一種高藻水源水的處理系統(tǒng)及處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種高藻水源水的處理系統(tǒng)及處理方法，該處理系統(tǒng)包括依序相連的預(yù)處理單元、深度處理單元及消毒單元；所述預(yù)處理單元包括氣浮裝置、電解裝置及脫穩(wěn)劑加藥裝置；所述氣浮裝置包括氣浮池、與氣浮池相連的溶氣水供應(yīng)裝置及刮渣裝置，所述電解裝置設(shè)于所述氣浮池內(nèi)；所述深度處理單元包括絮凝劑加藥裝置、混合池、絮凝池、斜管沉淀池及膜過濾池，所述混合池、絮凝池、斜管沉淀池、膜過濾池依序相連，所述絮凝劑加藥裝置與混合池相連；所述混合池設(shè)有第一攪拌裝置，絮凝池設(shè)有第二攪拌裝置；所述消毒單元與所述膜過濾池相連。本發(fā)明處理系統(tǒng)及處理方法可以高效處理高藻水源水，能有效地去除藻類對(duì)制水生產(chǎn)過程和水質(zhì)的影響。
【專利說明】一種高藻水源水的處理系統(tǒng)及處理方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水源水處理領(lǐng)域，具體涉及一種高藻水源水的處理系統(tǒng)及處理方法。

【背景技術(shù)】
[0002]國內(nèi)湖泊和水庫水的高藻污染是個(gè)普遍現(xiàn)象，著名的太湖、巢湖、滇池、東湖和洞庭湖等原本優(yōu)美怡人的湖泊水景都在近20多年來淪為劣五類地表水，有機(jī)污染嚴(yán)重，高藻頻發(fā)，無錫市近年來還因?yàn)樘{(lán)藻爆發(fā)造成整個(gè)城市停水的嚴(yán)重后果。因此，近年來針對(duì)湖泊高藻污染水源水的處理，國家已將此技術(shù)攻關(guān)列入科技規(guī)劃中的專項(xiàng)重點(diǎn)課題。
[0003]高藻水是水源富營養(yǎng)化的結(jié)果，水質(zhì)表現(xiàn)為藻類高，CODMn高、氨氮高、亞硝酸鹽高、藻綠毒素高和部分金屬離子偏高。藻類的滋生直接影響制水生產(chǎn)，藻類的分泌物及降解產(chǎn)物中含有四氯乙烯、二甲基二硫化物等毒性物質(zhì)，能引起人、動(dòng)物中毒，其產(chǎn)生的霉味、腥味，也使人在飲用時(shí)不能接受。藻類的大量繁殖給凈水廠后續(xù)的混凝降濁和加氯消毒帶來較大的困難。在高藻期，原水水體感官質(zhì)量變差，對(duì)常規(guī)的水處理工藝造成了很大的沖擊，嚴(yán)重降低了水處理的效果，增加了水處理的成本，影響了正常的生產(chǎn)運(yùn)行。藻類物質(zhì)在濾池中也會(huì)大量繁殖，致使濾料層堵塞，使過濾周期縮短，減少產(chǎn)水量，增加沖洗水量并影響出水水質(zhì)。
[0004]隨著飲用水標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，如何能夠有效地防治和去除藻類對(duì)制水生產(chǎn)過程和水質(zhì)的影響，是制水廠要致力解決的難題之一。
[0005]各制水廠現(xiàn)有處理工藝流程一般為混凝反應(yīng)、平流式沉淀池、石英砂過濾，根據(jù)國內(nèi)工程技術(shù)總結(jié)，湖泊水庫的藻類均值在3X 17個(gè)/L以上時(shí)，常規(guī)的自來水處理工藝已不能適應(yīng)，出水水質(zhì)普遍超標(biāo)，各水廠僅有常規(guī)處理工藝，不適用于高藻期的水源水。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種高藻水源水的處理系統(tǒng)及處理方法，該處理系統(tǒng)及處理方法有效地去除藻類對(duì)制水生產(chǎn)過程和水質(zhì)的影響。
[0007]本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種高藻水源水的處理系統(tǒng)，包括依序相連的預(yù)處理單元、深度處理單元及消毒單元;
