申請日2014.11.03
公開(公告)日2015.01.28
IPC分類號C02F9/04
摘要
本發明涉及一種污水處理方法，特別涉及一種集澄清和氣浮功能于一體的共聚氣浮法處理污水的方法，采用以下步驟：(1)原水進入一級絮凝區進行絮凝;(2)進入二級絮凝區，進行接觸凝聚，進行共聚氣浮;(3)再進入氣浮接觸區，帶氣絮粒再與釋放器釋放的溶氣水進行接觸凝聚，帶氣絮粒與微氣泡充分接觸，形成共聚大泡絮體;(4)進入固液分離區。本發明的有效果：將傳統機械攪拌澄清池與氣浮工藝有機結合，包括混合、一級絮凝、二級絮凝、氣浮、沉淀與污泥回流接觸絮凝等工序有機結合在一起，溶氣水微氣泡直接參與凝聚而和絮粒共聚并大，氣泡夾在絮粒中間，既充分發揮了氣泡的凝聚作用，又牢固地把氣泡粘附在絮粒上，構成“共聚氣浮”。
權利要求書
1.一種共聚氣浮法處理污水的方法，其特征是采用以下步驟：
(1)原水加藥后，進入配水區，之后進入一級絮凝區，在機械攪拌槳的轉動下，與回流回來的污泥一起進行絮凝;
(2)經過一級絮凝后，由提升葉輪提升進入二級絮凝區，在二級絮凝區內與釋放器釋放的溶氣水進行接觸凝聚，進行共聚氣浮，密度較小的泡絮體上浮后形成浮渣，氣浮浮渣經刮渣設備排入浮渣槽;
(3)經二級絮凝區后的水再進入氣浮接觸區，帶氣絮粒再與釋放器釋放的溶氣水進行接觸凝聚，帶氣絮粒與微氣泡充分接觸，形成共聚大泡絮體;
(4)經氣浮接觸區后的水進入固液分離區，密度較小的泡絮體上浮后形成浮渣，氣浮浮渣經刮渣設備排入浮渣槽;較重顆粒沉入池底，進入一級絮凝區進行接觸絮凝。
2.根據權利要求1所述的共聚氣浮法處理污水的方法，其特征在于：氣浮接觸區的水流速度為10~20mm/s，污水在一級絮凝區的停留時間為10-20min，其中二級絮凝區停留時間約為5-10min。
3.根據權利要求1或2所述的共聚氣浮法處理污水的方法，其特征在于：溶氣水總加入量占污水總進水量的10%-20%，其中，二級絮凝區溶氣水的加入量占溶氣水總量的1/3，氣浮接觸區溶氣水的加入量占溶氣水總量的2/3。
4.根據權利要求1或2所述的共聚氣浮法處理污水的方法，其特征在于：二級絮凝區內，每個釋放器服務面積約2-3m2，氣浮接觸區內，每個釋放器服務面積約1-2m2。
5.根據權利要求1或2所述的共聚氣浮法處理污水的方法，其特征在于：二級絮凝區后的水從底部進入氣浮接觸區;經氣浮接觸區后的水從上部進入固液分離區。
6.根據權利要求1或2所述的共聚氣浮法處理污水的方法，其特征在于：溶氣水中的微氣泡直20-50mm，經共聚氣浮后，夾氣絮粒的直徑為100-300mm。
說明書
一種共聚氣浮法處理污水的方法
技術領域
本發明涉及一種污水處理方法，特別涉及一種集澄清和氣浮功能于一體的共聚氣浮法處理污水的方法。
背景技術
目前水庫水源污染問題日益突出，其中藻污染尤為嚴重。目前水庫水易呈現夏季多藻，冬季低溫低濁的特性。隨著水源富營養化程度逐年加劇，藻類繁殖日益嚴峻，尤其在溫度變化較大的春秋兩季，藻類爆發現象時有發生，對水廠的運行和供水安全造成一定威脅。藻類的密度小，傳統的混凝、沉淀、過濾工藝很難將其有效去除，帶來濾池堵塞、反沖洗周期變短、處理成本增加、出水水質變差等一系列問題，某些藻類在一定的環境下還會產生藻毒素，對供水安全造成威脅。
