一種后置超濾的活性炭濾池去除氨氮及有機(jī)物的強(qiáng)化方法
【專利摘要】一種后置超濾的活性炭濾池去除氨氮及有機(jī)物的強(qiáng)化方法，本發(fā)明公開飲用水處理中一種后置超濾的活性炭濾池去除氨氮及有機(jī)物的強(qiáng)化方法，其目的是為了解決活性炭濾池去除氨氮和有機(jī)物能力有限的問題。首先在活性炭濾池前設(shè)置混凝沉淀單元，并在活性炭濾池后設(shè)置超濾單元；然后針對活性炭濾池進(jìn)水氨氮和有機(jī)物濃度不同采取不同的強(qiáng)化措施。①當(dāng)氨氮濃度<1.5mg/L且高錳酸鉀指數(shù)<3mg/L時(shí)，將活性炭濾池改為向上流形式；②當(dāng)高錳酸鉀指數(shù)>3mg/L時(shí)，在①中活性炭濾池前增設(shè)臭氧單元；③當(dāng)氨氮濃度>1.5mg/L時(shí)，在①中活性炭濾池底部曝氣；④當(dāng)氨氮濃度>1.5mg/L且高錳酸鹽濃度>3mg/L時(shí)，將②和③結(jié)合。
【專利說明】一種后置超濾的活性炭濾池去除氨氮及有機(jī)物的強(qiáng)化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種受高濃度氨氮和有機(jī)物污染的水源水的凈化處理工藝，特別涉及一種后置超濾的活性炭濾池去除氨氮及有機(jī)物的強(qiáng)化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前我國大部分地區(qū)飲用水水源存在不同程度的氨氮和有機(jī)物污染問題，傳統(tǒng)水處理工藝去除氨氮效能較低，對有機(jī)物的去除效果也不理想，不能保證水廠出水達(dá)到新版《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-2006)?；钚蕴繛V池是目前應(yīng)對氨氮和有機(jī)物污染的一種措施，但是它只能一定程度提高有機(jī)物去除效果；而且受限于水中溶解氧濃度，它也不能應(yīng)對高濃度氨氮(氨氮濃度>1.5mg/L);同時(shí)其出水還可能存在微生物泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明是為解決活性炭濾池去除氨氮和有機(jī)物能力有限的問題，而提供一種后置超濾的活性炭濾池去除氨氮及有機(jī)物的強(qiáng)化方法。
[0004]本發(fā)明的一種后置超濾的活性炭濾池去除氨氮及有機(jī)物的強(qiáng)化方法按以下步驟進(jìn)行:
[0005]一、在活性炭濾池前設(shè)置前處理單元:采用混凝沉淀工藝對水源水進(jìn)行處理，去除顆粒物后出水；
[0006]二、將活性炭濾池改為向上流活性炭濾池:當(dāng)步驟一出水中氨氮濃度小于1.5mg/L且高錳酸鉀指數(shù)小于3mg/L時(shí)，先將活性炭濾池改為向上流活性炭濾池，然后使步驟一處理后的出水進(jìn)入向上流活性炭濾池處理IOmin~30min,完成處理后出水。其中當(dāng)步驟一出水在步驟二的向上流活性炭濾池處理15d~20d后對向上流活性炭濾池進(jìn)行I次反沖洗，反沖洗5min~IOmin ;所述的向上流活性炭濾池中各個(gè)參數(shù):向上流活性炭濾池濾速為8m/h~16m/h ;向上流活性炭濾池活性炭層厚度為1.5m~3m,活性炭濾料粒徑為
0.3mm~2.5mm,活性炭濾料粒徑不均勻系數(shù)不超過1.6 ；向上流活性炭濾池反沖洗強(qiáng)度為IOL/s.m2 ~20L/s.m2 ;
