复合微污染水源水中Fe、Mn和氨氮协同去除工艺系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种复合微污染水源水中Fe、Mn和氨氮协同去除工艺系统，针对地表水处理通过混合反应沉淀系统、化学辅助氧化系统、空气氧化系统、过滤系统和消毒系统；而地下水处理除不设置混合反应沉淀系统外，其他与地表水处理系统完全一致。本实用新型合理有效地集成了传质充氧、自然氧化、化学氧化、截留过滤、物理化学吸附、接触催化/生物氧化等多种技术，可有效地协同去除复合微污染水源中的浊度、色度、Fe、Mn和氨氮。不仅具有去除效率高、处理速度快、受环境因素影响小，不产生副作用、运行管理简单等技术优势，而且具有工程投资小、运行成本低的经济优势；不仅适用于新水厂设计，而且易于实现现有水厂的升级改造。
【专利说明】复合微污染水源水中Fe、Mn和氨氮协同去除工艺系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于饮用水处理【技术领域】，主要涉及一种复合微污染水源水中Fe、Mn和氨氮协同去除的技术方法，具体涉及一种技术集成、流程简短、处理高效、系统完备的复合微污染水源水中Fe、Mn和氨氮协同去除工艺。
【背景技术】
[0002]近年来，我国水污染日趋严重，饮用水水源也受到不同程度的污染，尤其是近年来全国各地饮用水水源Fe、Mn和氨氮等复合微污染的频繁出现，对饮用水水质安全造成了直接威胁，而常规的饮用水净化工艺已难以保证处理后饮用水的达标供应，因此，复合微污染水源水中Fe、Mn和氨氮复合污染物的有效去除已成为当前我国饮用水安全保障面临的重要问题之一。
[0003]目前，全国655个城市中以地下水作为主要供水水源的有400多个，约占城市总数的61%。但随着我国国民经济的飞速发展，地下水水污染问题日趋严重，特别是对地下水依赖程度较高的北方地区，正面临地下水储量下降、水质恶化、用水负荷上升的严峻形势；而地下水的Fe、Mn和氨氮污染已成为较为常见的现象，依据环保部对全国1817个地下水水源进行监测评价发现:Fe、Mn和氨氮指标超标率分别为15.58%、12.56%和10.63%，处于所有考察指标的前三位。
[0004]由于城市污水处理相对不力，以及农业生产大量使用化学肥料，使地表饮用水源污染呈加重趋势，未达到III类水质的河流段仅占35.8%，这使得我国大多数城市集中式地表饮用水水源已经或正在逐步将河流型更替为水库、湖泊型；调查表明，目前水库、湖泊型饮用水水源地约占地表水集中式饮用水水源地的40.2%。而水库和湖泊水体因其具有容量大、水深大、流动性差等特点，容易形成水体分层，使下层水体溶解氧减少，处于缺氧或厌氧状态，导致底层中污染物的大量释放，最终引起底层和中层水中Fe、Mn和氨氮含量的季节性超标，如青岛崂山水库、贵阳阿哈水库和福建古田溪水库等。
[0005]由此可见，城市饮用水水源受Fe、Mn和氨氮复合污染的现象较为常见。研究表明，当铁浓度高于0.5mg/L时，水体会产生明显的嗅味与颜色，影响感官；长期锰摄入过量，可能导致消化系统与骨骼疾病；而氨氮浓度超标会导致自来水厂消毒过程消毒剂用量增加并产生令人厌恶的嗅和味。
[0006]目前，针对Fe、Mn和氨氮单一污染指标的处理技术已较为成熟，但针对Fe、Mn和氨氮同时超标的复合微污染协同去除工艺鲜有报道。当前，水中铁锰去除主要是先将水中低价离子氧化为高价后，再通过滤层过滤实现分离。而常见的氨氮处理方法主要有吸附去除法、折点加氯法和生物脱氮法等，其中吸附去除法因其建设运行成本高和运行管理难度大等缺点而应用较少；折点加氯虽可去除水中氨氮，但投氯量的增加易致消毒副产物的生成风险加大，从而导致水质安全性下降；采用生物接触氧化法或曝气生物滤池等生物脱氮法常用作在常规处理工艺前增设的生物预处理工艺，虽对自来水中氨氮的去除率可达80%，同时对铁锰具有一定的去除效果(不足50%)，但其工艺流程长、受温度影响大、运行周期长、投资大、运行费用较高、运行管理难度大等因素的影响，使其推广应用受到极大限制。