所述預(yù)處理單元包括氣浮裝置、電解裝置及脫穩(wěn)劑加藥裝置；所述氣浮裝置包括氣浮池、與氣浮池相連的溶氣水供應(yīng)裝置及刮渣裝置，所述電解裝置設(shè)于所述氣浮池內(nèi)，所述脫穩(wěn)劑加藥裝置與氣浮池相連，所述刮渣裝置設(shè)于氣浮池上部；
所述深度處理單元包括絮凝劑加藥裝置、混合池、絮凝池、斜管沉淀池及膜過濾池，所述混合池、絮凝池、斜管沉淀池、膜過濾池依序相連，所述絮凝劑加藥裝置與混合池相連；所述混合池設(shè)有第一攪拌裝置，絮凝池設(shè)有第二攪拌裝置；
所述消毒單元與所述膜過濾池相連。
[0008]所述電解裝置為三維過電位電解反應(yīng)器，設(shè)于氣浮池的底部。
[0009]所述三維過電位電解反應(yīng)器包括電解槽及設(shè)于電解槽內(nèi)的陽極、陰極和粒子電極群，所述陽極的表層涂覆有晶粒為10?35nm的金屬氧化物惰性催化涂層。
[0010]所述氣浮池設(shè)有溶氣水釋放頭；所述溶氣水供應(yīng)裝置包括空壓機(jī)、壓力容器罐及加壓水泵；所述空壓機(jī)及加壓水泵分別與所述壓力容器罐相連，所述壓力容器罐與溶氣水釋放頭相連。
[0011]所述絮凝池包括依序相連的多個(gè)池格，第二攪拌裝置包括與池格數(shù)量對(duì)應(yīng)的多個(gè)攪拌槳，每個(gè)池格內(nèi)分別設(shè)有一個(gè)攪拌槳。
[0012]所述斜管沉淀池設(shè)有六邊形蜂窩管，所述六邊形蜂窩管的傾角，根據(jù)水質(zhì)情況，在50° -70°之間，優(yōu)選為60°。
[0013]所述膜過濾池包括好氧區(qū)和膜組區(qū)，所述好氧區(qū)設(shè)有曝氣裝置，膜組區(qū)設(shè)有膜組件。
[0014]所述膜組件包括多組中空纖維簾式膜。
[0015]所述消毒單元包括清水池及次氯酸鈉發(fā)生器，所述次氯酸鈉發(fā)生器與所述清水池相連，所述清水池與所述膜過濾池相連。
[0016]一種高藻水源水的處理方法，按以下步驟進(jìn)行:
(1)預(yù)處理:高藻水源水經(jīng)泵進(jìn)入氣浮池，電解裝置產(chǎn)生的強(qiáng)氧化物質(zhì)將原水中的藻類殺死，脫穩(wěn)劑加藥裝置投加脫穩(wěn)劑與死亡藻類形成絮體，溶氣水供應(yīng)裝置將溶氣水供應(yīng)至氣浮池，溶氣水在突然釋放的情況下，溶解在水中的空氣析出，形成大量致密的微氣泡，微氣泡在上升過程中吸附在絮體上，使絮體浮在水面上，經(jīng)刮渣裝置去除；
(2)深度處理及消毒:經(jīng)步驟(I)處理后的水進(jìn)入混合池，通過絮凝劑加藥裝置投加絮凝劑，采用第一攪拌裝置攪拌混合，使原水與絮凝劑混合均勻，然后進(jìn)入絮凝池，原水在絮凝池內(nèi)經(jīng)漸減變速的第二攪拌裝置的攪拌作用下，細(xì)小的絮凝顆粒、膠體轉(zhuǎn)變成較大的膠體團(tuán)，再進(jìn)入斜管沉淀池進(jìn)行固液分離，分離后的上清液流進(jìn)膜過濾池；通過膜過濾池處理后再經(jīng)消毒單元消毒后，即可達(dá)標(biāo)使用。
[0017]采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明與現(xiàn)有的【背景技術(shù)】相比，具有如下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明處理系統(tǒng)及處理方法可以高效處理高藻水源水，除藻率達(dá)99%，能有效地去除藻類對(duì)制水生產(chǎn)過程和水質(zhì)的影響。本發(fā)明處理系統(tǒng)可以完全取代自來水常規(guī)制水系統(tǒng)，作為自來水制水裝置或應(yīng)急制水裝置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]附圖符號(hào)說明:
氣浮裝置1、氣浮池11、攪拌機(jī)111、空壓機(jī)121、加壓水泵122、壓力容器罐123、溶氣水釋放頭124、刮渣裝置13、電解裝置2、脫穩(wěn)劑加藥裝置3、混合池4、第一攪拌裝置41、絮凝池5、第二攪拌裝置51、第一攪拌槳511、第二攪拌槳512、第三攪拌槳513、斜管沉淀池6、絮凝劑加藥裝置7、膜過濾池8、鼓風(fēng)機(jī)81、抽吸泵82、反洗泵83、清水池9、次氯酸鈉發(fā)生器10。

【具體實(shí)施方式】
[0020]以下提供本發(fā)明的一些實(shí)施例，以助于進(jìn)一步理解本發(fā)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于這些實(shí)施例。
實(shí)施例
[0021]如圖1所示，一種高藻水源水的處理系統(tǒng)，其包括依序相連的預(yù)處理單元、深度處理單元及消毒單元，其中:
預(yù)處理單元包括氣浮裝置1、電解裝置2、脫穩(wěn)劑加藥裝置3 ;氣浮裝置I包括氣浮池11、與氣浮池11相連的溶氣水供應(yīng)裝置及刮渣裝置13。脫穩(wěn)劑加藥裝置3與氣浮池11相連，刮渣裝置13設(shè)于氣浮池11上部(位于氣浮池11池體內(nèi))，氣浮池11設(shè)有攪拌機(jī)111。
[0022]氣浮池11設(shè)有溶氣水釋放頭124 ;溶氣水供應(yīng)裝置包括空壓機(jī)121、壓力容器罐123及加壓水泵122 ;空壓機(jī)121及加壓水泵122分別與壓力容器罐123相連，壓力容器罐123與溶氣水釋放頭124相連。
[0023]電解裝置2為三維過電位電解反應(yīng)器，設(shè)于氣浮池11的底部(位于氣浮池11池體內(nèi))。三維過電位電解反應(yīng)器包括電解槽、陽極、陰極及粒子電極群(圖中未示出)，陽極的表層涂覆有晶粒為10?35nm的金屬氧化物惰性催化涂層。在電解槽中增加的粒子電極群，它們表面帶電，并能發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，因而形成第三極。與傳統(tǒng)的二維板狀電極相比，粒子電極群表面積大大增加，可大幅增加傳質(zhì)速度，提高電流效率，顯著降低能耗，同時(shí)又兼具“過電位電解”電解電位高，氧化能力強(qiáng)，耐腐蝕性強(qiáng)的特點(diǎn)。
[0024]深度處理單元包括絮凝劑加藥裝置7、混合池4、絮凝池5、斜管沉淀池6及膜過濾池8，混合池4、絮凝池5、斜管沉淀池6、膜過濾池8依序相連，絮凝劑加藥裝置7與混合池4相連；混合池4設(shè)有第一攪拌裝置41。
[0025]絮凝池5設(shè)有第二攪拌裝置51。絮凝池5包括依序相連的多個(gè)池格，第二攪拌裝置51包括與池格數(shù)量對(duì)應(yīng)的多個(gè)攪拌槳，每個(gè)池格內(nèi)分別設(shè)有一個(gè)攪拌槳。本實(shí)施例具體為:絮凝池5包括依序相連的3個(gè)池格，第二攪拌裝置51包括第一攪拌槳511、第二攪拌槳512及第三攪拌槳513，第一攪拌槳511、第二攪拌槳512及第三攪拌槳513分別設(shè)于絮凝池5的3個(gè)池格內(nèi)。
[0026]斜管沉淀池6設(shè)有六邊形蜂窩管(圖中未示出)，六邊形蜂窩管的傾角，根據(jù)水質(zhì)情況，在50° -70°之間，優(yōu)選為60°。
[0027]膜過濾池8包括好氧區(qū)和膜組區(qū)，好氧區(qū)設(shè)有曝氣裝置，膜組區(qū)設(shè)有膜組件(設(shè)于池內(nèi))。曝氣裝置包括設(shè)于池體內(nèi)的好氧曝氣管網(wǎng)(圖中未示出)及設(shè)于池體外的鼓風(fēng)機(jī)81，好氧曝氣管網(wǎng)與鼓風(fēng)機(jī)81相連。膜過濾池8的出口連接有抽吸泵82。
