1、粉末活性炭+超濾膜反應器 深度處理的延伸摘要本發明公開了 一種利用粉末活性炭改善生化及深度處理污水的 系統及方法，系統包括預處理設備、生化池、二沉池、高密度沉淀池、 浸沒式超濾膜分離子系統；污水經過預處理設備處理后進入生化池， 然后送入二沉池泥水分離，出水進入高密度沉淀池進行沉淀；高密度 沉淀池的污泥一部分回流至高密度沉淀池，一部分排至污泥濃縮池；高密度沉淀池的出水輸入浸沒式超濾膜分離子系統內， 在浸沒式超濾 膜分離子系統內與活性炭混合分離；浸沒式超濾膜分離子系統內的炭 漿循環回流，一部分回流至生化池內，另一部分回流至浸沒式超濾膜 分離子系統內；浸沒式超濾膜分離子系統內的出水，部分達標排放或

2、回用，另一部分輸送至清水池內用于浸沒式超濾膜分離子系統的反 洗。權利要求書一種利用粉末活性炭改善生化及深度處理污水的系統，其特征在于：包括預處理設備、生化池、二沉池、高密度沉淀池、浸沒式超濾膜分離子系統;污水經過預處理設備處理后進入生化池，然后送入二沉池，經二沉池泥水分離，出水進入高密度沉淀池進行沉淀; 高密度沉淀池的污泥一部分回流至高密度沉淀池，一部分排至污泥濃縮池; 高密度沉淀池的出水輸入浸沒式超濾膜分離子系統內，在浸沒式超濾膜分離子系統內與活性炭混合分離; 浸沒式超濾膜分離子系統內的炭漿循環回流， 一部分回流至生化池內，另一部分回流至浸沒式超濾膜分離子系統內 ; 浸沒式超濾膜分離子系統內

3、的出水，部分達標排放或回用，另一部分輸送至清水池內用于浸沒式超濾膜分離子系統的反洗。根據權利要求1 的利用粉末活性炭改善生化及深度處理污水的系統，其特征在于：生化池由厭氧池、缺氧池、好氧池組成，缺氧池設置有藥劑投加系統，通過加藥管向池內投加乙酸鈉。根據權利要求1 的利用粉末活性炭改善生化及深度處理污水的系統，其特征在于：高密度沉淀池設置有藥劑投加系統，通過加藥管向池內投加聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺絮凝沉淀。根據權利要求1 的利用粉末活性炭改善生化及深度處理污水其特征在于：浸沒式超濾膜分離子系統由炭水預混合池和浸沒式超濾膜分離池組成; 炭水預混合池設置有配炭罐，配炭罐通過加炭管投加粉末活性炭并在炭水

4、預混合池內進行炭水混合; 浸沒式超濾膜分離池內設置若干組外壓式浸沒式超濾膜。根據權利要求4 的利用粉末活性炭改善生化及深度處理污水的系統，其特征在于：外壓式浸沒式超濾膜采用中空纖維增強膜絲，膜的孔徑為0.010.1微米，膜絲材質為聚偏氟乙烯。根據權利要求4 的利用粉末活性炭改善生化及深度處理污水的系統，其特征在于：浸沒式超濾膜分離子系統配置有鼓風機，為炭水預混合池和浸沒式超濾膜分離池提供攪拌所用的空氣源。根據權利要求1-6 任意一項的利用粉末活性炭改善生化及深度處理污水的系統，其特征在于：生化池配有獨立的風機房，為回流的粉末活性炭漿液和生化污泥好氧曝氣提供所用的空氣源。根據權利要求1-6 任意

5、一項的利用粉末活性炭改善生化及深度處理污水的系統，其特征在于：浸沒式超濾膜分離子系統還設置有硝化菌或特定微生物菌種投加裝置。一種利用粉末活性炭改善生化及深度處理污水的方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟 1：生化處理;浸沒式超濾膜分離子系統內的粉末活性炭漿液部分回流至生化池 ; 污水經過預處理設備處理后進入生化池，在炭漿和生化污泥的共同作用下形成生物載體，污水分別通過厭氧、缺氧、好氧三階段進行生化降解，并通過缺氧段設置的藥劑投加系統向生化池內投加乙酸 TOC o 1-5 h z 鈉，經生化降解的污水進入的二沉池，泥水由此分離;步驟2：物化處理;二沉池出水進入高密度沉淀池進行沉淀，并通過高密度沉

