[發(fā)明專利]一種組合凈水裝置及其方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410058966.0
• 申請(qǐng)日: 2014-02-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103819020A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何勇;陳順權(quán);葉育萬(wàn);陳靜;杜如虛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州中國(guó)科學(xué)院先進(jìn)技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): C02F9/04
• 分類號(hào): C02F9/04;C02F1/78;C02F1/52;C02F1/56;C02F1/44
• 代理公司: 廣州番禺容大專利代理事務(wù)所(普通合伙) 44326
• 代理人: 劉新年

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水處理領(lǐng)域，尤其涉及一種組合凈水裝置和方法。?

背景技術(shù)

自20世紀(jì)60年代以來(lái)，不少地區(qū)飲用水水源水質(zhì)開(kāi)始逐漸惡化，水體中含量較低的微污染物例如農(nóng)藥、除草劑、殺菌劑、消毒劑、抗生素、激素、藻毒素、石油烴等均能產(chǎn)生多種難降解的有機(jī)污染物，這些有機(jī)污染物不僅危及人類的健康，也妨礙了工農(nóng)業(yè)的正常生產(chǎn)。?

隨著時(shí)代的發(fā)展以及人們對(duì)水環(huán)境的認(rèn)知逐漸加深，一方面水體水質(zhì)不斷地惡化，另一方面國(guó)家對(duì)水體的檢測(cè)要求和水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)卻不斷地提高，以往飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中的檢測(cè)指標(biāo)只有35項(xiàng)，2006年新修訂的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GB/T5750-2006》將水質(zhì)檢測(cè)指標(biāo)擴(kuò)增至106項(xiàng)，其中有機(jī)物項(xiàng)目指標(biāo)從5項(xiàng)增加到53項(xiàng)。傳統(tǒng)的“混凝-沉淀-過(guò)濾-氯消毒”的凈水工藝難以去除當(dāng)今水體中日益增加的微污染物，特別是難降解的有機(jī)污染物，因此，研發(fā)一種對(duì)難降解有機(jī)污染的高效深度水處理技術(shù)是現(xiàn)今刻不容緩的需求。?

目前，常規(guī)處理工藝更傾向于去除水中大分子疏水性有機(jī)物，在當(dāng)前復(fù)雜水質(zhì)條件下，常規(guī)處理工藝具有較大局限性，對(duì)難降解，親水性有機(jī)物的去除率較低。因而，采用強(qiáng)化常規(guī)工藝或者生物預(yù)處理、吸附、膜過(guò)濾及高級(jí)氧化法等工藝能對(duì)常規(guī)工藝和臭氧氧化工藝進(jìn)行一定的補(bǔ)充或者替代，呈現(xiàn)出良好的凈水效果。膜過(guò)濾是一種發(fā)展迅速的新型分離技術(shù)，常規(guī)微濾、超濾等膜過(guò)濾均利用膜面微孔對(duì)污染物進(jìn)行截留分離，但因有機(jī)物未被降解處理僅被截留于膜表面，易造成膜孔堵塞而形成膜污染。?

通常，采用曝氣法將空氣或氧氣等氣體通入曝氣頭來(lái)強(qiáng)化氧氣溶解，氧化處理水中的有機(jī)物，絕大多數(shù)均屬于有泡曝氣，但有泡曝氣法氧氣的利用率低、能耗高、還易造成氣體污染。發(fā)明專利申請(qǐng)CN102531153A公開(kāi)了一種無(wú)泡曝氣膜生物反應(yīng)器，通過(guò)在生化反應(yīng)器內(nèi)放置一簾式中空纖維膜進(jìn)行無(wú)泡曝氧并?進(jìn)行曝氣排氣控制，該發(fā)明專利申請(qǐng)中中空纖維膜作為微生物附著體與無(wú)泡曝氣載體，清水仍通過(guò)反應(yīng)器頂端的溢流堰溢流出水。發(fā)明專利CN101234834B公開(kāi)了一種壓力式無(wú)泡膜式充氧系統(tǒng)及方法，采用膜式無(wú)泡曝氣充氧器于水中充氧，并再經(jīng)水力分布器進(jìn)入活性污泥池中，該方法只涉及曝入空氣或氧氣，膜只充當(dāng)了曝氣功能，且反應(yīng)池與曝氣池分置，流程不夠緊湊。?

