申请日2011.11.08
公开(公告)日2012.06.20
IPC分类号C02F3/12; C02F101/16; C02F3/10
摘要
提高氨氮去除能力的饮用水处理曝气炭砂滤池，属于饮用水处理中的过滤技术领域，其特征在于：在炭砂滤池的滤层内部铺设曝气头，解决了仅靠进水中的溶解氧不能满足高氨氮硝化耗氧要求的难题。炭砂滤池的滤层由上部的颗粒活性炭滤层和下部的石英砂滤层构成，该发明的曝气头设在上部的颗粒活性炭滤层中，曝气头上方的活性炭滤层厚度至少400mm，满足对氨氮的去除要求，曝气头下方的活性炭滤层和石英砂滤层的总厚度至少800mm，保证对浑浊度去除的要求。曝气头通过曝气管网与池外鼓风机相通，曝气的气源为空气，气水比控制在0.1-0.2之间。该发明在保证对浑浊度去除的基础上，提高了对氨氮的去除能力，适用于高氨氮源水的水厂过滤处理。
权利要求书
1.提高氨氮去除能力的饮用水处理曝气炭砂滤池，其特征在于，通过鼓风机向炭砂滤 池的炭层内曝气，解决仅靠进水中的溶解氧不能满足高氨氮硝化耗氧要求的难题，在该曝 气炭砂滤池内，设有从下到上依次层叠的配水配气系统、砾石层、石英砂层、活性炭层、 埋在所述活性炭层内部的曝气头、与所述曝气头相通且伸出于所述活性炭层之上的曝气立 管、与所述曝气立管垂直相通的曝气横管、与曝气横管垂直相通的曝气干管，所述曝气干 管与设在曝气炭砂滤池外的鼓风机的出风口相通，其中：所述曝气头上方的活性炭层厚度 至少400mm，该曝气头下方的所述活性炭层和石英砂层的厚度之和至少为800mm，所述曝气 头的气源为空气，气水比控制在0.1-0.2之间。
2.根据权利要求1所述的提高氨氮去除能力的饮用水处理曝气炭砂滤池，其特征在于， 活性炭层的厚度为1000mm，石英砂层的厚度为400mm，曝气头位于所述活性炭层表面下方 600mm，气水比为0.14。
说明书
提高氨氮去除能力的饮用水处理曝气炭砂滤池
技术领域
本发明是提高氨氮去除能力的饮用水处理曝气炭砂滤池，属于饮用水处理中的过滤技 术领域。
背景技术
氨氮是我国地表水体的主要污染物之一，而我国绝大多数自来水厂采用的“混凝-沉淀 -过滤-消毒”常规工艺对氨氮的去除作用非常有限，因此出厂水较难达到《生活饮用水卫 生标准》(GB 5749-2006)对于氨氮出水小于0.5mg/L的要求。
生物氧化法是去除氨氮的最为经济有效的方法。通过硝化菌的硝化作用，氨氮可以被 氧化成硝酸盐氮。在常规工艺的基础上增加生物预处理或者臭氧活性炭工艺，通过丰富的 生物量和较为充足的氧气，可以实现对氨氮的高效去除。但是目前对于我国大多数自来水 厂而言，缺少扩建生物预处理或者臭氧活性炭的场地，而常规工艺中只有过滤单元较易实 现生物处理作用，因此快滤池的改造成为水厂应对水源水氨氮污染的提标改造的首选。活 性炭表面结构粗糙，容纳的微生物量比石英砂和无烟煤多3-8倍，是较好的微生物载体， 且国内外研究表明炭砂滤池作为快滤池，在保证对浊度去除的基础上可有效去除氨氮，因 此将快滤池改造为炭砂滤池可以提高出厂水水质。
1mg/L氨氮的生物硝化反应需要消耗4.57mg/L的氧，但通常滤池进水中的溶解氧仅有 数mg/L，此氧量不能满足较高浓度氨氮完全硝化的耗氧需求。例如，当进水氨氮大于2mg/L 时，常出现硝化反应不完全的情况，造成滤池出水氨氮浓度仍较高，并含有亚硝酸盐。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在常规水处理过程中实现高浓度氨氮去除的设备，解决多 数水厂氨氮去除困难的问题。
本发明所述的提高氨氮去除能力的饮用水处理曝气炭砂滤池，其特征在于，通过鼓风 机向炭砂滤池的炭层内曝气，解决仅靠进水中的溶解氧不能满足高氨氮硝化耗氧要求的难 题，在该曝气炭砂滤池内，设有从下到上依次层叠的配水配气系统、砾石层、石英砂层、 活性炭层、埋在所述活性炭层内部的曝气头、与所述曝气头相通且伸出于所述活性炭层之 上的曝气立管、与所述曝气立管垂直相通的曝气横管、与曝气横管垂直相通的曝气干管， 所述曝气干管与设在曝气炭砂滤池外的鼓风机的出风口相通，其中：所述曝气头上方的活 性炭层厚度至少400mm，该曝气头下方的所述活性炭层和石英砂层的厚度之和至少为800mm， 所述曝气头的气源为空气，气水比控制在0.1-0.2之间。
曝气炭砂滤池的设计理念在于，通过在滤层中曝气，可以满足高氨氮进水的硝化耗氧 需求。直接曝空气于硝化菌数量多活性强的滤料表层，提供氨氮硝化所需的氧，解决了仅 靠进水中的溶解氧不能满足高氨氮硝化耗氧要求的难题。由于炭砂滤池的滤料层总的厚度 较大，曝气头下方仍有一定厚度的滤层，可以保证对浑浊度的去除，即保证炭砂滤池作为 快滤池对浊度去除的最基本作用。
本发明是提高氨氮去除能力的饮用水处理曝气炭砂滤池，其优点在于：
(1)通过曝气充氧，解决了仅靠进水中的溶解氧不能满足高氨氮硝化耗氧需求的难题， 可以应对氨氮浓度大于2mg/L的滤池进水;
(2)采用常规工艺的水厂无需增加新的构筑物，只需要对原有快滤池改造即可;
(3)在提高氨氮去除能力的同时，出水浊度略受影响，但完全满足生活饮用水卫生标准 对于浊度的要求;
(4)曝气的氧利用率高，所需气水比低，曝气电耗少;
(5)降低快滤池出水氨氮浓度，且运行稳定，减少后续消毒过程中氨氮对消毒剂的消耗， 有利于消毒效果的提高且减少消毒剂药耗。