[0007]三、在活性炭濾池后設(shè)置超濾單元:經(jīng)步驟二處理后的出水進(jìn)入超濾單元，過濾30min~90min，然后反沖洗超濾膜，反沖洗時(shí)間為30s~3min ;所述的超濾單元為內(nèi)壓式超濾膜組件或浸沒式超濾膜組件；其中所述的內(nèi)壓式超濾膜組件跨膜壓維持在IOkPa~IOOkPa,通量為30L/m2.h~150L/m2.h ;所述的浸沒式超濾膜組件跨膜壓維持在IOkPa~60kPa，通量為25L/m2.h~70L/m2.h ;所述的反沖洗通量為超濾膜通量的2~3倍；所述超濾單元的回收率為90%~98.5%。
[0008]本發(fā)明的一種后置超濾的活性炭濾池去除氨氮及有機(jī)物的強(qiáng)化方法按以下步驟進(jìn)行:
[0009]一、在活性炭濾池前設(shè)置前處理單元:采用混凝沉淀工藝對水源水進(jìn)行處理，去除顆粒物后出水；[0010]二、在活性炭濾池前設(shè)置臭氧單元:當(dāng)步驟一出水中氨氮濃度小于1.5mg/L且高猛酸鉀指數(shù)大于3mg/L時(shí)，向步驟一處理后的出水中以lmg/L~2mg/L的量通入臭氧處理IOmin~30min后出水；
[0011]三、將活性炭濾池改為向上流活性炭濾池:先將活性炭濾池改為向上流活性炭濾池，然后使步驟二處理后的出水進(jìn)入向上流活性炭濾池處理IOmin~30min，完成處理后出水；其中當(dāng)步驟二出水在步驟三的向上流活性炭濾池處理15d~20d后對向上流活性炭濾池進(jìn)行I次反沖洗，反沖洗5min~IOmin ;所述的向上流活性炭濾池中各個(gè)參數(shù):向上流活性炭濾池濾速為8m/h~16m/h ;向上流活性炭濾池活性炭層厚度為1.5m~3m,活性炭濾料粒徑為0.3mm~2.5mm,活性炭濾料粒徑不均勻系數(shù)不超過1.6 ；向上流活性炭濾池反沖洗強(qiáng)度為 IOL/s.m2 ~20L/s.m2 ;
[0012]四、在活性炭濾池后設(shè)置超濾單元:經(jīng)步驟三處理后的出水進(jìn)入超濾單元，過濾30min~90min，然后反沖洗超濾膜，反沖洗時(shí)間為30s~3min ;所述的超濾單元為內(nèi)壓式超濾膜組件或浸沒式超濾膜組件；其中所述的內(nèi)壓式超濾膜組件跨膜壓維持在IOkPa~IOOkPa,通量為30L/m2.h~150L/m2.h ;所述的浸沒式超濾膜組件跨膜壓維持在IOkPa~60kPa，通量為25L/m2.h~70L/m2.h ;所述的反沖洗通量為超濾膜通量的2~3倍；所述超濾單元的回收率為90%~98.5%。
[0013]本發(fā)明的一種后置超濾的活性炭濾池去除氨氮及有機(jī)物的強(qiáng)化方法按以下步驟進(jìn)行:
[0014]一、在活性炭濾池前設(shè)置前處理單元:采用混凝沉淀工藝對水源水進(jìn)行處理，去除顆粒物后出水；
[0015]二、將活性炭濾池改為向上流活性炭濾池同時(shí)在池底曝氣:當(dāng)步驟一出水中氨氮濃度大于1.5mg/L且高錳酸鉀指數(shù)小于3mg/L時(shí)，先將活性炭濾池改為向上流活性炭濾池同時(shí)在池底曝氣，然后使步驟一處理后的出水進(jìn)入向上流曝氣活性炭濾池處理IOmin~30min，完成處理后出水；其中當(dāng)步驟一出水在步驟二的向上流活性炭濾池處理15d~20d后對向上流活性炭濾池進(jìn)行I次反沖洗，反沖洗5min~IOmin ;所述的向上流曝氣活性炭濾池中各個(gè)參數(shù):向上流曝氣活性炭濾池濾速為8m/h~16m/h ;控制向上流曝氣活性炭濾
池中曝氣量與向上流曝氣活性炭濾池進(jìn)水流量的比為
【權(quán)利要求】