[0007]因此，当下迫切需要解决的一个技术问题就是:如何能提出一种水处理工艺或系统，以解决现有工艺技术中存在的问题，既能协同有效地去除复合微污染水源中的Fe、Mn和氨氮，又能缩短处理工艺流程、降低处理成本、节省建设投资以及简化运行管理。
【发明内容】
[0008]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可协同去除复合微污染水源中Fe、Mn和氨氮的新系统，既可实现对低价铁锰的催化氧化去除，又可实现氨氮的短流程、高效去除，从而达到成本低廉、投资节省以及运行管理简单之目的。
[0009]为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下:
[0010]一种复合微污染水源水中Fe、Mn和氨氮协同去除工艺系统，包括混合反应系统，用于对地表水进行混合、反应、沉淀处理；化学辅助氧化系统，用于对经过混合反应系统处理后的地表水中的低价态铁锰进行化学氧化反应，以及用于对地下水中低价态铁锰进行化学氧化反应；空气氧化系统，用于对依次经过混合反应系统及化学辅助氧化系统处理后的地表水，或者经过化学辅助氧化系统处理后的地下水进行氧化反应，空气氧化系统分为空气机械充氧系统和空气自然充氧系统，空气机械充氧系统用于地表水水处理系统的强制机械充氧和将铁锰氧化成新生态铁锰复合氧化物，空气自然充氧系统用于地下水水处理系统的自然充氧和将铁锰氧化成新生态铁锰复合氧化物；过滤系统，用于去除经过空气氧化系统处理后的地表水和地下水中的Fe、Mn、氨氮、悬浮物和颗粒物；消毒系统，用于灭杀经过过滤系统处理后的地表水和地下水中的病原微生物,最终输出达标水质；
[0011]其中，地表水与混合反应系统相连，化学辅助氧化系统分别与混合反应系统及地下水相连，经过化学辅助氧化系统处理的地表水与空气机械充氧系统相连，经过化学辅助氧化系统处理的地下水与空气自然充氧系统相连，空气机械充氧系统和空气自然充氧系统分别与过滤系统相连，过滤系统包括滤池、反冲洗系统和滤料再生系统，反冲洗系统和滤料再生系统分别与滤池相连；过滤系统与消毒系统相连。
[0012]本实用新型还具有以下其他技术特点:
[0013]所述的混合反应系统包括混合池、反应池和沉淀池，地表水直接进入混合反应系统中的混合池进行水体与混凝剂的混合，而后流入反应池进行充分絮凝反应形成较大的絮体颗粒，再经沉淀池的沉淀作用去除水体中的絮体颗粒和悬浮物，沉淀池通过出水管与空气机械充氧系统相连。
[0014]所述的化学辅助氧化系统由配药装置、投药装置和投药管组成，投药装置与配药装置相连接，投药装置通过投药管分别与空气机械充氧系统和空气自然充氧系统的进水管相连。
[0015]所述的空气机械充氧系统依据充氧方式的不同可分为鼓风曝气系统和机械曝气系统两种。
[0016]所述的鼓风曝气系统包括曝气池、输气管道、曝气器、空气加压装置和布气管道，在曝气池内部设置有布气管道，曝气器固定于布气管道上方，曝气器通过输气管道与空气加压装置相连。
[0017]所述的机械曝气系统分为表面曝气、水下曝气和射流曝气三种，所述的表面曝气、水下曝气系统均由曝气机、传动轴、电动机、减速机、曝气池等构成，在曝气池内部安装曝气机，曝气机通过传动轴与电动机和减速机相连。所述的射流曝气系统由加压泵、射流管和曝气池构成。
[0018]所述的空气自然充氧系统分为向上喷洒、向下喷淋或跌水三种方式，所述的向上喷洒系统包括喷洒池、喷洒管、喷洒装置，喷洒池的底部铺设有喷洒管，喷洒装置安装于喷洒管上方。
[0019]所述滤池采用气水反冲洗形式，滤池中的滤料采用普通均质石英砂滤料或陶粒滤料。
