申请日2009.10.20
公开(公告)日2010.04.14
IPC分类号C02F9/14; C02F1/72; C02F3/12; C02F3/34; C02F3/10; C02F1/52
摘要
本发明提供的是一种高铁酸盐预氧化-生物活性滤池联用水处理方法。首先，投加高铁酸盐对微污染水体进行预氧化，高铁酸盐的投加量控制在0.3-1.5mg/L，预氧化时间为5-30min;经预氧化处理的水，从生物活性滤池顶端流入，底端流出，所述生物活性滤池的上层是活性炭层，活性炭层高度为60-80cm，下层为石英砂层，滤速为6-9m/h。本发明包含了化学氧化、吸附、生物氧化等多种过程，在给水处理中应用可不改变现有工艺流程，不增加大的设备，表现出良好的除有机污染物效能，是一项适合我国国情、可经济低耗地提高饮用水水质的强化常规除污染技术。
翻译权利要求书
1.一种高铁酸盐预氧化-生物活性滤池联用水处理方法，其特征是：首先，投加高铁酸盐对微污染水体进行预氧化，高铁酸盐的投加量控制在0.3-1.5mg/L，预氧化时间为5-30min;经预氧化处理的水，从生物活性滤池顶端流入，底端流出，所述生物活性滤池的上层是活性炭层，活性炭层高度为60-80cm，下层为石英砂层，滤速为6-9m/h。
2.根据权利要求1所述的高铁酸盐预氧化-生物活性滤池联用水处理方法，其特征是：所述活性炭层的活性炭为细颗粒活性炭，其粒度为10-80目。
3.根据权利要求2所述的高铁酸盐预氧化-生物活性滤池联用水处理方法，其特征是：所述活性炭层的活性炭为细颗粒活性炭，其粒度为10-60目。
说明书
高铁酸盐预氧化-生物活性滤池联用水处理方法
(一)技术领域
本发明涉及的是一种处理方法，是一种适用于老水厂的改造的水处理方法。
(二)背景技术
受工业废水和生活污水排放的影响，我国饮用水源水质逐渐恶化。水中的污染成分主要是含有天然有机与无机成分的有机物，其中，许多微量的有机污染物是最难去除的部分，对人体健康危害很大，此外，水中氨氮等污染物含量的增加也严重影响水处理工艺的除污染效能。
活性炭由于具有发达的孔隙结构，能够有效吸附有机物，目前已广泛应用于饮用水深度处理过程中。但是活性炭吸附容量有限，使用周期短，因此需要经常再生和更换。针对活性炭的弱点，研究人员采用预氧化的方法来改善活性炭的吸附性能。其中，将臭氧氧化与生物活性炭技术进行联用是目前国际上普遍采用的微污染水体的净化方法，即微污染水体先经过臭氧氧化，部分有机物得到初步降解，水中容易被微生物降解的有机物所占比例提高，可生物降解性得到改善，然后再用生物活性炭方法进一步净化。然而臭氧氧化工艺在实际应用中也存在一定的问题：(1)臭氧氧化工艺设备投资大，运行成本相对较高，维护与管理复杂;(2)较高浓度的臭氧对人体会产生危害，臭氧尾气需要严格处理;(3)当原水中含有溴化物时，在臭氧的氧化作用下会形成对人体有害的溴酸盐，溴酸盐被国际癌症研究机构定为2B级(较高致癌可能性)的潜在致癌物，这些不足之处限制了臭氧工艺的应用。
高铁酸盐是20世纪70年代以来开发的一种新型水处理剂。与臭氧相比，高铁酸盐是六价铁盐，具有很强的氧化性，特别是在酸性条件下，它的标准氧化还原电位(+2.20V)，高于臭氧(+2.07V)，是目前用于水和废水处理中氧化性最强的氧化剂。此外，在氧化过程中，高铁酸盐自身被还原成新的物质Fe3+或(Fe(OH)3)，产物可进一步水解，具有混凝功效，是一种良好的无机絮凝剂，能高效地去除水中的细小的悬浮物。不仅如此，高铁酸盐在整个水的消毒和净化过程中，不会产生三氯甲烷等任何对人体有害的物质，不会引入有害生物体的二次污染。因此，高铁酸盐作为一种具有强氧化性和混凝作用的双功效绿色新型水处理药剂，引起研究人员的广泛关注。
