CN114524550A - 一种基于近零运维双膜法的重力驱动饮用水净化装置及利用其处理分散式水源水的方法 - Google Patents

一种基于近零运维双膜法的重力驱动饮用水净化装置及利用其处理分散式水源水的方法 Download PDF

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Abstract

一种基于近零运维双膜法的重力驱动饮用水净化装置及利用其处理分散式水源水的方法。它涉及一种饮水净化装置及利用其处理的分散式水源水的方法。本发明的目的是要解决现有用于水源水净化的装置及方法存在的浊度、微生物、有机物、NH3‑N等多元污染问题。一种基于近零运维双膜法的重力驱动饮用水净化装置包括三相流高效速沉池、无清洗微滤膜池、重力驱动超滤膜池和高效混合消毒池；进水管、高效速沉池、无清洗微滤膜池、重力驱动超滤膜池和高效混合消毒池和出水管依次相连通。利用一种基于近零运维双膜法的重力驱动饮用水净化装置处理分散式水源水运行成本几乎为0。本发明可获得一种基于近零运维双膜法的重力驱动饮用水净化装置。

Description

一种基于近零运维双膜法的重力驱动饮用水净化装置及利用 其处理分散式水源水的方法
技术领域
本发明涉及一种饮水净化装置及利用其处理的分散式水源水的方法。
背景技术
我国分散式聚集区供水存在水质安全难保障，长距离输水能耗大，后期运维难等突出问题。饮用水水源以地表水为主，其中主要为水库水、江水、河水，还有少部分山泉水、雨水、水窖水，而且地表水存在浊度、细菌总数超标的共性问题，部分还涉及到有机物、氨氮污染问题。有些地区仍以地下水作为饮用水水源，存在轻微的浊度、微生物超标，局部地区面临铁、锰污染问题。
浊度作为感官指标，影响饮用水时的观感，带来强烈的不适感；有机物会包裹在胶体表面，影响混凝有机物对胶体的保护作用和消毒过程，生成“三致”的消毒副产物，对人体健康产生较大威胁，微生物超标，会引起腹泻、脱水等问题，严重会危及生命安全。饮用水中铁锰超标对人体有慢性毒害作用，铁超标会导致代谢性酸中毒，对肝脏产生危害甚至诱发糖尿病，同时铁、锰异味较大且污染生活用具。
现行饮用水处理工艺常规工艺/传统膜技术对有机物、氨氮、铁锰等去除效果差，臭氧生物活性炭还面临着藻类/红虫穿透滤池的风险，难以有效保证饮用水的化学安全和生物安全。而且常规工艺/传统膜技术需要频繁的反冲洗和投加药剂混凝剂，后期运维量大、操作复杂且处理成本较高，难以有效保证保障供水安全。因此，亟需一种净水效果好、处理成本低、结构简单、运维量少的净水装置以解决分散式饮用水的水质问题。
发明内容
本发明的目的是要解决现有用于水源水净化的装置及方法存在的浊度、微生物、有机物、NH3-N等多元污染问题，而提供一种净水效果好、结构简单、操作方便、运维量少、成本低的一种基于近零运维双膜法的重力驱动饮用水净化装置及利用其处理分散式水源水的方法。
一种基于近零运维双膜法的重力驱动饮用水净化装置包括三相流高效速沉池、无清洗微滤膜池、重力驱动超滤膜池和高效混合消毒池；
进水管、高效速沉池、无清洗微滤膜池、重力驱动超滤膜池和高效混合消毒池和出水管依次相连通。
利用一种基于近零运维双膜法的重力驱动饮用水净化装置处理分散式水源水的方法，具体是按以下步骤完成的：
一、原水经进水管进入三相流高效速沉池，经过配水墙进入布水区，待分离水由下到上流经三相流速沉管，沉降性好的悬浮物、泥砂下沉到三相流高效速沉池底部，通过速沉池排污管排出，同步实现浊度、有机物、氨氮、铁锰在管内的初步脱除，水流通过清水汇集区中均布穿孔集水管进入无清洗微滤膜池，得到分离后的水；
二、在无清洗微滤膜池内，待滤水经过微滤膜表面生物膜，通过膜孔进入无清洗微滤膜组件，无清洗微滤膜组件出水经微滤产水管进入重力驱动超滤膜池中，其中无清洗微滤膜池采用不曝气和不清洗的运行工况，同步实现悬浮物、颗粒物、有机物、氨氮的进一步去除；