[0020]所述的反冲洗系统包括反冲洗水泵、空气加压装置、反冲洗水管道、输气管道、吸水井，反冲洗水泵与滤池之间通过反冲洗水管道相连接，空气加压装置还与滤池之间通过输气管道相连接；
[0021]所述的滤料再生系统包括加药设施和贮药装置，加药设施与贮药装置相连接，力口药设施与滤池相连；
[0022]所述的消毒系统包括计量投加设施与贮药设施，计量投加设施分别与贮药设施和滤池的出水管道相连。
[0023]进一步地，所述的空气加压装置为空压机或鼓风机。
[0024]所述的曝气器的结构形式为管式、盘式、钟罩式或平板式结构。
[0025]所述的空气自然充氧系统所需余压达到0.1OMPa以上。
[0026]所述的滤池滤速为7?14m/h,滤层厚度为1.2?1.6m,过滤周期为I?4d。
[0027]所述的滤料再生系统再生周期为I?3年。
[0028]所述的混合反应沉淀系统中的混合池为机械混合或水力混合，反应池为网格、栅条、隔板或者折板形式，沉淀池为平流、斜管或斜板、或平流与斜管，或者平流与斜板的组合形式。
[0029]本实用新型的协同去除工艺系统合理有效地集成了传质充氧、自然氧化、化学氧化、截留过滤、物理化学吸附、接触催化/生物氧化等多种技术协同去除复合微污染水源中的浊度、Fe、Mn和氨氮，与现有处理技术相比，优点如下:具有去除效率高(Fe、Mn和氨氮去除95%左右)、处理速度快(7-14m/h滤速可有效去除)、受环境因素影响小，不产生副作用、运行管理简单等技术优势；具有工程投资小、运行成本低等经济优势；对于地表水处理工艺，省去了预氧化系统，缩短了工艺流程，降低消毒副产物的生成风险，提高了水质安全性；对于地下水处理工艺，有效利用地下水原有取水泵的富余压力来进行自然充氧实现低价铁锰氧化和水体充氧传质。此实用新型系统不仅适用于新水厂设计，而且易于实现现有水厂的升级改造；尤其是对于现有水厂的升级改造，仅需增设空气氧化系统和化学辅助氧化系统，便能有效提闻水中Fe、Mn和氣氣的去除效能，保证出水水质。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1为本实用新型的系统结构示意图。
[0031]图2为本实用新型实施例的系统结构示意图。
[0032]图3为本实用新型的具体实施例中的西北地区某水厂改扩建工程净水系统示意图。[0033]附图上的标记为:a、地表水；b、地下水；c、混合反应系统；d、化学辅助氧化系统；e、空气氧化系统；e_l、空气机械充氧系统；e_l’、鼓风曝气系统；e_l”、机械曝气系统；e-2、空气自然充氧系统；e_2’、向上喷洒系统；f、过滤系统；g、消毒系统；h、反冲洗系统；
1、滤料再生系统；1、混合池；2、反应池；3、沉淀池；4、配药装置；5、投药装置；6、投药管；7、曝气池；8、输气管道；9、曝气器；10、空气加压装置；11、布气管道；12、滤池；13、滤料；14、反冲洗泵；15、吸水井；16、反冲洗水管道；17、加药设施；18、贮药装置；19、计量投加设施；20、贮药设施；21、喷洒池；22、喷洒管；23、喷洒装置；24、取水泵。
[0034]以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
【具体实施方式】
[0035]本实用新型解决问题的技术构思是:针对地表水处理系统，复合微污染水源水经混合反应沉淀系统的混合、反应、沉淀处理后，先利用化学辅助氧化系统将低价态铁锰进行快速化学氧化，使之形成的氧化物能够附着在滤料表面，从而形成滤料表面活性滤膜；再经空气氧化系统进行充分传质充氧，并通过氧化作用形成新生态铁锰复合氧化物，而后利用过滤系统的截留过滤、物理化学吸附、接触催化/生物氧化等作用协同去除复合微污染水源中的浊度、色度、Fe、Mn和氨氮，最终出水经消毒后即可满足《国家生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)规定。地表水处理系统的前端不能设置预氧化系统，目的是一方面避免水体中低价铁锰离子因预氧化过程形成高价铁锰氧化物在混凝沉淀阶段得以去除，无法在后续过滤工艺的滤料表面形成活性氧化膜，丧失其催化去除氨氮的功能，另一方面是降低消毒副广物的生成风险以提闻其水质安全性。