[0028]膜組件包括多組中空纖維簾式膜。中空纖維簾式膜可選用PCDF中空纖維簾式膜，膜組件的長邊平行于分離膜池出水方向且垂直于分離膜池進(jìn)水方向，膜組件的膜架自帶膜反洗的氣沖網(wǎng)管和控制管路。氣沖網(wǎng)管與池外的反洗泵83相連。曝氣裝置和氣沖網(wǎng)管分別設(shè)置和控制，前者常開，后者間歇運(yùn)行。
[0029]混合池4、絮凝池5、斜管沉淀池6和膜過濾池8做成一體化鋼結(jié)構(gòu)池型，便于移動(dòng)，有利于現(xiàn)場或試驗(yàn)的機(jī)動(dòng)需求。
[0030]消毒單元包括清水池9及次氯酸鈉發(fā)生器10，次氯酸鈉發(fā)生器10與清水池9相連，清水池9與膜過濾池8相連。
[0031]如圖1所示，一種高藻水源水的處理方法，按以下步驟進(jìn)行:
(I)預(yù)處理:高藻水源水經(jīng)泵進(jìn)入氣浮池11，電解裝置2產(chǎn)生的強(qiáng)氧化物質(zhì)將原水中的藻類殺死，脫穩(wěn)劑加藥裝置3投加脫穩(wěn)劑與死亡藻類形成絮體，溶氣水供應(yīng)裝置將溶氣水供應(yīng)至氣浮池11，溶氣水在突然釋放的情況下，溶解在水中的空氣析出，形成大量致密的微氣泡，微氣泡在上升過程中吸附在絮體上，使絮體浮在水面上，經(jīng)刮渣裝置13去除，浮渣定期外運(yùn)，同時(shí)也達(dá)到了去除SS和COD的目的。預(yù)處理中，電解裝置2除了電解工藝產(chǎn)生電化學(xué)氧化作用外，還伴隨產(chǎn)生巨量直徑小于40 μ m的微氣泡，大幅提高氣浮池11的除藻效率。電解裝置2的電解槽的工作電壓可為2?250V，相鄰兩個(gè)電極間的電壓可為2?18V，電流密度可為3?400mA/cm2。
[0032](2)深度處理及消毒:經(jīng)步驟(I)處理后的水進(jìn)入混合池4，通過絮凝劑加藥裝置7投加絮凝劑，絮凝劑可選用聚合氯化鋁、聚丙烯酰胺一種或者二種的混合物。采用第一攪拌裝置41攪拌混合，使原水與絮凝劑混合均勻(設(shè)計(jì)停留時(shí)間約I分鐘)，然后進(jìn)入絮凝池5，原水在絮凝池5內(nèi)經(jīng)漸減變速的第一攪拌槳511、第二攪拌槳512及第三攪拌槳513的攪拌作用下，細(xì)小的絮凝顆粒、膠體轉(zhuǎn)變成較大的膠體團(tuán)，再進(jìn)入斜管沉淀池6進(jìn)行固液分離，分離后的上清液流進(jìn)膜過濾池8 (底部的污泥等固體雜質(zhì)定期人工外排)，經(jīng)過曝氣裝置的好氧曝氣及膜組件的膜過濾，過濾精度在0.8?1.5毫米之間，出水濁度< 0.1NTU，后續(xù)無需再接常規(guī)過濾池。膜過濾后的水通過抽吸泵82抽出到清水池9，再經(jīng)次氯酸鈉發(fā)生器10消毒后，即可達(dá)標(biāo)使用。
[0033]本發(fā)明處理系統(tǒng)及處理方法可以高效處理高藻水源水，除藻率達(dá)99%，能有效地去除藻類對(duì)制水生產(chǎn)過程和水質(zhì)的影響。
[0034]上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高藻水源水的處理系統(tǒng)，其特征是:包括依序相連的預(yù)處理單元、深度處理單元及消毒單元； 所述預(yù)處理單元包括氣浮裝置、電解裝置及脫穩(wěn)劑加藥裝置；所述氣浮裝置包括氣浮池、與氣浮池相連的溶氣水供應(yīng)裝置及刮渣裝置，所述電解裝置設(shè)于所述氣浮池內(nèi)，所述脫穩(wěn)劑加藥裝置與氣浮池相連，所述刮渣裝置設(shè)于氣浮池上部； 所述深度處理單元包括絮凝劑加藥裝置、混合池、絮凝池、斜管沉淀池及膜過濾池，所述混合池、絮凝池、斜管沉淀池、膜過濾池依序相連，所述絮凝劑加藥裝置與混合池相連；所述混合池設(shè)有第一攪拌裝置，所述絮凝池設(shè)有第二攪拌裝置； 所述消毒單元與所述膜過濾池相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高藻水源水的處理系統(tǒng)，其特征是:所述電解裝置為三維過電位電解反應(yīng)器，設(shè)于氣浮池的底部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高藻水源水的處理系統(tǒng)，其特征是:所述三維過電位電解反應(yīng)器包括電解槽及設(shè)于電解槽內(nèi)的陽極、陰極和粒子電極群，所述陽極的表層涂覆有晶粒為10?35nm的金屬氧化物惰性催化涂層。