CN107555660A - 一种饮用水净化方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种饮用水净化方法，其包括如下步骤：混凝、平板陶瓷膜过滤、活性炭吸附、加氯消毒等步骤。(1)本发明工艺可以针对地表水和三类以上的饮用水水源进行深度的净化处理，出水水质可以达到生活饮用水标准。(2)本发明的饮用水净化工艺整体工艺简单，并可实现全自动化控制。(3)本发明以平板陶瓷膜为核心膜处理技术，相比于有机膜，平板陶瓷膜具有寿命长久，耐污染性能好，容易清洗等优势。(4)本发明的饮用水净化工艺把混凝工艺和平板陶瓷膜过滤集成一体化，减少了水处理的流程。(5)本发明的饮用水净化工艺结构紧凑，占地面积小；自动化程度高，节省人力成本；膜组件水通量高，耐污染可采用高压进行反冲洗，降低运行成本。

Description

一种饮用水净化方法

技术领域

本发明涉及一种饮用水净化方法。

背景技术

地表水(surface water)，是指陆地表面上动态水和静态水的总称，亦称“陆地水”，包括各种液态的和固态的水体，主要有河流、湖泊、沼泽、冰川、冰盖等。它是人类生活用水的重要来源之一，也是各国水资源的主要组成部分。

三类以上饮用水水源，主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、洄游通道、水产养殖区等渔业水城及游泳区。三类以上饮用水水源和地表水，需要经过处理才能作为生活饮用水。常规传统的饮用水处理工艺，主要工艺为“混凝-沉淀-过滤-消毒”，该水处理能有效去除悬浮物、胶体杂质和细菌。但随着全球工农业的迅速发展和城市的不断扩张，饮用水水体被城市生活污水，工业生产中产生的废水以及农村污染物污染，使得饮用水水质下降，有机物污染增多。常规的处理方法，为先在沉淀池里沉淀，沉淀处理之后的水加氯，但是该方法，所需的药剂使用量大，且对水中的有机污染物去除率不高。因此开发新的饮用水深度处理工艺尤为重要。

膜技术作为饮用水处理新技术，在饮用水处理中得到了广泛的应用，膜分离技术具有自动化程度高，处理水水质好等有点，可以广泛应用在农村供水的应用中。在饮用水处理方面，超滤膜和一些相应的预处理工艺技术组合形成新的工艺，对于提高对污染物的去除效率，以及延缓膜污染具有很大的成效。但相比于有机超滤膜，陶瓷膜具有更长久的寿命，大通量，抗污染性能好等优势。因此本发明提出一种采用平板陶瓷膜深度净水饮用水的工艺。

发明内容

本发明提供了一种饮用水净化方法，其克服了背景技术中饮用水净化方法所存在的不足。

本发明解决其技术问题的所采用的技术方案是：

一种饮用水净化方法，包括如下步骤：

S1.原水来自于地下水或者三类以上的饮用水水源；

S2.原水通过投加混凝剂去除水中的包括胶体，悬浮物在内的大颗粒污染物；加入混凝剂的水通过管道混合器使得混凝剂和原水进行充分的混合，反应；混凝剂的投加量为5-20mg/L；

S3.经S2处理过后的水进入平板陶瓷膜池，并通过平板陶瓷膜组件进行净化、分离；所述S3中采用抽吸、间停和反洗交替进行的方法进行运行，每运行30-60min，反冲洗30-60s；所述S3中平板陶瓷膜产水过程中不曝气，在反冲洗时进行曝气。

S4.经S3处理过后的水通过活性炭柱，充分吸附去除水中残留的小部分有机污染物；。

S5.经S4处理过后的水通过加氯消毒后达到生活饮用水标准。

在本发明中，所述S2中混凝剂的种类可以是聚合氯化铝铁(PAC)，聚合硫酸铁(PFS)，聚合硫酸铝(PAS)，聚丙烯酰胺(PAM)等的其中一种或几种的组合。

在本发明中，所述S3中采用平板陶瓷膜组件对经混凝过后的水进行过滤净化，平板陶瓷膜强度高，寿命长。

所述S2中通过控制混凝剂的投加量和混凝时间使原水经混凝后产生大颗粒易于沉淀的繁花。含混凝繁花的水进入平板陶瓷膜过滤装置后，在抽吸产水的过程中附着在平板陶瓷膜表面，因为繁花颗粒较大因此在平板陶瓷膜表面形成一层交疏松的滤饼层。从而可以有效的减缓由膜孔堵塞产生的膜污染，并同时提升产水水质。而经过一段时间的运行之后，疏松的滤饼层可以很容易的通过高压反冲洗清洗掉，膜通量得到恢复，缓解平板陶瓷膜的污染现象，减少化学清洗的周期，降低运行成本。然后通过排泥的方式排出反应器，保持反应器内污泥浓度不会过高。

在本发明中，所述S3中平板陶瓷膜可以采用高压反冲洗的方法进行阶段性的清洗，恢复水通量。

在本发明中，所述S3中采用抽吸、间停和反洗交替进行的方法进行运行，每运行30-60min，反冲洗30-60s。

在本发明中，所述S3中平板陶瓷膜产水过程中可以不用曝气，在反冲洗时进行曝气即可。此种曝气方法，一方便可以保证水中有一定量的溶解氧浓度，一方面在反冲洗时可以加强膜表面污染物的脱落，进一步加强膜通量的恢复。此外，这种间歇式的曝气大大减少了运行成本。