三、在重力驱动超滤膜池内，水中污染物经膜表面生物膜和超滤膜双重截留后，出水依次经过近零维护膜组件和超滤膜产水管进入高效混合消毒池中，其中重力驱动超滤膜池采用无曝气、无水力和化学清洗的运行模式；
四、高效混合消毒池内设置多道隔墙，每道隔墙间隔一定距离开小孔，水流形成推流流态，进入集水坑，集水坑与出水管相连通，得到出水；其中，消毒设施通过进药管与高效混合消毒池连通，消毒设施内有消毒剂，经混合器混合后，使用转子计量泵投加，即完成利用一种基于近零运维双膜法的重力驱动饮用水净化装置处理水源水的方法。
本发明具有以下有益效果：
一、运行成本几乎为0；本发明一种基于近零运维双膜法的重力驱动饮用水净化装置由重力驱动，工艺运行过程不需要额外的电耗，运行成本几乎为0应考虑消毒部分产生的运行费用；
二、操作简单、近零维护；本发明一种基于近零运维双膜法的重力驱动饮用水净化装置相比传统膜净水设备，不需要频繁的水力反冲洗系统以及化学清洗系统，操作简单，省去了各系统的后期维护工作；
三、绿色净水；过程不投加混凝药剂，仅在消毒阶段投加少量消毒剂，节省了药剂费用，提高了饮水水质安全性；
四、出水水质好；本发明一种基于近零运维双膜法的重力驱动饮用水净化装置结合了“三相流高效速沉池+无清洗微滤膜池+重力驱动超滤膜池+高效混合消毒池”多重过滤屏障，可实现水中颗粒物、悬浮物、胶体、致病微生物、有机物、NH3-N、Fe、Mn等多元污染物的高效去除，保障供水水质安全；
五、控制消毒副产物，膜滤耦合低剂量消毒，可最大程度降低消毒副产物生成量，实现饮用水生物安全性和化学安全性的同步提升。
六、促进生物膜动态更新，实现高效净水。三相流速沉管内为气液固三相混合流，水流、气体和生物膜在管内协同作用，同步实现颗粒物、有机物、NH3-H、铁锰的初步削减。同时三相流提高相界面传质速率，曝气一方面可以补充生物膜溶解氧，促进生物膜的动态更替；另一方面可以防止颗粒物堵塞三相流速沉管。
本发明可获得一种基于近零运维双膜法的重力驱动饮用水净化装置，适用于处理分散式水源水。
附图说明
图1为实施例一所述的一种基于近零运维双膜法的重力驱动饮用水净化装置的整体结构示意图。
具体实施方式
以下实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本发明的范围。
具体实施方式一：本实施方式一种基于近零运维双膜法的重力驱动饮用水净化装置包括三相流高效速沉池1、无清洗微滤膜池2、重力驱动超滤膜池3和高效混合消毒池4；
进水管11、高效速沉池1、无清洗微滤膜池2、重力驱动超滤膜池3和高效混合消毒池4和出水管30依次相连通。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同点是：所述的三相流高效速沉池1的一端通过进水管11与原水连通，三相流高效速沉池1的另一端通过出水管12与无清洗微滤膜池2的一端相连通，无清洗微滤膜池2的另一端通过微滤产水管17与重力驱动超滤膜池3的一端相连通，重力驱动超滤膜池3的另一端通过超滤膜产水管20与高效混合消毒池4的一端相连通，高效混合消毒池4的另一端通过其底部的集水坑23与出水管30相连通。其它步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是：所述的三相流高效速沉池1包括速沉池排污管5、排污阀37、配水墙33、气体释放器6、三相流速沉管7和均布穿孔集水管9；配水墙33设置在三相流高效速沉池1的进水口处，配水墙33上布置多排小孔，起到均匀布水作用，三相流速沉管7材质可为钢管或塑料管，内壁粗糙，便于附着生物膜，管内为气液固三相混合流，水流、气体和生物膜在三相流速沉管7中协同作用，同步实现颗粒物、有机物、NH3-H、铁锰的初步削减，提高相界面传质速率，定时曝气一方面可以补充生物膜溶解氧，促进生物膜的动态更新；三相流高效速沉池1的上部为清水汇集区8，三相流高效速沉池1的下部为布水区34，气体释放器6分布在布水区34中；清水汇集区8中设置多根均布穿孔集水管9；速沉池排污管5上设有排污阀37；
