專利名稱：減輕膜污染的強化混凝-氣提-膜的一體化方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于用于水處理的膜組合工藝方法及裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可減輕
膜污染、提高水質(zhì)處理效果的強化混凝-氣提-膜的一體化方法及裝置。
背景技術(shù)：
近年來，為滿足日益嚴(yán)格的生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，膜濾技術(shù)中的微濾、超濾、反滲 透技術(shù)作為常規(guī)水處理工藝的替代技術(shù)得到了越來越多的研究與應(yīng)用。膜組件的形式近年 來也呈現(xiàn)出多樣化的趨勢，除了中空纖維式、巻式、管式、板框式和折疊式以外，又開發(fā)出回 轉(zhuǎn)平膜、浸漬平式膜等。在飲用水處理中，以中空纖維式的微濾(MF)、超濾(UF)膜的應(yīng)用更 為廣泛。雖然微濾、超濾、反滲透技術(shù)可以有效地去除水中的顆粒物、大腸桿菌、賈第蟲和隱 孢子蟲，消除濁度，但膜在過濾過程中，水中的微粒、膠體粒子或溶質(zhì)大分子與膜會發(fā)生物 理化學(xué)作用或機械作用而在膜的表面或膜孔內(nèi)吸附、沉積而逐漸造成膜孔徑變小或堵塞， 使膜產(chǎn)生透過通量與分離特性不可逆變化的現(xiàn)象，即膜污染。這一問題制約了微濾、超濾、 反滲透技術(shù)在更為廣泛領(lǐng)域里的應(yīng)用。 雖然膜污染之后，采用常規(guī)的反沖洗方法可以使膜的性能恢復(fù)或部分恢復(fù)到原來 的狀態(tài)，但反沖洗不僅成本高，且沖洗效果并不夠理想。因此，最大程度減輕膜污染是本領(lǐng) 域技術(shù)人員一直想解決而未能較好解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有膜濾技術(shù)存在的膜污染問題，提供一種減輕膜污染的強 化混凝_氣提_膜的一體化方法。 本發(fā)明的另一目的是提供根據(jù)上述方法而設(shè)計的減輕膜污染的強化混凝-氣 提-膜的一體化裝置。 本發(fā)明提供的減輕膜污染的強化混凝_氣提_膜的一體化方法，該方法是先在原 水中投加混凝劑和助凝劑并施以水力條件進行強化混凝反應(yīng)，然后將混凝反應(yīng)后的處理水 在用外壓中空纖維膜組件過濾的同時進行曝氣氣流循環(huán)提升處理。 上述方法投加的混凝劑為氯化鐵、硫酸鋁、聚合鋁鹽、聚合鐵鹽、復(fù)合鋁鐵或聚丙 烯酰胺中的任一種，投加量為10 80mg/L ;投加的助凝劑為高錳酸鉀、粉末活性炭或活化 硅酸中的任一種，投加量為0. 02 10mg/L ;施以的水力條件為快速攪拌階段80 200s—、 時間30s 2min，慢速攪拌階段10 40s—、時間8 15min。 上述方法進行曝氣氣流循環(huán)提升處理的氣泡直徑為10iim 25mm，也可為 20 ii m 15mm ;所用氣體為空氣、純臭氧、臭氧與氧氣的混和氣體或臭氧與空氣的混合氣體 中的任一種。當(dāng)所用氣體為純臭氧、臭氧與氧氣的混和氣體或臭氧與空氣的混合氣體中的 任一種時，還在位于中空膜過濾組件中的處理水中加有催化劑，以便與臭氧一起對有機污 染物進行降解，所用的膜為抗氧化性的膜。加入的催化劑為金屬鐵、鎳、銅、鉬、鈀、釕、銠、三 氧化二鐵、羥基氧化鐵、氫氧化鐵、二氧化錳、氧化鎳、二氧化鈦或氧化銅中的任一種。