所述S3中采用平板陶瓷膜组件可实现高压在线自动反冲洗，以及自动在线药洗。每周进行一次药洗，采用NaClO浸泡2-3小时，柠檬酸浸泡2-3小时。

所述S4中活性炭柱在于可以是颗粒活性炭，压缩活性炭或者烧结活性炭。

所述S5中投加二氧化氯进行消毒，并保证出水有一定浓度的余氯。

本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：

本发明公开了一种饮用水净化方法，其包括如下步骤：混凝、平板陶瓷膜过滤、活性炭吸附、加氯消毒。(1)本发明的饮用水净化工艺可以针对地表水和三类以上的饮用水水源进行深度的净化处理，出水水质可以达到生活饮用水标准。(2)本发明的饮用水净化工艺整体工艺简单，并可实现全自动化控制，包括混凝剂自动投加、曝气频率控制、膜组件在线清洗和消毒加药等过程。(3)本发明以平板陶瓷膜为核心膜处理技术，相比于有机膜，平板陶瓷膜具有寿命长久，耐污染性能好，容易清洗等优势。(4)本发明的饮用水净化工艺把混凝工艺和平板陶瓷膜过滤集成一体化，减少了水处理的流程，并且由于可以进一步提升产水水质，减缓膜污染的产生。(5)本发明的饮用水净化工艺结构紧凑，占地面积小；自动化程度高，节省人力成本；膜组件水通量高，耐污染可采用高压进行反冲洗，降低运行成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为本发明的流程示意图。

具体实施方式

实施例1：

以九龙江水为水源进行测试，进水水质参数为处理不同时间段的水源水质参数，浊度7.5-15.6NTU,COD 2.5-3.6mg/L，TOC 20-50mg/L。

此工艺运行参数如下：混凝剂聚合硫酸铁投加量12mg/L，设计平均膜通量为75L/m²h，膜组件采用孔径为0.1um的平板陶瓷膜，膜片材质为三氧化二铝，膜组件面积50m²，跨膜压差超过0.05Mpa时，对膜片进行反冲洗，反冲洗后通量恢复90％。每8个小时排污一次，排污时间1min。原水经混凝，平板陶瓷膜过滤后测定出水水质参数，其出水浊度小于0.1NTU，对COD去除率为50％，对TOC的去除率为40％。后水质经活性炭的净化去除平板陶瓷膜无法去除的小分子有机物。经检测，此工艺产水水质可满足生活饮用水水质标准的要求。

实施例2：

试验地表水水质，原水浊度10.7NTU,UV254值为0.059cm-1，COD值为3.05mg/L。原水经初步沉淀后，通过管道混凝器加20mg/L的聚合氯化铝混合后进入平板陶瓷膜反应器，通过负压抽吸的方法过滤混凝后的原水，产水进入清水箱后经过活性炭进一步去除残余的有机物，最后经过加氯消毒后进入配水池。稳定运行通量150L/m2h，最大跨膜压差0.05Mpa.反冲洗压力0.4Mpa，反冲洗周期每运行30min，反冲洗30s，反冲洗和曝气擦洗同时进行。这种操作方法，一方面大大降低了曝气所产生的能耗，也提供的曝气擦洗以便更好的清洗膜表面的滤饼层，另一方面可以给水中充氧，使出水中保持一定量的溶解氧含量。此工艺的出水浊度、CODMn、UV254、微生物指标以及其他水质指标均达到国家饮用水水质标准；在一定pH至条件下，混凝-平板陶瓷膜工艺对于浊度的去除效果一直在99％以上，对于UV254的去除率为70％，COD去除率80％以上，出水浊度0.1NTU以下。

Claims (5)

1.一种饮用水净化方法，包括如下步骤：

S1.原水来自于地下水或者三类以上的饮用水水源；

S2.原水投加混凝剂去除水中的包括胶体、悬浮物在内的大颗粒污染物；加入混凝剂的水通过管道混合器使得混凝剂和原水进行充分的混合，反应；混凝剂的投加量为5-20mg/L；通过控制混凝剂的投加量和混凝时间使原水经混凝后产生大颗粒易于沉淀的繁花；

S3.经S2处理过后的水进入平板陶瓷膜池，并通过平板陶瓷膜组件进行净化、分离；所述S3中采用抽吸、间停和反洗交替进行的方法进行运行，每运行30-60min，反冲洗30-60s；所述S3中平板陶瓷膜产水过程中不曝气，在间停和反冲洗时进行曝气；

S4.经S3处理过后的水通过活性炭柱，充分吸附去除水中残留的小部分有机污染物；。

S5.经S4处理过后的水通过加氯消毒后达到生活饮用水标准。

2.根据权利要求1所述的一种饮用水净化方法，其特征在于：

所述S2中混凝剂的种类为聚合氯化铝铁(PAC)，聚合硫酸铁(PFS)，聚合硫酸铝(PAS)，聚丙烯酰胺(PAM)中的一种或几种的组合。

3.根据权利要求1所述的一种饮用水净化方法，其特征在于：

所述S3中平板陶瓷膜采用高压反冲洗的方法进行阶段性的清洗，恢复水通量。

4.根据权利要求1所述的一种饮用水净化方法，其特征在于：

所述S3中采用抽吸、间停和反洗交替进行的方法进行运行，每运行30-60min，反冲洗30-60s。

5.根据权利要求1所述的一种饮用水净化方法，其特征在于：

所述S3中采用平板陶瓷膜组件每周进行一次在线加药清洗，采用NaClO或者NaOH浸泡2-3小时，柠檬酸浸泡2-3小时。