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高藻水源水的處理系統(tǒng)，其特征是:所述氣浮池設(shè)有溶氣水釋放頭；所述溶氣水供應(yīng)裝置包括空壓機(jī)、壓力容器罐及加壓水泵；所述空壓機(jī)及加壓水泵分別與所述壓力容器罐相連，所述壓力容器罐與溶氣水釋放頭相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高藻水源水的處理系統(tǒng)，其特征是:所述絮凝池包括依序相連的多個(gè)池格，第二攪拌裝置包括與池格數(shù)量對(duì)應(yīng)的多個(gè)攪拌槳，每個(gè)池格內(nèi)分別設(shè)有一個(gè)攪拌槳。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種高藻水源水的處理系統(tǒng)，其特征是:所述斜管沉淀池設(shè)有六邊形蜂窩管，所述六邊形蜂窩管的傾角為50° -70°。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的一種高藻水源水的處理系統(tǒng)，其特征是:所述膜過濾池包括好氧區(qū)和膜組區(qū)，所述好氧區(qū)設(shè)有曝氣裝置，所述膜組區(qū)設(shè)有膜組件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種高藻水源水的處理系統(tǒng)，其特征是:所述膜組件包括多組中空纖維簾式膜。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種高藻水源水的處理系統(tǒng)，其特征是:所述消毒單元包括清水池及次氯酸鈉發(fā)生器，所述次氯酸鈉發(fā)生器與所述清水池相連，所述清水池與所述膜過濾池相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的一種高藻水源水的處理方法，其特征是:按以下步驟進(jìn)行: (1)預(yù)處理:高藻水源水經(jīng)泵進(jìn)入氣浮池，電解裝置產(chǎn)生的強(qiáng)氧化物質(zhì)將原水中的藻類殺死，脫穩(wěn)劑加藥裝置投加脫穩(wěn)劑與死亡藻類形成絮體，溶氣水供應(yīng)裝置將溶氣水供應(yīng)至氣浮池，溶氣水在突然釋放的情況下，溶解在水中的空氣析出，形成大量致密的微氣泡，微氣泡在上升過程中吸附在絮體上，使絮體浮在水面上，經(jīng)刮渣裝置去除； (2)深度處理及消毒:經(jīng)步驟(I)處理后的水進(jìn)入混合池，通過絮凝劑加藥裝置投加絮凝劑，采用第一攪拌裝置攪拌混合，使原水與絮凝劑混合均勻，然后進(jìn)入絮凝池，原水在絮凝池內(nèi)經(jīng)漸減變速的第二攪拌裝置的攪拌作用下，細(xì)小的絮凝顆粒、膠體轉(zhuǎn)變成較大的膠體團(tuán)，再進(jìn)入斜管沉淀池進(jìn)行固液分離，分離后的上清液流進(jìn)膜過濾池；通過膜過濾池處理后再經(jīng)消毒單元消毒后，即可達(dá)標(biāo)使用。
【文檔編號(hào)】C02F9/14GK104250059SQ201410514447
【公開日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】王福利, 徐靜 申請(qǐng)人:廈門佳楠科技有限公司