澄清池將絮凝與沉淀兩個過程單元綜合于一個構筑物中完成，依靠活性污泥泥渣層達到澄清目的，具有良好的除濁效果。但對于高藻、高有機物及低溫低濁水，處理效果不理想。
傳統氣浮工藝作為一種高效、快速的固液分離技術在水處理領域得到推廣，目前已較廣泛地應用于低溫、低濁及富藻水體的凈化處理。但傳統氣浮技術采用溶氣水一次回流的方式，即原水經過充分混凝后回流溶氣水，微氣泡并不參與顆粒混凝過程，微氣泡與脫穩顆粒碰撞粘附，微氣泡與顆粒碰撞接觸滯后、接觸時間短，相當于微氣泡與絮體的二次絮凝，絮凝過程較長，且凈水過程中不能充分發揮微氣泡與絮體的共聚作用，微氣泡與絮體的粘附效率不高，微氣泡有效利用率低。
發明內容
本發明的共聚氣浮法處理污水的方法，針對目前水庫水呈現夏季高藻高有機物、冬季低溫低濁的水體特性，將傳統機械攪拌澄清池與氣浮工藝有機結合，將氣浮與沉淀進行協同固液分離，更好地去除密度較小的藻類。
本發明是通過以下措施來實現的:
本發明的共聚氣浮法處理污水的方法，其特征是采用以下步驟：
(1)原水加藥后，進入配水區，之后進入一級絮凝區，在機械攪拌槳的轉動下，與回流回來的污泥一起進行絮凝;
(2)經過一級絮凝后，由提升葉輪提升進入二級絮凝區，在二級絮凝區內與釋放器釋放的溶氣水進行接觸凝聚，進行共聚氣浮，密度較小的泡絮體上浮后形成浮渣，氣浮浮渣經刮渣設備排入浮渣槽;
(3)經二級絮凝區后的水再進入氣浮接觸區，帶氣絮粒再與釋放器釋放的溶氣水進行接觸凝聚，帶氣絮粒與微氣泡充分接觸，形成共聚大泡絮體;
(4)經氣浮接觸區后的水進入固液分離區，密度較小的泡絮體上浮后形成浮渣，氣浮浮渣經刮渣設備排入浮渣槽;較重顆粒沉入池底，進入一級絮凝區進行接觸絮凝。
上述本發明的共聚氣浮法處理污水的方法，為了提高共聚氣浮效果，氣浮接觸區的水流速度為10~20mm/s，污水在一級絮凝區的停留時間為10-20min，其中二級絮凝區停留時間約為5-10min。
上述本發明的共聚氣浮法處理污水的方法，為了提高共聚氣浮效果，溶氣水總加入量占污水總進水量的10%-20%，其中，二級絮凝區溶氣水的加入量占溶氣水總量的1/3，氣浮接觸區溶氣水的加入量占溶氣水總量的2/3。
上述本發明的共聚氣浮法處理污水的方法，為了提高共聚氣浮效果，二級絮凝區后的水從底部進入氣浮接觸區;經氣浮接觸區后的水從上部進入固液分離區。
上述本發明的共聚氣浮法處理污水的方法，溶氣水中的微氣泡直20-50mm，經共聚氣浮后，夾氣絮粒的直徑為100-300mm。
針對目前水庫水多呈現夏季高藻高有機物，冬季低溫低濁的水質特性，傳統機械攪拌澄清池處理效果較差的問題。本工藝發明一種新型氣浮澄清池，將傳統機械攪拌澄清池與氣浮工藝有機結合，包括混合、一級絮凝、二級絮凝、氣浮、沉淀與污泥回流接觸絮凝等工序有機結合在一起，并一體化，應對高藻、低濁等水庫水質具有突出優勢。
