CN104876360A - 基于平板陶瓷膜的雨水净化装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种基于平板陶瓷膜的雨水净化装置。该装置主要包括：雨水进水管、混合管、混凝混合池A、混凝混合池B、沉淀池、膜组滤池、水泵和出水管；雨水进水管与混合管相连，混凝混合池A、混凝混合池B、沉淀池、膜组滤池依次通过溢流口相连，平板陶瓷膜组件设置在膜组滤池的内部，平板陶瓷膜组件的集水出口通过水泵与出水管相连。本发明实施例提供的平板陶瓷膜雨水快速净化装置，集加药、混凝混合、沉淀、膜过滤和膜清洗为一体，工艺简单、处理效果好，水通量大(可达400-600m²·h)且自动化程度高，运行稳定，有效控制了膜污染。对于减少污染排放，回收利用水资源有重要的意义。

Description

基于平板陶瓷膜的雨水净化装置

技术领域

本发明涉及雨水净化技术领域，尤其涉及一种基于平板陶瓷膜的雨水净化装置。

背景技术

目前各大城市已基本实现雨污分流，若通过市政雨水管道直排，初期雨水还有大量污染物，会对水体造成污染，并且浪费水资源；若送入污水处理厂，不经济、并且增加管网及水厂负担。

近年来，雨水净化方法的技术报道层出不穷，但总结起来存在以下问题：1、采用简单过滤，净水效果不能保证；2、装置复杂，成本较高，如用到生化处理等；3、自动化程度不高，装置启停需要人工控制，由于雨水的间断性和不连续性，会造成较大麻烦；4、没有在线清洗，难以运行长久。

发明内容

本发明的实施例提供了一种基于平板陶瓷膜的雨水净化装置，以实现对雨水进行有效的净化。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种基于平板陶瓷膜的雨水净化装置，包括：雨水进水管、混合管、混凝混合池A、混凝混合池B、沉淀池、膜组滤池、水泵和出水管；

所述雨水进水管与所述混合管相连，所述混凝混合池A、混凝混合池B、沉淀池、膜组滤池依次通过溢流口相连，平板陶瓷膜组件设置在所述膜组滤池的内部，所述平板陶瓷膜组件的集水出口通过所述水泵与所述出水管相连。

进一步地，所述装置还包括由加药箱、加药管道、阀门A和阀门B组成的加药装置，所述加药管道与所述加药箱和所述混合管相连，所述阀门B设置在所述加药管道上，阀门A设置在雨水进水管上，所述加药装置中的加药管道输出的混凝药品在混合管内与所述雨水进水管输入的雨水混合。

进一步地，所述混凝混合池A和所述混凝混合池B通过混凝池间壁分割，所述混凝混合池A的内部设有若干折流板，所述折流板的一侧依次分别依靠混凝混合池A壁及混凝池间壁排列，另一侧留出过水通道。

进一步地，所述混凝混合池B的底部设有卧槽，在该卧槽的下部设有排泥管A，混凝混合池B的池壁上设有溢流口A，所述混凝混合池B和所述混凝池间壁共用的池壁上设有三个出水口。

进一步地，所述沉淀池中设置有斜管，所述斜管支撑在所述沉淀池的两个内壁上，雨水由所述斜管的下部进入，从所述斜管的上部流出。

进一步地，所述平板陶瓷膜组件设置于陶瓷膜组支撑架之上，所述陶瓷膜组支撑架由若干支撑管均匀间隔排列组成，所述陶瓷膜组支撑架与所述膜组滤池的池底之间设置曝气管，气泵设置在膜组滤池4的外部，所述气泵通过输气管道连接所述曝气管，向所述膜组滤池曝气。

进一步地，所述平板陶瓷膜组件依次排列安装在设有出水口的框架上，每片平板陶瓷膜组件的出水口与所述框架的出水口相连，合并为产水出水口。

进一步地，在所述气泵的输气管道上设置电磁阀A，所述电磁阀A和液位计连接，当液位计的液位达到抽吸高度时所述电磁阀A打开，使所述气泵通过所述曝气管向所述膜组滤池曝气，对所述陶瓷膜组件进行气反洗。

