CN1332124A - 集絮凝、气浮和膜分离于一体的高浊度水处理装置 - Google Patents

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陈元胜
徐又一
杜宝山
胡锋
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Abstract

集絮凝、气浮和膜分离于一体的高浊度水处理装置。解决显著降低净化水的综合污染指数,使净化水水质不受原水水质波动的影响,不需要反冲洗,能延长膜的使用寿命,管路无特殊要求,设备占地面积小。结构特点是将絮凝、气浮和膜分离技术组合成一体,对高浊度水进行净化处理,该设备由泵经混合器与处理水箱连接,水箱内底部有曝气装置,其上面有亲水型中空纤维微孔膜组件,周围装有档板,水箱顶部装有刮渣机,曝气装置与风机相连,膜组件的集水管连接自吸泵,由自吸泵将处理后的净化水排出。本发明用于悬浮物SS≥50mg/l的地表水、地下水或海水的净化处理。

Description

集絮凝、气浮和膜分离于一体的高浊度水处理装置
技术领域：
本发明属于水处理技术设备，涉及一种集絮凝、气浮和膜分离于一体的高浊度水处理装置。
背景技术：
自来水厂或者工业用水的净化处理，一般需要经过絮凝、曝气沉砂、沉淀、过滤等过程。这些设备基本上是一个个独立的单元，这些设施的占地面积非常大，而且出水的浊度一般只能控制在5NTU以内；当天气变化或者季节变化的时候，原水浊度也会相应变化，出水浊度也一起变化，难以制备优质自来水或优质净化水；在国外，越来越多的自来水厂现在已经采用膜过滤技术为用户提供优质自来水。在工业生产中也有许多场合必须采用优质净化水，这些净化水的制备都必须采用膜分离技术，比如微滤、超滤、纳滤或者反渗透等。在使用膜分离设备时，必须采用一些严格的预处理设备，以保证膜分离设备的进水达到一定的水质要求。对于一般反渗透膜，进水要求综合污染指数(SDI)≤4，常规的预处理工艺为：
原水(投入絮凝剂)→砂滤器→活性碳过滤器→保安
过滤器→反渗透进水。
这种工艺的缺点是在原水水质波动时，出水SDI比较难控制。近年来，由微滤膜分离设备取代常规的预处理工艺作为反渗透设备的预处理被国际上许多工程公司采纳，并取得了成功的应用。比较有代表性的是澳大利亚MEMTEC公司的微滤设备。其不足之处，是需要经常用压力为0.8MPa的压缩空气进行膜的反冲洗，反冲洗周期很短，在原水浊度高时，每隔20-30分钟就要反洗一次，这种设备对管路耐压要求很高，动力设备的开停很频繁，因而生产成本高昂，膜的使用寿命短。
发明内容：
本发明的目的是要克服现有技术的缺点，提供一种高浊度水处理装置。以达到出水综合污染指数较低，不受原水水质波动的影响；膜不需压缩空气反冲洗，能显著延长膜的使用寿命；对管路要求不高，设备占地面积可显著减小。
为实现上述目的，本发明技术方案如下：
这种高浊度水净化处理设备，是将絮凝、气浮和膜分离技术组合成一体，对高浊度水进行净化处理。装置主要包括泵、加药口、管道混合器和处理水箱。泵的入口连接被处理的高浊度水，出口连接加药口和管道混合器，管道混合器另一端连接处理水箱。结构特点是在处理水箱内靠近底部安装有曝气装置，曝气装置上面装有亲水型中空纤维微孔膜组件，周围装有挡板，处理水箱的顶部装有刮渣机；曝气装置与风机连接；亲水型中空纤维微孔膜组件，经集水管与自吸泵连接，由自吸泵将处理后的净化水排出。
这种设备，其处理工艺过程如下：
1、先将被处理的高浊度水由泵打入管道混合器，同时加入絮凝剂混合，发生絮凝反应；
2、絮凝反应后的水进入处理水箱，由风机提供空气，经水箱底部附近的曝气装置往水箱中鼓气泡，在大量气泡作用下，水中杂质分成两部分，其中比重较大的杂质在水箱档板的外侧沉淀区沉积到水箱(3)的底部，而比重较轻的部分以絮状物的形式随上升的气泡气浮到水面上。沉积在水箱底部的杂质经一定时间后可分离排除，而浮在水面上的杂质用刮渣机除去。
3、净化水经过水箱中亲水型中空纤维微孔膜壁上的微孔，进入中空纤维微孔膜内侧，在自吸泵抽吸下，通过膜组件的集水管排出。
4、高浊度水为地表水、地下水或者海水，其悬浮物SS≥50mg/l。
本发明的实质性特点和显著进步表现在以下几方面：
1.对原水的水质没有特别要求，原水水质波动不会影响出水水质；
2.由于采用絮凝、气浮等工艺，将水中的大部分杂质沉积于箱底或浮在水面上，减轻了膜的负担，而且膜一直处在抖动状态，气泡不断擦洗膜，所以不需用压缩空气反洗膜，既能显著延长膜的使用寿命，又对管路无需特殊要求，只需要常压管路，能有效提高生产效率和降低生产成本；
3.由于采用微孔过滤膜，其出水水质综合污染指数SDI可以降低到1.0-1.5，或者更低的水平；
4.由于将絮凝、气浮和膜分离设在一套设备中进行，设备占地面积与其它技术比较可大大减小。
附图说明
图1为本发明装置各部件之间连接关系示意图；
图2a、图2b为亲水型中空纤维微孔膜组件两种结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，被处理的高浊度水由泵1打入到管道混合器2，同时加入絮凝剂S，混合絮凝反应后进入处理水箱3，水箱底部附近装有曝气装置4，曝气装置4与风机9之间管道连接，在曝气装置4上方装有亲水型中空纤维微孔膜组件7，在水箱的内部装有隔板6。净化水经过亲水型中空纤维微孔膜10壁上的微孔，进入中空纤维微孔膜内侧，在自吸泵5抽吸下，通过膜组件的集水管11排出。中空纤维膜组件结构形式有两种，一种是屏幕式，排列成屏幕状的中空纤维微孔膜10两端连接集水管11，如图2a所示；另一种膜组件呈U形状，由U型中空纤维膜10组成，其端部分别汇集到集水管11，如图2b所示。集水管11与自吸泵5连接，以抽吸排出经净化处理后的水。
本发明实施例，某造纸厂生产循环用水，主要污染物为纤维状杂质和微生物，微生物含量达到30000个/ml以上，被处理水的原水浊度为10-60NTU之间，悬浮物SS在100mg/l以上，化学耗氧量COD为100mg/l左右，进水流量为2m3/h，采用本发明装置处理，其出水浊度稳定在0.2NTU以下，细菌脱除率超过99.5％，膜组件连续运行了4个月，出水流量稳定在1.9～2.2m3/h。

Claims (3)

1、集絮凝、气浮和膜分离于一体的高浊度水处理装置，包括泵、加药口、管道混合器和处理水箱，其特征是处理水箱底部装有曝气装置(4)，水箱顶部设有刮渣机(8)；曝气装置上方装有亲水型中空纤维微孔膜组件(7)，周围设有挡板(6)，曝气装置与风机(9)连接，膜组件的集水管(11)与自吸泵(5)相连。
2、按权利要求1所述高浊度水处理装置，其特征是被处理的高浊度水为地表水、地下水或者海水，其悬浮物SS≥50mg/l。
3、按权利要求1所述的高浊度水处理装置，其特征是亲水型中空纤维微孔膜组件(7)采用屏幕状或U型状，膜组件由中空纤维微孔膜(10)与集水管(11)连接而成。
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