基于生物氣浮的中水景觀水系處理方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于生物氣浮的中水景觀水系處理方法及裝置，用進(jìn)水泵將景觀水體中的原水吸入生物反應(yīng)池的浮渣混合區(qū)，使原水與生物反應(yīng)池回流的浮渣混合后，進(jìn)入接觸氧化區(qū)，并由羅茨風(fēng)機(jī)向接觸氧化區(qū)提供空氣，接觸氧化區(qū)的泥水混合液經(jīng)進(jìn)水管流入BOAF池裝置中，用溶氣泵向BOAF池裝置提供溶氣水，使出水與活性生物絮體分離，產(chǎn)生的浮渣回流至生物反應(yīng)池的浮渣混合區(qū)，與景觀水體中的原水繼續(xù)進(jìn)行生物反應(yīng)；分離澄清后的大部分出水由出水泵經(jīng)紫外消毒器消毒后，回注到中水景觀水系，小部分出水通過溶氣泵用于提供溶氣水。該方法及裝置出水水質(zhì)達(dá)到景觀水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可以良好的保持小區(qū)封閉中水景觀水系的水環(huán)境平衡。
【專利說明】基于生物氣浮的中水景觀水系處理方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于生態(tài)小區(qū)中水景觀水系水質(zhì)凈化的BOAF處理方法及其系統(tǒng)
>J-U ρ?α裝直。
【背景技術(shù)】
[0002]小區(qū)景觀水系通常具有水域面積相對(duì)小、水環(huán)境容量小、水體自凈能力低等特點(diǎn)。尤其是封閉且流動(dòng)性差的緩流水體，氣候變化、人類活動(dòng)及周邊環(huán)境均會(huì)對(duì)之造成污染，導(dǎo)致水質(zhì)惡化，具體表現(xiàn)為透明度低、水體渾濁、水華泛濫，甚至發(fā)黑發(fā)臭，因此必須進(jìn)行景觀水系的凈化治理。縱觀國內(nèi)外景觀水系處理技術(shù)現(xiàn)狀，已在使用的或已進(jìn)入中試階段的景觀水系治理技術(shù)可分為物理法、化學(xué)法和生物/生態(tài)法三大類。
[0003]物理方法主要有底泥疏浚、機(jī)械除藻、人工增氧、引水沖淤、引水換水等。
[0004]底泥疏浚主要是針對(duì)底泥營養(yǎng)物質(zhì)含量高的水體進(jìn)行改善，但在挖掘深度，防止深層底泥中可溶性磷以及氨氮二次釋放等方面的控制較難。機(jī)械除藻是對(duì)水體中的過盛藻類進(jìn)行去除，雖短時(shí)有效，卻往往治標(biāo)不治本。人工增氧是依靠水的曝氣充氧，只能局部提高水體中的溶解氧含量，而很難保證整個(gè)水體的好氧環(huán)境。引水沖污實(shí)質(zhì)上是對(duì)水體污染物和浮游藻類的稀釋擴(kuò)散，實(shí)為污染轉(zhuǎn)移，根本沒有對(duì)污染進(jìn)行實(shí)質(zhì)性的治理。引水換水則必須有充足的干凈水源作保證。
[0005]化學(xué)方法主要包括加入化學(xué)藥劑殺藻、加入鐵鹽促進(jìn)磷的沉淀、加入石灰脫氮等。化學(xué)方法具有投資少，操作和維修方便，效果好等特點(diǎn)，針對(duì)水中不同污染物，需要投加相應(yīng)的藥劑實(shí)現(xiàn)，但必須顧及化學(xué)藥物對(duì)水生生物的毒性及生態(tài)系統(tǒng)的二次污染。因此，化學(xué)法的應(yīng)用有很大的局限性，一般作為臨時(shí)應(yīng)急措施使用。
[0006]生物/生態(tài)法修復(fù)技術(shù)原理是利用培育的生物或培養(yǎng)、接種的微生物的生命活動(dòng)，對(duì)水中污染物進(jìn)行轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)化及降解作用，從而使水體得到恢復(fù)，這種技術(shù)是對(duì)自然界恢復(fù)能力和自凈能力的一種強(qiáng)化。但該方法對(duì)生物膜的培養(yǎng)馴化要求苛刻，程序復(fù)雜，處理時(shí)間長，尤其是人工濕地處理技術(shù)，占地面積大及受氣候影響大，尤其在水體較小時(shí)無法發(fā)揮作用。