所述的无清洗微滤膜池2由下到上依次设置微滤膜排污管15和无清洗微滤膜组件14；微滤膜排污管15上设有微滤排污控制阀35；
所述的重力驱动超滤膜池3由下到上依次设置超滤膜排污管19和近零维护膜组件18；所述的超滤膜排污管19上设有超滤排污控制阀36；
所述的高效混合消毒池4内设置隔墙22，集水坑23和放空管32；放空管32上设有放空阀31。其它步骤与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是：所述的三相流高效速沉池1前或后可根据水源和地势情况设调节水箱、提升泵和供应泵的一种或几种组合，用于处理水库水、江水、河水、雨水、山泉水和地下水中的一种或多种水源水。其它步骤与具体实施方式一至三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同点是：为防止颗粒物堵塞速沉管，所述的三相流速沉管7与底部倾角为60°～90°，直径为10～30mm，长度为1.0～2.0m；所述的均布穿孔集水管9中相邻两根集水管之间的距离为0.1～0.5m；所述的配水墙33上配水孔水平方向孔中心距0.05～0.2m，边孔距边壁0.03～0.05m，垂直方向孔中距0.05～0.2m；
所述的无清洗微滤膜组件14为水草式、柱式和帘式的一种或几种组合，膜孔为0.1～0.8μm；所述的近零维护膜组件18为中空纤维、平板膜和卷式膜的一种或几种组合，膜孔为0.002～0.1μm。其它步骤与具体实施方式一至四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同点是：所述的无清洗微滤膜池2和重力驱动超滤膜池3内设置微纳米曝气器、曝气管和清洗排污设施，由电动或手动阀控制，反冲洗时打开，排污管比进水管大50～100mm，其中曝气管曝气强度为10～15L/(m2·s)，曝气次数为0.5～1次/月，曝气时间15～30min/次；微纳米曝气器的纳米微气泡尺寸为10～100nm，曝气强度为1～5L/(m2·s)，曝气次数为1～3次/d，曝气时间为0.5～3h/次。其它步骤与具体实施方式一至五相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同点是：所述的进水管11上设置进水阀10，出水管30上设置出水阀28和出水泵29，进水阀10和出水阀28为手动阀、电动蝶阀或闸阀；所述的出水管12上设有出水阀13，微滤产水管17上设有微滤膜产水阀16，超滤膜产水管20上设置超滤膜产水阀21，出水阀13、微滤膜产水阀16和超滤膜产水阀21为手动阀或电动蝶阀。其它步骤与具体实施方式一至六相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同点是：所述的高效混合消毒池4外设置消毒设施24，消毒设施24内装消毒剂，消毒设施24通过进药管27与高效混合消毒池4连通；所述的进药管27上设有转子计量泵25和混合器26。其它步骤与具体实施方式一至七相同。
具体实施方式九：本实施方式是利用一种基于近零运维双膜法的重力驱动饮用水净化装置处理分散式水源水的方法具体是按以下步骤完成的：
一、原水经进水管11进入三相流高效速沉池1，经过配水墙33进入布水区34，待分离水由下到上流经三相流速沉管7，沉降性好的悬浮物、泥砂下沉到三相流高效速沉池1底部，通过速沉池排污管5排出，同步实现浊度、有机物、氨氮、铁锰在管内的初步脱除，水流通过清水汇集区8中均布穿孔集水管9进入无清洗微滤膜池2，得到分离后的水；
二、在无清洗微滤膜池2内，待滤水经过微滤膜表面生物膜，通过膜孔进入无清洗微滤膜组件14，无清洗微滤膜组件14出水经微滤产水管17进入重力驱动超滤膜池3中，其中无清洗微滤膜池2采用不曝气和不清洗的运行工况，同步实现悬浮物、颗粒物、有机物、氨氮的进一步去除；
