[發(fā)明專利]一種水處理裝置及處理方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011059340.3
• 申請(qǐng)日: 2020-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN112142243A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 武珉輝;張平允;王錚;劉爽;沈雪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海城市水資源開發(fā)利用國家工程中心有限公司
• 主分類號(hào): C02F9/08
• 分類號(hào): C02F9/08;C02F101/16;C02F101/20;C02F101/30
• 代理公司: 上海國智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31274
• 代理人: 潘建玲

本發(fā)明提出一種水處理裝置及處理方法，該處理裝置包括第一臭氧池、混凝沉淀池、第二臭氧池、活性炭池、荷負(fù)電功能超濾膜組件；該方法為向原水中加投第一預(yù)設(shè)量的臭氧以進(jìn)行第一次氧化，并進(jìn)行混凝沉淀，隨后向原水中加投第二預(yù)設(shè)量的臭氧以進(jìn)行第二次氧化，并使用活性炭過濾，隨后使用荷負(fù)電功能超濾膜進(jìn)行過濾。本發(fā)明所述的水處理裝置及處理方法，利用了超濾膜截留作用以及荷負(fù)電功能超濾膜的外表面和膜孔內(nèi)荷負(fù)電基團(tuán)的靜電效應(yīng)對(duì)活性炭濾池出水中的顆粒物、部分小分子有機(jī)物以及有害陰離子進(jìn)行截留，取代傳統(tǒng)的砂濾池，更好地保證前置活性炭工藝整體出水的水質(zhì)穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種水處理裝置及處理方法。

背景技術(shù)

“臭氧-生物活性炭”工藝可以利用臭氧氧化、活性炭吸附和微生物降解的共同作用去除常規(guī)工藝出水中的有機(jī)污染物及氨氮，是目前最成熟、穩(wěn)定且價(jià)格低廉的給水深度處理工藝。由于活性炭濾池存在顆粒物及生物泄露的風(fēng)險(xiǎn)，很多工程實(shí)例中將常規(guī)工藝段的砂濾池后置，形成“臭氧-生物活性炭-砂濾”深度處理工藝，利用砂濾池的截留作用保證深度處理出水的濁度和生物安全性。但是當(dāng)原水的COD_Mn、嗅味物質(zhì)濃度等有機(jī)物指標(biāo)偏高時(shí)，“前炭后砂”工藝中活性炭濾池的處理負(fù)荷會(huì)比在“前砂后炭”工藝中偏高，而砂濾池對(duì)有機(jī)污染的截留能力較差，這會(huì)導(dǎo)致“前炭后砂”工藝出水的有機(jī)物指標(biāo)較高或波動(dòng)較大。同時(shí)，“臭氧-生物活性炭-砂濾”深度處理工藝對(duì)F^-、Cl^-、SO₄^2-、NO₃^-等陰離子的去除能力有限，因此該工藝也不適用于陰離子濃度偏高的原水，如部分地下水源。

隨著膜技術(shù)的不斷發(fā)展，利用膜工藝取代傳統(tǒng)砂濾池為改善“前炭后砂”深度處理工藝提供了思路。納濾（NF）工藝盡管可以高效去除小分子有機(jī)物以及陰離子，但NF膜對(duì)進(jìn)水水質(zhì)的要求及其設(shè)備和日常運(yùn)行成本都比較高。超濾（UF）是目前自來水廠深度處理中最普遍使用的膜工藝，但傳統(tǒng)的UF膜表面易沉積有機(jī)污染物，且無法截留小分子有機(jī)物、陰離子以及顆粒尺寸接近其孔徑的組分。因此，NF膜以及傳統(tǒng)的UF膜工藝均無法很好地大規(guī)模應(yīng)用在自來水廠中取代“前炭后砂”工藝中的砂濾池單元。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提出一種可以同步去除有機(jī)物和陰離子的水處理裝置和水處理方法，利用了超濾膜截留作用以及荷負(fù)電功能超濾膜的外表面和膜孔內(nèi)荷負(fù)電基團(tuán)的靜電效應(yīng)對(duì)活性炭濾池出水中的顆粒物、部分小分子有機(jī)物以及有害陰離子進(jìn)行截留，取代傳統(tǒng)的砂濾池，更好地保證前置活性炭工藝整體出水的水質(zhì)穩(wěn)定性。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種水處理裝置，包括與原水池連接的第一臭氧池，與所述第一臭氧池連接的混凝沉淀池，與所述混凝沉淀池連接的第二臭氧池，與所述第二臭氧池連接的活性炭池，以及與所述活性炭池連接的荷負(fù)電功能超濾膜組件。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化，還包括設(shè)于所述混凝沉淀池與所述第二臭氧池之間以調(diào)節(jié)水量的集水池，所述第二臭氧池通過所述集水池與所述混凝沉淀池連接。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化，還包括與所述荷負(fù)電功能超濾膜組件連接的清水池。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化，所述第一臭氧池中的臭氧投量為0.6~1.4mg/L。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化，所述第二臭氧池包括依次連接的第一接觸池、第二接觸池和第三接觸池，所述第一接觸池、第二接觸池、第三接觸池中的臭氧總投量為0.6~1.0mg/L，且所述第一接觸池、第二接觸池、第三接觸池的加投比例為0.5:1:1~3:1:1。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化，所述荷負(fù)電功能超濾膜組件為外壓式運(yùn)行方式，所述荷負(fù)電功能超濾膜組件的跨膜壓差為20~80 kPa。