1.一種后置超濾的活性炭濾池去除氨氮及有機(jī)物的強(qiáng)化方法，其特征在于一種后置超濾的活性炭濾池去除氨氮及有機(jī)物的強(qiáng)化方法按以下步驟進(jìn)行: 一、在活性炭濾池前設(shè)置前處理單元:采用混凝沉淀工藝對水源水進(jìn)行處理，去除顆粒物后出水； 二、將活性炭濾池改為向上流活性炭濾池:當(dāng)步驟一出水中氨氮濃度小于1.5mg/L且高錳酸鉀指數(shù)小于3mg/L時(shí)，先將活性炭濾池改為向上流活性炭濾池，然后使步驟一處理后的出水進(jìn)入向上流活性炭濾池處理IOmin~30min,完成處理后出水。其中當(dāng)步驟一出水在步驟二的向上流活性炭濾池處理15d~20d后對向上流活性炭濾池進(jìn)行I次反沖洗，反沖洗5min~IOmin ;所述的向上流活性炭濾池中各個(gè)參數(shù):向上流活性炭濾池濾速為.8m/h~16m/h ;向上流活性炭濾池活性炭層厚度為1.5m~3m,活性炭濾料粒徑為0.3mm~.2.5mm,活性炭濾料粒徑不均勻系數(shù)不超過1.6 ;向上流活性炭濾池反沖洗強(qiáng)度為IOL/s.m2 ~20L/s.m2 ； 三、在活性炭濾池后設(shè)置超濾單元:經(jīng)步驟二處理后的出水進(jìn)入超濾單元，過濾.30min~90min，然后反沖洗超濾膜，反沖洗時(shí)間為30s~3min ;所述的超濾單元為內(nèi)壓式超濾膜組件或浸沒式超濾膜組件；其中所述的內(nèi)壓式超濾膜組件跨膜壓維持在IOkPa~IOOkPa,通量為30L/m2.h~150L/m2.h ;所述的浸沒式超濾膜組件跨膜壓維持在IOkPa~60kPa，通量為25L/m2.h~70L/m2.h ;所述的反沖洗通量為超濾膜通量的2~3倍；所述超濾單元的回收率為90%~98.5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種后置超濾的活性炭濾池去除氨氮及有機(jī)物的強(qiáng)化方法，其特征在于步驟二中使步驟一處理后的出水進(jìn)入向上流活性炭濾池處理20min，完成處理后出水；其中控制向上流活性炭濾池中各個(gè)參數(shù):向上流活性炭濾池濾速為10m/h~12m/h ;向上流活性炭濾池活性炭層厚度為2.5m ;向上流活性炭濾池反沖洗強(qiáng)度為15L/s -m2 ;步驟三中經(jīng)步驟二處理后的出水進(jìn)入超濾單元過濾60min，然后反沖洗超濾膜，反沖洗時(shí)間為Imin ;所述的超濾單元為內(nèi)壓式超濾膜組件或浸沒式超濾膜組件；其中所述的內(nèi)壓式超濾膜組件跨膜壓維持在IOkPa~70kPa，通量為30L/m2.h~100L/m2.h ;所述的浸沒式超濾膜組件跨膜壓維持在IOkPa~50kPa，通量為25L/m2.h~50L/m2.h。
3.一種后置超濾的活性炭濾池去除氨氮及有機(jī)物的強(qiáng)化方法，其特征在于一種后置超濾的活性炭濾池去除氨氮及有機(jī)物的強(qiáng)化方法按以下步驟進(jìn)行: 一、在活性炭濾池前設(shè)置前處理單元:采用混凝沉淀工藝對水源水進(jìn)行處理，去除顆粒物后出水； 二、在活性炭濾池前設(shè)置臭氧單元:當(dāng)步驟一出水中氨氮濃度小于1.5mg/L且高錳酸鉀指數(shù)大于3mg/L時(shí)，向步驟一處理后的出水中以lmg/L~2mg/L的量通入臭氧處理IOmin~30min后出水； 三、將活性炭濾池改為向上流活性炭濾池:先將活性炭濾池改為向上流活性炭濾池，然后使步驟二處理后的出水進(jìn)入向上流活性炭濾池處理IOmin~30min，完成處理后出水；其中當(dāng)步驟二出水在步驟三的向上流活性炭濾池處理15d~20d后對向上流活性炭濾池進(jìn)行I次反沖洗，反沖洗5min~IOmin ;所述的向上流活性炭濾池中各個(gè)參數(shù):向上流活性炭濾池濾速為8m/h~16m/h ;向上流活性炭濾池活性炭層厚度為1.5m~3m,活性炭濾料粒徑為.0.3mm~2.5mm,活性炭濾料粒徑不均勻系數(shù)不超過1.6 ；向上流活性炭濾池反沖洗強(qiáng)度為IOL/s.m2 ~20L/s.m2 ; 四、在活性炭濾池后設(shè)置超濾單元:經(jīng)步驟三處理后的出水進(jìn)入超濾單元，過濾30min~90min，然后反沖洗超濾膜，反沖洗時(shí)間為30s~3min ;所述的超濾單元為內(nèi)壓式超濾膜組件或浸沒式超濾膜組件；其中所述的內(nèi)壓式超濾膜組件跨膜壓維持在IOkPa~IOOkPa,通量為30L/m2.h~150L/m2.h ;所述的浸沒式超濾膜組件跨膜壓維持在IOkPa~60kPa，通量為25L/m2.h~70L/m2.h ;所述的反沖洗通量為超濾膜通量的2~3倍；所述超濾單元的回收率為90%~98.5%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種后置超濾的活性炭濾池去除氨氮及有機(jī)物的強(qiáng)化方法，其特征在于步驟二中向步驟一處理后的出水中以1.5mg/L的量通入臭氧處理20min ;步驟三中使步驟二處理后的出水進(jìn)入向上流活性炭濾池處理20min，完成處理后出水；其中控制向上流活性炭濾池中各個(gè)參數(shù):向上流活性炭濾池濾速為10m/h~12m/h ;向上流活性炭濾池活性炭層厚度為2.5m ;向上流活性炭濾池反沖洗強(qiáng)度為15L/s.m2。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種后置超濾的活性炭濾池去除氨氮及有機(jī)物的強(qiáng)化方法，其特征在于步驟四中超濾單元過濾60min，然后反沖洗超濾膜，反沖洗時(shí)間為Imin ;所述的超濾單元為內(nèi)壓式超濾膜組件或浸沒式超濾膜組件；其中所述的內(nèi)壓式超濾膜組件跨膜壓維持在IOkPa~70kPa，通量為30~100L/m2.h ;所述的浸沒式超濾膜組件跨膜壓維持在 IOkPa ~50kPa，通量為 25L/m2.h ~50L/m2.h。
6.一種后置超濾的活性炭濾池去除氨氮及有機(jī)物的強(qiáng)化方法物的方法，其特征在于一種后置超濾的活性炭濾池去除氨氮及有機(jī)物的強(qiáng)化方法按以下步驟進(jìn)行: 一、在活性炭濾池前設(shè)置前處理單元:采用混凝沉淀工藝對水源水進(jìn)行處理，去除顆粒物后出水； 二、將活性炭濾池改為向上流活性炭濾池同時(shí)在池底曝氣:當(dāng)步驟一出水中氨氮濃度大于1.5mg/L且高錳酸鉀指數(shù)小于3mg/L時(shí)，先將活性炭濾池改為向上流活性炭濾池同時(shí)在池底曝氣，然后使步驟一處理后的出水進(jìn)入向上流曝氣活性炭濾池處理IOmin~30min，完成處理后出水；其中當(dāng)步驟一出水在步驟二的向上流活性炭濾池處理15d~20d后對向上流活性炭濾池進(jìn)行I次反沖洗，反沖洗5min~IOmin ;所述的向上流曝氣活性炭濾池中各個(gè)參數(shù):向上流曝氣活性炭濾池濾速為8m/h~16m/h ;控制向上流曝氣活性炭濾池中曝^ ^ ^ ^ L ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ , 4'57x(濾池進(jìn)水氨氮濃度-1) 1 ,,氣星與向上流曝氣活性炭濾池進(jìn)水流星的比為:-300χ_^ζ禾丨擁率-:1，從而使得步驟二出水中測得的溶解氧濃度高于3mg/L ;其中所述的氧氣利用率為5%~14%，所述的氧氣利用率為溶解在水中的氧氣占曝氣中氧氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；向上流曝氣活性炭濾池活性炭層厚度為1.5m~3m,活性炭濾料粒徑為0.3mm~2.5mm,活性炭濾料粒徑不均勻系數(shù)不超過1.6 ;向上流曝氣活性炭濾池反沖洗強(qiáng)度為lOL/s.m2~20L/s.m2 ； 三、在活性炭濾池后設(shè)置超濾單元:經(jīng)步驟二處理后的出水進(jìn)入超濾單元，過濾30min~90min，然后反沖洗超濾膜，反沖洗時(shí)間為30s~3min ;所述的超濾單元為內(nèi)壓式超濾膜組件或浸沒式超濾膜組件；其中所述的內(nèi)壓式超濾膜組件跨膜壓維持在IOkPa~IOOkPa,通量為30L/m2.h~150L/m2.h ;所述的浸沒式超濾膜組件跨膜壓維持在IOkPa~60kPa，通量為25L/m2.h~70L/m2.h ;所述的反沖洗通量為超濾膜通量的2~3倍；所述超濾單元的回收率為90%~98.5%。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種后置超濾的活性炭濾池去除氨氮及有機(jī)物的強(qiáng)化方法，其特征在于步驟二中使步驟一處理后的出水進(jìn)入向上流曝氣活性炭濾池處理20min，完成處理后出水；其中控制向上流曝氣活性炭濾池中各個(gè)參數(shù):向上流曝氣活性炭濾池濾速為10m/h~12m/h ;向上流曝氣活性炭濾池活性炭層厚度為2.5m ;向上流曝氣活性炭濾池反沖洗強(qiáng)度為15L/(s.πι2);控制向上流曝氣活性炭濾池中曝氣量與向上流曝氣活性炭濾池進(jìn)水流量的比為:L從而使得步驟二出水中測得的溶解氧濃度為3mg/L~5mg/L ;其中所述的氧氣利用率為5%~14%，所述的氧氣利用率為溶解在水中的氧氣占曝氣中氧氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；步驟三中經(jīng)步驟二處理后的出水進(jìn)入超濾單元過濾60min，然后反沖洗超濾膜，反沖洗時(shí)間為Imin ;所述的超濾單元為內(nèi)壓式超濾膜組件或浸沒式超濾膜組件；其中所述的內(nèi)壓式超濾膜組件跨膜壓維持在IOkPa~70kPa，通量為30L/m2.h~100L/m2.h ;所述的浸沒式超濾膜組件跨膜壓維持在IOkPa~50kPa，通量為25L/m2.h ~50L/m2.h。
8.一種后置超濾的活性炭濾池去除氨氮及有機(jī)物的強(qiáng)化方法物的方法，其特征在于一種后置超濾的活性炭濾池去除氨氮及有機(jī)物的強(qiáng)化方法按以下步驟進(jìn)行: 一、在性炭濾池前設(shè)置前處理單元:采用混凝沉淀工藝對水源水進(jìn)行處理，去除顆粒物后出水； 二、在活性炭濾池前設(shè)置臭氧單元:當(dāng)步驟一出水中氨氮濃度大于1.5mg/L且高錳酸鉀指數(shù)大于3mg/L時(shí)， 向步驟一后的出水中以lmg/L~2mg/L的量通入臭氧處理IOmin~30min后出水； 三、將活性炭濾池改為向上流活性炭濾池同時(shí)在池底曝氣:先將活性炭濾池改為向上流活性炭濾池同時(shí)在池底曝氣，然后使步驟二處理后的出水進(jìn)入向上流曝氣活性炭濾池處理IOmin~30min，完成處理后出水；其中當(dāng)步驟二出水在步驟三的向上流活性炭濾池處理15d~20d后對向上流活性炭濾池進(jìn)行I次反沖洗，反沖洗5min~IOmin ;所述的向上流曝氣活性炭濾池中各個(gè)參數(shù):向上流曝氣活性炭濾池濾速為8m/h~16m/h;控制向上流曝氣活性炭濾池中曝氣量與向上流曝氣活性炭濾池進(jìn)水流量的比為:4.57 X (濾池進(jìn)水氨氮濃度-1) ,,工 / 士取—，，，(ι、Πι,Η.