧气浮段，经过混合反应后的混合水，通过气浮原理在臭氧气浮单元实现污水中的水和悬浮颗粒物分离，同时利用溶气过程对臭氧溶解度的增加及释放过程的水力空化对臭氧强氧化性的促进作用降解和转化污水中的有机污染物;
(3)经过臭氧气浮段的反应水进入生化过滤段：经臭氧气浮的出水再利用气浮产生的过饱和溶解氧和臭氧对大分子有机物的断链作用，在微生物的作用下进一步分解水中剩余的有机物，同时利用过滤填料截留水中剩余杂质;
(4)经过生化过滤后的出水通过布水区后进入清水区沉淀后排出或回用。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)进一步包括：
预先将臭氧发生装置与溶气发生装置相连接，并且，溶气发生装置的另一端与溶气释放区相连;
臭氧发生装置产生的臭氧在溶气发生装置内充分溶解，并通过释放装置在溶气释放区内形成包含臭氧的微气泡溶气水;
混合水进入溶气释放区后，与包含臭氧的微气泡溶气水充分接触混合反应，并利用溶气释放过程的水力空化对臭氧强氧化性的促进作用降解和转化污水中的有机污染物，
经过溶气释放区的混合液进入浮渣分离区进行气浮浮渣分离。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)进一步包括：
经臭氧气浮的出水进入生化过滤填料区，利用气浮产生的过饱和溶解氧和臭氧对大分子有机物的断链作用，在微生物的作用下，进一步分解水中剩余的有机物，同时利用过滤填料截留水中剩余杂质。
4.依据权利1所述的一种水处理方法，其特征在于：
臭氧气浮的溶气工作可利用气液两相泵直接抽吸臭氧源或通过射流器或空压机将臭氧压入溶气罐中完成臭氧溶气气浮。
5.依据权利1所述的一种水处理方法，其特征在于：
用双氧水代替臭氧或在投加臭氧的同时投加双氧水完成强氧化型溶气气浮。
6.依据权利1所述的一种水处理方法，其特征在于，
向水中投加硫酸铁或利用紫外或超声波促进臭氧或双氧水等氧化剂的氧化。
7.一种水处理系统，其特征在于：包括加药混合反应段、臭氧气浮段、生化过滤段和外排/回用段，其中：
加药混合反应段上至少在进水管路上设置加药装置，进水管路的后端设置配水区和若干级反应区，通过加药装置向待处理水中加入药剂，通过配水区进入若干级反应区中进行充分混合反应;
臭氧气浮段上至少设置臭氧溶气发生装置、溶气释放区和浮渣分离区，利用溶气释放过程的水力空化对臭氧强氧化性的促进作用降解和转化加药混合废水中的有机污染物，并在浮渣分离区完成絮体与清水的分离;
生化过滤段至少包括生化过滤填料区，利用气浮产生的过饱和溶解氧和臭氧对大分子有机物的断链作用，在微生物的作用下，进一步分解水中剩余的有机物，同时利用过滤填料截留水中剩余杂质;
外排/回用段上设置布水区、清水区及出水管或回流管。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，在清水区设置反冲洗装置。
说明书
一种水处理方法及水处理系统
技术领域
本发明涉及一种水处理的方法，进一步涉及工业废水处理，生活污水深度处理和回用，景观水处理和垃圾渗滤液处理，属于污水深度处理和回用领域。
背景技术
目前，在水处理领域类似的处理工艺主要分为两大类，一类是臭氧气浮工艺，一类是气浮生化过滤工艺。
其中涉及臭氧气浮工艺的专利主要有《一种臭氧气浮装置》(专利号201220263265.7)和《臭氧气浮机》(专利号201020628149.1)涉及气浮生化过滤工艺的专利主要有《一种高效水处理设备》(专利号201820150080.9)。
在201220263265.7的发明中提供一种臭氧气浮装置，其包括：气浮池，所述气浮池的顶部设置有排渣装置，所述气浮池的一侧上设置有出水口，所述气浮池上与所述出水口相对的另一侧设置有进水口;所述气浮池内的底部设置有溶气释放装置，所述气浮池的外部设置有对水和气体进行溶合的溶气产生装置，所述溶气释放装置通过管道与所述溶气产生装置相连;所述溶气产生装置通过管道与臭氧气源装置相连。本发明将臭氧作为气源通入污水中，通过气浮原理实现污水中的水和悬浮物分离的同时，利用臭氧的强氧化性去除污水中的有机污染物，进而提高了污水处理的效果。