6、淀池設置的藥劑投加系統投加聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺進行絮凝反應，大顆粒物形成絮體，經過斜管填料的沉淀作用，進行固液分離，凈水流入的浸沒式超濾膜分離子系統;步驟3：投加粉末活性炭;通過配炭罐，采用粉末活性炭射流吸入與水混合，在炭水預混合池內配置一定濃度的炭漿，再送入浸沒式超濾膜分離池中;步驟4：炭水預混合;高密度沉淀池出水流入炭水預混合池內，與從浸沒式超濾膜分離池內通過回流管回流的炭漿進行充分混合;步驟5：活性炭吸附及炭水分離;浸沒式超濾膜分離池內設置有外壓式浸沒式膜，污水透過膜絲完成深度處理過程，被截留的炭漿分別回流至生化池和炭水預混合池。根據權利要求9 的利用粉末活性炭改善生化及深度處理污水的

7、方法，其特征在于：根據需要，向浸沒式超濾膜分離池內投加硝化菌或特定微生物菌種，進行脫氮或去除其它難降解污染物，更進一步改善水質。說明書利用粉末活性炭改善生化及深度處理污水的系統及方法技術領域本發明屬于污水深度處理領域，涉及一種改善生化及污水深度處理的系統及方法，具體涉及一種采用生物活性炭（PACT內浸沒式超濾 膜分離相結合的改善生化及污水深度處理的系統及方法。背景技術市政污水具有懸浮物含量高、COLB度高、氨氮含量高、總磷含 量高等特點，常規的二級生化處理及化學沉淀法處理后， 出水COD? 指標仍然難以達到國家地表水標準，需采用深度處理技術進一步處理。高級氧化如臭氧氧化脫色效果好，但 CODf

8、除效果差；芬頓氧化 脫色能力強、CO球除效果佳，但污泥量大，處置費用高；膜分離技 術普遍存在膜污染及濃水處置問題，而且單純使用膜生物反應器，并不能使出水穩定達到COD氐于20mg/L,超濾膜對于水中溶解性的有機 物無法截留，針對污水中難以生化降解的物質去除率很低。粉末活性炭比表面積大，具有優良的吸附性能，廣泛應用工業生產、污水深度處理及自來水凈化，具有廣泛吸附性和脫色除臭特性。 據調研在上海、浙江江蘇等地區的自來水廠已廣泛采用粉末活性炭用于凈化微污染的水源，但單純的投加粉末活性炭不容易回收。關于粉末活性炭和水分離的技術，常用的有混凝沉淀過濾、微孔過濾、濾布過濾、填料過濾等一系列傳統工藝。傳統的

9、分離工藝雖然技術成熟，但仍存在很多不足。如：過濾精度不高，導致對粉末活性炭的截留率較低; 容易堵塞，反洗頻率高且反洗水量大，導致運行能耗大 ; 出水懸浮物含量和濁度較高; 對于來水波動較大的情況，系統不 耐沖擊造成出水水質不穩定。采用超濾膜工藝對炭水進行分離，膜孔徑較小，膜組件可完全將炭粉截留在膜池內，出水效果好，系統耐沖擊，粉末活性炭和超濾膜結合，發揮各自優勢，可提高出水水質，減緩膜污染，是一種技術可行的深度處理工藝。目前，國內已有成功案例：寧波自來水廠采用20 萬噸浸沒式超濾膜分離升級傳統水廠，其膜池中投加粉末活性炭用來吸附污染物以凈化水質，實現了穩定出水。采用現有的 “二級生化出水+粉末

10、活性炭+浸沒式超濾膜分離”的工藝雖然具有上述優點，但仍存在許多問題：生化池出水毒性較高，氨氮含量高且超濾膜無法有效去除氨氮，運行時粉末活性炭投加量較大，對于來水CO%度較低的情況，存在粉末活性炭未吸附飽和就排出膜池造成資源浪費的問題。發明內容針對現有技術存在的不足，本發明提供了一種利用粉末活性炭改善生化及深度處理污水的系統及方法。本發明的系統所采用的技術方案是：一種利用粉末活性炭改善生化及深度處理污水的系統，其特征在于：包括預處理設備、生化池、二沉池、高密度沉淀池、浸沒式超濾膜分離子系統;污水經過預處理設備處理后進入生化池，然后送入二沉池，經二沉池泥水分離，出水進入高密度沉淀池進行沉淀; 高密

