[實用新型]混凝-微濾膜一體化系統處理村鎮飲用水的裝置

有效

• 申請號: 201420579698.2
• 申請日: 2014-10-09
• 公開（公告）號: CN204162533U
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 張亞雷;夏圣驥;陳文
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

技術領域

??本實用新型屬于環保技術領域，涉及含有機物、高氟和砷水體的凈化技術，具體地說是一種混凝-微濾膜一體化系統處理村鎮飲用水的裝置。

背景技術

??隨著社會的發展和生活水平的提高，人們對飲用水水質要求越來越嚴格。然而，當前地表水源污染卻十分嚴重，常規水處理方法已經不能滿足要求，必須開發新的水處理技術。隨著膜技術的進步，人們發現包括微濾和超濾在內的低壓操作的膜分離過程能滿足要求。膜技術被稱為“二十一世紀的水處理技術”，在凈水處理中具有廣闊的應用前景。膜分離技術的特點是能提供穩定可靠的水質，這是由于膜分離水中雜質的主要原理是機械篩分，因而出水水質僅僅依據膜孔徑的大小，與原水水質以及運行條件無關。此外，膜分離還會使水廠用地大大減小，運行操作自動化，使水廠成為真正意義上的“造水工廠”。

在膜法水處理中，常用的膜主要有四類：微濾膜（MF）、超濾膜（UF）、納濾膜（NF）、反滲透膜（RO）。微濾是一種與常規的粗濾十分相似的膜過程。微孔濾膜具有比較整齊、均勻的多孔結構，孔徑為0.05~10μm，使過濾從一般只有比較粗糙的相對性質過渡到精密的絕對性質，主要應用于對懸浮液和乳液進行截留。超濾是介于微濾和納濾之間的一種過程，膜孔徑范圍為0.05μm（接近微濾）至1nm（接近納濾），超濾的典型應用是從溶液中分離大分子物質和膠體。納濾是介于超濾與反滲透之間的膜分離技術，能夠對小分子有機物等與水、無機鹽進行分離，同時滿足脫鹽與濃縮；反滲透技術是在高于溶液滲透壓的作用下依據其他物質不能透過半透膜而將這些物質和水分離開來，能夠有效去除水中的溶解鹽類。實際應用較多的是反滲透膜和納濾膜，但是反滲透是海水凈化和超純水制備的工藝，除操作壓力高，能量消耗大以外，由于處理水“純度”過高，使水總的礦物質和對人體有益的離子也不能保留，所以用這種方法凈水是否適當，已成為目前爭論的一個問題。與反滲透相比，超濾和微濾方法由于操作壓力低，能量消耗小，近年來在國外作為常規水處理的替代方法的研究和應用越來越多。由于微濾的出水水質更接近城鎮水的標準，它的應用研究更受到關注。

而混凝過程作為水處理工藝流程中不可缺少的前置環節，其效果的好壞往往決定后續工藝流程的處理效果、運行工況、最終水質和制水成本，因此它是水處理中非常重要的研究和開發領域，是目前研究的熱點。天然水體中的有機物可分為懸浮態、膠體和溶解態三種，懸浮態和膠體部分通常是分子量較大，溶解度較小的部分，可以被微小固體顆粒所吸附。它們的去除機理與顆粒物的去除機理相似，即通過電性中和、吸附架橋、網捕沉淀得以去除，這部分有機物很容易通過常規水處理工藝得以去除。

綜上所述，膜技術中的微濾和超濾主要用于去除固體微粒；納濾對小分子量有機物和鹽類有很好的去除效果；反滲透只能去除水中的鹽分，而對水中的有機物不能去除，某些高價離子和有機物還會污染膜，導致僅用膜技術處理廢水已不能滿足水質要求。由于水中分子量較小、溶解度較大的有機物具有良好的親水性而不易被混凝劑的水解產物吸附，在一般混凝條件下去除率很低，因此，迫切需要一種聯用處理工藝。

發明內容

針對上述不足，本實用新型的目的在于提供混凝-微濾膜一體化系統處理村鎮飲用水的裝置。由于中空纖維膜不用支撐體，有很大的填裝密度，單位體積內能容納很多的膜面積，所以本實用新型中選用HQM系列聚丙烯中空纖維膜和HQM系列改性聚砜中空纖維膜。該裝置不但可以有效去除重金屬、有機物和氟砷等污染物，減少對受納水體的污染，同時還利于裝置的集約化和降低投資成本。

本實用新型中提出的混凝-微濾膜聯用系統處理村鎮飲用水的裝置，包括混凝反應系統、滲透回路和截留區，其中：混凝反應系統包括進水口1、出水口2、加藥口4、攪拌器5和混凝反應罐體3，混凝反應罐體3一側上部設有加藥口4，底部兩側分別設有進水口1和出水口2，其內設有攪拌器5；截留區包括隔膜泵6、流量計7、反沖洗進水口11和回流管道12，滲透回路包括膜組件進水口8、膜組件出水口10和中空纖維膜外壓式組件9，中空纖維膜外壓式組件9底部設有膜組件進水口8，一側設有膜組件出水口10，所述膜組件進水口8依次通過流量計7、隔膜泵6連接混凝反應系統的出水口2，混凝反應系統的進水口1通過回流管道12連接中空纖維膜外壓式組件9頂部；中空纖維膜外壓式組件9底部進水口處連接反沖洗進水口11。

本實用新型中，所述攪拌器5為變速攪拌器。?

本實用新型提出的混凝-微濾膜聯用系統處理村鎮飲用水的裝置的操作方法，具體步驟如下：