^、盧 Mg、士。/T +4--期遺切傭率-:1從而使得步驟一出水中測得的溶解氧濃度咼于3fflg/L ;其中所述的氧氣利用率為5%~14%，所述的氧氣利用率為溶解在水中的氧氣占曝氣中氧氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；向上流曝氣活性炭濾池活性炭層厚度為1.5m~3m,活性炭濾料粒徑為0.3mm~2.5mm，活性炭濾料粒徑不均勻系數(shù)不超過1.6 ;向上流曝氣活性炭濾池反沖洗強(qiáng)度為IOL/s.m2 ~20L/s.m2 ； 四、在活性炭濾池后設(shè)置超濾單元:經(jīng)步驟三處理后的出水進(jìn)入超濾單元，過濾30min~90min，然后反沖洗超濾膜，反沖洗時(shí)間為30s~3min ;所述的超濾單元為內(nèi)壓式超濾膜組件或浸沒式超濾膜組件；其中所述的內(nèi)壓式超濾膜組件跨膜壓維持在IOkPa~IOOkPa,通量為30L/m2.h~150L/m2.h ;所述的浸沒式超濾膜組件跨膜壓維持在IOkPa~60kPa，通量為25L/m2.h~70L/m2.h ;所述的反沖洗通量為超濾膜通量的2~3倍；所述超濾單元的回收率為90%~98.5%。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種后置超濾的活性炭濾池去除氨氮及有機(jī)物的強(qiáng)化方法，其特征在于步驟二中向步驟一后的出水中以1.5mg/L的量通入臭氧處理20min后出水；步驟三中使步驟二處理后的出水進(jìn)入向上流曝氣活性炭濾池處理20min，完成處理后出水；其中控制向上流曝氣活性炭濾池中各個(gè)參數(shù):向上流曝氣活性炭濾池濾速為10m/h~12m/h ;向上流曝氣活性炭濾池活性炭層厚度為2.5m ;向上流曝氣活性炭濾池反沖洗強(qiáng)度為15L/s.m2 ;控制向上流曝氣活性炭濾池中曝氣量與向上流曝氣活性炭濾池進(jìn)水流量的比為:4.57><(二池--|^度-1):1，從而使得步驟二出水中測得的溶解氧濃度為3mg/
3OOX氧氣利用率L~5mg/L ;其中所述的氧氣利用率為5%~14%，所述的氧氣利用率為溶解在水中的氧氣占曝氣中氧氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的一種后置超濾的活性炭濾池去除氨氮及有機(jī)物的強(qiáng)化方法，其特征在于步驟四中超濾單元過濾60min，然后反沖洗超濾膜，反沖洗時(shí)間為Imin ；所述的超濾單元為內(nèi)壓式超濾膜組件或浸沒式超濾膜組件；其中所述的內(nèi)壓式超濾膜組件跨膜壓維持在IOkPa~70kPa，通量為30L/m2.h~100L/m2.h ;所述的浸沒式超濾膜組件跨膜壓維持在IOkPa~50kPa，通量為2 5L/m2.h~50L/m2.h。
【文檔編號】C02F1/44GK103539279SQ201310507340
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月24日
【發(fā)明者】邵森林, 梁恒, 瞿芳術(shù), 李凱, 余華榮, 李圭白 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)