CN111423024A - 一种用于灭活水中微型生物的序批式处理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于灭活水中微型生物的序批式处理系统及方法，包括模块化过滤装置，模块化过滤装置具有内源反洗功能，过滤装置反洗排水与灭活反应装置的进水口相连通；灭活反应装置的筒体顶部开设进水口和进药剂口，底部开设排水口；药剂投加装置的药剂储存筒和自动投药装置通过管道与灭活反应装置的进药剂口相连。本发明不在水生产系统投加药剂，而是对来水进行过滤，将水中微型生物过滤富集后反洗排出，再对反洗排水中的微型生物进行序批式灭活处理，解决了传统处理方式在水生产系统中投加药剂，导致药剂投加量大，可能对水系统主生产工艺造成影响，后续处理费用较高等问题。
Description
【技术领域】
本发明属于水处理技术领域，涉及一种用于灭活水中微型生物的序批式处理系统及方法。
【背景技术】
各类水体中存在大量的水生生物，对于中小型的水生生物，通常在取水口设置相应的格栅来阻止其进入后续的水生产系统；但对于微型的水生生物，如红虫、红线虫等，使用格栅网则无法有效的对其进行拦截，若进入后续水生产系统的微型生物在适宜的环境则会大量繁殖，严重影响水生产系统的正常安全运行。如青海某电厂，采用城市污水处理厂再生水作为生产用水水源，自系统投运以来，在每年11月至次年4月份，再生水来水中都会繁殖出大量红虫，导致超滤系统设备无法正常连续运行，而且一旦大量红虫进入电厂汽水系统，在后续生产系统中存在继续繁殖的危险，会给电厂的安全正常运行带来极大的威胁。
目前对于微型生物污染的水常规的处理方法是，在原水中投加大量的杀菌药剂，将水中的微型生物灭活，而后通过过滤器将其过滤截留。在实际使用过程中这种处理工艺存在以下问题：
1、由于在原水中投加药剂，药剂投加量很大，而且由于大量药剂的投加可能对水系统的主生产工艺造成影响，后续还需对投加的药剂进行针对性处理，处理费用较高，如：若杀菌剂采用氧化性药剂，则后续需投加大量还原剂进行还原(投加量需根据后续处理工艺及用途决定)。
2、由于滤料表面截留大量生物尸体，过滤器反洗时，很难将其彻底反洗排出，微生物在过滤器内大量繁殖，轻则导致滤料板结，重则导致出水COD偏高，影响出水水质。
【发明内容】
本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种用于灭活水中微型生物的序批式处理系统及方法。本发明可实现对水中微型生物的有效灭活，而且较传统工艺可减少杀菌药剂的投加量，且对水系统的生产工艺不造成影响。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种用于灭活水中微型生物的序批式处理系统，包括：
模块化过滤装置，所述模块化过滤装置的进水与水生产系统来水相连通，出水与后续水生产系统相连；所述模块化过滤装置带有反洗模块，所述反洗模块的排水与灭活反应装置的进水口相连通；
灭活反应装置，所述灭活反应装置包括筒体，筒体顶部开设进水口和进药剂口；筒体侧面上部开设溢流口，灭活反应装置下部为锥筒结构，底部开设排水口；
药剂投加装置，所述药剂投加装置包括药剂储存筒和自动投药装置，药剂储存筒的底部侧面开设药剂出口，药剂出口与自动投药装置相连，自动投药装置出液口通过管道与灭活反应装置的进药剂口相连；
控制系统，所述控制系统用于监测模块化过滤装置的进出两端压差，控制模块化过滤装置自动产水及反洗，控制药剂投加装置投加药剂，控制灭活反应装置的启停以及排水。
本发明进一步的改进在于：
模块化过滤装置包括进水单元，过滤单元以及产水单元；
所述进水单元包括进水母管，以及分别与进水母管相连通的若干配水支管，每路配水支管上均设置有进水阀，每个进水阀的出口段管路均分为两路，一路连接过滤单元，另一路通过反洗排水支管连接反洗排水阀，若干反洗排水阀出口汇聚于反洗排水母管中，并由反洗排水母管输送至灭活反应装置的进水口处；
所述过滤单元包括若干组滤芯，每组滤芯分别连接对应配水支管的进水阀；每组滤芯的两端均设置压差检测仪表；滤芯采用不锈钢筛管，其绕丝缝隙为微型生物有效筛分筛网孔径的1/5。
所述产水单元包括连接每组滤芯出口的出水支管，若干出水支管汇聚于产水母管上，产水母管上设置有产水总阀，所述产水总阀的出口与后续水生产系统相连。
所述灭活反应装置的顶部还设置有液位计，内部设置有搅拌装置。
一种用于灭活水中微型生物的序批式处理方法，包括以下步骤：
水生产系统来水经进水泵进入模块化过滤装置进行过滤，过滤后的产水经各自出水支管汇集到产水母管，由产水总阀进入后续水生产系统；
当控制系统根据预设的定时反洗程序或监测到过滤单元的压差大于阈值时，启动内源反洗，依次对每组滤芯进行单组反洗；