与本发明相关的公开报道有：1、“臭氧生物活性炭工艺深度处理微污染原水”(《环境科学与技术》，2009，32(7)：125-127);2、“化学预氧化/生物活性炭去除微污染原水中氨氮”(《水处理技术》，2005，31(10)：37-39);3、申请号为03107814.1，名称为“高锰酸盐预氧化与生物活性炭联用除污染工艺”的专利文件等。
(三)发明内容
本发明的目的在于提供一种在保证出水安全性的同时，降低整个水处理工艺成本的高铁酸盐预氧化-生物活性滤池联用水处理方法。
本发明的目的是这样实现的：
首先，投加一定量的高铁酸盐对微污染水体进行预处理，高铁酸盐是在混凝工艺前端投加，可同时起到氧化有机污染物和强化混凝的双重作用，其投加方式可以湿法投加，也可干法直接投加，根据水质污染情况，高铁酸盐的投加量控制在0.3-1.5mg/L，预氧化时间为5-30min，预氧化后投加混凝剂，进行混凝沉淀;
经预氧化处理的沉淀后水，从生物活性滤池顶端流入，底端流出，所述生物活性滤池是由石英砂滤池改造而成，用细颗粒活性炭代替上层的石英砂，活性炭层高度为60-80cm，下层石英砂层保留，其高度为10-40cm。改造后的生物活性滤池对过滤工艺起强化作用。
本发明还可以包括：
1、所述活性炭层的活性炭为细颗粒活性炭，其粒度为5-80目。
2、所述活性炭层的活性炭为细颗粒活性炭，其粒度为5-60目。
本发明是以高铁酸盐代替臭氧氧化工艺，与生物活性滤池工艺联用，提供了一种高铁酸盐-生物活性滤池工艺处理微污染水体，在保证出水安全性的同时，降低整个水处理工艺的成本。
在本发明中，需要根据原水污染程度，决定是否在生物活性滤池前增加曝气装置，一般认为生物活性炭出水中溶解氧浓度低于2.0mg/L时会影响生物活性炭工艺的去除效果，因此，可以依据生物活性炭滤池出水的溶解氧浓度作为监测指标，来衡量是否需要进行曝气。
由于采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
1、高铁酸盐具有强氧化性，可有效分解受污染水体中的污染物质，降低污染物含量。
2、高铁酸盐在氧化过程中，被还原为Fe3+或(Fe(OH)3)，产物进一步水解具有混凝的功效，且没有任何毒副作用，不会对水体产生任何二次污染。
3、高铁酸盐氧化工艺所需装置包括搅拌、投加和计量设备等，装置简单且易于自动化控制。生物活性滤池是在原有砂滤池基础上改造而成，可在保证滤池对浊度去除效果的同时，又可使滤池具有去除氨氮、亚硝酸盐氮和有机物的能力，具有空床接触时间短、占地面积小、处理效率高等优点。因此，高铁酸盐预氧化与生物活性滤池联用技术具有不需要增加大的设备，基建投资少、运行费用低、处理效能高的特点，适合于新水厂的建设和老水厂的改造等特点;
4、该技术适用于不同污染程度的水体处理，效果良好，应用范围广。
高铁酸盐预氧化与生物活性滤池联用工艺包含了化学氧化、吸附、生物氧化等多种过程，在给水处理中应用可不改变现有工艺流程，不增加大的设备，表现出良好的除有机污染物效能，是一项适合我国国情、可经济低耗地提高饮用水水质的强化常规除污染技术。