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本發(fā)明提供的減輕膜污染的強化混凝_氣提_膜的一體化裝置，該裝置包括混凝 反應(yīng)裝置、外壓中空膜過濾組件和曝氣裝置，混凝反應(yīng)裝置通過管道與外壓中空膜過濾組 件下部相連，曝氣裝置位于外壓中空膜過濾組件底部。 該一體化裝置中的混凝反應(yīng)裝置為帶攪拌的混凝容器或管道混合器。 該一體化裝置中的曝氣裝置由凸形曝氣盤、曝氣管和鼓風(fēng)機或由凸形曝氣盤、曝
氣管、臭氧發(fā)生器和鼓風(fēng)機或凸形曝氣盤、曝氣管和臭氧發(fā)生器或凸形曝氣盤、曝氣管、臭
氧發(fā)生器和制氧機構(gòu)成，或由環(huán)形曝氣頭、曝氣管和鼓風(fēng)機或由環(huán)形曝氣頭、曝氣管、臭氧
發(fā)生器和鼓風(fēng)機或環(huán)形曝氣頭、曝氣管和臭氧發(fā)生器或環(huán)形曝氣頭、曝氣管、臭氧發(fā)生器和
制氧機構(gòu)成，或由凸形曝氣盤、環(huán)形曝氣頭、曝氣管和鼓風(fēng)機或由凸形曝氣盤、環(huán)形曝氣頭、
曝氣管、臭氧發(fā)生器和鼓風(fēng)機或凸形曝氣盤、環(huán)形曝氣頭、曝氣管和臭氧發(fā)生器或凸形曝氣
盤、環(huán)形曝氣頭、曝氣管、臭氧發(fā)生器和制氧機構(gòu)成，凸形曝氣盤位于外壓中空膜過濾組件
內(nèi)的底中部，其上表面分布有曝氣孔，環(huán)形曝氣頭位于外壓中空膜過濾組件內(nèi)底部，其上表
面分布有曝氣孔。 該一體化裝置內(nèi)還設(shè)置有中心管、濾網(wǎng)、凹形擋氣罩和絮體排放管，中心管位于沿 軸向平行排列的毛細管中空膜組的中部，其上部開有過水孔，濾網(wǎng)安裝在中心管底部，凹形 擋氣罩位于中心管底部下方，絮體排放管一端依次穿過凹形擋氣罩、濾網(wǎng)位于中心管內(nèi)，另 一端伸出位于外壓中空膜過濾組件外殼外。 當(dāng)該一體化裝置的曝氣裝置設(shè)置有臭氧發(fā)生器時，在外壓中空膜過濾組件的中空 膜之間還設(shè)置有柱狀催化劑或負載于柱狀非金屬材料表面的催化劑，催化劑為金屬鐵、鎳、 銅、鉬、鈀、釕、銠、三氧化二鐵、羥基氧化鐵、氫氧化鐵、二氧化錳、氧化鎳、二氧化鈦或氧化 銅中的任一種。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下積極效果 1、由于本發(fā)明在膜分離前的原水中不僅投加了混凝劑和助凝劑，且還施加了與之 配合的較為精細的水力條件，因而不僅提高了污染物的去除率，而且還可使原水中懸浮的 微粒、膠體粒子或溶質(zhì)大分子與混凝劑和助凝劑充分發(fā)生反應(yīng)形成較大粒徑絮體，大大減 少其在膜的表面或膜孔內(nèi)吸附、沉積而逐漸造成膜孔徑變小或堵塞的現(xiàn)象，提高了水處理 效率和水處理效果。 2、由于本發(fā)明設(shè)置的曝氣裝置位于外壓中空膜過濾組件底部，故而在對混凝反應(yīng) 后的處理水在進行曝氣處理的同時，所產(chǎn)生的微氣泡具有氣流循環(huán)提升的作用，可以帶動 水流在膜組件內(nèi)進行循環(huán)、擾動，在膜表面形成剪切流，因而大大降低水中絮體、殘余的小 粒徑顆粒與膜表面的接觸、吸附，進一步降低過濾時對膜孔的堵塞，減輕了膜污染，節(jié)省了 膜組件運行的能耗，延長了膜組件的運行周期，縮短了清洗時間。 3、由于本發(fā)明在外壓中空膜過濾組件底部設(shè)置了曝氣裝置，因而不僅可與強化混 凝技術(shù)措施協(xié)同作用大大減輕膜污染，而且還可達到更高的有機物的去除率，包括原水中 含有的油脂成分，是一種具有多級安全保障功能的一體化水處理裝置。 4、由于采用本發(fā)明的技術(shù)方案可大大減輕膜污染，因而即便進行反沖洗，反沖洗 過程也更為容易，成本也可大為降低。 5、由于本發(fā)明為水處理一體化技術(shù)和裝置，因而占地面積小，投資成本低，且實施 簡便靈活(可根據(jù)處理水量的需要進行多個搭配組裝)，亦適用于水處理工藝不完善，處理