进一步地，将液位计、时间继电器分别和水泵、电磁阀B连接，将电磁阀B和输气管道、出水管连接，所述水泵和所述出水管连接，当所述液位计的液位达到抽吸高度且抽吸时间内，开启所述水泵，关闭所述电磁阀B，所述装置负压抽吸出水。

进一步地，当所述液位计的液位达到抽吸高度且气反洗时间内，关闭所述水泵，开启所述电磁阀B，对所述陶瓷膜组件进行气反洗。

由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的平板陶瓷膜雨水快速净化装置，集加药、混凝混合、沉淀、膜过滤和膜清洗为一体，工艺简单、处理效果好，水通量大(可达400-600m²·h)且自动化程度高，运行稳定，有效控制了膜污染。对于减少污染排放，回收利用水资源有重要的意义。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种基于平板陶瓷膜的雨水净化装置的正视剖面图；

图2为本发明实施例提供的一种基于平板陶瓷膜的雨水净化装置的俯视平面图；

图1、图2中：1：混凝混合池A；2：混凝混合池B；3：斜管沉淀池；4：膜组滤池；5：雨水进水管；6：阀门A；7：加药箱；8：阀门B；9：加药管道；10：混合管；11：折流板；12：混凝池间壁；13：溢流管A；14：排泥管A；15：混凝池出水口A；16：混凝池出水B；17：混凝池出水口C；18：斜管；19：溢流管B；20：排泥管B；21：集水槽堰；22：沉淀池出水口A；23：沉淀池出水口B；24：沉淀池出水口C；25：平板陶瓷膜组件；26：陶瓷膜组集水出口；27：输气管道；28：曝气管；29：陶瓷膜组支撑架；30：溢流口C；31：液位计；32：时间继电器；33：电磁阀A；34：电磁阀B；35：水泵；36：出水管；37：气泵。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。

实施例一

平板陶瓷膜一个显著的优点是运行压力低，低压下就可达到较高通量，处理水量大，效率高。

本发明实施例提供的一种基于平板陶瓷膜的雨水净化装置的正视剖面图如图1所示，俯视平面图如图2所示。该装置主要由混凝混合池A、混凝混合池B、沉淀池、膜组滤池、雨水进水管、阀门A、加药箱、阀门B、加药管道、混合管、折流板、混凝池间壁、溢流管A、排泥管A、混凝池出水口A、混凝池出水口B、混凝池出水口C、斜管、溢流管B、排泥管B、集水堰槽、沉淀池出水口A、沉淀池出水口B、沉淀池出水口C、平板陶瓷膜组件、平板陶瓷膜组的集水出口、输气管道、曝气管、陶瓷膜组支撑架、溢流口C、液位计、时间继电器、电磁阀A、电磁阀B、水泵、出水管和气泵组成。

本发明实施例的装置中的雨水进水管5与混合管10相连，混合管10连接混凝混合池A1。混凝混合池A、混凝混合池B、沉淀池3和膜组滤池4池壁上部都设有溢流口，混凝混合池A、混凝混合池B、沉淀池3、膜组滤池4依次通过溢流口相连。平板陶瓷膜组件设置在膜组滤池4的内部，平板陶瓷膜组的集水出口26通过水泵37与出水管36相连。

加药装置由加药箱7、加药管道9、阀门A6和阀门B8组成，加药管道9与混合管10相连，阀门B8设置在加药管道9上，阀门A6设置在雨水进水管5上。加药装置中的加药管道9输出的混凝药品在混合管10内与雨水进水管5输入的雨水混合。

混凝混合池由混凝混合池A、混凝混合池B两部分组成，中间通过混凝池间壁12分割，混凝池间壁12一侧设有过水通道，使池内水流呈S形流动。其中混凝混合池A内部设有若干折流板11，折流板11一侧依次分别依靠混凝混合池壁及混凝池间壁12排列，另一侧留出过水通道，使混凝混合池A的内部水流呈S形流动，加强混凝效果。其中混凝混合池B的底部设有卧槽，在卧槽下部设有排泥管A14，混凝混合池B的池壁上设有溢流口A13。混凝混合池B3和混凝池间壁12共用的池壁上设有三个出水口，分别是混凝池出水口A15、混凝池出水口B16和混凝池出水口C17。

