本實(shí)用新型涉及水處理裝置，更具體地，涉及一種微絮凝聯(lián)合超濾處理裝置。
背景技術(shù)：
湖泊和水庫水作為典型的低污染低濁度飲用水水源，通常由于其顆粒物濃度低、顆粒尺寸小、更強(qiáng)的親水性和低的碰撞和凝聚效率，因此很難有效地通過傳統(tǒng)的混凝工藝處理。近些年，工業(yè)發(fā)展造成江河湖泊水體水質(zhì)惡化，給以去除濁度為主要目標(biāo)的常規(guī)水處理工藝帶來了極大麻煩，且常規(guī)絮凝處理存在效果差、藥劑用量大、產(chǎn)泥量多、出水殘留鋁高等缺點(diǎn)。由于目前我國城鎮(zhèn)飲用水源的很大一部分源于湖泊和水庫，因此，尋找一種有效并且安全高效的應(yīng)對湖泊和水庫水突發(fā)污染事件的飲用水處理方法成為了各大水廠必須面對的難題，對提高凈水效能、保障供水安全都具有重大意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的在于提供一種微絮凝聯(lián)合超濾處理裝置。
為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：
一種微絮凝聯(lián)合超濾處理裝置，包括取水系統(tǒng)、投藥系統(tǒng)、絮凝池、超濾膜池、抽水泵、曝氣系統(tǒng)、產(chǎn)水箱、反洗泵、控制系統(tǒng)；所述取水系統(tǒng)、絮凝池、超濾膜池、抽水泵、產(chǎn)水箱依次連接；所述投藥系統(tǒng)與所述取水系統(tǒng)連接；
所述超濾膜池內(nèi)設(shè)有用于超濾的膜組件，所述抽水泵分別與所述膜組件的頂部和所述產(chǎn)水箱的上部連接；所述膜組件與抽水泵的連接處設(shè)有壓力傳感器；所述超濾膜池的底部設(shè)有排空閥；所述超濾膜池的上部還設(shè)有溢流口；
所述曝氣系統(tǒng)包括依次連接的鼓風(fēng)機(jī)、氣體流量計(jì)和微型曝氣頭；所述微型曝氣頭置于所述膜組件的底部；
所述反洗泵分別與所述膜組件的頂部和產(chǎn)水箱的底部連接；
所述絮凝池的底部設(shè)有排泥閥；所述產(chǎn)水箱的底部設(shè)有清水箱排空閥；
所述控制系統(tǒng)分別與鼓風(fēng)機(jī)、壓力傳感器以及抽水泵連接。
本實(shí)用新型采用微絮凝-超濾的短流程凈水工藝，微絮凝這一道工藝既保留了傳統(tǒng)飲用水處理工藝的絮凝除有機(jī)物、濁度的優(yōu)點(diǎn)，又大大減少了占地面積，且超濾膜池出水穩(wěn)定，克服了受原水的水質(zhì)影響的缺點(diǎn)，即本實(shí)用新型能夠有效凈水且能夠穩(wěn)定出水的水質(zhì)。與常規(guī)的混凝沉淀過濾工藝不同的是，其克服混合、絮凝、沉淀三種工藝彼此牽制的缺點(diǎn)，降低了工藝構(gòu)建操作的復(fù)雜程度，并且通過設(shè)置所述控制系統(tǒng)，提高整個(gè)處理裝置的自動化程度，從而大大減少管理操作的難度。
進(jìn)一步地，所述取水系統(tǒng)包括依次連接的原水進(jìn)水泵、射流器、進(jìn)水流量計(jì)，所述進(jìn)水流量計(jì)與絮凝池連接。
進(jìn)一步地，所述投藥系統(tǒng)包括絮凝劑藥液池、加藥計(jì)量泵；所述絮凝劑藥液池的底部通過加藥計(jì)量泵與所述射流器連通。所述絮凝劑藥液池中的藥劑通過射流器與原水形成快速混合絮凝。所述絮凝劑藥液池的藥液濃度較低約為5mg/L，但可根據(jù)實(shí)際情況對藥液濃度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
進(jìn)一步地，所述絮凝池內(nèi)設(shè)有跌水堰?；旌纤巹┖蟮脑ㄟ^跌水來強(qiáng)化絮凝效果。
更進(jìn)一步地，所述跌水堰將絮凝池分為第一單元和第二單元，所述第一單元與第二單元的跌水高度為10~15cm；所述第一單元與所述取水系統(tǒng)相連接，所述第二單元分別與所述超濾膜池、排泥閥連接。
更進(jìn)一步地，所述第一單元內(nèi)設(shè)有攪拌器。
進(jìn)一步地，所述控制系統(tǒng)為可編程邏輯控制器（PLC）。
進(jìn)一步地，所述膜組件的膜孔徑為0.01~0.1μm，所述膜組件的膜通量為10~20 L/m2h。
進(jìn)一步地，所述膜組件為中空纖維式結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步地，所述膜組件的膜基材為由聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚砜、聚丙烯中的一種或幾種制成。