5規(guī)模較小的廣大城鎮(zhèn)、農(nóng)村地區(qū)。 6、本發(fā)明既可用于新建水處理系統(tǒng)，也可用于對已建設(shè)備的改造，應(yīng)用前景非常 廣闊。


圖1為本發(fā)明圖2為本發(fā)明圖3為本發(fā)明圖4為本發(fā)明圖5為本發(fā)明圖6為本發(fā)明圖7為本發(fā)明
-體化裝置的一種實施方式的剖視結(jié)構(gòu)示意圖； -體化裝置的另一種實施方式的剖視結(jié)構(gòu)示意圖； -體化裝置中的催化劑和毛細管中空膜的位置關(guān)系示意圖 -體化裝置的第三種實施方式的剖視結(jié)構(gòu)示意圖 -體化裝置的第四種實施方式的剖視結(jié)構(gòu)示意圖 -體化裝置的第五種實施方式的剖視結(jié)構(gòu)示意圖 -體化裝置的第六種實施方式的剖視結(jié)構(gòu)示意圖，
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖給出實施例以對本發(fā)明作出進一步說明，但所給出的實施例不能理 解為對本發(fā)明保護范圍的限制，因而本專業(yè)的技術(shù)人員根據(jù)上述本發(fā)明的內(nèi)容和設(shè)計思想
所作出的非本質(zhì)的改進和調(diào)整也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。
實施例1 如圖1所示，由本發(fā)明方法設(shè)計的一體化裝置包括混凝反應(yīng)裝置1、外壓中空膜過 濾組件3和曝氣裝置13，混凝反應(yīng)裝置1通過管道與外壓中空膜過濾組件3下部相連，曝氣 裝置13位于外壓中空膜過濾組件3底部。 混凝反應(yīng)裝置1為帶攪拌的混凝容器或管道混合器，本實施例為帶攪拌的混凝容 器。該帶攪拌的混凝容器1 一側(cè)上部連接進水管2，另一側(cè)通過管道與外壓中空膜過濾組件 3下部連接相通，混凝劑和助凝劑可直接從混凝容器1的上部投加。外壓中空膜過濾組件3 是由外殼4、固定在外殼內(nèi)沿軸向平行排列的毛細管中空膜組5、中心管6、濾網(wǎng)7、凹形擋氣 罩8、絮體排放管9、清洗進水管10和出水管20構(gòu)成。中心管6位于沿軸向平行排列的毛 細管中空膜組5的中部，其上部開有過水孔，濾網(wǎng)7安裝在中心管6底部，凹形擋氣罩8位 于中心管6底部下方，絮體排放管9 一端依次穿過凹形擋氣罩8、濾網(wǎng)7位于中心管6內(nèi)， 另一端伸出位于外壓中空膜過濾組件外殼4外，清洗進水管10位于外殼4的底部并與之相 通。出水管20位于外壓中空膜過濾組件3的外殼4上部并與之相通。曝氣裝置13本實施 例是由凸形曝氣盤14、曝氣管16和鼓風(fēng)機17構(gòu)成。凸形曝氣盤14位于外壓中空膜過濾組 件3內(nèi)的底中部，其上表面分布有曝氣孔，并通過曝氣管16和鼓風(fēng)機17相連。
使用時，原水從進水管2流入混凝反應(yīng)容器1后，根據(jù)需要投加相應(yīng)的混凝劑和助 凝劑，并開動攪拌快速攪拌使混凝劑和助凝劑與原水迅速混合均勻，然后轉(zhuǎn)為慢速攪拌使 混凝劑和助凝劑與原水中的懸浮的微粒、膠體粒子或溶質(zhì)大分子充分發(fā)生反應(yīng)形成較大粒 徑的絮體。強化混凝后的水通過管道進入外壓中空膜過濾組件3內(nèi)的底部曝氣區(qū)，鼓風(fēng)機 17通過曝氣管16將氣體從凸形曝氣盤上表面分布的曝氣孔曝出分布于水中，同時水和絮 體受氣泡的浮力而上升。