申请日2011.04.19
公开(公告)日2012.10.24
IPC分类号C02F1/78; C02F9/04
摘要
本发明公开了一种将城镇污水处理为生态景观用水的水处理方法，包括对城镇污水厂出水依次进行臭氧处理和过滤处理，臭氧将城镇污水厂出水中残存的有机物进行分解，过滤处理进一步滤除水中的悬浮物，降低污水的色度、浊度，同时还可在一定程度上消减臭氧氧化出水中的有机污染物，提高生态安全性。本发明处理方法工艺简单、经济，不仅能够有效发挥臭氧技术优势，去除城镇污水厂出水中的色度、嗅味及残存有机物，还能够有效地消除臭氧氧化处理出水对生物胚胎发育造成的毒害作用，减小生物胚胎发育的畸形率，是一种更加安全、有效的污水再生处理方法，处理出水可回用为景观用水。
权利要求书
1.一种将城镇污水处理为生态景观用水的水处理方法，其特征是对城市污水处理厂 的二级出水依次进行臭氧处理和过滤处理。
2.如权利要求1所述的水处理方法，其特征是在所述臭氧处理过程中臭氧气体的用 量为0.1-10mg O3/mg DOC。
3.如权利要求2所述的水处理方法，其特征是在所述臭氧气体的用量为0.3-0.5mg O3/mg DOC。
4.如权利要求1或2所述的水处理方法，其特征是在所述臭氧处理过程中水力停留 时间为12-20分钟。
5.如权利要求4所述的水处理方法，其特征是在所述臭氧处理过程中水力停留时间 为15-18分钟。
6.如权利要求1-3任一所述的水处理方法，其特征是所述的臭氧处理是将城市污水 处理厂的二级出水从上部进入臭氧反应器，臭氧气体从下部进入，气、水逆流进行 臭氧氧化降解反应，制得臭氧处理出水。
7.如权利要求1所述的水处理方法，其特征是所述的过滤处理是经过臭氧处理的出 水以4-9m/h的流速流过装填了过滤介质的过滤装置。
8.如权利要求7所述的水处理方法，其特征是所述过滤介质选择石英砂。
9.如权利要求8所述的水处理方法，其特征是所述的石英砂的直径为0.8-1.25mm。
10.一种生态景观用水，其特征是按照如权利要求1-9任一所述方法制备而成。
说明书
一种将城镇污水处理为生态景观用水的水处理方法
技术领域
本发明涉及一种城镇污水厂出水的再生处理方法，特别涉及采用臭氧处理与 过滤相组合的工艺对城市污水厂出水进行处理的方法。
背景技术
随着我国社会经济的快速发展和城市化进程的加快，城市缺水和环境污染问 题尤为突出，水资源已成为制约社会经济发展的重要因素。城市污水与城市供水 量几乎相当，具有水量充足，水质稳定等特征，是一种潜在的水资源，城市污水 的再生利用是解决目前水资源日益短缺的有效途径之一。
目前，臭氧处理法已被广泛应用于城市污水处理中，由于臭氧是一种强氧化 剂，具有很强的杀菌、消毒、除味、去色、降解有机物的特性，其与污水中的有 机物反应通常会使有机物分子量变小，芳香性消失，极性增强，可生化性提高， 较易被氧化的有机物在臭氧作用下生成氧气和水，可以为后续生物处理工艺充 氧，有利于好氧微生物的生长。
尽管臭氧处理法具有很多的优势，但还是存在着臭氧利用率低，氧化能力不 足，对于部分稳定性有机污染物难以氧化降解，对一些有机物的降解仅局限于母 体化合物结构上的变化，有可能会产生毒性更大或更不易降解的中间氧化产物等 缺陷。研究表明将日本青鳉鱼(Japanese medaka(d-rR))鱼卵暴露于用一定剂量 的臭氧氧化后的城市污水二级出水中，对青鳉鱼胚胎发育产生了不利影响，畸形 率明显升高;将虹鳟鱼胚胎暴露于臭氧氧化后二级出水中，发现了虹鳟鱼发育受 阻的现象;采用臭氧处理法对含有腐殖酸、藻类、富里酸等的污水进行处理时， 处理出水中三卤甲烷的含量会明显增加，三卤甲烷具有致癌、致畸变、至突变作 用，会使人体产生急、慢性中毒;对含溴水的污水进行臭氧处理时，会生成具有 致癌作用的溴酸盐等。
我国现行的污水回用水质标准所限定的常规污染指标不能真实反应水中微 量有害物质及病原微生物在回用过程中造成的潜在安全风险。随着越来越多的新 型微量有害污染物逐渐在污水中检出，污水回用的潜在生态风险逐渐为人们所关 注。