[0036]本实用新型的系统包括混合反应系统C，用于对地表水a进行混合、反应、沉淀处理，即通过对混凝剂与原水的混合后，再经反应池进行絮凝反应，最后经沉淀池的沉淀作用达到絮体颗粒的有效去除。
[0037]化学辅助氧化系统d，用于对经过混合反应系统c处理后的地表水中的低价态铁锰进行化学氧化反应，以及用于对地下水b中低价态铁锰进行化学氧化反应。化学辅助氧化系统d主要是在滤料表面形成活性滤膜之前，通过投加化学氧化剂氧化水中低价态铁锰，使之形成的氧化物能够附着在滤料表面，加快滤料表面活性滤膜的形成，保证空气氧化后新生态铁锰复合氧化物在滤膜表面的吸附和高效附着。
[0038]空气氧化系统e，用于对依次经过混合反应系统c及化学辅助氧化系统d处理后的地表水，或者经过化学辅助氧化系统d处理后的地下水进行氧化反应，空气氧化系统e分为空气机械充氧系统e-1和空气自然充氧系统e_2,空气机械充氧系统e-1用于地表水水处理系统的强制机械充氧和将铁锰氧化成新生态的铁锰复合氧化物，主要通过一些机械设备，强制加速向水体充氧，使水体与氧气得到有效充分接触来实现氧分子的传质过程，并实现低价态铁锰的氧化进程，空气机械充氧系统依据充氧方式的不同可分为鼓风曝气系统e-1'和机械曝气系统e-1’两种。所述鼓风曝气系统e-1’主要由曝气池、输气管道、曝气器、空气加压装置、布气管道等构成，所述空气加压装置可采用空压机或鼓风机，其压力主要根据曝气池水深确定，所述曝气器的结构形式可采用管式、盘式、钟罩式或平板式。所述机械曝气系统e-1’可分为表面曝气、水下曝气和射流曝气三种，所述表面、水下曝气系统均主要由曝气机、传动轴、电动机、减速机、曝气池等构成，所述曝气机可分为转刷式、转盘式、潜水离心式、深水式、倒伞形立式等；所述射流曝气系统主要由加压泵、射流管和曝气池等构成。
[0039]空气自然充氧系统e-2用于地下水水处理系统的自然充氧和将铁锰氧化成新生态铁锰复合氧化物，主要利用地下水取水泵将水体提升后的余压使水体向上喷洒、向下喷淋或跌水，可使水体形成雾状化或水滴化，进而实现与空气进行充分接触以达到自然充氧，空气自然充氧系统e-2可有效利用地下水原有取水泵的富余压力，不仅可使水体达到雾滴化状态以提高水体充氧传质和实现低价铁锰自然氧化，而且可脱除个别地下水源水中含有的微气泡以保障后续滤池的正常运行，并有效减少运行成本。
[0040]过滤系统f，用于去除经过空气氧化系统e处理后的地表水或地下水随着水体中的新生态铁锰复合氧化物、氨氮和溶解氧不断吸附和附着于活性滤膜后，再利用其物理化学吸附、接触催化/生物氧化等作用协同去除水体中的Fe、Mn和氨氮；同时通过滤料的截留过滤作用有效去除水中的悬浮物和颗粒物。所述过滤系统主要由滤池、反冲洗系统和滤料再生系统等组成。
[0041]消毒系统g，用于灭杀经过过滤系统f处理后的地表水和地下水中的病原微生物，通过计量投加设施连续投加消毒剂的方式对水质进行消毒，最终输出达标水质。地下水水处理系统可不设混合反应沉淀系统，原水可有效利用地下水原有取水泵的富余压力直接进入空气氧化系统进行传质充氧，后续系统与地表水处理系统相同。
[0042]如图1和图2所示:
[0043]地表水a与混合反应系统c相连，化学辅助氧化系统d分别与混合反应系统c及地下水b相连，经过化学辅助氧化系统d处理的地表水a与空气机械充氧系统e-Ι相连，经过化学辅助氧化系统d处理的地下水b与空气自然充氧系统e-2相连，空气机械充氧系统e-Ι和空气自然充氧系统e-2分别与过滤系统f相连,过滤系统f包括滤池12、反冲洗系统h和滤料再生系统i，反冲洗系统h和滤料再生系统i分别与滤池12相连；过滤系统f与消毒系统g相连。