三、在重力驱动超滤膜池3内，水中污染物经膜表面生物膜和超滤膜双重截留后，出水依次经过近零维护膜组件18和超滤膜产水管20进入高效混合消毒池4中，其中重力驱动超滤膜池3采用无曝气、无水力和化学清洗的运行模式；
四、高效混合消毒池4内设置多道隔墙22，每道隔墙22间隔一定距离开小孔，水流形成推流流态，进入集水坑23，集水坑23与出水管30相连通；其中，消毒设施24通过进药管27与高效混合消毒池4连通，消毒设施24内有消毒剂，经混合器26混合后，使用转子计量泵25投加，即完成利用一种基于近零运维双膜法的重力驱动饮用水净化装置处理分散式水源水的方法。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同点是：消毒设施24内的消毒剂为NaClO溶液、NH4Cl溶液、ClO2和UV一种或几种组合，浓度5％～10％；混合器26为静态混合器混合或机械混合；隔墙的小孔间隔为3～6m，小孔形状为方孔、圆孔的一种或两种组合；三相流高效速沉池1内的水力停留时间为0.5～5h；无清洗微滤膜池2的水力停留时间为1～6h；重力驱动超滤膜池3的水力停留时间为1～6h；高效混合消毒池4的水力停留时间为0.5～6h。其它步骤与具体实施方式一至九相同。
采用以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例一：利用一种基于近零运维双膜法的重力驱动饮用水净化装置处理分散式水源水的方法，具体是按以下步骤完成的：
一、原水经进水管11进入三相流高效速沉池1，经过配水墙33进入布水区34，待分离水由下到上流经三相流速沉管7，沉降性好的悬浮物、泥砂下沉到三相流高效速沉池1底部，通过速沉池排污管5排出，同步实现浊度、有机物、氨氮、铁锰在管内的初步脱除，水流通过清水汇集区8中均布穿孔集水管9进入无清洗微滤膜池2，得到分离后的水；
二、在无清洗微滤膜池2内，待滤水经过微滤膜表面生物膜，通过膜孔进入无清洗微滤膜组件14，无清洗微滤膜组件14出水经微滤产水管17进入重力驱动超滤膜池3中，其中无清洗微滤膜池2采用不曝气和不清洗的运行工况，同步实现悬浮物、颗粒物、有机物、氨氮的进一步去除；
三、在重力驱动超滤膜池3内，水中污染物经膜表面生物膜和超滤膜双重截留后，出水依次经过近零维护膜组件18和超滤膜产水管20进入高效混合消毒池4中，其中重力驱动超滤膜池3采用无曝气、无水力和化学清洗的运行模式；
四、高效混合消毒池4内设置多道隔墙22，每道隔墙22间隔一定距离开小孔，水流形成推流流态，进入集水坑23，集水坑23与出水管30相连通，得到出水；其中，消毒设施24通过进药管27与高效混合消毒池4连通，消毒设施24内有消毒剂，经混合器26混合后，使用转子计量泵25投加，即完成利用一种基于近零运维双膜法的重力驱动饮用水净化装置处理分散式水源水的方法；
所述的消毒设施24内的消毒剂为质量分数为5％的NaClO溶液；混合器26为静态混合器混合；隔墙的小孔间隔为5m，小孔形状为方孔；三相流高效速沉池1内的水力停留时间为0.5h；无清洗微滤膜池2的水力停留时间为1h；重力驱动超滤膜池3的水力停留时间为1.5h；高效混合消毒池4的水力停留时间为3h；
所述的一种基于近零运维双膜法的重力驱动饮用水净化装置包括三相流高效速沉池1、无清洗微滤膜池2、重力驱动超滤膜池3和高效混合消毒池4；
所述的三相流高效速沉池1的一端通过进水管11与原水连通，三相流高效速沉池1的另一端通过出水管12与无清洗微滤膜池2的一端相连通，无清洗微滤膜池2的另一端通过微滤产水管17与重力驱动超滤膜池3的一端相连通，重力驱动超滤膜池3的另一端通过超滤膜产水管20与高效混合消毒池4的一端相连通，高效混合消毒池4的另一端通过其底部的集水坑23与出水管30相连通；
