城镇饮用水臭氧高级氧化深度处理系统的制作方法

[0001]
本实用新型涉及水处理技术领域，具体涉及一种城镇饮用水臭氧高级氧化深度处理系统。


背景技术：

[0002]
日趋严重的饮用水水源污染问题已经开始受到人们的普遍关注。随着工业的发展，大量工业废水和生活污水排入环境水体中，导致越来越多的饮用水水源受到不同程度的有机物污染，使得地表水水质恶化，成为微污染水源。由于原水水质的微污染，国家优质供水水质标准比原有设计标准更为严格，尤其体现在出厂水浊度标准在0.1ntu以下。现有城镇水处理厂难以适应这种变化趋势，实际出水的各项水质的达标率均有不同程度的降低，尤其出水浊度和耗氧量不能连续稳定达标。
[0003]
传统饮用水处理工艺为：原水
→
混凝
→
沉淀
→
过滤
→
消毒，此工艺主要适用于水源满足地表水三类标准的饮用水处理，处理主要去除对象是水中的悬浮物、胶体杂质和细菌等，而对氨氮和各种溶解性有机物的去除效果狠差。采用现有水处理工艺处理微污染水源，已无法达到国家优质供水水质标准。


技术实现要素：

[0004]
为解决采用传统饮用水处理工艺处理微污染水源，出水不能连续稳定达标的技术问题，本实用新型提供一种城镇饮用水臭氧高级氧化深度处理系统，采用臭氧高级氧化+絮凝吸附沉淀+超滤膜联合深度处理微污染水源，出水水质能连续稳定达到《生活饮用水卫生标准》(gb5749-2006)的要求。
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本实用新型采用的技术方案是：
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一种城镇饮用水臭氧高级氧化深度处理系统，包括依次连接的沉淀过滤装置、臭氧催化氧化装置、絮凝吸附沉淀装置及超滤装置；
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所述沉淀过滤装置包括水源泵、絮凝剂加药装置、斜板沉淀箱及微滤装置；水源泵将微污染水抽出与絮凝剂加药装置提供的絮凝药剂混合后进入斜板沉淀箱絮凝沉淀，沉淀出水进入微滤装置，微滤装置用于过滤沉淀出水中的悬浮物；
[0008]
所述臭氧催化氧化装置包括水泵、文丘里射流器、双氧水加药桶、臭氧发生器及臭氧反应器，微滤装置分离的净水经水泵泵入文丘里射流器，与同时吸入文丘里射流器的双氧水加药桶中的双氧水及臭氧发生器产生的臭氧混合，后进入臭氧反应器进行催化氧化反应；
[0009]
所述絮凝吸附沉淀装置包括絮凝药剂罐、螺旋输送机及两只絮凝沉降罐，臭氧反应器出水分别经絮凝沉降罐顶部进水口进入两絮凝沉降罐，絮凝药剂罐提供的絮凝药剂经螺旋输送机分配分别经絮凝沉降罐顶部进药口进入两絮凝沉降罐，絮凝沉降罐用于臭氧反应器出水的絮凝沉降分离；
[0010]
所述超滤装置用于对絮凝吸附沉淀装置出水进行深层过滤。
[0011]
进一步地，还包括污泥处理装置，所述污泥处理装置包括污泥罐、污泥泵及污泥脱水机；絮凝沉降罐底部设有排泥口，排泥口与污泥罐进口连接，污泥罐出口与污泥泵进口连接，污泥泵出口连接污泥脱水机，污泥脱水机用于对絮凝沉降产生的污泥进行脱水。
[0012]
更进一步地，污泥处理装置还包括污泥加药罐、污泥加药泵及静态混合器，污泥加药泵将污泥加药罐中的药剂抽出与污泥泵泵出的污泥在静态混合器中进行混合后进入污泥脱水机脱水。
[0013]
进一步地，所述沉淀过滤装置还包括静态混合器，水源泵出水与絮凝药剂一并进入静态混合器混合后进入斜板沉淀箱絮凝沉淀。
[0014]
进一步地，臭氧反应器包括一个矩形箱体，矩形箱体内由横隔板及纵隔板分隔成若干自上而下、自前而后依次连接的流动单元，第一流动单元设有进水口，最后一个流动单元设有出水口，从上向下折返的两个流动单元的连接处设有管道混合器。
[0015]
进一步地，文丘里射流器所述文丘里射流器由喷嘴、吸入室及扩压管三部分组成，微滤装置分离的净水从喷嘴进入射流器，通过吸入室吸入臭氧气体及双氧水。
[0016]
进一步地，沉淀过滤装置及絮凝吸附沉淀装置中所用絮凝剂呈颗粒状，其比表面积为：500～1700m2/g。
[0017]
