專利名稱：一種硅藻土和活性炭混合覆蓋過濾系統(tǒng)及其過濾方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及城市自來水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種硅藻土和活性炭混合覆蓋過濾系統(tǒng)及其過濾方法。
背景技術(shù)：
水源污染是當(dāng)今世界范圍所面臨的普遍問題，尤其是富營養(yǎng)化污染問題。在水源受污染情況下，由于常規(guī)凈水工藝的的局限性，處理后的生活飲用水水質(zhì)安全性難以保證，尤其在07年太湖藍(lán)藻爆發(fā)后，人們對水質(zhì)最普遍的抱怨是水中的腥臭味。同時，對濁度較低的湖泊水而言，常規(guī)的澄清過濾技術(shù)很難滿足飲用水處理的要求。硅藻土粉末覆蓋過濾技術(shù)是介于膜技術(shù)和傳統(tǒng)砂濾技術(shù)之間，用硅藻土粉末對原·水進行過濾的一種新型技術(shù)。硅藻土粉末覆蓋過濾器是將粉末狀的硅藻土通過水力學(xué)的辦法，均勻地鋪設(shè)在過濾技術(shù)濾元的表面作為過濾介質(zhì)，形成I. 5-3. Oum厚的膜，由此截留水中的懸浮物顆粒和其他微生物/細(xì)菌等，使過濾后的水達到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種硅藻土和活性炭混合覆蓋過濾系統(tǒng)，能夠利用硅藻土粉末和活性炭進行在線鋪膜，對原水進行過濾。為了實現(xiàn)這一目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種硅藻土和活性炭混合覆蓋過濾系統(tǒng)，包括濾池，濾池設(shè)有進水口和出水口，其特征在于進水口和出水口設(shè)置在池體的同一側(cè)，進水口處設(shè)有U型進水槽，U型進水槽上端與進水口連通，U型進水槽下端開口，池體內(nèi)豎直設(shè)有一組平板濾元，該平板濾元的濾液出液管口通過總濾后水收集槽與出水口連接，池體底部設(shè)有排空口，濾池的進水口分別通過原水提升泵與原水入口連接，通過在線鋪膜提升泵與鋪膜箱連接，通過預(yù)鋪膜提升泵與鋪膜再循環(huán)箱連接，濾池的出水口與清水池的進水口連接，清水池的出水口又通過提升泵與濾池的出水口連接，清水池的出水口還通過提升泵與用戶端連接。本發(fā)明的另一目的在于提供一種硅藻土和活性炭混合覆蓋過濾方法，能夠利用硅藻土粉末和活性炭進行在線鋪膜，對原水進行過濾。為了實現(xiàn)這一目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種硅藻土和活性炭混合覆蓋過濾方法，，其特征在于該方法包括以下步驟:A、配制濾液，在鋪膜箱內(nèi)將硅藻土粉末和活性炭粉末配成濾液；B、預(yù)鋪膜，利用提升泵將該濾液通入過濾器進水口，濾液由濾池下部的進水口進水，濾液通過設(shè)在進水口的U型進水槽進水形成向下水流,經(jīng)濾池底部反射后形成向上水流，對濾池內(nèi)的平板濾元進行預(yù)鋪膜；C、過濾，利用提升泵將原水通入過濾器進水口，由濾池下部的進水口進水，通過U型進水槽進水形成向下水流，經(jīng)濾池底部反射后形成向上水流，利用經(jīng)過預(yù)鋪膜的平板濾元進行過濾，過濾后的水從濾池上部出水口出水。步驟B中，在平板濾元表面的濾布上形成2-4_厚的濾膜，步驟C中，原水由U型進水口進水形成向下水流，經(jīng)濾池底部反射后形成向上水流，經(jīng)過平板濾元表面的濾膜及濾布過濾后，通過骨架層內(nèi)的濾液通道后，由濾液收集管收集濾后水，通過濾液出液管口和總濾后水收集槽連通濾池上部出水ロ出水。