所述的三相流高效速沉池1包括速沉池排污管5、排污阀37、配水墙33、气体释放器6、三相流速沉管7和均布穿孔集水管9；配水墙33设置在三相流高效速沉池1的进水口处，配水墙33上布置多排小孔，起到均匀布水作用，三相流速沉管7材质可为钢管或塑料管，内壁粗糙；三相流高效速沉池1的上部为清水汇集区8，三相流高效速沉池1的下部为布水区34，气体释放器6分布在布水区34中；清水汇集区8中设置多根均布穿孔集水管9；速沉池排污管5上设有排污阀37；
所述的无清洗微滤膜池2由下到上依次设置微滤膜排污管15和无清洗微滤膜组件14；微滤膜排污管15上设有微滤排污控制阀35；
所述的重力驱动超滤膜池3由下到上依次设置超滤膜排污管19和近零维护膜组件18；所述的超滤膜排污管19上设有超滤排污控制阀36；
所述的高效混合消毒池4内设置隔墙22，集水坑23和放空管32；放空管32上设有放空阀31；
所述的三相流速沉管7与底部倾角为90°，直径为10mm，长度为1.0m；所述的均布穿孔集水管9中相邻两根集水管之间的距离为0.3m；所述的配水墙33上配水孔水平方向孔中心距0.1m，边孔距边壁0.05m，垂直方向孔中距0.2m；
所述的无清洗微滤膜组件14为水草式，膜孔为0.8μm；所述的近零维护膜组件18为平板膜，膜孔为0.06μm；
所述的无清洗微滤膜池2和重力驱动超滤膜池3内设置微纳米曝气器、曝气管和清洗排污设施，由手动阀控制，反冲洗时打开，其中曝气管曝气强度为10L/(m2·s)，曝气次数为1次/月，曝气时间30min/次；微纳米曝气器的纳米微气泡尺寸为20nm，曝气强度为2L/(m2·s)，曝气次数为2次/d，曝气时间为2h/次。
所述的进水管11上设置进水阀10，出水管30上设置出水阀28和出水泵29，进水阀10和出水阀28为手动阀；所述的出水管12上设有出水阀13，微滤产水管17上设有微滤膜产水阀16，超滤膜产水管20上设置超滤膜产水阀21，出水阀13、微滤膜产水阀16和超滤膜产水阀21为手动阀；
所述的高效混合消毒池4外设置消毒设施24，消毒设施24内装消毒剂，消毒设施24通过进药管27与高效混合消毒池4连通；所述的进药管27上设有转子计量泵25和混合器26。
实施例一中原水的水质浊度：6～10NTU，细菌总数：0.8～2.6×103CFU/mL，UV254：0.1～0.2m-1，AOC：200～400mg/L，NH3-N：0.2～0.45mg/L；经过实施例一的方法处理后出水浊度：0.05～0.07NTU，去除率99.2％～99.9％，细菌总数10～20CFU/mL，去除率98.8％～99.3％，UV254为0.05～0.09m-1，去除率40％～50％，AOC 100～150mg/L，去除率40％～50％，NH3-N 0.02～0.1mg/L，去除率78％～90％。

Claims (10)

1.一种基于近零运维双膜法的重力驱动饮用水净化装置，其特征在于一种基于近零运维双膜法的重力驱动饮用水净化装置包括三相流高效速沉池(1)、无清洗微滤膜池(2)、重力驱动超滤膜池(3)和高效混合消毒池(4)；
进水管(11)、高效速沉池(1)、无清洗微滤膜池(2)、重力驱动超滤膜池(3)和高效混合消毒池(4)和出水管(30)依次相连通。
2.根据权利要求1所述的一种基于近零运维双膜法的重力驱动饮用水净化装置，其特征在于所述的三相流高效速沉池(1)的一端通过进水管(11)与原水连通，三相流高效速沉池(1)的另一端通过出水管(12)与无清洗微滤膜池(2)的一端相连通，无清洗微滤膜池(2)的另一端通过微滤产水管(17)与重力驱动超滤膜池(3)的一端相连通，重力驱动超滤膜池(3)的另一端通过超滤膜产水管(20)与高效混合消毒池(4)的一端相连通，高效混合消毒池(4)的另一端通过其底部的集水坑(23)与出水管(30)相连通。
