污染水源的饮用水净化方法和装置.pdf

本发明涉及一种污染水源的饮用水净化方法和装置，其方法包括：氯化消毒、絮凝沉淀、沙滤、催化氧化、活性炭吸附和精滤。其装置包括氯化消毒池、絮凝沉降池、沙滤池、催化氧化池、活性炭吸附池和精滤池，所述氯化消毒池、絮凝沉降池、沙滤池、催化氧化池、活性炭吸附池和精滤池依次连接。所述氯化消毒池内设有搅拌桨，所述絮凝沉降池内设有折流板，所述催化氧化池内设有催化颗粒和紫外灯，并可以连接臭氧管。本发明工艺合理，设备简单，处理效果好，易于为人们所接受，主要用于受一定污染的水的深度净化处理，其出水可作为饮用水。

1.  一种污染水源的饮用水净化方法，包括下列步骤：
(1)进行氯化消毒，灭活水中的微生物；
(2)进行絮凝沉淀，去除水中的大部分可絮凝沉淀物；
(3)沙滤，去除水中的颗粒物和胶体；
(4)催化氧化，将分解水中的剩余有机物；
(5)活性炭吸附，去除水中剩余的有机物和其他可吸附杂质；
(6)精滤，去除水中的剩余杂质。

2.  一种污染水源的饮用水净化装置，其特征在于包括氯化消毒池、絮凝沉降池、沙滤池、催化氧化池、活性炭吸附池和精滤池，所述氯化消毒池、絮凝沉降池、沙滤池、催化氧化池、活性炭吸附池和精滤池依次连接。

3.  如权利要求2所述的污染水源的饮用水净化装置，其特征在于所述催化氧化池内设有上下两个横隔板将池内空间分割为中部、上部和下部，所述上下隔板均为孔板，所述池体内空间的中部是流化床处理室，下部是混合室，上部是稳流室，所述流化床处理室设有若干的紫外光灯，内装有光催化剂颗粒，所述光催化剂颗粒的表面布有光催化剂，该催化氧化池的进水管连接与所述的混合室，其延伸方向为沿斜向或切向，该催化氧化池的出水管连接于所述的稳流室，其延伸方向为径向。

4.  如权利要求3所述的污染水源的饮用水净化装置，其特征在于所述催化氧化池内还设有用于提供臭氧的臭氧管。

5.  如权利要求4所述的污染水源的饮用水净化装置，其特征在于所述臭氧管独立接入催化氧化池内或者接入所述催化氧化池的进水管。

6.  如权利要求5所述的污染水源的饮用水净化装置，其特征在于所述催化氧化池采用圆池。

7.  如权利要求6所述的污染水源的饮用水净化装置，其特征在于所述上隔板采用小孔，所述下隔板采用大孔。

8.  如权利要求7所述的污染水源的饮用水净化装置，其特征在于所述紫外灯管的延伸方向为上下方向，其外面套有石英管。

9.  如权利要求2、3、4、5、6、7或8所述的污染水源的饮用水净化装置，其特征在于所述消毒池上投药器14，池内设有搅拌桨。

10.  如权利要求9所述的污染水源的饮用水净化装置，其特征在于所述絮凝沉降池设有竖向折流板，所述竖向折流板的数量是三个，其中两边的两个折流板连接在池顶，中间的一个连接在池底。