進(jìn)一步地，所述絮凝池還設(shè)有浮球閥，以調(diào)節(jié)水位。
所述微絮凝聯(lián)合超濾處理裝置的工作過程如下：
1）待處理的原水通過原水進(jìn)水泵泵入絮凝池，并通過所述進(jìn)水流量計(jì)控制待處理的原水進(jìn)入絮凝池的流量。
2）藥劑混合池中絮凝劑通過加藥計(jì)量泵投加，在原水進(jìn)水管路上通過所述射流器與原水快速混合絮凝，所加入的絮凝劑的投量為4~8 mg/L。
3）待處理的原水首先進(jìn)入所述絮凝池的第一單元，所述第一單元的攪拌器對原水進(jìn)行攪拌，原水形成微絮凝狀態(tài)；絮凝池中攪拌器的攪拌速度為90r/min。
4）原水在第一單元形成微絮凝狀態(tài)后通過跌水堰強(qiáng)化絮凝效果，進(jìn)入所述第二單元。
5）之后形成微絮凝的原水，進(jìn)入超濾膜池的下部，運(yùn)行抽水泵，抽水泵的抽吸壓力為5~30KPa，將超濾膜池中的微絮凝原水通過膜組件抽至產(chǎn)水箱中，控制抽水泵的轉(zhuǎn)速使膜通量在10~20 L/m2h。
6）抽吸泵運(yùn)行一段時(shí)間后（10~24h），關(guān)閉抽吸泵，然后開啟反洗泵5~10min，反洗泵的通量為20~40 L/m2h，通過反洗泵將產(chǎn)水箱中的水回灌到膜組件中，同時(shí)開啟鼓風(fēng)機(jī)3~5min。
7）之后排空所述超濾膜池中的廢水，待微絮凝的原水重新灌滿超濾膜池，即完成所述微絮凝聯(lián)合超濾處理裝置處理原水的一個(gè)周期。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：
本實(shí)用新型所述的微絮凝聯(lián)合超濾處理裝置結(jié)合了微絮凝與超濾工藝，形成一套短流程的飲用水處理工藝，其凈水工藝短，出水水質(zhì)穩(wěn)定，并且進(jìn)一步通過設(shè)置射流器、跌水堰來強(qiáng)化絮凝。所述的微絮凝聯(lián)合超濾處理裝置操作簡單、管理方便，可作為超濾膜水廠或農(nóng)村小型水廠的建設(shè)改造方案。
附圖說明
圖1為實(shí)施例1所述微絮凝聯(lián)合超濾裝置的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。其中，附圖僅用于示例性說明，表示的僅是示意圖，而非實(shí)物圖，不能理解為對本專利的限制；為了更好地說明本發(fā)明的實(shí)施例，附圖某些部件會有省略、放大或縮小，并不代表實(shí)際物品的尺寸；對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說明可能省略是可以理解的。
實(shí)施例1
一種微絮凝聯(lián)合超濾處理裝置，包括取水系統(tǒng)、投藥系統(tǒng)、絮凝池19、超濾膜池6、抽水泵9、曝氣系統(tǒng)、產(chǎn)水箱13、反洗泵12、控制系統(tǒng)10，取水系統(tǒng)、絮凝池19、超濾膜池6、抽水泵9、產(chǎn)水箱13依次連接。投藥系統(tǒng)與取水系統(tǒng)連接。
取水系統(tǒng)包括依次連接的原水進(jìn)水泵17、射流器22、進(jìn)水流量計(jì)16，進(jìn)水流量計(jì)16與絮凝池19連接。
投藥系統(tǒng)包括絮凝劑藥液池15、加藥計(jì)量泵20，絮凝劑藥液池15的底部通過加藥計(jì)量泵20與射流器22連通。絮凝劑藥液池15中的藥劑通過射流器22與原水形成快速混合絮凝。
絮凝池19內(nèi)設(shè)有跌水堰11。跌水堰11將絮凝池19分為第一單元和第二單元，第一單元與第二單元的跌水高度為10~15cm。第一單元的液面高度高于第二單元的液面高度，第一單元與取水系統(tǒng)的進(jìn)水流量計(jì)16相連接，第二單元分別與超濾膜池6、排泥閥18連接。第一單元內(nèi)設(shè)有攪拌器。第二單元與超濾膜池6的進(jìn)水1連接，且第二單元的底部設(shè)有排泥閥18。
超濾膜池6內(nèi)設(shè)有用于超濾的膜組件5，抽水泵9分別與膜組件5的頂部和產(chǎn)水箱13的上部連接，膜組件5與抽水泵9的連接處設(shè)有壓力傳感器8。膜組件5為中空纖維式結(jié)構(gòu)。膜組件5的膜基材為由聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚砜、聚丙烯中的一種或幾種制成。膜組件5的膜孔徑為0.01~0.1μm，膜組件5的膜通量為10~20 L/m2h。超濾膜池6的底部設(shè)有排空閥21，其上部設(shè)有溢流口7。