3.根据权利要求1所述的一种基于近零运维双膜法的重力驱动饮用水净化装置，其特征在于所述的三相流高效速沉池(1)包括速沉池排污管(5)、排污阀(37)、配水墙(33)、气体释放器(6)、三相流速沉管(7)和均布穿孔集水管(9)；配水墙(33)设置在三相流高效速沉池(1)的进水口处，配水墙(33)上布置多排小孔，起到均匀布水作用，三相流速沉管(7)材质可为钢管或塑料管，内壁粗糙；三相流高效速沉池(1)的上部为清水汇集区(8)，三相流高效速沉池(1)的下部为布水区(34)，气体释放器(6)分布在布水区(34)中；清水汇集区(8)中设置多根均布穿孔集水管(9)；速沉池排污管(5)上设有排污阀(37)；
所述的无清洗微滤膜池(2)由下到上依次设置微滤膜排污管(15)和无清洗微滤膜组件(14)；微滤膜排污管(15)上设有微滤排污控制阀(35)；
所述的重力驱动超滤膜池(3)由下到上依次设置超滤膜排污管(19)和近零维护膜组件(18)；所述的超滤膜排污管(19)上设有超滤排污控制阀(36)；
所述的高效混合消毒池(4)内设置隔墙(22)，集水坑(23)和放空管(32)；放空管(32)上设有放空阀(31)。
4.根据权利要求1所述的一种基于近零运维双膜法的重力驱动饮用水净化装置，其特征在于所述的三相流高效速沉池(1)前或后可根据水源和地势情况设调节水箱、提升泵和供应泵的一种或几种组合，用于处理水库水、江水、河水、雨水、山泉水和地下水中的一种或多种水源水。
5.根据权利要求1所述的一种基于近零运维双膜法的重力驱动饮用水净化装置，其特征在于所述的三相流速沉管(7)与底部倾角为60°～90°，直径为10～30mm，长度为1.0～2.0m；所述的均布穿孔集水管(9)中相邻两根集水管之间的距离为0.1～0.5m；所述的配水墙(33)上配水孔水平方向孔中心距0.05～0.2m，边孔距边壁0.03～0.05m，垂直方向孔中距0.05～0.2m；
所述的无清洗微滤膜组件(14)为水草式、柱式和帘式的一种或几种组合，膜孔为0.1～0.8μm；所述的近零维护膜组件(18)为中空纤维、平板膜和卷式膜的一种或几种组合，膜孔为0.002～0.1μm。
6.根据权利要求1所述的一种基于近零运维双膜法的重力驱动饮用水净化装置，其特征在于所述的无清洗微滤膜池(2)和重力驱动超滤膜池(3)内设置微纳米曝气器、曝气管和清洗排污设施，由电动或手动阀控制，反冲洗时打开，排污管比进水管大50～100mm，其中曝气管曝气强度为10～15L/(m2·s)，曝气次数为0.5～1次/月，曝气时间15～30min/次；微纳米曝气器的纳米微气泡尺寸为10～100nm，曝气强度为1～5L/(m2·s)，曝气次数为1～3次/d，曝气时间为0.5～3h/次。
7.根据权利要求1所述的一种基于近零运维双膜法的重力驱动饮用水净化装置，其特征在于所述的进水管(11)上设置进水阀(10)，出水管(30)上设置出水阀(28)和出水泵(29)，进水阀(10)和出水阀(28)为手动阀、电动蝶阀或闸阀；所述的出水管(12)上设有出水阀(13)，微滤产水管(17)上设有微滤膜产水阀(16)，超滤膜产水管(20)上设置超滤膜产水阀(21)，出水阀(13)、微滤膜产水阀(16)和超滤膜产水阀(21)为手动阀或电动蝶阀。
8.根据权利要求1所述的一种基于近零运维双膜法的重力驱动饮用水净化装置，其特征在于所述的高效混合消毒池(4)外设置消毒设施(24)，消毒设施(24)内装消毒剂，消毒设施(24)通过进药管(27)与高效混合消毒池(4)连通；所述的进药管(27)上设有转子计量泵(25)和混合器(26)。
9.利用如权利要求1～8任意一项所述的一种基于近零运维双膜法的重力驱动饮用水净化装置处理分散式水源水的方法，其特征在于利用一种基于近零运维双膜法的重力驱动饮用水净化装置处理分散式水源水的方法具体是按以下步骤完成的：
一、原水经进水管(11)进入三相流高效速沉池(1)，经过配水墙(33)进入布水区(34)，待分离水由下到上流经三相流速沉管(7)，沉降性好的悬浮物、泥砂下沉到三相流高效速沉池(1)底部，通过速沉池排污管(5)排出，同步实现浊度、有机物、氨氮、铁锰在管内的初步脱除，水流通过清水汇集区(8)中均布穿孔集水管(9)进入无清洗微滤膜池(2)，得到分离后的水；
