专利名称：同步去除水中嗅味物质与有机物的系统及其方法
专利号：ZL202011610566.8
专利类型：发明专利
专利权人：南京市给排水工程设计院有限公司
发明人：向昕怡、金梦、郭昊
申请日期：2020.12.30
授权日期：2022.12.2
01发明创新点
近年来,随着人们生活水平的提高,人们对饮用水的质量也提出了相应的要求.嗅味是人们评判饮用水质量好坏最直观的判断，其中土霉味是人们最难以忍受和常见的味道，往往受水源地降雨、养殖业周期等气候及居民生产活动的影响。传统的水处理工艺在遇到湖水等低浊度、高嗅味、高有机物污染特征的水体时，易出现PAC用量过多，出水嗅味严重，处理效果反而不达预期的情况，臭氧活性炭作为一种较为常用的饮用水深度处理技术，可有效去除水体中的有机污染物与嗅味物质，本专利通过将粉末活性炭和臭氧氧化接触提前至沉淀池的方式，相比传统臭氧活性炭工艺，缩短了水处理工艺深度处理流程，极大减少了占地面积，降低PAC用量，提高了出水质量。
主要创新点如下：
1.原水净化的过程经过两次臭氧氧化反应，且在第二次臭氧接触之前对原水中混杂的藻类和泥沙等杂物进行沉淀和过滤，降低了原水中混杂的杂物对臭氧接触效果的影响，针对原水特点，定制两次臭氧氧化的时间与投加量，从而提高了原水的净化效果；
2.采用粉末活性炭与絮凝剂交替投入混凝池的方式，搅拌机构会对沉淀池内的水进行搅拌，便于粉末活性炭与沉淀池内的原水均匀混合，提高PAC对低浊度水的絮凝效果的同时，进一步提升了臭氧与粉末活性炭对原水的除嗅效果。
02应用领域和范围
该技术可广泛用于城市与乡镇生活饮用水处理领域：用于去除自来水水源中的藻类、细菌代谢物（如土溴素）及其他异味物质，同时净化有机物，提高饮用水品质，缩短水处理工艺流程，减少水处理设备占地面积，达到节省场地成本，节能降碳的效果。
03实施效果
该专利技术已在江苏省南京市高淳自来水厂深度处理工程（9.5万m.5南）参与使用，该项目已连续四年夏季为高淳自来水厂提供高嗅湖水常规及应急处理。
04产业化及市场应用情况
该专利技术已运用于江苏省南京市高淳自来水厂三期项目，该项目已投入稳定运行。
05技术优势
技术原理：
臭氧与粉末活性炭通过氧化与吸附作用可有效去除水体中嗅味物质，去除率可达90%以上，臭氧预处理不仅可以降低原水色度嗅度，也可将原水中大分子有机质提前分解，在第二次臭氧接触前，通过投加粉末活性炭并加强搅拌的方式对水体中的致嗅物质与富营养有机质完成充分吸附，同时提高低浊度水体的絮凝效果，减少了PAC的用量，使沉淀池出水水质提高，从而降低滤池负担，延长滤池运行周期；另一方面，第二次臭氧接触进一步强化了水处理效果，有效降低了第二次臭氧接触的臭氧投加量，有效提高最终饮用水处理出水水质。
技术优势：
1、可解决低进水浊度，高嗅度的情况下，PAC消耗量过高问题，减碳效果显著。
2、可使出水含嗅物质低于检出限，污染物去除效果显著提高。
3、改造难度小。该发明技术不需要新增水处理单体构筑物，仅需在现有沉淀池内部分增设搅拌装置，并配合现有臭氧活性炭深度改造工艺，通过调整絮凝剂与粉末活性炭的交替投加即可实现应对季节性水体高嗅突发事件并在全年尺度内提高出水水质的目标。
06专利运用及保护
（1）专利应用
市政饮用水处理：该系统能够有效去除水中的嗅味物质和有机物，有助于改善市政供水的水质。
工业废水处理：针对特定行业产生的含有嗅味物质和有机物的废水，该系统可以进行有效处理。
环境保护及生态修复：在环境保护和生态系统修复中，可以用该系统处置受污染的水体，恢复其生态平衡。
农村及偏远地区的水处理：在基础设施不完善的地区，可以通过该系统提供高效的水处理方案，提高当地居民的生活质量。
（2）专利保护
为了确保该专利技术不被非法使用或复制，需要对其主要创新点进行保护。以下是该专利的主要保护要点：①整体系统结构，保护包括预臭氧反应器、沉淀装置、过滤装置、主臭氧反应器和活性炭生物接触器在内的整个系统设计，特别是各个设备之间的连通方式及其功能。②沉淀装置设计，保护沉淀池的独特设计，包括搅拌机构、电机的配置、搅拌杆的设计、以及环形框和铁丝网的配置等细节。③搅拌机构，保护搅拌机构的设计，包括转动轴、卡槽、固定套、搅拌杆、限位槽等组件的具体结构及其配合方式。④工艺参数，保护在不同阶段的处理参数，包括臭氧投加量、反应时间、粉末活性炭投加量、絮凝时间和搅拌时间等具体操作条件。⑤过滤及生物接触器，保护过滤装置及活性炭生物接触器的设计以及它们在整体系统中的连接和作用。通过上述几点的专利保护，能够有效防止其他企业或个人未经授权使用该技术，从而保障该专利的商业价值和创新性。
07效益分析
1、系统运行以来，高淳水厂出水硝酸盐浓度浓度平均下降36%、出水浊度平均下降35%，嗅与味等级降低，居民用水体感提升；
2、PAC投加量显著下降，由2020年投产运行前的30.53 kg PAC/kt水，下降至2023年投产后的24.58 kg PAC/kt水，降本增效成果显著。
08应用前景
该发明专利有望解决饮用水处理中工艺流程长，有机物去除与消毒副产物相互牵制的问题，为城镇中小型自来水处理厂高嗅水体处理，提高饮用水出水水质提供新思路。
津公网安备 12010102000028号
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