曝氣系統(tǒng)包括依次連接的鼓風(fēng)機(jī)2、氣體流量計(jì)3和微型曝氣頭4，微型曝氣頭4置于膜組件5的底部。
反洗泵12分別與膜組件5的頂部和產(chǎn)水箱13的底部連接。產(chǎn)水箱13的底部設(shè)有清水箱排空閥14。
控制系統(tǒng)10為可編程邏輯控制器（PLC），其分別與鼓風(fēng)機(jī)2、壓力傳感器8以及抽水泵9連接。
通過以下實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證本實(shí)施例1的效果，具體操作過程如下：
1）待處理的原水通過原水進(jìn)水泵17泵入絮凝池19，并通過進(jìn)水流量計(jì)16控制待處理的原水進(jìn)入絮凝池19的流量。
2）絮凝劑藥液池15中絮凝劑通過加藥計(jì)量泵20投加，在原水進(jìn)水管路上通過所述射流器22與原水快速混合絮凝，所加入的絮凝劑的投量為4~8 mg/L。
3）待處理的原水首先進(jìn)入所述絮凝池19的第一單元，第一單元的攪拌器對原水進(jìn)行攪拌，原水形成微絮凝狀態(tài)；絮凝池19中攪拌器的攪拌速度為90r/min。
4）步驟3的原水在第一單元形成微絮凝狀態(tài)后通過跌水堰11強(qiáng)化絮凝效果，進(jìn)入所述第二單元。
5）之后步驟4形成的微絮凝原水，進(jìn)入超濾膜池6的下部，抽水泵9運(yùn)行，抽水泵9的抽吸壓力為5~30KPa，將超濾膜池6中的微絮凝原水通過膜組件5抽至產(chǎn)水箱13中，控制抽水泵9的轉(zhuǎn)速使膜通量在10~20 L/m2h。
6）抽吸泵運(yùn)行一段時(shí)間后（10~24h），關(guān)閉抽吸泵，然后開啟反洗泵5~10min，反洗泵12的通量為20~40 L/m2h，通過反洗泵將產(chǎn)水箱13中的水回灌到膜組件5中，同時(shí)開啟鼓風(fēng)機(jī)3~5min，鼓風(fēng)機(jī)2的流量為2L/s。
7）步驟6之后，排空超濾膜池6中的廢水，待微絮凝的原水重新灌滿超濾膜池6，即完成微絮凝聯(lián)合超濾處理裝置處理原水的一個(gè)周期。
在本實(shí)施方式中，原水經(jīng)過微絮凝和超濾的處理，該處理裝置的絮凝效果良好，流程簡短且出水水質(zhì)穩(wěn)定。
本實(shí)驗(yàn)采用的膜組件5為浸沒式的中空纖維膜，膜孔徑為0.01 μm，膜通量為11 L/m2h。本實(shí)驗(yàn)的原水以及出水的水質(zhì)的結(jié)果如表1所示：
表1
由表1可知，本實(shí)施例所述的微污染水源水的微絮凝聯(lián)合超濾裝置除污染效果理想，能夠保證出水水質(zhì)穩(wěn)定。
實(shí)施例2
本實(shí)施例中的微絮凝聯(lián)合超濾處理裝置與實(shí)施例1相同，與實(shí)施例1不同的是，絮凝劑的投量減半，其它操作與具體實(shí)施1相同。
實(shí)施例3
本實(shí)施例中的微絮凝聯(lián)合超濾處理裝置與實(shí)施例1相同，與實(shí)施例1不同的是，絮凝池19不進(jìn)行攪拌操作，原水在射流絮凝后經(jīng)過跌水堰11強(qiáng)化絮凝進(jìn)入超濾膜池6，其它操作與具體實(shí)施1相同。
實(shí)施例4
本實(shí)施例中的微絮凝聯(lián)合超濾處理裝置與實(shí)施例1基本相同，與實(shí)施例1不同的是，原水通過原水進(jìn)水泵17泵入絮凝池19，加藥計(jì)量泵20關(guān)閉，不投加絮凝劑，絮凝池19內(nèi)設(shè)有浮球閥（圖中未示出），以調(diào)節(jié)水位，反洗泵12的流量為20~60 L/m2h。本實(shí)施方式將微絮凝聯(lián)合超濾處理裝置進(jìn)一步縮短簡化，不投加絮凝劑，而是直接由微污染原水進(jìn)入超濾膜池6處理，其它操作與具體實(shí)施1相同。本實(shí)施方式適合在水源污染較輕時(shí)采用，其能大大減少了成本和管理難度。
實(shí)施例5
本實(shí)施例中的微絮凝聯(lián)合超濾處理裝置與實(shí)施例1相同，與實(shí)施例1不同的是，抽水泵9的抽吸壓力為10~30KPa，其它操作與具體實(shí)施1相同。
顯然，本實(shí)用新型的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非是對本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。