發(fā)明專利申請(qǐng)CN102001773A公開(kāi)了一種臭氧催化氧化與超濾膜聯(lián)用的水處理方法，包括以下步驟：（一）、臭氧投加到待處理的水中；（二）、步驟（一）中的出水經(jīng)過(guò)超濾膜處理后，即完成。該方法能有效去除水中的有機(jī)污染物、異味、色濁、細(xì)菌及重金屬等其它污染物，但該發(fā)明將臭氧催化氧化與超濾分步串聯(lián)，臭氧直接投加使得臭氧有效利用效率不高，催化劑需要額外的截留回收步驟，兩步操作的流程銜接問(wèn)題亦需要妥善解決。?

綜上所述，針對(duì)現(xiàn)有各種深度凈水處理技術(shù)的限制與不足，如何將不同的水處理方法結(jié)合起來(lái)，揚(yáng)長(zhǎng)避短，開(kāi)發(fā)一種高效緊湊的組合凈水處理方法仍是一個(gè)亟需解決的工藝問(wèn)題。?

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，有必要針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種利用臭氧催化氧化、無(wú)泡曝氣與膜過(guò)濾分離的技術(shù)優(yōu)勢(shì)組合處理工藝去除水中的有機(jī)污染物的組合凈水裝置及方法。?

一種組合凈水裝置包括臭氧發(fā)生及尾氣處理系統(tǒng)、催化過(guò)濾系統(tǒng)、后處理出水收集系統(tǒng)和氣水交替運(yùn)行控制系統(tǒng)；?

所述催化過(guò)濾系統(tǒng)包含進(jìn)水泵和催化過(guò)濾池，所述進(jìn)水泵的一端通過(guò)進(jìn)水管路與催化過(guò)濾池相連，所述進(jìn)水管路上設(shè)有進(jìn)水閥，所述催化過(guò)濾池內(nèi)設(shè)有至少一組膜組件，每一膜組件分別與一進(jìn)氣管路和一出水管路相連接，每一進(jìn)氣管路上設(shè)有一個(gè)曝氣閥，每一出水管路上設(shè)有一個(gè)出水閥，各出水管路匯入出水總管路；?

所述臭氧發(fā)生及尾氣處理系統(tǒng)包含臭氧發(fā)生器、臭氧儲(chǔ)罐和尾氣破壞裝置，臭氧儲(chǔ)罐的一端與臭氧發(fā)生器相連，臭氧儲(chǔ)罐的另一端與催化過(guò)濾系統(tǒng)相連，?尾氣破壞裝置與催化過(guò)濾系統(tǒng)相連；?

所述后處理出水收集系統(tǒng)包含出水泵、活性碳過(guò)濾器和產(chǎn)水儲(chǔ)罐，所述出水泵通過(guò)出水總管路與膜組件相連，所述出水總管路上設(shè)有出水總閥；所述出水泵與活性碳過(guò)濾器的一端通過(guò)產(chǎn)水管路相連，所述產(chǎn)水管路上設(shè)有產(chǎn)水閥；所述活性碳過(guò)濾器與產(chǎn)水儲(chǔ)罐相連，所述產(chǎn)水儲(chǔ)罐通過(guò)第一反洗管路與出水總閥之后的出水總管路相連；所述出水總閥之前的出水總管路通過(guò)第二反洗管路與產(chǎn)水閥之前的產(chǎn)水管路相連；所述第一反洗管路上設(shè)有第一反洗閥；所述第二反洗管路上設(shè)有第二反洗閥；?

所述氣水交替運(yùn)行控制系統(tǒng)用以控制組合凈水裝置的運(yùn)行。?