反洗排水经反洗排水母管进入灭活反应装置中，当灭活反应装置内的液位达到预设值时，启动药剂投加装置和灭活反应装置的搅拌装置；
当灭活反应装置内的药剂与废水的接触时间达到设定值后，灭活过程结束，开启灭活反应装置底部的排水口，将灭活微型生物后的废水排放或排放至废水处理系统。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明对水中微型生物采用先过滤富集，再序批灭活的方式进行处理，不在水生产系统投加药剂，而是对来水进行过滤，将水中微型生物进行过滤富集后反洗排出，再对反洗排水中的微型生物进行序批式的灭活处理。解决了传统在水生产系统中投加药剂导致药剂投加量很大，而且由于大量药剂的投加可能对水系统的主生产工艺造成影响，后续还需对投加的药剂进行针对性处理，处理费用较高的问题。
本发明采用了内源反洗模块化过滤器作为模块化过滤装置，可实现在不设置配套反洗设备的前提下进行自动反洗。
本发明内源反洗模块化过滤器滤芯采用不锈钢筛管，其绕丝缝隙为微型生物有效筛分筛网孔径的1/5，可对水中微型生物进项有效拦截并防止微型生物嵌入且，不锈钢筛管外表面光滑，微型生物易于剥落，实现过滤器的彻底反洗干净。避免了滤料式过滤器难以彻底反洗干净的问题。
本发明设置了序批式灭活反应装置，较连续式灭活，可有效保证杀灭活药剂的浓度及灭活接触时间；灭活反应装置设置了搅拌装置，使药剂与微型生物充分接触，保证灭活效果。
本发明灭活反应装置下部采用为锥筒结构，便于灭活后废水的彻底排放。
本发明无需外设反洗水泵，可在不增加配套反洗设备的前提下实现自动反洗，占地面积小。
【附图说明】
图1为用于灭活水中微型生物的水处理工艺系统图；
图2为内源反洗模块化过滤器结构示意图；
图3为灭活反应装置主视图。
其中：1-模块化过滤装置；2-灭活反应装置；3-药剂投加装置；4-控制系统；5-进水单元；6-过滤单元；7-产水单元；8-进水母管；9-配水支管；10-进水阀；11-反洗排水支管；12-反洗排水阀；13-搅拌装置；14-进水口；15-进药剂口；16-液位计；17-溢流口；18-排水口。
【具体实施方式】
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
在附图中示出了根据本发明公开实施例的各种结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
本发明公开的上下文中，当将一层/元件称作位于另一层/元件“上”时，该层/元件可以直接位于该另一层/元件上，或者它们之间可以存在居中层/元件。另外，如果在一种朝向中一层/元件位于另一层/元件“上”，那么当调转朝向时，该层/元件可以位于该另一层/元件“下”。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
参见图1，本发明用于灭活水中微型生物的序批式处理系统，包括模块化过滤装置1，灭活反应装置2，药剂投加装置3以及控制系统4；
模块化过滤装置1的进水与水生产系统来水相连通，出水与后续水生产系统相连；模块化过滤装置1带有反洗模块，反洗模块的排水与灭活反应装置2的进水口8相连通；
灭活反应装置2包括筒体，筒体顶部开设进水口14和进药剂口15；筒体侧面上部开设溢流口17，灭活反应装置2下部采用为锥筒结构，底部开设排水口18，顶部还设置有液位计16，内部设置有搅拌装置13。
药剂投加装置3包括药剂储存筒和自动投药装置，药剂储存筒的底部侧面开设药剂出口，药剂出口与自动投药装置相连，自动投药装置出液口通过管道与灭活反应装置2的进药剂口15相连；
控制系统4用于监测模块化过滤装置1的进出两端压差，控制模块化过滤装置自动产水及反洗，控制药剂投加装置3加投药剂，控制灭活反应装置2的启停以及排水。
模块化过滤装置1包括进水单元5，过滤单元6以及产水单元7；
进水单元5包括进水母管8，以及分别与进水母管8相连通的若干配水支管9，每路配水支管9上均设置有进水阀10，每个进水阀10的出口段管路均分为两路，一路连接过滤单元6，另一路通过反洗排水支管11连接反洗排水阀12，若干反洗排水阀12出口汇聚于反洗排水母管中，并由反洗排水母管输送至灭活反应装置2的进水口14处；
过滤单元6包括若干组滤芯，每组滤芯分别连接对应配水支管9的进水阀10；每组滤芯的两端均设置压差检测仪表；滤芯采用不锈钢筛管，其绕丝缝隙为微型生物有效筛分筛网孔径的1/5。
产水单元7包括连接每组滤芯出口的出水支管，若干出水支管汇聚于产水母管上，产水母管上设置有产水总阀，产水总阀的出口与后续水生产系统相连。
本发明的结构原理如下：