11、度沉淀池的污泥一部分回流至高密度沉淀池，一部分排至污泥濃縮池; 高密度沉淀池的出水輸入浸沒式超濾膜分離子系統內，在浸沒式超濾膜分離子系統內與活性炭混合分離; 浸沒式超濾膜分離子系統內的炭漿循環回流， 一部分回流至生化池內，另一部分回流至浸沒式超濾膜分離子系統內 ; 浸沒式超濾膜分離子系統內的出水，部分達標排放或回用，另一部分輸送至清水池內用于浸沒式超濾膜分離子系統的反洗。本發明的方法所采用的技術方案是：一種利用粉末活性炭改善生化及深度處理污水的方法，其特征在于，包括以下步驟：步驟 1：生化處理;浸沒式超濾膜分離子系統內的粉末活性炭漿液部分回流至生化池 ; 污水經過預處理設備處理后進入生化池，在

12、炭漿和生化污泥的共同作用下形成生物載體，污水分別通過厭氧、缺氧、好氧三階段進行生化降解，并通過缺氧段設置的藥劑投加系統向生化池內投加乙酸 TOC o 1-5 h z 鈉，經生化降解的污水進入的二沉池，泥水由此分離;步驟2：物化處理;二沉池出水進入高密度沉淀池進行沉淀，并通過高密度沉淀池設置的藥劑投加系統投加聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺進行絮凝反應，大顆粒物形成絮體，經過斜管填料的沉淀作用，進行固液分離，凈水流入的浸沒式超濾膜分離子系統;步驟3：投加粉末活性炭;通過配炭罐，采用粉末活性炭射流吸入與水混合，在炭水預混合池內配置一定濃度的炭漿，再送入浸沒式超濾膜分離池中;步驟4：炭水預混合;高密度沉淀池出

13、水流入炭水預混合池內，與從浸沒式超濾膜分離池內通過回流管回流的炭漿進行充分混合;步驟5：活性炭吸附及炭水分離;浸沒式超濾膜分離池內設置有外壓式浸沒式膜，污水透過膜絲完成深度處理過程，被截留的炭漿分別回流至生化池和炭水預混合池。本發明具有如下的特點和有益效果：本工藝將曝氣增氧、微生物生化、活性炭吸附、超濾過濾功能通過粉末活性炭耦合浸沒式膜工藝的一體化污水深度處理工藝實現，用類似膜生物反應器(MBR)的工藝，利用粉末活性炭吸附加上微 生物氧化氨氮、吸附降解COD增加出水溶解氧，系統具有活性炭吸 附特性也具備好氧狀態下微生物的生化特性，經浸沒式超濾膜分離后出水透明、溶解氧含量5mg/L以上。膜池內粉

14、末活性炭除了吸附水中難生化降解有機物，并附著微生物具備生物炭的特性，逐步累積到30000mg/L的高濃度炭漿，有 利于形成快速達到吸附平衡增強系統應對水質和水量沖擊的穩定性。由于膜池內有機物濃度低，活性炭于低濃度污水中達到吸附平衡后在高濃度污水中仍有吸附性能，炭漿濃度穩定后逐步將炭漿排入生化池中，形成生物活性炭(PACT)工藝。(3)PACT工藝具有以下優點：改善污泥沉淀性能，降低了 SVI;提高了不易降解COD勺去除率，特別是能有效地去除紡織、造紙制漿和染料廢水的色度和臭味，減少曝氣池的發泡現象，這主要得益于粉末活性炭的吸附作用；改善污泥絮體的形成，這是由于活性炭與絮體結合后，絮體密度增大再加上活性炭的多孔性，絮體與之結合更充分 ; 增加了無機物的去除率，增加了對重金屬沖擊負荷的適應性,炭吸附與金屬相絡合的有機物，在含硫量較高時在炭表面形成硫化沉淀析出，重金屬隨生物絮體共沉析; 降低了生物處理出水的毒性，減輕了出水對魚類的毒害; 減少了對異養微生物或硝化微生物的抑制，有脫氮作用：降低了 vocSj氣相的轉移，在活性污泥系統中考 慮VOC空制，PACTI藝會有一定的效果；提高系統總的污染物去除效率，大大改善出水水質，PACT!優于傳統的活性污泥法；(4)PACT