基于生物气浮的中水景观水系处理方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于生物气浮的中水景观水系处理方法及装置，用进水泵将景观水体中的原水吸入生物反应池的浮渣混合区，使原水与生物反应池回流的浮渣混合后，进入接触氧化区，并由罗茨风机向接触氧化区提供空气，接触氧化区的泥水混合液经进水管流入BOAF池装置中，用溶气泵向BOAF池装置提供溶气水，使出水与活性生物絮体分离，产生的浮渣回流至生物反应池的浮渣混合区，与景观水体中的原水继续进行生物反应；分离澄清后的大部分出水由出水泵经紫外消毒器消毒后，回注到中水景观水系，小部分出水通过溶气泵用于提供溶气水。该方法及装置出水水质达到景观水水质标准，可以良好的保持小区封闭中水景观水系的水环境平衡。
【专利说明】基于生物气浮的中水景观水系处理方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于生态小区中水景观水系水质净化的BOAF处理方法及其系统
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【背景技术】
[0002]小区景观水系通常具有水域面积相对小、水环境容量小、水体自净能力低等特点。尤其是封闭且流动性差的缓流水体，气候变化、人类活动及周边环境均会对之造成污染，导致水质恶化，具体表现为透明度低、水体浑浊、水华泛滥，甚至发黑发臭，因此必须进行景观水系的净化治理。纵观国内外景观水系处理技术现状，已在使用的或已进入中试阶段的景观水系治理技术可分为物理法、化学法和生物/生态法三大类。
[0003]物理方法主要有底泥疏浚、机械除藻、人工增氧、引水冲淤、引水换水等。
[0004]底泥疏浚主要是针对底泥营养物质含量高的水体进行改善，但在挖掘深度，防止深层底泥中可溶性磷以及氨氮二次释放等方面的控制较难。机械除藻是对水体中的过盛藻类进行去除，虽短时有效，却往往治标不治本。人工增氧是依靠水的曝气充氧，只能局部提高水体中的溶解氧含量，而很难保证整个水体的好氧环境。引水冲污实质上是对水体污染物和浮游藻类的稀释扩散，实为污染转移，根本没有对污染进行实质性的治理。引水换水则必须有充足的干净水源作保证。
[0005]化学方法主要包括加入化学药剂杀藻、加入铁盐促进磷的沉淀、加入石灰脱氮等。化学方法具有投资少，操作和维修方便，效果好等特点，针对水中不同污染物，需要投加相应的药剂实现，但必须顾及化学药物对水生生物的毒性及生态系统的二次污染。因此，化学法的应用有很大的局限性，一般作为临时应急措施使用。
[0006]生物/生态法修复技术原理是利用培育的生物或培养、接种的微生物的生命活动，对水中污染物进行转移、转化及降解作用，从而使水体得到恢复，这种技术是对自然界恢复能力和自净能力的一种强化。但该方法对生物膜的培养驯化要求苛刻，程序复杂，处理时间长，尤其是人工湿地处理技术，占地面积大及受气候影响大，尤其在水体较小时无法发挥作用。
[0007]近年来一种过去通常被用于给水处理的物理化学方法一气浮法，由于分离效率高，并兼有向水中充氧曝气的作用，开始被广泛应用于处理低温、低浊、高藻、高色和受有机物污染的原水。有关研究与应用均表明，除分离无机及有机悬浮物外，气浮法对于水中溶解性有机物也有一定的去除效果。由于景观水系通常呈现为如含藻量多、色重味臭、水质伴随季节性变化等水质特征，一定程度的增加了混凝一沉淀一过滤工艺的处理难度。因此，将气浮工艺引入景观水处理技术中，可充分发挥气浮法与沉淀法各自的特点，并获得较好的处理效果。但是，目前气浮法存在的主要问题是:无论采用传统气浮还是浅层气浮，由于进入气浮池的原水仍需投加混凝剂，就不可避免的带来二次污染一化学泥渣的处理处置等问题，此外任何一种混凝剂的投加都只能去除污水中的悬浮性污染物和极少部分可溶性有机物，对于造成水体污染的根本原因——氮、磷问题，则无法有效去除。[0008]综上所述，纵观各种景观水处理技术，无论采用何种单一的景观处理技术，均分别在经济、能耗、时效或二次污染控制等方面存在或多或少的问题，特别是在造成水体富营养化问题的祸首一氮和磷以及溶解性污染物的去除方面，至今没有一套经济、可靠的实用方法或系统。