當(dāng)上升到平行排列的毛細管中空膜組5時，在外部水的壓力作用 下，水會由外向內(nèi)透過濾膜，進入毛細管中空膜內(nèi)而被凈化，凈化水在上部匯集通過出水管20流出，而絮體及其他殘留物則被截留在平行排列的毛細管中空膜之間。截留在平行排列 的毛細管中空膜之間的絮體及其他殘留物因曝氣產(chǎn)生的上浮氣泡的擾動，在膜表面形成剪 切流，因而一方面可以減少絮體及殘留物與膜管壁的接觸，另一方面可以清除附著在膜管 壁上的絮體及殘留物，有效減少膜的堵塞，使得系統(tǒng)的清洗次數(shù)及時間減少。隨著凈化水的 出流，毛細膜管外的絮體及殘留物會在上端富集，形成比較渾濁的水，這部分水及氣泡通過 位于毛細管中空膜組5中部設(shè)置的中心管6上端的過水孔流入管內(nèi)，氣體從中心管上部溢 出排放或收集到曝氣裝置中循環(huán)利用。而含有絮體及殘留物的水則流向中心管6下部，水 通過濾網(wǎng)7后回到底部曝氣區(qū)，絮體及殘留物被濾網(wǎng)截留下來，經(jīng)過一定的時間積累后，由 絮體排放管9排出。其中設(shè)置的凹形擋氣罩8是為了避免位于中心管6下方的凸形曝氣盤 14曝出的氣體影響絮體及殘留物的沉積和排放。本裝置使用一段時間后，可通過清洗進水 管10用純水對毛細管中空膜組5進行沖洗。
實施例2 如圖2所示，由本發(fā)明方法設(shè)計的本實施例裝置也包括混凝反應(yīng)裝置1、外壓中空 膜過濾組件3和曝氣裝置13，混凝反應(yīng)裝置1通過管道與外壓中空膜過濾組件3下部相連， 曝氣裝置13位于外壓中空膜過濾組件3底部。 由于本實施例除l)曝氣裝置13是由凸形曝氣盤14、曝氣管16、臭氧發(fā)生器18和 鼓風(fēng)機17構(gòu)成；2)在外壓中空膜過濾組件3的毛細管中空膜5之間設(shè)置有柱狀催化劑11， 見圖3，該催化劑11可根據(jù)需要選擇金屬鐵、鎳、銅、鉬、鈀、釕、銠、三氧化二鐵、羥基氧化 鐵、氫氧化鐵、二氧化錳、氧化鎳、二氧化鈦或氧化銅中的任一種；3)在中心管6的頂端連接 有一氣體收集循環(huán)管12，該氣體收集循環(huán)管12與曝氣管16相通外，其余部件的形狀、結(jié)構(gòu) 及連接關(guān)系因都與實施例1完全相同，故略去不述。
實施例3 如圖4所示，由本發(fā)明方法設(shè)計的本實施例裝置也包括混凝反應(yīng)裝置1、外壓中空 膜過濾組件3和曝氣裝置13，混凝反應(yīng)裝置1通過管道與外壓中空膜過濾組件3下部相連， 曝氣裝置13位于外壓中空膜過濾組件3底部。 本實施例與實施例1不同的是1)混凝反應(yīng)裝置1為管道混合器，該管道混合器 1 一端與進水管2相連，另一端通過管道與外壓中空膜過濾組件3下部連接相通，混凝劑和 助凝劑可直接從管道混合器1的上部投加。2)曝氣裝置13是由環(huán)形曝氣頭15、曝氣管16、 臭氧發(fā)生器18和鼓風(fēng)機17構(gòu)成。3)在中心管6的頂端連接有一氣體收集循環(huán)管12，該氣 體收集循環(huán)管12與曝氣管16相通。4)在外壓中空膜過濾組件3的毛細管中空膜5之間設(shè) 置有柱狀催化劑11，見圖3。該催化劑11可根據(jù)需要選擇金屬鐵、鎳、銅、鉬、鈀、釕、銠、三 氧化二鐵、羥基氧化鐵、氫氧化鐵、二氧化錳、氧化鎳、二氧化鈦或氧化銅中的任一種。由于 其余部件的形狀、結(jié)構(gòu)及連接關(guān)系與實施例1完全相同，故略去不述。
實施例4 本實施例設(shè)計的一體化裝置如圖5所示，也包括混凝反應(yīng)裝置1、外壓中空膜過濾 組件3和曝氣裝置13，混凝反應(yīng)裝置1通過管道與外壓中空膜過濾組件3下部相連，曝氣裝 置13位于外壓中空膜過濾組件3底部。與實施例3不同的是本實施例的曝氣裝置13是由 環(huán)形曝氣頭15、曝氣管16、臭氧發(fā)生器18和制氧機19構(gòu)成。而其余各部件的形狀、結(jié)構(gòu)及 連接關(guān)系因與實施例3完全相同，故略去不述。