本实用新型的有益效果：本申请采用臭氧高级氧化+絮凝吸附沉淀+超滤膜联合深度处理工艺，在臭氧高级氧化阶段通过在污水中添加臭氧氧化剂和双氧水做催化剂，产生羟基自由基，将难降解的有毒有机污染物有效地分解，直至彻底转化为无害的无机物，如：co2、n2、so
42
、po
43-、o2、h2o等；臭氧在污水中的反应过程中，产生的新生态一般都带有正电荷，具有极强的表面活性和吸附能力，可有效地吸附、包裹生共沉淀未被羟基自由基-oh氧化降解的各种污染物，从而可进一步除去废水的cod、色度。氧化后净水中含有的难降解的有机物和溶解性有机物通过絮凝吸附沉淀装置吸附进一步去除，未被吸附的少量悬浮物经过超滤膜过滤，最后得到浊度在0.1ntu以下的净水。本系统适应性强，对水量和有机物负荷的变动具有较强的适应性，出水水质能连续稳定达到《生活饮用水卫生标准》(gb5749-2006)的要求。
附图说明
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图1是本实用新型的城镇饮用水臭氧高级氧化深度处理系统的结构示意图。
[0019]
图2是本实用新型的臭氧反应器的结构示意图。
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图3是图2的俯视图。
[0021]
图4是图2的侧视图。
具体实施方式
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为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及一种优选的实施方式对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。
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参阅图1～图4，本实施例提供一种城镇饮用水臭氧高级氧化深度处理系统，包括依次连接的沉淀过滤装置、臭氧催化氧化装置、絮凝吸附沉淀装置、超滤装置及污泥处理装置。
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沉淀过滤装置包括水源泵c、静态混合器s、絮凝剂加药装置l、斜板沉淀箱a及微滤
装置b；饮用水非达标水源j的出口通过管道及阀门与水源泵c的进口连接，水源泵c的出口通过管道与三通阀d的进口连接，三通阀d的另一进口通过管道与絮凝剂加药装置l的出口连接，三通阀d的出口通过管道与静态混合器s的进口连接，静态混合器s的出口通过管道及阀门与斜板沉淀箱a的上方进水口连通，斜板沉淀箱a的下方出水口通过管道及阀门与微滤装置b的进水口连接，微滤装置b的出水口通过管道与臭氧催化氧化装置连接。絮凝剂加药装置l包括药剂桶及药剂泵，药剂桶中灌装有比表面积为：500～1700m2/g的颗粒状絮凝剂，水源水与絮凝剂混合后进入斜板沉淀池进行沉降分离，絮凝剂可吸附水源水中金属及部分有机物，通过沉降的方式转换为污泥从原水中分离，沉降出水进入微滤装置过滤掉未被吸附的悬浮物，以减轻臭氧催化氧化阶段的处理负荷及运行成本。
[0025]
臭氧催化氧化装置包括水泵a、文丘里射流器q、双氧水加药桶f、臭氧发生器e及臭氧反应器g。微滤装置b的出口通过管道及阀门与水泵a的进口连接，水泵a的出口通过管道及阀门与文丘里射流器q的进口连接，文丘里射流器由喷嘴、吸入室及扩压管三部分组成，微滤装置分离的净水经水泵a从喷嘴进入射流器，吸入室设有两个进口，一个进口与与双氧水加药桶f连通，这中间连接有进水阀门及双氧水流量计i；另一进口与臭氧发生器e连通，这中间连接有进水阀门及臭氧流量计u。文丘里射流器q的出口通过管道与臭氧反应器g连接，臭氧反应器g的出口端安装有臭氧反应器的压力表q，臭氧反应器g的出口通过管道与絮凝吸附沉淀装置连接。
[0026]
文丘里射流器是一种气体与液体的混合器。具有一定压力的工作流体通过喷嘴高速喷出，使压力能转化速度能，在喷嘴出口区域形成真空，从而将被抽介质吸入出来，二股介质在扩压管内进行混合及能量交换，并使速度能还原成压力能，最后以高于大气压力而排出。当污水进入射流器体内喷嘴时，产生极强的射流速度(40m/s)，此时，在吸入室产生负压，将臭氧气体和双氧水同时吸入吸入室，形成微泡，紧接着在压力(1.28mpa)的压缩过程中其体积缩小，甚至崩溃消失，在空化泡崩溃的极端的时间内，伴有强烈的冲击波和时速达150km/h的射流。这些极端的条件下会使水中溶解臭氧水分子键发生断裂，瞬间产生具有强氧化性的羟基自由基，它可无选择性地分解难降解的有机污染物。