【发明内容】
[0009] 为克服上述缺点，本发明提出了一种基于生物气浮(BOAF)的中水景观水系处理方法及装置，目的在于为中水景观水系的水质净化提供一种经济高效无污染的新技术，通过构建BOAF这样一种结合了生物与气浮技术优点的处理方法及其系统装置，实现小区封闭中水景观水系的水质净化，解决当前景观水系处理方法所无法根治的氮和磷及溶解性污染物的问题。
[0010]本发明的技术方案是:一种基于生物气浮的中水景观水系处理方法，用进水泵将景观水体中的原水吸入生物反应池的浮渣混合区，使原水与生物反应池回流的浮渣混合后，进入接触氧化区，并由罗茨风机向接触氧化区提供空气，接触氧化区的泥水混合液经进水管流入BOAF池装置中，用溶气泵向BOAF池装置提供溶气水，使出水与活性生物絮体分离，产生的浮渣回流至生物反应池的浮渣混合区，与景观水体中的原水继续进行生物反应；分离澄清后的大部分出水由出水泵经紫外消毒器消毒后，回注到中水景观水系，小部分出水通过溶气泵用于提供溶气水。
[0011]浮渣混合区为兼性厌氧环境，其溶解氧(DO)保持在0.2mg/L以下，水力停留时间为15min ;接触氧化区为好氧环境，其溶解氧(DO)保持在3~4mg/L，水力停留时间为45min。
[0012]一种用基于生物气浮的中水景观水系处理装置，包括BOAF池，BOAF池内分为两个功能区:稳流接触区和分离区，其比例为1:8，由分区隔板完全隔开；其中:
I)稳流接触区:在BOAF池上装有一旋转操作台，旋转操作台跨越于稳流接触区之上与分区隔板连接，并与设于浮选槽之边缘轨道上的周边驱动装置连接；旋转操作台上固定有数个整流栅，整流栅为同心锥形板，置于稳流接触区内，稳流接触区底部设有进水管，进水管通过旋转水力接头与可旋转中心套管连接，可旋转中心套管与旋转操作台连接，可旋转中心套管内有进水配水管和溶气水配水总管，进水配水管均匀分布伸入稳流接触区底部；溶气水配水总管伸入稳流接触区底部后，分成若干个溶气水配水支管，溶气水配水支管均匀分布于稳流接触区底部；进水管的另一端与生物反应池连接，溶气水总管的另一端与溶气泵连接。
[0013]2)分离区:包括有浮渣收集斗，清水集水器、泥斗；浮渣收集斗设置在旋转操作台下方，由两块呈一定角度的导流板和螺旋浮渣刮渣机组成，浮渣收集斗底部设有浮渣排管，浮渣排管通过管道与浮渣混合区连接；清水集水器由若干个清水集水管组成，并由集水管罩覆盖，出水端连接有出水管和回流管；出水管与景观水系连接，回流管与溶气泵连接；泥斗位于BOAF池底部，与污泥排放管连接，池底污泥刮板固定在BOAF池体旋转结构的底部，并与旋转操作台连接
本发明具有以下有益效果:
(I)小区封闭中水景观水系的原水及补充水源，采用小区生活污水经回用处理后达到景观水水质标准的中水，最大限度的减少水污染、节约水资源。
[0014](2) BOAF处理装置的进水为原水与活性生物絮体的混合液，即以生物反应池取代气浮所必须的加药系统，利用生物絮体的降解和吸附作用，更有效的去除污水中可溶性污染物(C0D、氮、磷等)，且无需另外投加混凝剂，杜绝二次污染，大大减少了运行费用和维护
工作量。