本發(fā)明的工作原理是將硅藻土粉末和活性炭粉末用預(yù)涂膜和在線鋪膜技術(shù)均勻地鋪設(shè)在平板濾元的表面作為過濾介質(zhì)，將硅藻土在鋪膜箱內(nèi)配成溶液，由鋪膜泵將溶液均勻地鋪設(shè)在平板濾元的表面，按此循環(huán)IOmin左右，形成2-4mm厚的膜。由此截留水中的懸浮物顆粒和其他微生物/細(xì)菌等，使濾后水達到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。活性炭是非常優(yōu)良的吸附齊U，有無數(shù)細(xì)小孔隙，表面積巨大，生長有大量的微生物，它具有物理吸附和化學(xué)吸附的雙重特性；活性炭對由于水生植物和藻類繁殖產(chǎn)生的色度具有良好的去除效果。硅藻土顆粒粒度越小，鋪膜效果好，處理后水質(zhì)好，但是水頭損失大，這樣就使得運行周期比較短。為了彌補這一不足，本發(fā)明采用活性炭和硅藻土粉末混合，來處理自來水，既發(fā)揮了硅藻土作為新型水處理劑的優(yōu)點，也很好的彌補了水頭損失大，失效快的缺點，處理水質(zhì)不僅僅在濁度
上有明顯效果，在去除水中有機物方面也有明顯效果，出水的濁度達到O. INTU0而《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-2006)中水的濁度上限為1NTU，很好的滿足出水標(biāo)準(zhǔn)。本發(fā)明的優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)簡單，水頭損失較小，改善運行周期，降低過濾成本，提高過濾效果。


圖I是本發(fā)明的濾池結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是平板濾元的結(jié)構(gòu)示意3為濾框的結(jié)構(gòu)示意4為本發(fā)明的系統(tǒng)流程示意圖
具體實施例方式圖I為本發(fā)明采用的微濾成膜濾池，包括池體2，池體設(shè)有進水ロ 4和出水ロ 7，其特征在于進水ロ 4和出水ロ 7設(shè)置在池體2的同一側(cè)，進水ロ 4處設(shè)有U型進水槽3，U型進水槽3上端與進水ロ 4連通，U型進水槽3下端開ロ，池體2內(nèi)豎直設(shè)有ー組平板濾元5，該平板濾元5的濾液出液管ロ 15通過總濾后水收集槽6與出水ロ 7連接，池體2底部設(shè)有排空ロ I。如圖2中所示，每塊平板濾元包括設(shè)在濾元表面的濾布12，濾布12套在薄板式濾框13外，該薄板式濾框13 —側(cè)設(shè)有濾液收集管14，濾液出液管ロ 15與濾液收集管14連通。該薄板式濾框包括骨架層16，骨架層16兩側(cè)為支撐層17，濾布套在支撐層17タト，骨架層16內(nèi)設(shè)有濾液通道與濾液收集管14連通,濾液出液管ロ 15設(shè)在濾液收集管14上端。圖4為本發(fā)明的系統(tǒng)流程示意圖，如圖所示，硅藻土和活性炭混合覆蓋過濾系統(tǒng)包括濾池18，濾池18的進水口分別通過原水提升泵19與原水入口 20連接，通過在線鋪膜提升泵21與鋪膜箱22連接，通過預(yù)鋪膜提升泵23與鋪膜再循環(huán)箱24連接，濾池18的出水口與清水池25的進水口連接，清水池25的出水ロ又通過提升泵26與濾池18的出水ロ連接，清水池25的出水ロ還通過提升泵27與用戶端28連接。一種硅藻土和活性炭混合覆蓋過濾方法，其特征在于該方法包括以下步驟A、配制濾液，在鋪膜再循環(huán)箱內(nèi)將硅藻土粉末和陰樹脂粉末配成濾液，其濾液的組成為除鹽水中加入硅藻土粉末、活性炭粉末和絮凝劑，濾液質(zhì)量濃度為6-8%，其中絮凝劑含量為O. 05-0. 25mg/L，硅藻土粉末、活性炭粉末的比例優(yōu)選為I O. 95 I. 05 ;B、預(yù)鋪膜，利用提升泵將該濾液通入過濾器進水口，濾液的體積濃度I. 06-1. 