實施例5 本實施例設(shè)計的一體化裝置如圖6所示，也包括混凝反應(yīng)裝置1、外壓中空膜過濾 組件3和曝氣裝置13，混凝反應(yīng)裝置1通過管道與外壓中空膜過濾組件3下部相連，曝氣裝 置13位于外壓中空膜過濾組件3底部。本實施例與實施例3不同的是曝氣裝置13是由凸 形曝氣盤14、環(huán)形曝氣頭15、曝氣管16和臭氧發(fā)生器18構(gòu)成，凸形曝氣盤14位于環(huán)形曝 氣頭15中部。而其余各部件的形狀、結(jié)構(gòu)及連接關(guān)系因與實施例3完全相同，故略去不述。
實施例6 本實施例設(shè)計的一體化裝置如圖7所示，也包括混凝反應(yīng)裝置1、外壓中空膜過濾 組件3和曝氣裝置13，混凝反應(yīng)裝置1通過管道與外壓中空膜過濾組件3下部相連，曝氣裝 置13位于外壓中空膜過濾組件3底部。本實施例與實施例1不同的是曝氣裝置13是由凸 形曝氣盤14、環(huán)形曝氣頭15、曝氣管16和鼓風(fēng)機17構(gòu)成，凸形曝氣盤14位于環(huán)形曝氣頭 15中部。而其余各部件的形狀、結(jié)構(gòu)及連接關(guān)系因與實施例1完全相同，故略去不述。
實施例7 本實施例采用圖1給出的裝置，先在進入混凝容器的原水中按30mg/L投加氯化 鐵，按10mg/L投加活末活性炭，同時進行快速攪拌80s—、時間lmin后，再慢速攪拌階段 20s—、時間13min，然后通過管道將混凝反應(yīng)后的處理水送入外壓中空纖維膜過濾組件外殼 下部的曝氣區(qū)中進行曝氣處理后，經(jīng)中部沿軸向平行排列的毛細管中空膜組過濾。曝氣處 理所用氣體為空氣，氣泡直徑為0. 5 1. 5mm。
實施例8 本實施例采用圖1給出的裝置，先在進入混凝容器的原水中按10mg/L投加聚合 鐵鹽，按5mg/L投加高錳酸鉀，同時進行快速攪拌150s—、時間1. 5min后，再慢速攪拌階段 10s—、時間15min，然后通過管道將混凝反應(yīng)后的處理水送入外壓中空纖維膜過濾組件外殼 下部的曝氣區(qū)中進行曝氣處理后，經(jīng)中部沿軸向平行排列的毛細管中空膜組過濾。曝氣處 理所用氣體為空氣，氣泡直徑為5 10mm。
實施例9 本實施例采用圖5給出的裝置，先在進入管道混合器的原水中按50mg/L投加復(fù)合 鋁鐵，按2mg/L投加粉末活性炭，然后通過管道將混凝反應(yīng)后的處理水送入外壓中空纖維 膜過濾組件外殼下部的曝氣區(qū)中進行曝氣處理后，經(jīng)中部沿軸向平行排列的毛細管中空膜 組過濾。曝氣處理所用氣體為氧氣和臭氧，氣泡直徑為10 80 ii m。
實施例10 本實施例采用圖2給出的裝置，先在進入混凝容器的原水中按80mg/L投加氯化 鐵，按0. 02mg/L投加高錳酸鉀，同時進行快速攪拌200s—、時間30s后，再慢速攪拌階段 15s—、時間10min，然后再通過管道將混凝反應(yīng)后的處理水送入外壓中空纖維膜過濾組件外 殼下部的曝氣區(qū)中進行曝氣處理后，經(jīng)中部沿軸向平行排列的毛細管中空膜組過濾。曝氣 處理所用氣體為空氣和臭氧，氣泡直徑為20 25mm。
實施例11 本實施例采用圖7給出的裝置，先在進入管道混合器的原水中按65mg/L投加聚丙 烯酰胺，按5mg/L投加粉末活性炭，然后再通過管道將混凝反應(yīng)后的處理水送入外壓中空 纖維膜過濾組件外殼下部的曝氣區(qū)中進行曝氣處理后，經(jīng)中部沿軸向平行排列的毛細管中
8空膜組過濾。曝氣處理所用氣體為空氣，氣泡直徑為80 m 0. 5mm。