[0007]近年來一種過去通常被用于給水處理的物理化學(xué)方法一氣浮法，由于分離效率高，并兼有向水中充氧曝氣的作用，開始被廣泛應(yīng)用于處理低溫、低濁、高藻、高色和受有機(jī)物污染的原水。有關(guān)研究與應(yīng)用均表明，除分離無機(jī)及有機(jī)懸浮物外，氣浮法對(duì)于水中溶解性有機(jī)物也有一定的去除效果。由于景觀水系通常呈現(xiàn)為如含藻量多、色重味臭、水質(zhì)伴隨季節(jié)性變化等水質(zhì)特征，一定程度的增加了混凝一沉淀一過濾工藝的處理難度。因此，將氣浮工藝引入景觀水處理技術(shù)中，可充分發(fā)揮氣浮法與沉淀法各自的特點(diǎn)，并獲得較好的處理效果。但是，目前氣浮法存在的主要問題是:無論采用傳統(tǒng)氣浮還是淺層氣浮，由于進(jìn)入氣浮池的原水仍需投加混凝劑，就不可避免的帶來二次污染一化學(xué)泥渣的處理處置等問題，此外任何一種混凝劑的投加都只能去除污水中的懸浮性污染物和極少部分可溶性有機(jī)物，對(duì)于造成水體污染的根本原因——氮、磷問題，則無法有效去除。[0008]綜上所述，縱觀各種景觀水處理技術(shù)，無論采用何種單一的景觀處理技術(shù)，均分別在經(jīng)濟(jì)、能耗、時(shí)效或二次污染控制等方面存在或多或少的問題，特別是在造成水體富營養(yǎng)化問題的禍?zhǔn)滓坏土滓约叭芙庑晕廴疚锏娜コ矫?，至今沒有一套經(jīng)濟(jì)、可靠的實(shí)用方法或系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 為克服上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提出了一種基于生物氣浮(BOAF)的中水景觀水系處理方法及裝置，目的在于為中水景觀水系的水質(zhì)凈化提供一種經(jīng)濟(jì)高效無污染的新技術(shù)，通過構(gòu)建BOAF這樣一種結(jié)合了生物與氣浮技術(shù)優(yōu)點(diǎn)的處理方法及其系統(tǒng)裝置，實(shí)現(xiàn)小區(qū)封閉中水景觀水系的水質(zhì)凈化，解決當(dāng)前景觀水系處理方法所無法根治的氮和磷及溶解性污染物的問題。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種基于生物氣浮的中水景觀水系處理方法，用進(jìn)水泵將景觀水體中的原水吸入生物反應(yīng)池的浮渣混合區(qū)，使原水與生物反應(yīng)池回流的浮渣混合后，進(jìn)入接觸氧化區(qū)，并由羅茨風(fēng)機(jī)向接觸氧化區(qū)提供空氣，接觸氧化區(qū)的泥水混合液經(jīng)進(jìn)水管流入BOAF池裝置中，用溶氣泵向BOAF池裝置提供溶氣水，使出水與活性生物絮體分離，產(chǎn)生的浮渣回流至生物反應(yīng)池的浮渣混合區(qū)，與景觀水體中的原水繼續(xù)進(jìn)行生物反應(yīng)；分離澄清后的大部分出水由出水泵經(jīng)紫外消毒器消毒后，回注到中水景觀水系，小部分出水通過溶氣泵用于提供溶氣水。
[0011]浮渣混合區(qū)為兼性厭氧環(huán)境，其溶解氧(DO)保持在0.2mg/L以下，水力停留時(shí)間為15min ;接觸氧化區(qū)為好氧環(huán)境，其溶解氧(DO)保持在3~4mg/L，水力停留時(shí)間為45min。
[0012]一種用基于生物氣浮的中水景觀水系處理裝置，包括BOAF池，BOAF池內(nèi)分為兩個(gè)功能區(qū):穩(wěn)流接觸區(qū)和分離區(qū)，其比例為1:8，由分區(qū)隔板完全隔開；其中:
I)穩(wěn)流接觸區(qū):在BOAF池上裝有一旋轉(zhuǎn)操作臺(tái)，旋轉(zhuǎn)操作臺(tái)跨越于穩(wěn)流接觸區(qū)之上與分區(qū)隔板連接，并與設(shè)于浮選槽之邊緣軌道上的周邊驅(qū)動(dòng)裝置連接；旋轉(zhuǎn)操作臺(tái)上固定有數(shù)個(gè)整流柵，整流柵為同心錐形板，置于穩(wěn)流接觸區(qū)內(nèi)，穩(wěn)流接觸區(qū)底部設(shè)有進(jìn)水管，進(jìn)水管通過旋轉(zhuǎn)水力接頭與可旋轉(zhuǎn)中心套管連接，可旋轉(zhuǎn)中心套管與旋轉(zhuǎn)操作臺(tái)連接，可旋轉(zhuǎn)中心套管內(nèi)有進(jìn)水配水管和溶氣水配水總管，進(jìn)水配水管均勻分布伸入穩(wěn)流接觸區(qū)底部；溶氣水配水總管伸入穩(wěn)流接觸區(qū)底部后，分成若干個(gè)溶氣水配水支管，溶氣水配水支管均勻分布于穩(wěn)流接觸區(qū)底部；進(jìn)水管的另一端與生物反應(yīng)池連接，溶氣水總管的另一端與溶氣泵連接。
[0013]2)分離區(qū):包括有浮渣收集斗，清水集水器、泥斗；浮渣收集斗設(shè)置在旋轉(zhuǎn)操作臺(tái)下方，由兩塊呈一定角度的導(dǎo)流板和螺旋浮渣刮渣機(jī)組成，浮渣收集斗底部設(shè)有浮渣排管，浮渣排管通過管道與浮渣混合區(qū)連接；清水集水器由若干個(gè)清水集水管組成，并由集水管罩覆蓋，出水端連接有出水管和回流管；出水管與景觀水系連接，回流管與溶氣泵連接；泥斗位于BOAF池底部，與污泥排放管連接，池底污泥刮板固定在BOAF池體旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的底部，并與旋轉(zhuǎn)操作臺(tái)連接
本發(fā)明具有以下有益效果:
(I)小區(qū)封閉中水景觀水系的原水及補(bǔ)充水源，采用小區(qū)生活污水經(jīng)回用處理后達(dá)到景觀水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的中水，最大限度的減少水污染、節(jié)約水資源。
[0014](2) BOAF處理裝置的進(jìn)水為原水與活性生物絮體的混合液，即以生物反應(yīng)池取代氣浮所必須的加藥系統(tǒng)，利用生物絮體的降解和吸附作用，更有效的去除污水中可溶性污染物(C0D、氮、磷等)，且無需另外投加混凝劑，杜絕二次污染，大大減少了運(yùn)行費(fèi)用和維護(hù)
工作量。
[0015](3) BOAF處理裝置，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)行過程中動(dòng)態(tài)進(jìn)水、靜態(tài)出水，通過布水和收集清水部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在中心旋轉(zhuǎn)操作臺(tái)輔助下，使混合液進(jìn)入裝置的相對(duì)速度為零，從而抑制槽內(nèi)的紊流，保證了浮選生物絮體上升速度達(dá)到或接近理論升速，因而能經(jīng)濟(jì)高效穩(wěn)定無污染的進(jìn)行氣浮分離，極大地提高了在固液分離方面的速效性，大大縮短了泥水分離的時(shí)間。
[0016](4)小區(qū)封閉中水景觀水系BOAF處理方法及其系統(tǒng)裝置，結(jié)合了生物與氣浮技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，如表1所示，并通過電磁流量計(jì)、水位繼電器、電磁閥、控制器等與計(jì)算機(jī)聯(lián)接，依據(jù)水質(zhì)監(jiān)測儀獲得的水質(zhì)指標(biāo)值，實(shí)現(xiàn)高層次系統(tǒng)運(yùn)行與水質(zhì)監(jiān)測的自動(dòng)化。
[0017]表1 BOAF處理方法與傳統(tǒng)景觀水處理系統(tǒng)的比較
【權(quán)利要求】