[0044]以地表水a处理系统为例，复合微污染水源水中Fe、Mn和氨氮协同去除工艺系统主要包括混合反应系统C、化学辅助氧化系统d、空气氧化系统e、过滤系统f、消毒系统g,各系统之间通过管道或渠道相连接。其中过滤系统f主要由滤池8、反冲洗系统h和滤料再生系统i组成。
[0045]在系统正常运行时，原水直接进入混合反应系统c中的混合池I进行水体与混凝剂的混合，而后流入反应池2进行充分絮凝反应形成较大的絮体颗粒，再经沉淀池3的沉淀作用去除水体中的絮体颗粒和悬浮物。混合反应沉淀系统c中的混合池为机械混合或水力混合，反应池2为网格、栅条、隔板或者折板形式，沉淀池3为平流、斜管或斜板、或平流与斜管，或者平流与斜板的组合形式。
[0046]化学辅助氧化系统d主要是由配药装置4、投药装置5和投药管6组成。在工艺系统启动期，投药装置5将化学氧化剂投加在空气氧化系统e进水管道上，投药装置5与配药装置4通过管道相连接，与空气氧化系统e进水管道之间通过投药管6相连接。在系统运行初期，运行化学辅助氧化系统d ;待滤膜成熟后，化学辅助氧化系统d可停止工作，原水经混合反应系统c处理后直接进入空气氧化系统e。
[0047]沉淀池3出水经管道或渠道直接流入空气氧化系统e，此工艺中空气氧化系统为空气机械充氧系统e-Ι。具体以鼓风曝气系统e-Ι’为例,系统主要由曝气池7、输气管道8、曝气器9、空气加压装置10、布气管道11构成；通过曝气器9向曝气池7中水体鼓入许多气泡，使气泡与水体之间达到充分接触而实现氧传质过程，同时将水体中低价铁锰氧化新生态铁锰复合氧化物。其中空气加压装置10向曝气器9提供气源，空气加压装置10与曝气器9间通过输气管道8相连接，而曝气器9安装在固定于曝气池7内部的布气管道11上。
[0048]水体经空气氧化系统e充氧后直接流入过滤系统f中的滤池12，滤池12的功能主要是通过滤料13和滤料13表面的成熟活性滤膜共同作用去除水体中的浊度、色度、Fe、Mn和氨氮，其中滤料13设置在滤池12内部。滤池形式采用气水反冲洗滤池，经济滤速可控制在7?14m/h，滤层厚度控制在1.2?1.6m范围内，过滤周期可控制在I?4d范围内，所述滤池中的滤料采用普通均质石英砂滤料或陶粒滤料。
[0049]反冲洗系统h主要由反冲洗水泵14、空气加压装置10、反冲洗水管道16、输气管道8、吸水井15构成，反冲洗水泵14与滤池12之间通过反冲洗水管道16相连接，空气加压装置10还与滤池12之间通过输气管道8相连接，其中反冲洗水泵14通过管道从吸水井15吸水向滤池12提供反冲洗水，空气加压装置10向滤池12提供反冲洗空气。水冲与气冲强度可依据《室外给水设计规范》(GB50013-2006)和滤层厚度进行合理选择。滤料再生系统i利用氧化剂的强氧化作用剥离老化滤膜以恢复其原有活性能力，它主要由加药设施
17、贮药装置18组成，加药设施17分别与滤池12、贮药装置18之间均通过管道相连接。滤料再生系统i中算选用的氧化剂可采用具有强氧化性的双氧水、二氧化氯和臭氧等，投量根据滤料量和氧化剂种类确定，再生周期可控制在I?3年。
[0050]滤池出水最后经消毒系统g消毒后进入市政供水系统向用户供水，消毒剂通过计量投加设施19连续投加于滤池12的出水管道上，其中消毒剂贮存于贮药设施20中，计量投加设施19与贮药设施20、滤池12的出水管道之间均通过管道相连接。消毒剂种类可采用氯气、次氯酸钠、二氧化氯等，投加量根据出水量、药剂种类与出水余氯计算确定。
