1.一种用于催化氧化去除水中氨氮的活性滤料制备系统,其特征在于,该系统包括:
循环过滤系统(a),用于实现原水在制备主体中循环流动,促进主体内的滤料快速活化,提高活化效率;
Fe盐定量投加系统(b),用于向原水中定量投加Fe盐;
Mn盐定量投加系统(c),用于向原水中定量投加Mn盐;
可溶性无机盐定量投加系统(d),用于向原水中定量投加可溶性无机盐,使滤料表面生成具有催化活性的Fe/Mn氧化膜;
化学辅助氧化系统(e),用于在运行初期向原水中投加化学辅助氧化剂,快速氧化Fe和Mn离子,弥补自然氧化不足,提高氧化效率,使得滤料表面活性的Fe/Mn氧化膜快速形成;
气水反冲洗系统(f),用于定期对循环过滤系统(a)的滤层进行气水反洗,剥落滤层中的滤料表面老化松散的活性Fe/Mn氧化膜,保证滤料表面活性Fe/Mn氧化物膜致密和结实;
Fe盐定量投加系统(b)、Mn盐定量投加系统(c)、可溶性无机盐定量投加系统(d)、化学辅助氧化系统(e)和气水反冲洗系统(f)分别与循环过滤系统(a)相连;
所述的Fe盐、Mn盐、可溶性无机盐和化学氧化剂汇集到一根加药管道集中投加到循环过滤系统(a)的循环管道上,利用循环过滤系统(a)内安装的管道静态混合器进行混合。
2.如权利要求1所述的用于催化氧化去除水中氨氮的活性滤料制备,其特征在于,所述循环过滤系统(a)由制备主体(22)、布水/配气装置(3)、射流曝气装置、循环系统和集水系统组成;制备主体(22)与集水系统相连,循环系统与制备主体(22)、布水/配气装置(3)、射流曝气装置、集水系统相连,布水/配气装置(3)与射流曝气装置相连;
其中,所述制备主体(22)采用钢制混凝土、钢板或不锈钢板制作,制备主体(22)内填充滤料层(1)和承托层(2),滤料层(1)在承托层(2)的上部;
所述布水/集水装置(3)采用穿孔管、滤砖或滤头形式;
所述射流曝气装置主要由射流器(16)和进气调节阀(23)组成,射流器(16)安装在过滤系统(a)的出水管(17)上,并与管道静态混合器(15)相连接;进气调节阀(23)安装在射流器(16)的上部;
所述循环系统由循环水泵(5)、循环管道、第一流量计(13-1)、管道静态混合器(15)、第一阀门(14-1)和第二阀门(14-2)组成,其中:循环管道包括出水管(17)和回水管(18),循环水泵(5)与出水管(17)和回水管(18)相连接,出水管(17)上安装第一流量计(13-1)、管道静态混合器(15)和第二阀门(14-2),循环水泵(5)与回水管(18)之间安装第一阀门(14-1);
所述集水系统主要由集水渠(4)、排水管(21)和第九阀门(14-9)组成,集水渠(4)与制备主体(22)合建而成,集水渠(4)连接排水管(21)和第九阀门(14-9)。
3.如权利要求1所述的用于催化氧化去除水中氨氮的活性滤料制备系统,其特征在于,所述Fe盐定量投加系统(b)由Fe盐配药装置(6)、第一投药装置(12-1)、第一投药管(19-1)、第二流量计(13-2)和第三阀门(14-3)组成,Fe盐配药装置(6)与第一投药装置(12-1)相连接,第一投药装置(12-1)经投药管(19-1)与循环过滤系统(a)的出水管(17)相连,第二流量计(13-2)和第三阀门(14-3)安装在第一投药管(19-1)上,所述Fe盐的投加浓度为0.1mg/L~2mg/L。