污染水源的饮用水净化方法和装置
技术领域
本发明涉及一种水净化处理技术，具体地讲，是一种水源中含有一定污染物的饮用水净化装置。
背景技术
通常，对于符合标准的水源，饮用水的处理主要可以采用沙滤和消毒方式，水源中的有机污染物和微生物经过沙滤和消毒后一般都可到达饮用水标准，但是，由于人类活动对环境的污染，地表水甚至某些地下水作为饮用水源时，经常会出现有机污染物等污染指标超标的现象，需要进行比较深化的净化处理后才能饮用。而对于带有一定污染的水的处理技术主要向两个方向发展，一种是对于污染物含量较高的废水的处理，这种处理方式主要是生化法，包括各种厌氧、好氧和缺氧微生物的生化处理，处理后的水可以到达国家的废水排放标准，这种标准标志着这些水对环境的影响较小，被环境容纳后一般不会发生环境污染问题，但这种标准的水一般只能作为浇灌用水、景观用水等对水质要求不高的用途；另一个方向是高度净化的水，主要技术是膜处理，处理后的水纯净度较高，极少含有有机物和微生物，其在生活中的用途主要是直接饮用，在工业上可以用于制药等高纯度要求的用水场合，但其处理成本很高。
对于饮用水的处理，一是要考虑净化效果，需要各种污染物的指标都不得超过国家饮用水的标准；二是要在处理过程中不得在水中产生有害人体健康新的污染物；三是需要考虑人们的心里感受，不能采用人们心理上不能接受的水源和不能接受的处理方式；四是要考虑安全性，可靠性好，不能给人们的身体健康带来可以存在的威胁。
发明内容
为克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种污染水源的饮用水净化方法和一种采用该方法的装置，工艺合理，设备简单，处理效果好，易于为人们所接受。
本发明的技术方案是：一种污染水源的饮用水净化方法，包括下列步骤：
(7)进行氯化消毒，灭活水中的微生物；
(8)进行絮凝沉淀，去除水中的大部分可絮凝沉淀物；
(9)沙滤，去除水中的颗粒物和胶体；
(10)催化氧化，将分解水中的剩余有机物；
(11)活性炭吸附，去除水中剩余的有机物和其他可吸附杂质；
(12)精滤，去除水中的剩余杂质。
一种污染水源的饮用水净化装置，包括氯化消毒池、絮凝沉降池、沙滤池、催化氧化池、活性炭吸附池和精滤池，所述氯化消毒池、絮凝沉降池、沙滤池、催化氧化池、活性炭吸附池和精滤池依次连接，所述催化氧化池内设有上下两个横向的隔板将池内空间分割为中部、上部和下部，其中中部是流化床处理室，下部是混合室，上部是稳流室，所述上下隔板均为孔板，其中上隔板为小孔孔板，下隔板为大孔孔板，所述流化床处理室设有若干的紫外光灯，内装有光催化剂颗粒，所述光催化剂颗粒的表面布有光催化剂，该催化氧化池的进水管设置在所述的混合室，其延伸方向为沿斜向或切向，该催化氧化池的出水管设置在所述的稳流室，其延伸方向为径向。
本发明的工作过程是：通过消毒池加氯消毒，以消除对人体健康危害性较大的微生物，并且还可以避免微生物在后续处理过程中形成污泥，减少设备中的软垢，消毒后经过絮凝沉淀，去除水中的大部分污染物，以减小后续处理的负荷，然后再进行沙滤，以进一步减少水中的颗粒物和胶体等污染物，使水得到进一步的净化，在通常情况下，沙滤池的出水中大部分污染物已经去除，只有少量的可溶性有机物，这些可溶性有机物经过催化氧化而分解，特别少量的难以催化氧化的污染物经过炭吸附和精滤得以去除，形成符合饮用水标准的水。
本发明的有益效果是：选用了适宜于饮用水处理的工艺和设备，各工艺的配合合理，有利于提高整体的净化效果，简化整体的设备结构，并且减少维护和运行费用；由于采用了的催化氧化池设计合理，混合效果好，有利于改善氧化效果，减少设备体积，提高水的净化程度。
附图说明
图1为本饮用水净化装置的结构示意图；
图2为本饮用水净化装置中的催化氧化池的结构示意图。
具体实施方式