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在本实施例中，臭氧氧化反应器g由上板g11、下板g12、前板g13、后板g14、左板g15、右板g16、横隔板g17和纵隔板板g18组成。上板g11、下板g12、前板g13、后板g14、左板g15及右板g16组成一个矩形箱体。横隔板g17和纵隔板板g18设置在箱体内，横隔板g17和纵隔板g18沿箱体长度方向延伸，将箱体分隔为6*6＝36个流体单元，每一流体单元通过设置在横隔板g17或纵隔板g18两端的进出水口相通。例如，废水从臭氧氧化反应器g左侧上端进口进入第1流体单元，流经第1流体单元后从第1流体单元末端右侧横隔板17上开口进入第2流体单元，流经第2流体单元后从第2流体单元末端的开口进入第3流体单元，以此类推，从左向右流经第6流体单元后从第6流体单元下侧横隔板g17上开口进入第7流体单元，废水从左向右、从上到下依次流经每一个流体单元，最后从第36流体单元末端开口，也是臭氧氧化反应器g出口流出。从上向下折返的两个流动单元的连接处设有管道混合器。例如，在第6流动单元与第7流动单元之间，第12流动单元与第13流动单元之间，在第19流动单元与第20流动单元之间，在第30流动单元与第31流动单元之间，分别设有管道混合器h60。通过管道混合器h60的混合作用使双氧水及铁离子与废水进一步强烈混合，提高氧化效果。采用方形管道立体串联箱式臭氧反应器，由于方形管道的流速变化，从而使方形管道内紊流剧烈，气液
两相之间的相对滑动和剪切力加强，大大激发了对污染物的氧化能力；在整个氧化反应过程中的箱体内亚铁离子、臭氧、双氧水催化形成的活性氧化物质与污染物如影随形，寸步不离进行充分混合氧化反应直至双氧水耗尽，极大地强化了反应效果。
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絮凝吸附沉淀装置包括絮凝药剂罐d、螺旋输送机k及两只絮凝沉降罐c1、c2，，螺旋输送机k设置在絮凝沉降罐c1和絮凝沉降罐c2的上方，螺旋输送机b的左端出口与絮凝沉降罐c1连通，螺旋输送机b的右端出口与絮凝沉降罐c2连通，絮凝沉降罐c1和絮凝沉降罐c2的出口汇集后通过管道及阀门与超滤装置t的进口连通。絮凝药剂罐d中灌装有比表面积为：500～1700m2/g的颗粒状絮凝剂。臭氧反应器出水分别经絮凝沉降罐顶部进水口进入两絮凝沉降罐c1、c2，与絮凝剂在絮凝沉降罐c1、c2中进行混凝沉降分离，絮凝剂可吸附未被氧化的有机物，通过沉降的方式转换为污泥从原水中分离，分离后净水进入超滤装置t进一步过滤掉微量的悬浮物，降低出水浊度。采用超滤装置t(例如压力或浸没式超滤膜系统)，其截留精度为10－20万道尔顿，可以去除水中粒径处于胶体范围内的所有大分子有机物，出水浊度可以降至0.1ntu以下，几乎能去除全部病原微生物，例如细菌、病毒、两虫、藻类和水生生物，保证出水的安全性。
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污泥处理模块包括污泥加药罐r、污泥加药泵f、污泥罐w、污泥泵e、静态混合器z及污泥脱水机n。絮凝沉降罐c1和絮凝沉降罐c2的底部出泥口通过管道及阀门汇集在一起后与与污泥罐l进口连接，污泥罐l出口通过管道及阀门与污泥泵e进口连接。污泥加药罐r用于存储污泥处理药剂，污泥加药罐r出口通过管道及阀门与污泥加药泵f进口连接，污泥加药泵f的出口与污泥输送泵e的出口通过管道与三通阀h的进口连接，三通阀h的出口通过管道与静态混合器z进口连接，静态混合器z出口通过管道与污泥脱水机n进口连接，污泥脱水机n产生的脱水污泥g外运。优选污泥加药泵f为计量泵。
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以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。