[0015](3) BOAF处理装置，实现了运行过程中动态进水、静态出水，通过布水和收集清水部分的结构设计，在中心旋转操作台辅助下，使混合液进入装置的相对速度为零，从而抑制槽内的紊流，保证了浮选生物絮体上升速度达到或接近理论升速，因而能经济高效稳定无污染的进行气浮分离，极大地提高了在固液分离方面的速效性，大大缩短了泥水分离的时间。
[0016](4)小区封闭中水景观水系BOAF处理方法及其系统装置，结合了生物与气浮技术优点，如表1所示，并通过电磁流量计、水位继电器、电磁阀、控制器等与计算机联接，依据水质监测仪获得的水质指标值，实现高层次系统运行与水质监测的自动化。
[0017]表1 BOAF处理方法与传统景观水处理系统的比较
【权利要求】
1.一种基于生物气浮的中水景观水系处理方法，其特征在于:用进水泵将景观水体中的原水吸入生物反应池的浮渣混合区，使原水与生物反应池回流的浮渣混合后，进入接触氧化区，并由罗茨风机向接触氧化区提供空气，接触氧化区的泥水混合液经进水管流入BOAF池装置中，用溶气泵向BOAF池装置提供溶气水，使出水与活性生物絮体分离，产生的浮渣回流至生物反应池的浮渣混合区，与景观水体中的原水继续进行生物反应；分离澄清后的大部分出水由出水泵经紫外消毒器消毒后，回注到中水景观水系，小部分出水通过溶气泵用于提供溶气水。
2.根据权利要求1所述的基于生物气浮的中水景观水系处理方法，其特征在于:所述浮渣混合区为兼性厌氧环境，其溶解氧(DO)保持在0.2mg/L以下，水力停留时间为15min ；接触氧化区为好氧环境，其溶解氧(DO)保持在3~4mg/L，水力停留时间为45min。
3.一种用于权利要求1或2所述的基于生物气浮的中水景观水系处理装置，包括BOAF池，其特征在于:B0AF池内分为两个功能区:稳流接触区(22)和分离区(23)，其比例为1:8，由分区隔板(19)完全隔开；其中: 1)稳流接触区(22):在BOAF池上装有一旋转操作台(10)，旋转操作台(10)跨越于稳流接触区(22)之上与分区隔板(19)连接，并与设于浮选槽之边缘轨道上的周边驱动装置连接；旋转操作台(10)上固定有数个整流栅(7)，整流栅(7)为同心锥形板，置于稳流接触区(22)内，稳流接触区(22)底部设有进水管(1)，进水管(I)通过旋转水力接头(18)与可旋转中心套管(12)连接，可旋转中心套管(12)与旋转操作台(10)连接，可旋转中心套管(12)内有进水配水管⑶和溶气水配水总管(11)，进水配水管⑶均匀分布伸入稳流接触区底部；溶气水配水总管(11)伸入稳流接触区(22)底部后，分成若干个溶气水配水支管(21)，溶气水配水支管(21)均匀分布于稳流接触区(22)底部；进水管(I)的另一端与生物反应池连接，溶气水总管(11)的另一端与溶气泵(15)连接； 2)分离区(23):包括有浮渣收集斗，清水集水器、泥斗(17);浮渣收集斗设置在旋转操作台(10)下方，由两块呈一定角度的导流板(20)和螺旋浮渣刮渣机(13)组成，浮渣收集斗底部设有浮渣排管(3)，浮渣排管(3)通过管道与浮渣混合区(25)连接；清水集水器由若干个清水集水管(14)组成，并由集水管罩(9)覆盖，出水端连接有出水管(2)和回流管 (4);出水管⑵与景观水系连接，回流管⑷与溶气泵(15)连接；泥斗(17)位于BOAF池底部，与污泥排放管(5)连接，池底污泥刮板(6)固定在BOAF池体旋转结构的底部，并与旋转操作台(10)连接。
【文档编号】C02F3/00GK103991950SQ201410237241
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年5月30日 优先权日:2014年5月30日
【发明者】张道方, 史雪霏, 滕乐峰, 黄晓晶, 李坤 申请人:上海理工大学