沉淀池3的底部设有卧槽，卧槽两壁对称向中间倾斜，与中间底面相连，沉淀池3中的卧槽底部设有排泥管B20。沉淀池3的池壁上设有溢流口B19。沉淀池3中设置有斜管18，斜管18支撑在沉淀池3的两个内壁上，水由斜管18的下部进入，从斜管18的上部流出，以增强沉淀效果。沉淀池3与膜组滤池4共用的池壁上设有集水堰槽21以及三个出水口，分别是沉淀池出水口A22、沉淀池出水口B23和沉淀池出水口C24。

膜组件为平板陶瓷膜组件25，平板陶瓷膜组件25置于陶瓷膜组支撑架29之上，使其距膜组滤池4的池底存在适当空间。陶瓷膜组支撑架29由若干支撑管均匀间隔排列组成，陶瓷膜组支撑架29与膜组滤池4池底之间设置曝气管28；所述气泵37设置在膜组滤池4的外部，通过输气管道27连接曝气管28向膜组滤池4连续均匀曝气，连续均匀曝气提供气正洗，减缓膜污染。膜组滤池4的池壁上设有溢流口C30。

平板陶瓷膜组件25依次排列安装在设有出水口的框架上，每片平板陶瓷膜组件的出水口与框架的出水口相连，合并为产水出水口。

在所述气泵37的输气管道27上设置电磁阀A33，所述电磁阀A33和液位计31连接，液位计31控制电磁阀A33，当液位计31的液位达到抽吸高度时电磁阀A33打开，使所述气泵37通过曝气管28向膜组滤池4连续均匀曝气，对陶瓷膜组件4进行气正洗。

将液位计31、时间继电器32分别和水泵35、电磁阀B34连接，将电磁阀B34和输气管道27、出水管36连接，水泵35和出水管36连接。液位计31和时间继电器32联合控制水泵35和电磁阀B34，当液位达到抽吸高度且抽吸时间内，开启水泵35，关闭电磁阀B34，装置负压抽吸出水。当液位达到抽吸高度且气反洗时间(非抽吸时间)内，关闭水泵35，开启电磁阀B34，对所述陶瓷膜组件进行气反洗。

本发明实施例的基于平板陶瓷膜的雨水净化装置的处理过程包括：具体运行时，雨水经进水管进入装置，通过混合管时与混凝药剂混合流入混凝混合池，经过混凝混合池A中的折流板充分混合，在混凝混合池B中部分沉淀通过卧槽收集，通过排泥孔排出。上清液及部分混合液通过壁上出水口溢流至沉淀池，沉淀池内混合液经斜管沉淀后由集水堰槽收集，再经壁上出水口溢流至膜组滤池，沉淀物通过卧槽收集，再经过排泥管排出。雨水进入膜组滤池，达到设定水位后，液位计控制气正洗装置、水泵开启，时间继电器设定抽吸时间以及气反洗时间，如10min和30s，抽吸时间内，若液位达到设定水位，液位计、时间继电器同时控制开启水泵且关闭电磁阀B，使抽吸出水。抽吸时间过后气反洗时间到，液位计、时间继电器同时控制关闭水泵且开启电磁阀B，装置进行气反洗，如此循环，连续运行。一旦水量不足达不到设定液位，抽水装置及气洗装置都自动关闭，实现自动运行。

实施例二

该实例使用某屋面雨水及校园道路雨水混合进水。其水质为：CODcr50-200mg/L,氨氮1-4mg/L，TN 3-6mg/L,浊度20-50NTU。通过进水管进水，加入PAM和PAC(优选出TOP8121)，投加量分别为50-125mg/L、1-2mg/L,经过充分混凝沉淀后，使用平板陶瓷膜进行过滤，最终出水。出水水质为COD＝2.70mg/L，氨氮＝2.90mg/L，浊度＝0.92NTU，去除率分别为95.00％、23.28％和97.22％，完全达到《城市污水再生利用城市杂用水水质(GB/T18920—2002)》以及《城市污水再生利用景观环境用水水质(GB/T18921—2002)》的回用要求。

经试验，本发明实施例的基于平板陶瓷膜的雨水净化装置在较低操作压力下(50kpa以下)，可达到处理水量为400-600L/m²·h，处理水量大，效率高。

综上所述，本发明实施例提供的平板陶瓷膜雨水快速净化装置，集加药、混凝混合、沉淀、膜过滤和膜清洗为一体，工艺简单，净水处理效果好，水通量大(可达400-600m²·h)且自动化程度高，不需要人工控制，运行稳定，实现了在线雨水净化，有效控制了膜污染。对于减少污染排放，回收利用水资源有重要的意义。