實施例12 本實施例采用圖2給出的裝置，先在進入混凝容器的原水中按70mg/L投加聚合鋁 鹽，按2mg/L投加活化硅酸，同時進行快速攪拌130s—、時間50s后，再慢速攪拌階段36s—、 時間10min，然后通過管道將混凝反應(yīng)后的處理水送入外壓中空纖維膜過濾組件外殼下部 的曝氣區(qū)中進行曝氣處理后，經(jīng)中部沿軸向平行排列的毛細管中空膜組過濾。曝氣處理所 用氣體為空氣和臭氧，氣泡直徑為1. 5 5mm。
實施例13 本實施例采用圖2給出的裝置，先在進入混凝容器的原水中按70mg/L投加聚合 鋁鹽，按10mg/L投加活化硅酸，同時進行快速攪拌160s—、時間90min后，再慢速攪拌階段 40s—、時間8min，然后通過管道將混凝反應(yīng)后的處理水送入外壓中空纖維膜過濾組件外殼 下部的曝氣區(qū)中進行曝氣處理后，經(jīng)中部沿軸向平行排列的毛細管中空膜組過濾。曝氣處 理所用氣體為空氣和臭氧，氣泡直徑為15 20mm。
實施例14 本實施例采用圖4給出的裝置，先在進入管道混合器的原水中按40mg/L投加復(fù)合 鋁鐵，按O. 3mg/L投加高錳酸鉀，然后再通過管道將混凝反應(yīng)后的處理水送入外壓中空纖 維膜過濾組件外殼下部的曝氣區(qū)中進行曝氣處理后，經(jīng)中部沿軸向平行排列的毛細管中空 膜組過濾。曝氣處理所用氣體為空氣和臭氧，氣泡直徑為10 15mm。
權(quán)利要求
減輕膜污染的強化混凝-氣提-膜的一體化方法，該方法是先在原水中投加混凝劑和助凝劑并施以水力條件進行強化混凝反應(yīng)，然后將混凝反應(yīng)后的處理水在用外壓中空纖維膜組件過濾的同時進行曝氣氣流循環(huán)提升處理。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的減輕膜污染的強化混凝_氣提_膜的一體化方法，該方法投 加的混凝劑為氯化鐵、硫酸鋁、聚合鋁鹽、聚合鐵鹽、復(fù)合鋁鐵或聚丙烯酰胺中的任一種，投 加量為10 80mg/L ;投加的助凝劑為高錳酸鉀、粉末活性炭或活化硅酸中的任一種，投加 量為0. 02 10mg/L ;施加的水力條件為快速攪拌階段80 200s—、時間30s 2min，慢速 攪拌階段10 40s—、時間8 15min。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的減輕膜污染的強化混凝_氣提_膜的一體化方法，該方法進 行曝氣氣流循環(huán)提升處理的氣泡直徑為10 ii m 25mm ;所用氣體為空氣、純臭氧、臭氧與空 氣的混合氣體或臭氧與氧氣的混和氣體中的任一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的減輕膜污染的強化混凝_氣提_膜的一體化方法，該方法中 所用氣體為純臭氧、臭氧與氧氣的混和氣體或臭氧與空氣的混合氣體中的任一種時，還在 位于中空膜過濾組件中的處理水中加有催化劑，中空膜為具有抗氧化性的膜。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的減輕膜污染的強化混凝_氣提_膜的一體化方法，該方法 在處理水中加有的催化劑為金屬鐵、鎳、銅、鉬、鈀、釕、銠、三氧化二鐵、羥基氧化鐵、氫氧化 鐵、二氧化錳、氧化鎳、二氧化鈦或氧化銅中的任一種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的減輕膜污染的強化混凝_氣提_膜的一體化裝 置，該裝置包括混凝反應(yīng)裝置、外壓中空膜過濾組件和曝氣裝置，混凝反應(yīng)裝置通過管道與 外壓中空膜過濾組件下部相連，曝氣裝置位于外壓中空膜過濾組件底部。