二、在无清洗微滤膜池(2)内，待滤水经过微滤膜表面生物膜，通过膜孔进入无清洗微滤膜组件(14)，无清洗微滤膜组件(14)出水经微滤产水管(17)进入重力驱动超滤膜池(3)中，其中无清洗微滤膜池(2)采用不曝气和不清洗的运行工况，同步实现悬浮物、颗粒物、有机物、氨氮的进一步去除；
三、在重力驱动超滤膜池(3)内，水中污染物经膜表面生物膜和超滤膜双重截留后，出水依次经过近零维护膜组件(18)和超滤膜产水管(20)进入高效混合消毒池(4)中，其中重力驱动超滤膜池(3)采用无曝气、无水力和化学清洗的运行模式；
四、高效混合消毒池(4)内设置多道隔墙(22)，每道隔墙(22)间隔一定距离开小孔，水流形成推流流态，进入集水坑(23)，集水坑(23)与出水管(30)相连通，得到出水；其中，消毒设施(24)通过进药管(27)与高效混合消毒池(4)连通，消毒设施(24)内有消毒剂，经混合器(26)混合后，使用转子计量泵(25)投加，即完成利用一种基于近零运维双膜法的重力驱动饮用水净化装置处理水源水的方法。
10.根据权利要求9所述的利用一种基于近零运维双膜法的重力驱动饮用水净化装置处理分散式水源水的方法，其特征在于消毒设施(24)内的消毒剂为NaClO溶液、NH4Cl溶液、ClO2和UV一种或几种组合，浓度为5％～10％；混合器(26)为静态混合器混合或机械混合；隔墙的小孔间隔为3～6m，小孔形状为方孔、圆孔的一种或两种组合；三相流高效速沉池(1)内的水力停留时间为0.5～5h；无清洗微滤膜池(2)的水力停留时间为1～6h；重力驱动超滤膜池(3)的水力停留时间为1～6h；高效混合消毒池(4)的水力停留时间为0.5～6h。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102079591A (zh) * 2010-11-29 2011-06-01 哈尔滨工业大学 微污染原水的双级膜处理系统及处理方法
CN103523975A (zh) * 2013-10-21 2014-01-22 哈尔滨工业大学 结合浸没式微滤/超滤膜工艺处理应急性嗅味污染的方法
CN206395957U (zh) * 2017-01-16 2017-08-11 中冶东方工程技术有限公司 一种直饮水系统的净化系统
CN206580601U (zh) * 2017-02-13 2017-10-24 广东粤港供水有限公司 一种无动力重力流超滤净水装置
CN113754197A (zh) * 2021-09-29 2021-12-07 哈尔滨工业大学 一种近零维护村镇饮用水一体式净化装置及应用其处理水源水的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102079591A (zh) * 2010-11-29 2011-06-01 哈尔滨工业大学 微污染原水的双级膜处理系统及处理方法
CN103523975A (zh) * 2013-10-21 2014-01-22 哈尔滨工业大学 结合浸没式微滤/超滤膜工艺处理应急性嗅味污染的方法
CN206395957U (zh) * 2017-01-16 2017-08-11 中冶东方工程技术有限公司 一种直饮水系统的净化系统
CN206580601U (zh) * 2017-02-13 2017-10-24 广东粤港供水有限公司 一种无动力重力流超滤净水装置
CN113754197A (zh) * 2021-09-29 2021-12-07 哈尔滨工业大学 一种近零维护村镇饮用水一体式净化装置及应用其处理水源水的方法

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