1.一種基于生物氣浮的中水景觀水系處理方法，其特征在于:用進(jìn)水泵將景觀水體中的原水吸入生物反應(yīng)池的浮渣混合區(qū)，使原水與生物反應(yīng)池回流的浮渣混合后，進(jìn)入接觸氧化區(qū)，并由羅茨風(fēng)機(jī)向接觸氧化區(qū)提供空氣，接觸氧化區(qū)的泥水混合液經(jīng)進(jìn)水管流入BOAF池裝置中，用溶氣泵向BOAF池裝置提供溶氣水，使出水與活性生物絮體分離，產(chǎn)生的浮渣回流至生物反應(yīng)池的浮渣混合區(qū)，與景觀水體中的原水繼續(xù)進(jìn)行生物反應(yīng)；分離澄清后的大部分出水由出水泵經(jīng)紫外消毒器消毒后，回注到中水景觀水系，小部分出水通過溶氣泵用于提供溶氣水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于生物氣浮的中水景觀水系處理方法，其特征在于:所述浮渣混合區(qū)為兼性厭氧環(huán)境，其溶解氧(DO)保持在0.2mg/L以下，水力停留時(shí)間為15min ；接觸氧化區(qū)為好氧環(huán)境，其溶解氧(DO)保持在3~4mg/L，水力停留時(shí)間為45min。
3.一種用于權(quán)利要求1或2所述的基于生物氣浮的中水景觀水系處理裝置，包括BOAF池，其特征在于:B0AF池內(nèi)分為兩個(gè)功能區(qū):穩(wěn)流接觸區(qū)(22)和分離區(qū)(23)，其比例為1:8，由分區(qū)隔板(19)完全隔開；其中: 1)穩(wěn)流接觸區(qū)(22):在BOAF池上裝有一旋轉(zhuǎn)操作臺(tái)(10)，旋轉(zhuǎn)操作臺(tái)(10)跨越于穩(wěn)流接觸區(qū)(22)之上與分區(qū)隔板(19)連接，并與設(shè)于浮選槽之邊緣軌道上的周邊驅(qū)動(dòng)裝置連接；旋轉(zhuǎn)操作臺(tái)(10)上固定有數(shù)個(gè)整流柵(7)，整流柵(7)為同心錐形板，置于穩(wěn)流接觸區(qū)(22)內(nèi)，穩(wěn)流接觸區(qū)(22)底部設(shè)有進(jìn)水管(1)，進(jìn)水管(I)通過旋轉(zhuǎn)水力接頭(18)與可旋轉(zhuǎn)中心套管(12)連接，可旋轉(zhuǎn)中心套管(12)與旋轉(zhuǎn)操作臺(tái)(10)連接，可旋轉(zhuǎn)中心套管(12)內(nèi)有進(jìn)水配水管⑶和溶氣水配水總管(11)，進(jìn)水配水管⑶均勻分布伸入穩(wěn)流接觸區(qū)底部；溶氣水配水總管(11)伸入穩(wěn)流接觸區(qū)(22)底部后，分成若干個(gè)溶氣水配水支管(21)，溶氣水配水支管(21)均勻分布于穩(wěn)流接觸區(qū)(22)底部；進(jìn)水管(I)的另一端與生物反應(yīng)池連接，溶氣水總管(11)的另一端與溶氣泵(15)連接； 2)分離區(qū)(23):包括有浮渣收集斗，清水集水器、泥斗(17);浮渣收集斗設(shè)置在旋轉(zhuǎn)操作臺(tái)(10)下方，由兩塊呈一定角度的導(dǎo)流板(20)和螺旋浮渣刮渣機(jī)(13)組成，浮渣收集斗底部設(shè)有浮渣排管(3)，浮渣排管(3)通過管道與浮渣混合區(qū)(25)連接；清水集水器由若干個(gè)清水集水管(14)組成，并由集水管罩(9)覆蓋，出水端連接有出水管(2)和回流管 (4);出水管⑵與景觀水系連接，回流管⑷與溶氣泵(15)連接；泥斗(17)位于BOAF池底部，與污泥排放管(5)連接，池底污泥刮板(6)固定在BOAF池體旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的底部，并與旋轉(zhuǎn)操作臺(tái)(10)連接。
【文檔編號(hào)】C02F3/00GK103991950SQ201410237241
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年5月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月30日
【發(fā)明者】張道方, 史雪霏, 滕樂峰, 黃曉晶, 李坤 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)