在201020628149.1中公开了一种一种臭氧气浮机,包括罐体,安装在罐体左端上部的溶气罐,安装在罐体左端底部并与溶气罐通过溶气管道相连的溶气泵,与溶气管道连接的臭氧发生器,安装在罐体气浮区中的链式刮渣装置,安装在罐体出水区上的自流排渣漏斗装置,安装在罐体气浮区底部的排放固体沉渣的排放阀门;所说的罐体,自左到右,依次设置折流布水区,气浮区,出水区。本发明臭氧气浮机,结构简单,使用操作方便,既能处理污水中的胶体物质又能降解处理污水中的大分子有机物,无污染,能耗低,去除色度,提高废水的生化性,废水COD去除率高,溶气效率高。可广泛应用于污水处理中。
在申请号为200820150080.9的发明中，公开了一种一体化高效水处理设备,包括气浮仓和清水池,所述气浮仓内设有一过滤层,过滤层的上面设有生化填料层,过滤层的下面为滤清室,所述滤清室设有出水口通往清水池。清水池内还可以设有紫外杀菌装置。本发明将气浮分离、生物处理和物理过滤有机组合在一个容器中,并且在出水区设置了紫外杀菌装置,结构非常紧凑,在一个较小的空间内实现了几种工艺的合理组合,可以处理有机物含量高、富营养化严重、悬浮颗粒物多等多种污染状况下的地表水体或生活污水,使处理对象得到快速净化。
《一种臭氧气浮装置》(专利号201220263265.7)和《臭氧气浮机》(专利号201020628149.1)所强调的只是臭氧气浮装置的应用，没有解决工艺本身的问题，例如颗粒物比重太大，气泡无法托举，出水中就会含有杂质;臭氧将有机物断链后无后续有效的生化分解段，造成出水COD值比较高。
《一种高效水处理设备》(专利号200820150080.9)其设备的核心工艺为气浮生化过滤。与本水处理方法相比，其对于有机物的去除效率较低，特别是长链形态的有机物。
因此，在大力倡导环境保护，节水回用的今天，迫切需要研发处理效率高，出水水质稳定，占地面积小，适合我国国情的新工艺，该工艺应具备使用方便，运行稳定，处理费用低等特点。
发明内容
本发明提供一种处理效率高，出水水质稳定，占地面积小的水处理方法。
本发明还提供一种处理效率高，出水水质稳定，占地面积小的水处理系统。
一种水处理方法，包括：
(1)待处理的污水加药混合反应后进入臭氧气浮段;
(2)在臭氧气浮段，经过混合反应后的混合水，通过气浮原理在臭氧气浮单元实现污水中的水和悬浮颗粒物分离，同时利用溶气过程对臭氧溶解度的增加和释放过程的水力空化对臭氧强氧化性的促进作用降解和转化污水中的有机污染物;
(3)经过臭氧气浮段的反应水进入生化过滤段：经臭氧气浮的出水再利用气浮产生的过饱和溶解氧和臭氧对大分子有机物的断链作用，在微生物的作用下进一步分解水中剩余的有机物，同时利用过滤填料截留水中剩余杂质;
(4)经过生化过滤后的出水通过布水区后进入清水区沉淀后排出或回用。
一种水处理系统，其特征在于：包括加药混合反应段、臭氧气浮段、生化过滤段和外排/回用段，其中：
加药混合反应段上至少在进水管路上设置加药装置，进水管路的后端设置配水区和若干级反应区，通过加药装置向待处理水中加入药剂，通过配水区进入若干级反应区中进行充分混合反应;
臭氧气浮段上至少设置臭氧溶气发生装置、溶气释放区和浮渣分离区，利用溶气释放过程的水力空化对臭氧强氧化性的促进作用降解和转化加药混合废水中的有机污染物，并在浮渣分离区完成絮体与清水的分离;
生化过滤段至少包括生化过滤填料区，利用气浮产生的过饱和溶解氧和臭氧对大分子有机物的断链作用，在微生物的作用下，进一步分解水中剩余的有机物，同时利用过滤填料截留水中剩余杂质;
外排/回用段上设置布水区、清水区及出水管或回流管。
与现有技术相比，本发明通过合理布置实现了四大协同作用：
A、气浮对臭氧的协同作用：氧在气浮的溶气系统中加入，臭氧溶解效率得到了提高;经由释气系统，依靠释气系统的水力空化作用，提高了臭氧氧化的效率和速率;
B、臭氧对生化的协同作用：臭氧氧化将有机物氧化和难降解大分子有机物断链，有利于后续生化的进一步进行;
C、气浮对生化的协同作用：气浮系统去除了颗粒物，防止了滤池的过快堵塞;也去除了部分有机物，降低了生物滤池的有机负荷;气浮也提供了生化所需要的氧气。
D、生物滤池对气浮的协同作用：生物滤池改善了气浮的布水均匀性，从而改善了气浮的效果。
综上所述，本发明相对原有技术具有占地少，只有原技术占地面积的1/3左右，出水水质稳定等效果。如臭氧以3mg/l投加量，聚合氯化铝以30mg/l投加量计，吨水的处理费用为0.2元。本发明必将在水处理领域得到广泛应用。