本发明包括模块化过滤装置1，灭活反应装置2，药剂投加装置3以及控制系统4；水生产系统来水经模块化过滤装置1进行过滤，过滤后的产水经各自出水支管汇集到产水母管，由产水总阀进入后续水生产系统；模块化过滤装置1带有反洗模块，当控制系统4根据预设的定时反洗程序或监测到过滤单元2的压差大于阈值时，启动内源反洗，依次对每组滤芯进行单组反洗，反洗模块的排水经反洗排水母管进入灭活反应装置2中，当灭活反应装置2内的液位达到预设值时，启动药剂投加装置3和搅拌装置13；当灭活反应装置2内的药剂与废水的接触时间达到设定值后，灭活过程结束，开启灭活反应装置2底部的排水口18，将灭活微型生物后的废水排放或排放至废水处理系统。
本发明的工作过程：
系统来水经进水泵进入模块化过滤装置进行过滤，过滤出水至进入后续水生产系统，在过滤过程中，水中的大量微型生物被截留至模块化过滤装置滤芯表面，当滤芯前后压差达到设定值时，自动启动内源反洗，反洗后废水排放至灭活反应装置，当灭活反应装置液位达到设定值时，启动药剂投加装置投加药剂，同时启动灭活反应装置搅拌装置，使药剂与废水充分接触混合，当接触时间达到设定值后，灭活过程结束，打开灭活反应装置底部排水阀，将灭活微型生物后的废水排放或排放至废水处理系统。模块化过滤装置的自动产水及反洗，灭活反应装置的进水、加药、灭活、排放过程均通过控制系统实现自动运行。
以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种用于灭活水中微型生物的序批式处理系统，其特征在于，包括：
模块化过滤装置(1)，所述模块化过滤装置(1)的进水与水生产系统来水相连通，出水与后续水生产系统相连；所述模块化过滤装置(1)带有反洗模块，所述反洗模块的排水与灭活反应装置(2)的进水口(8)相连通；
灭活反应装置(2)，所述灭活反应装置(2)包括筒体，筒体顶部开设进水口(14)和进药剂口(15)；筒体侧面上部开设溢流口(17)，灭活反应装置(2)下部为锥筒结构，底部开设排水口(18)；
药剂投加装置(3)，所述药剂投加装置(3)包括药剂储存筒和自动投药装置，药剂储存筒的底部侧面开设药剂出口，药剂出口与自动投药装置相连，自动投药装置出液口通过管道与灭活反应装置(2)的进药剂口(15)相连；
控制系统(4)，所述控制系统(4)用于监测模块化过滤装置(1)的进出两端压差，控制模块化过滤装置(1)自动产水及反洗，控制药剂投加装置(3)投加药剂，控制灭活反应装置(2)的启停以及排水。
2.根据权利要求1所述的用于灭活水中微型生物的序批式处理系统，其特征在于，模块化过滤装置(1)包括进水单元(5)，过滤单元(6)以及产水单元(7)；
所述进水单元(5)包括进水母管(8)，以及分别与进水母管(8)相连通的若干配水支管(9)，每路配水支管(9)上均设置有进水阀(10)，每个进水阀(10)的出口段管路均分为两路，一路连接过滤单元(6)，另一路通过反洗排水支管(11)连接反洗排水阀(12)，若干反洗排水阀(12)出口汇聚于反洗排水母管中，并由反洗排水母管输送至灭活反应装置(2)的进水口(14)处；
所述过滤单元(6)包括若干组滤芯，每组滤芯分别连接对应配水支管(9)的进水阀(10)；每组滤芯的两端均设置压差检测仪表；滤芯采用不锈钢筛管，其绕丝缝隙为微型生物有效筛分筛网孔径的1/5；
所述产水单元(7)包括连接每组滤芯出口的出水支管，若干出水支管汇聚于产水母管上，产水母管上设置有产水总阀，所述产水总阀的出口与后续水生产系统相连。
3.根据权利要求1或2所述的用于灭活水中微型生物的序批式处理系统，其特征在于，所述灭活反应装置(2)的顶部还设置有液位计(16)，内部设置有搅拌装置(13)。
4.一种采用权利要求3任一项所述系统的用于灭活水中微型生物的序批式处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
水生产系统来水经进水泵进入模块化过滤装置(1)进行过滤，过滤后的产水经各自出水支管汇集到产水母管，由产水总阀进入后续水生产系统；
当控制系统(4)根据预设的定时反洗程序或监测到过滤单元(2)的压差大于阈值时，启动内源反洗，依次对每组滤芯进行单组反洗；
反洗排水经反洗排水母管进入灭活反应装置(2)中，当灭活反应装置(2)内的液位达到预设值时，启动药剂投加装置(3)和灭活反应装置(2)的搅拌装置(13)；
当灭活反应装置(2)内的药剂与废水的接触时间达到设定值后，灭活过程结束，开启灭活反应装置(2)底部的排水口(18)，将灭活微型生物后的废水排放或排放至废水处理系统。
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2020
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