[0051]当原水为地下水源时，可不设混合反应沉淀系统C，即原水通过取水泵24加压后直接进入空气氧化系统e，此系统中空气氧化系统e为空气自然充氧系统e-2。具体以向上喷洒系统e-2’为例，系统包括喷洒池21、喷洒管22、喷洒装置23三部分；原水经加压后进入安装于喷洒池21中的喷洒管22，再经喷洒装置23向上喷洒，可使水体达到雾滴化，从而实现与空气进行充分自然接触。进而实现与空气进行充分接触以达到自然充氧。空气自然充氧系统可有效利用地下水原有取水泵的富余压力，不仅可使水体达到雾滴化状态以提高水体充氧传质和实现低价铁锰自然氧化，而且可脱除个别地下水源水中含有的微气泡以保障后续滤池的正常运行，并有效减少运行成本。所述空气自然充氧形式可采用向上喷洒、向下喷淋或跌水方式，所述空气自然充氧系统所需余压须达到0.1OMPa以上。整个空气自然充氧系统中的喷洒装置23安装于喷洒管22上。
[0052]下面再通过两个具体的实施例来进一步说明本实用新型的有益效果和工程应用。
[0053]实施例1:西北地区某水源地地下水水质状况复杂，污染物种类较多，铁锰超标最为普遍，色度、浑浊度和肉眼可见物等存在季节型超标现象，而水源中的氨氮也有逐年升高的趋势。 申请人:根据其水质条件提出和应用上述实用新型工艺，并进行了 I?2年的中试试验。中试系统设计最大处理能力lm3/h，空气氧化采用向下喷淋形式；滤柱采用均质石英砂滤料，当量粒径为1.20mm,不均匀系数K8tl=L 38，滤层厚度1.2m ;辅助氧化剂采用高锰酸钾，理论投加量按水中的铁锰离子浓度确定，实际投量为理论投加量的90?110%。中试试验结果表明(详见表1 )，本实用新型工艺能够有效实现复合微污染水中Fe、Mn和氨氮的高效协同去除，出水浊度和色度始终控制在0.3NTU和10度以下，其余Fe、Mn和氨氮等三种污染物的平均去除率分别可达到98%、99%和95%以上，出水水质完全可满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)的要求。
[0054]表12011年中试试验系统的进出水水质情况(滤速12m/h)
[0055]
【权利要求】
1.一种复合微污染水源水中Fe、Mn和氨氮协同去除系统，其特征在于，包括混合反应系统(C)，用于对地表水(a)进行混合、反应、沉淀处理；化学辅助氧化系统(d)，用于对经过混合反应系统(C)处理后的地表水中的低价态铁锰进行化学氧化反应，以及用于对地下水(b)中低价态铁锰进行化学氧化反应；空气氧化系统(e)，用于对依次经过混合反应系统(C)及化学辅助氧化系统(d)处理后的地表水，或者经过化学辅助氧化系统(d)处理后的地下水进行氧化反应，空气氧化系统(e)分为空气机械充氧系统(e-Ι)和空气自然充氧系统(e-2),空气机械充氧系统(e-Ι)用于地表水(a)系统的机械充氧和将铁猛氧化成铁猛复合氧化物，空气自然充氧系统(e-2)用于地下水系统(b)的自然充氧和将铁锰氧化成铁锰复合氧化物；过滤系统(f),用于去除经过空气氧化系统(e)处理后的地表水和地下水中的Fe、Mn、氨氮、悬浮物和颗粒物；消毒系统(g)，用于灭杀经过过滤系统(f)处理后的地表水和地下水中的病原微生物，最终输出达标水质； 其中，地表水(a)与混合反应系统(C)相连，化学辅助氧化系统(d)分别与混合反应系统(C)及地下水(b)相连，经过化学辅助氧化系统(d)处理的地表水(a)与空气机械充氧系统(e-Ι)相连，经过化学辅助氧化系统(d)处理的地下水(b)与空气自然充氧系统(e-2)相连，空气机械充氧系统(e-Ι)和空气自然充氧系统(e-2)分别与过滤系统(f)相连，过滤系统(f)包括滤池(12)、反冲洗系统(h)和滤料再生系统(i)，反冲洗系统(h)和滤料再生系统(i)分别与滤池(12)相连；过滤系统(f)与消毒系统(g)相连。