参见图1，本发明提供了一种污染水源的饮用水净化装置，包括氯化消毒池10、絮凝沉降池20、沙滤池30、催化氧化池40、活性炭吸附池50和精滤池60，所述氯化消毒池、絮凝沉降池、沙滤池、催化氧化池、活性炭吸附池和精滤池依次连接，所述催化氧化池内设有上下两个横隔板48、45将池内空间分割为中部、上部和下部，所述上下隔板均为孔板，其中上个板为小孔孔板，下隔板为大孔孔板，所述池体内空间的中部是流化床处理室42，下部是混合室44，上部是稳流室41，所述流化床处理室设有若干的紫外光灯46，内装有光催化剂颗粒，所述光催化剂颗粒的表面布有光催化剂，该催化氧化池的进水管43连接与所述的混合室，其延伸方向为沿斜向或切向，以形成旋转水流，该催化氧化池的出水管47连接于所述的稳流室，其延伸方向为径向。
所述催化氧化池内还可以设有用于提供臭氧的臭氧管，所述臭氧管可以是独立接入催化氧化池内，也可以接入所述催化氧化池的进水管。由于在光催化氧化过程中添加少量臭氧，可以大大地提高有机物的去除速率，大大缩短光催化的处理时间，极大地降低了处理成本。
所述催化氧化池一般应采用园池(断面是圆形)，这样有利于避免死角。
所述上隔板一般采用小孔，实现均压和稳流的目的。
所述下隔板一般可以采用大孔，以便在该隔板上方的一定范围内，断面各处的水流速度不均匀，形成上下方向的相对的旋流，这些旋流有利于提高流化床的流化效果，并使光催化剂颗粒不断变换位置，使所有光催化剂颗粒均能够接到到紫外光的照射。
所述紫外灯管的延伸方向一般应为上下方向，优选安装在池内壁上，这样有利于形成保护，减少外壳磨损，并有利于实现密封。
所述紫外灯管外面可以套有石英管，以形成对紫外灯管的保护。
所述催化氧化池的壳体和上下隔板一般采用金属结构，也可以根据实际需要采用其他材料制成，例如玻璃钢材料等。
根据臭氧发生器的输出形式，所述臭氧可以是气体，也可以是溶解在水中的，所述臭氧管连接臭氧发生器的臭氧气体输出管或者溶解有臭氧的水输出管。
所述消毒池上设有投药器14，用于根据需要的用量向池内水投入液氯等氯消毒剂，这种消毒剂符合目前的饮用水消毒要求，并且使用方便，效果好。
所述消毒池内可以设有搅拌桨12，以便消毒剂的充分混合。
所述消毒池的进水管13构成本装置的进水管。
所述絮凝沉降池可以设有竖向折流板22，例如三个，其中两边的两个折流板连接在池顶，中间的一个连接在池底，由此形成水流向由上向下，再由下向上，再向由上向下，再由下向上水流方式，这样有利于沉降，絮凝剂应在进口处添加。
所述沙滤池内设有滤砂过滤层32。
所述活性炭吸附池内设有活性炭吸附层52
所述精滤池设有精滤材料层，应根据出水要求和水质选用适宜的材料。
本发明采用的光催化氧化是一种净化程度较深的水处理技术，可以氧化绝大多数的有机污染物，例如烷烃、脂肪醇、脂肪酸、烯烃、酚、有机酸、芳烃、染料、多氯联苯、表面活性剂、杀虫剂等各种污染物，其主要作用机理如下是：在臭氧光催化器中，水中的污染物在多种降解作用下被氧化降解并部分转化为二氧化碳和水，这些作用包括光催化氧化作用、臭氧氧化作用、臭氧/紫外氧化作用以及臭氧辅助的光催化作用等。在光催化过程中添加少量的臭氧可以大大地提高光催化降解有机污染物的速率，从而大幅度减少光催化处理的时间、显著降低光催化的成本；而臭氧在紫外光和光催化剂的作用下，在水中的传质加快，利用率提高，尾气中臭氧的浓度降低，减少臭氧气体的危害。所以在臭氧光催化的处理过程中，有机污染物能更多地被降解或去除，同时有机污染物的可生物降解性能也得到显著提高，以利于以后的进一步处理。对于在臭氧光催化后面还进行生化处理的情况下，并不要求臭氧光催化要将污染物充分地降解，而只要求将有机污染物转化为容易被微生物降解的物质，转化后的污染物由后续的生化处理设施去除，所以可以大大地减少臭氧光催化的处理时间。由于一般生化处理设施的成本远远低于单独光催化或臭氧光催化的处理成本，所以可以极大地降低水处理的成本。