本發明工藝將傳統氣浮工藝中溶氣水一次投加，改為兩次投加，先在絮凝反應時投加部分溶氣水，反應結束后再加入其余部分溶氣水。這樣可在反應階段微絮粒剛形成時，因微氣泡加入而增加碰撞幾率與加快凝聚速度，氣浮與絮凝有機結合，強化絮凝過程及效果，這是本工藝創新性之一。更為顯著的優點是，氣泡直接參與凝聚而和絮粒共聚并大，氣泡夾在絮粒中間，既充分發揮了氣泡的凝聚作用，又牢固地把氣泡粘附在絮粒上，從而使帶氣絮粒不僅在上浮過程中穩定，而且成為浮渣后也不輕易下沉，這種共聚作用良好的氣浮，稱為“共聚氣浮”。共聚氣浮與常規氣浮工藝具有顯著區別，常規氣浮是僅把反應完善、絮粒已結大、氣泡主要粘附在絮粒周圍。由于共聚氣浮形成的夾氣絮粒的穩定性好，受風雨影響小，所需混合反應時間短等優點，具有廣泛的應用前途。
共聚氣浮工藝中須注意選擇合適的GT值和兩次溶氣水投加量的比例，應避免造成氣泡自身碰撞并大以及反應期產生的帶氣絮粒在反應池中上浮至水面的情況。為創造共聚條件，原水加藥后，采取快速機械攪拌，使形成的微絮粒的當量直徑大致等于微氣泡直徑20—50mm。在這樣條件下，經共聚后，夾氣絮粒在100mm以上。
傳統氣浮凈水機理為原水經混凝預處理之后與通入的微氣泡進行碰撞粘附，混凝機理是以其水解形態與水體顆粒物進行電性中和脫穩、吸附架橋或粘附卷掃而生成粗大絮體再氣浮加以分離去除。氣浮凈水機理主要是氣泡與絮粒的碰撞粘附、絮粒的網捕、包卷和架橋作用。共聚氣浮與傳統氣浮凈水工藝不同，關鍵在于溶氣水分級回流，初級絮凝時間短，微氣泡直接參與絮體混凝過程，微氣泡和絮粒共聚并大，共聚作用產生的絮體氣泡夾在絮粒中間，如圖1所示，既充分發揮了氣泡的凝聚作用，又牢固地把氣泡粘附在絮粒上，從而使帶氣絮粒在上浮過程中穩定，形成的浮渣也不易下沉。本工藝中，一級絮凝過程中主要混凝機理為電性中和脫穩機理，而其吸附架橋和網捕卷掃作用機制相對較弱。在二級絮凝過程中，由于溶氣水的初次通入，微氣泡與顆粒粘附主要機理為微氣泡與絮體的碰撞粘附和共聚粘附作用，在氣浮接觸區氣浮泡絮粘附過程中，凈水機理主要為微氣泡與泡絮體的碰撞粘附和泡絮體-微氣泡-顆粒物之間的網捕、包卷和架橋作用。
本發明的有益效果
(1)本工藝發明一種新型氣浮澄清池，將傳統機械攪拌澄清池與氣浮工藝有機結合，包括混合、一級絮凝、二級絮凝、氣浮、沉淀與污泥回流接觸絮凝等工序有機結合在一起，并一體化，應對高藻、低濁等水庫水質具有突出優勢。
(2)微氣泡加入二級絮凝區，參與絮凝過程，增加絮粒碰撞幾率與加快凝聚速度，氣浮與絮凝有機結合，強化絮凝過程及效果。溶氣水參與絮凝過程節省了藥劑投加量。
(3)溶氣水微氣泡直接參與凝聚而和絮粒共聚并大，氣泡夾在絮粒中間，既充分發揮了氣泡的凝聚作用，又牢固地把氣泡粘附在絮粒上，構成“共聚氣浮”。
(4)氣浮澄清池運行方式靈活。原水藻類濃度高時，開啟氣浮工藝，原水藻類濃度低時可停止氣浮，運行傳統機械澄清工藝，因此能夠有效降低運行費用，并且，由于氣浮單元啟動快、允許間歇運行，所以比較容易實現兩運行方式的切換。
(5)氣浮與沉淀進行協同固液分離作用。密度較小的藻類、顆粒物通過氣浮去除，密度較大的顆粒物、絮粒通過沉淀去除，兩者在安靜的環境中完成協同固液分離。