2.如权利要求1所述的复合微污染水源水中Fe、Mn和氨氮协同去除系统，其特征在于: 所述的混合反应系统(c )包括混合池(I)、反应池(2 )和沉淀池(3 )，地表水(a)直接进入混合反应系统(c )中的混合池(I)进行水体与混凝剂的混合，而后流入反应池(2 )进行充分絮凝反应形成较大的絮体颗粒，再经沉淀池(3)的沉淀作用去除水体中的絮体颗粒和悬浮物，沉淀池(3)通过出水管与空气机械充氧系统(e-Ι)相连； 所述的化学辅助氧化系统 (d) 由配药装置(4)、投药装置(5)和投药管(6)组成，投药装置(5)与配药装置(4)相连接，投药装置(5)通过投药管(6)分别与空气机械充氧系统(e-1)和空气自然充氧系统(e-2)的进水管相连； 所述的空气机械充氧系统(e-Ι)依据充氧方式的不同分为鼓风曝气系统(e- )和机械曝气系统(e-Ι”)两种； 所述的鼓风曝气系统(e-)包括曝气池(7)、输气管道(8)、曝气器(9)、空气加压装置(10)和布气管道(11),在曝气池(7)内部设置有布气管道(11),曝气器(9)固定于布气管道(11)上方，曝气器(9)通过输气管道(8)与空气加压装置(10)相连； 所述机械曝气系统(e-Ι”)分为表面曝气、水下曝气和射流曝气； 所述表面曝气、水下曝气系统均由曝气机、传动轴、电动机、减速机、曝气池构成，在曝气池内部安装曝气机，曝气机通过传动轴与电动机和减速机相连； 所述射流曝气系统由加压泵、射流管和曝气池构成； 所述的空气自然充氧系统(e-2)分为向上喷洒、向下喷淋或跌水三种方式，所述的向上喷洒系统(e-2’)包括喷洒池(21)、喷洒管(22)、喷洒装置(23)，喷洒池(21)的底部铺设有喷洒管(22)，喷洒装置(23)安装于喷洒管(22)上方； 所述滤池(12)采用气水反冲洗形式，滤池(12)中的滤料(12)采用普通均质石英砂滤料或陶粒滤料； 所述的反冲洗系统(h)包括反冲洗水泵(14)、空气加压装置(10)、反冲洗水管道(16)、输气管道(8)、吸水井(15)，反冲洗水泵(14)与滤池(12)之间通过反冲洗水管道(16)相连接，空气加压装置(10)还与滤池(12)之间通过输气管道(8)相连接； 所述的滤料再生系统(i )包括加药设施(17)和贮药装置(18)，加药设施(17)与贮药装置(18)相连接，加药设施(17)与滤池(12)相连； 所述的消毒系统(g)包括计量投加设施(19)与贮药设施(20)，计量投加设施(19)分别与贮药设施(20)和滤池(12)的出水管道相连。
3.如权利要求2所述的复合微污染水源水中Fe、Mn和氨氮协同去除系统，其特征在于:所述的空气加压装置(10)为空压机或鼓风机，其压力主要根据曝气池(7)水深确定。
4.如权利要求2所述的复合微污染水源水中Fe、Mn和氨氮协同去除系统，其特征在于:所述的曝气器(9)的结构形式为管式、盘式、钟罩式或平板式结构。
5.如权利要求2所述的复合微污染水源水中Fe、Mn和氨氮协同去除系统，其特征在于:所述曝气机分为转刷式、转盘式、潜水离心式、深水式或倒伞形立式。
6.如权利要求1所述的复合微污染水源水中Fe、Mn和氨氮协同去除系统，其特征在于:所述的空气自然充氧系统(e-2)所需余压达到0.1OMPa以上。
7.如权利要求1所述的复合微污染水源水中Fe、Mn和氨氮协同去除系统，其特征在于:所述的滤池(12)滤速为7~14m/h,滤层厚度为1.2~1.6m,过滤周期为I~4d。
8.如权利要求1所述的复合微污染水源水中Fe、Mn和氨氮协同去除系统，其特征在于:所述的滤料再生系统(i)再生周期为I~3年。
9.如权利要求1所述的复合微污染水源水中Fe、Mn和氨氮协同去除系统，其特征在于:所述的混合反应沉淀系统(c)中的混合池为机械混合或水力混合，反应池(2)为网格、栅条、隔板或者折板形式，沉淀池(3)为平流、斜管或斜板、或平流与斜管，或者平流与斜板的组合形式。
【文档编号】C02F9/14GK203613069SQ201320699810
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年11月6日 优先权日:2013年11月6日
【发明者】黄廷林, 章武首, 文刚, 郭渊, 孔令勇, 赵荣, 戴雪峰 申请人:西安建筑科技大学, 中国市政工程西北设计研究院有限公司