4.如权利要求1所述的用于催化氧化去除水中氨氮的活性滤料制备系统,其特征在于,所述的Mn盐定量投加系统(c)由Mn盐配药装置(7)、第二投药装置(12-2)、第二投药管(19-2)、第三流量计(13-3)和第四阀门(14-4)组成,所述Mn盐配药装置(7)与第二投药装置(12-2)相连接,第二投药装置(12-2)第二经投药管(19-2)与循环过滤系统(a)的出水管(17)相连,第三流量计(13-3)和第四阀门(14-4)安装在第二投药管(19-2)上,所述Mn盐的投加浓度为0.1mg/L~4mg/L。
5.如权利要求1所述的用于催化氧化去除水中氨氮的活性滤料制备系统,其特征在于,所述可溶性无机盐定量投加系统(d)主要由可溶性无机盐配药装置(8)、第三投药装置(12-3)、第三投药管(19-3)、第四流量计(13-4)和第五阀门(14-5)组成,所述可溶性无机盐配药装置(8)与第三投药装置(12-3)相连接,第三投药装置(12-3)经第三投药管(19-3)与循环过滤系统(a)的出水管(17)相连,第四流量计(13-4)和第五阀门(14-5)安
2+ 2+ 2+ 2- 2-
装在第三投药管(19-3)上,所述可溶性无机盐主要为Ca 、Mg 、Na 、SO4 、HPO4 或Na2HPO4,投加种类和浓度根据原水水质条件进行确定。
6.如权利要求1所述的用于催化氧化去除水中氨氮的活性滤料制备系统,其特征在于,所述化学辅助氧化系统(e)由配药装置(9)、第四投药装置(12-4)、第四投药管(19-4)、第五流量计(13-5)和第六阀门(14-6)组成,配药装置(9)与第四投药装置(12-4)相连接,第四投药装置(12-4)经第四投药管(19-4)与循环过滤系统(a)的出水管(17)相连,第五流量计(13-5)和第六阀门(14-6)安装在第四投药管(19-4)上;氧化剂的理论投加量按水中的铁锰离子浓度确定,实际投量为理论投加量的90%~110%。
7.如权利要求1所述的用于催化氧化去除水中氨氮的活性滤料制备系统,其特征在于,所述的气水反冲洗系统(f)由供水系统和配水管、供气系统和配气管组成,供水系统通过配水管与循环过滤系统(a)的出水管(17)连接;供气系统通过配气管与循环过滤系统(a)的出水管(17)相连接;
所述的供水系统由反洗水泵(10)、第七流量计(13-7)、第八阀门(14-8)和配水管(20-2)组成,反洗水泵(10)通过配水管(20-2)与第二配气管(20-3)相连,配水管(20-2)上安装第七流量计(13-7)和第八阀门(14-8);
所述的供气系统由鼓风机(11)、第六流量计(13-6)、第七阀门(14-7)、第一配气管(20-1)、第二配气管(20-3)和逆止阀(24)组成,鼓风机(11)通过第一配气管(20-1)与第二配气管(20-3)相连,第一配气管(20-1)上安装第六流量计(13-6)、第七阀门(14-7)和逆止阀(24)。
8.如权利要求2所述的用于催化氧化去除水中氨氮的活性滤料制备系统,其特征在于,所述滤料层(1)采用石英砂滤料,厚度为0.8m~1.6m;所述承托层(2)厚度和级配均与普通快滤池相同。
9.如权利要求2所述的用于催化氧化去除水中氨氮的活性滤料制备系统,其特征在于,所述制备主体(22)的滤速为6m/h~16m/h,制备主体(22)的反冲洗周期为2d~4d。
10.如权利要求8所述的用于催化氧化去除水中氨氮的活性滤料制备系统,其特征在于,所述活性石英砂滤料制备成熟周期为1~4个月,具体由实际过滤运行参数决定,活性石英砂滤料制备成熟的标志为一个月后每隔一周向原水中投入1mg/L的氨氮,经制备主体处理后出水氨氮始终稳定保持在0.3mg/L以下,投加氨氮与出水氨氮实时监测的持续时间为2小时。