例如公开号为CN101602562A的中国发明专利申请公开了一种高安全性再生 水深度处理工艺，首先对城市污水处理厂的二级出水进行臭氧氧化处理，使污水 中难降解的大分子有机污染物被氧化为结构简单、易生物降解的小分子有机物; 小分子有机质随后同污水流入生物滤池，被生物填料中的微生物降解去除;经处 理的污水最后流入紫外消毒反应器中进行灭活，去除了污水中残留的微生物。该 方法是采用臭氧氧化处理和生物降解处理相结合的工艺来去除二级出水的生物 遗传毒性，提高处理出水的安全性。
又如公告号为CN1796314A的中国发明专利公开了一种城市污水深度处理方 法，采用混凝过滤、臭氧氧化、生物氧化，对城市污水进行深度处理，以去除城 市污水二级出水中残余的难降解微量有机物、细菌、病毒等，脱色除嗅，达到安 全回用的目的。该方法采用的仍然是臭氧处理结合生物氧化处理的方法对城市污 水进行深度处理，从而提高回用水的安全性。
上述提高城市污水臭氧处理后的生态安全性的方法均需要采用生物氧化处 理，虽然处理后的回用水的安全性能提高，但是处理工艺复杂，污水处理时间长， 生物滤池滤料相对价格较高且运行维护相对复杂。另外，生物滤池在降低再生水 浊度方面优势并不明显。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术存在的问题提供一种更加简单、经济、安 全、有效的污水处理方法，该处理方法不仅可以有效地去除污水厂出水中的有机 污染物、色度、浊度，消除臭氧氧化处理出水对生物胚胎发育造成的毒害作用， 减小生物胚胎发育的畸形率，而且处理时间短、处理效率高，处理后的出水可作 为景观用水，安全性高。
为实现本发明的目的，本发明一方面提供一种将城镇污水处理为生态景观用 水的水处理方法，对城市污水处理厂的二级出水依次进行臭氧处理和过滤处理。
其中，在所述的臭氧处理过程中臭氧气体的用量为0.1-10mg O3/mg DOC (即废水中每毫克溶解性有机碳所投加的臭氧量为0.1-10mg)，优选为 0.3-0.5mg O3/mg DOC。
特别是，在所述臭氧处理过程中水力停留时间为12-20分钟，优选为15-18 分钟。
其中，所述的臭氧处理是将城市污水处理厂的二级出水从上部进入臭氧反应 装置，臭氧气体从下部进入，气、水逆流进行臭氧氧化反应，制得臭氧处理出水。
特别是，臭氧气体进入臭氧反应装置下部后，还经过曝气装置进行布气，使 臭氧气体均匀分布，其中，所述的曝气装置的孔径为30-50微米。
其中，所述的过滤处理是经过臭氧处理的出水以4-9m/h的流速流过装填了 过滤介质的过滤装置。
特别是，所述的流速优选为5-8m/h，进一步优选为5-6.5m/h。
其中，所述过滤介质选择为价格相对便宜、运行维护相对简单的石英砂。
特别是，所述的石英砂的直径为0.8-1.25mm。
其中，过滤装置中过滤介质的高度为1.2-1.6m;水力停留时间为15-20分钟。
本发明另一方面提供一种按照上述方法制备得到的生态景观用水。
本发明方法具有如下优点：
1、本发明方法制备的生态景观用水中的有机污染物浓度、色度、浊度显著 降低，CODMn降低了41-44%，色度降低了68-81%，浊度降低了90-96%。
2、本发明方法制备的生态景观用水的安全性高，生物毒性显著降低，有效 消除臭氧氧化降解处理出水对生物胚胎发育造成的毒害作用，减小生物胚胎发育 的畸形率。暴露于本发明所生产的生态景观用水中的日本青鳉鱼幼鱼畸形率降低 至5%以下，胚胎死亡率降低至9%以下。
3、本发明方法工艺操作简单，仅仅包括臭氧处理和简单的过滤处理，再生 水处理时间缩短，降低了城市污水二级出水的处理的成本，提高了再生水处理效 率。
4、本发明所采用的石英砂滤料，不仅具有生物活性炭、生物陶粒滤料的控 制臭氧后鱼卵毒性升高的效果，还有其它滤料所不具备的高效除浊功能，另外， 还克服了生物过滤中滤料价格高、运行复杂的问题。