本发明实施例的平板陶瓷膜雨水快速净化装置，使雨水实现回收利用。为适应雨水间断性、不连续性的特点设计的自动控制系统节能、经济、方便，一体式膜清洗系统可以有效控制膜污染，实现稳定运行。使用上述自动控制装置，完全实现自动化，自动检测水位控制反应器启停，连续的气正洗以及定时的气反洗减缓膜污染，使其连续稳定运行。

本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置或系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置及系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于平板陶瓷膜的雨水净化装置，其特征在于，包括：雨水进水管、混合管、混凝混合池A、混凝混合池B、沉淀池、膜组滤池、水泵和出水管；

所述雨水进水管与所述混合管相连，所述混凝混合池A、混凝混合池B、沉淀池、膜组滤池依次通过溢流口相连，平板陶瓷膜组件设置在所述膜组滤池的内部，所述平板陶瓷膜组件的集水出口通过所述水泵与所述出水管相连。

2.根据权利要求1所述的基于平板陶瓷膜的雨水净化装置，其特征在于，所述装置还包括由加药箱、加药管道、阀门A和阀门B组成的加药装置，所述加药管道与所述加药箱和所述混合管相连，所述阀门B设置在所述加药管道上，阀门A设置在雨水进水管上，所述加药装置中的加药管道输出的混凝药品在混合管内与所述雨水进水管输入的雨水混合。

3.根据权利要求2所述的基于平板陶瓷膜的雨水净化装置，其特征在于，所述混凝混合池A和所述混凝混合池B通过混凝池间壁分割，所述混凝混合池A的内部设有若干折流板，所述折流板的一侧依次分别依靠混凝混合池A壁及混凝池间壁排列，另一侧留出过水通道。

4.根据权利要求3所述的基于平板陶瓷膜的雨水净化装置，其特征在于，所述混凝混合池B的底部设有卧槽，在该卧槽的下部设有排泥管A，混凝混合池B的池壁上设有溢流口A，所述混凝混合池B和所述混凝池间壁共用的池壁上设有三个出水口。

5.根据权利要求3所述的基于平板陶瓷膜的雨水净化装置，其特征在于，所述沉淀池中设置有斜管，所述斜管支撑在所述沉淀池的两个内壁上，雨水由所述斜管的下部进入，从所述斜管的上部流出。

6.根据权利要求3所述的基于平板陶瓷膜的雨水净化装置，其特征在于，所述平板陶瓷膜组件设置于陶瓷膜组支撑架之上，所述陶瓷膜组支撑架由若干支撑管均匀间隔排列组成，所述陶瓷膜组支撑架与所述膜组滤池的池底之间设置曝气管，气泵设置在膜组滤池4的外部，所述气泵通过输气管道连接所述曝气管，向所述膜组滤池曝气。

7.根据权利要求6所述的基于平板陶瓷膜的雨水净化装置，其特征在于，所述平板陶瓷膜组件依次排列安装在设有出水口的框架上，每片平板陶瓷膜组件的出水口与所述框架的出水口相连，合并为产水出水口。

8.根据权利要求6所述的基于平板陶瓷膜的雨水净化装置，其特征在于，在所述气泵的输气管道上设置电磁阀A，所述电磁阀A和液位计连接，当液位计的液位达到抽吸高度时所述电磁阀A打开，使所述气泵通过所述曝气管向所述膜组滤池曝气，对所述陶瓷膜组件进行气反洗。

9.根据权利要求8所述的基于平板陶瓷膜的雨水净化装置，其特征在于，将液位计、时间继电器分别和水泵、电磁阀B连接，将电磁阀B和输气管道、出水管连接，所述水泵和所述出水管连接，当所述液位计的液位达到抽吸高度且抽吸时间内，开启所述水泵，关闭所述电磁阀B，所述装置负压抽吸出水。

10.根据权利要求9所述的基于平板陶瓷膜的雨水净化装置，其特征在于，当所述液位计的液位达到抽吸高度且气反洗时间内，关闭所述水泵，开启所述电磁阀B，对所述陶瓷膜组件进行气反洗。