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的減輕膜污染的強化混凝_氣提_膜的一體化裝置，該一體化 裝置中的混凝反應(yīng)裝置為帶攪拌的混凝容器或管道混合器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的減輕膜污染的強化混凝_氣提_膜的一體化裝置，該一體化 裝置中的曝氣裝置由凸形曝氣盤、曝氣管和鼓風(fēng)機或由凸形曝氣盤、曝氣管、臭氧發(fā)生器和 鼓風(fēng)機或凸形曝氣盤、曝氣管和臭氧發(fā)生器或凸形曝氣盤、曝氣管、臭氧發(fā)生器和制氧機構(gòu) 成，或由環(huán)形曝氣頭、曝氣管和鼓風(fēng)機或由環(huán)形曝氣頭、曝氣管、臭氧發(fā)生器和鼓風(fēng)機或環(huán) 形曝氣頭、曝氣管和臭氧發(fā)生器或環(huán)形曝氣頭、曝氣管、臭氧發(fā)生器和制氧機構(gòu)成，或由凸 形曝氣盤、環(huán)形曝氣頭、曝氣管和鼓風(fēng)機或由凸形曝氣盤、環(huán)形曝氣頭、曝氣管、臭氧發(fā)生器 和鼓風(fēng)機或凸形曝氣盤、環(huán)形曝氣頭、曝氣管和臭氧發(fā)生器或凸形曝氣盤、環(huán)形曝氣頭、曝 氣管、臭氧發(fā)生器和制氧機構(gòu)成，凸形曝氣盤位于外壓中空膜過濾組件內(nèi)的底中部，其上表 面分布有曝氣孔，環(huán)形曝氣頭位于外壓中空膜過濾組件內(nèi)底部，其上表面分布有曝氣孔。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的減輕膜污染的強化混凝_氣提_膜的一體化裝置，該裝置的 外壓中空膜過濾組件內(nèi)還設(shè)置有中心管、濾網(wǎng)、凹形擋氣罩和絮體排放管，中心管位于沿軸 向平行排列的毛細管中空膜組的中部，其上部開有過水孔，濾網(wǎng)安裝在中心管底部，凹形擋 氣罩位于中心管底部下方，絮體排放管一端依次穿過凹形擋氣罩、濾網(wǎng)位于中心管內(nèi)，另一 端伸出位于外壓中空膜過濾組件外殼外。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的減輕膜污染的強化混凝_氣提_膜的一體化裝置，該裝置在 外壓中空膜過濾組件的中空膜之間還設(shè)置有柱狀催化劑或負載于柱狀非金屬材料表面的 催化劑，催化劑為金屬鐵、鎳、銅、鉬、鈀、釕、銠、三氧化二鐵、羥基氧化鐵、氫氧化鐵、二氧化錳、氧化鎳、二氧化鈦或氧化銅中的任一種'
全文摘要
本發(fā)明公開的減輕膜污染的強化混凝-氣提-膜的一體化方法，該方法是在原水中投加混凝劑和助凝劑并施以水力條件進行強化混凝反應(yīng)，然后用外壓中空纖維膜組件過濾的同時進行氣流循環(huán)提升處理。本發(fā)明還公開了根據(jù)該方法設(shè)計的一體化裝置。本發(fā)明通過在原水中投加混凝劑、助凝劑和氣提式曝氣處理置于外壓中空纖維膜組件過濾的下方等技術(shù)措施，不僅提高了污染物的去除率和水處理效果，而且還大大減輕了膜污染，節(jié)省了膜組件運行的能耗，延長了膜組件的運行周期，縮短了清洗時間，降低了反沖洗成本，加之占地面積小，投資成本低，且實施簡便靈活，適用于大規(guī)模城市的水處理，亦適于水處理工藝不完善，處理規(guī)模較小的廣大城鎮(zhèn)、農(nóng)村地區(qū)。
文檔編號C02F1/44GK101774731SQ20101010153
公開日2010年7月14日 申請日期2010年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月27日
發(fā)明者劉百倉, 李俊俊, 林琳, 許加權(quán), 鄭哲 申請人:四川大學(xué)