08%，濾液由濾池下部的進水口進水，濾液通過U型進水槽進水形成向下水流,經(jīng)濾池底部反射后形成向上水流,對濾池內(nèi)的平板濾元進行預(yù)鋪膜；c、過濾，利用提升泵將原水通入過濾器進水口，由濾池下部的進水口進水,通過U型進水槽進水形成向下水流,經(jīng)濾池底部反射后形成向上水流,利用經(jīng)過預(yù)鋪膜的平板濾元進行過濾，過濾后的水從濾池上部出水口出水。步驟B中，在平板濾元表面的濾布上形成2-4_厚的濾膜，步驟C中，原水由U型進水口進水形成向下水流，經(jīng)濾池底部反射后形成向上水流，經(jīng)過平板濾元表面的濾膜及濾布過濾后，通過骨架層內(nèi)的濾液通道后，由濾液收集管收集濾后水，通過濾液出液管口和總濾后水收集槽連通濾池上部出水口出水。步驟C中，原水經(jīng)提升泵流入過濾器的進水口的同時，鋪膜箱內(nèi)的濾液經(jīng)提升泵流入過濾器的進水口，進行在線鋪膜和原水過濾，經(jīng)過濾的原水從過濾器出水口流入清水池，清水池的水經(jīng)提升泵送給用戶，清水池的水同時經(jīng)提升泵流回過濾器。步驟C中，鋪膜箱的濾液的組成為除鹽水中加入硅藻土粉末、活性炭粉末和絮凝劑，濾液質(zhì)量濃度6-8%，其中絮凝劑含量為O. 05-0. 25mg/L，硅藻土粉末、活性炭粉末之比為I : O. 95 I. 05，濾液與原水的比例取決于處理原水量的多少，若鋪膜未失效，可以少爆膜，多處理原水。本發(fā)明還包括步驟D，清水池的清水經(jīng)提升泵送到濾池的出水口，清水從出水口進水，對平板濾元 上的失效濾膜進行反沖洗。鋪膜再循環(huán)箱內(nèi)的濾液經(jīng)預(yù)鋪膜提升泵流入的濾池進水口，并由濾池的出水口流回鋪膜再循環(huán)箱，完成預(yù)鋪膜；原水經(jīng)原水提升泵流入濾池的進水口，鋪膜箱內(nèi)的濾液經(jīng)在線鋪膜提升泵流入濾池的進水口，進行在線鋪膜和原水過濾；經(jīng)過濾的原水從濾池出水口流入清水池，清水池的水經(jīng)提升泵送給用戶，清水池的水同時經(jīng)提升泵流至濾池的出水口，其作用在于提供濾池的反沖洗水，用于對平板濾元表面已經(jīng)失效的濾膜進行反沖洗。本發(fā)明采用平板濾元，濾板為硅藻土的鋪膜提供了基礎(chǔ)，形成的寬膜使水通透量加大,還有其操作壓力低(一般<0. 2MPa)的特性使過濾周期加長。每個濾板處理水量約Im3A,濾板長700mm，寬20mm，高380mm，根據(jù)處理水量的大小來布置一定數(shù)量的濾板。本發(fā)明采用粒徑40 64um的硅藻土粉末(顆粒細(xì)小，細(xì)膩、滑潤、松散、質(zhì)輕、多孔、吸水、滲透性強，可去除直徑2um以上的顆粒及粒徑在3-7um之間的藻類)，和粒徑10-15 μ m的活性炭粉末?；钚蕴渴欠浅?yōu)良的吸附劑，有無數(shù)細(xì)小孔隙，表面積巨大，生長有大量的微生物，它具有物理吸附和化學(xué)吸附的雙重特性；活性炭對由于水生植物和藻類繁殖產(chǎn)生的色度具有良好的去除效果。本發(fā)明中，鋪膜箱和鋪膜再循環(huán)箱內(nèi)的濾液的組成均為除鹽水中加入普通硅藻土粉末和活性炭粉末，加微量聚合硫酸鋁或聚合硫酸鐵鹽等絮凝劑，絮凝劑濃度約O. 05-0. 25mg/L,濾液質(zhì)量濃度6_8 %，配IL濾液需加總重量為I. 06-1. 08mg的硅藻土混合粉末、活性炭粉末及絮凝劑，其中微量聚合硫酸鋁或聚合硫酸鐵鹽等絮凝劑約
O.05-0. 25mg,娃藻土混合粉末、活性炭粉末的重量比為I : O. 95 I. 05,根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，配IL濾液需加O. 54mg的娃藻土混合粉末、O. 52mg的活性炭粉末以及O. 06mg的聚合硫酸鋁。一般來說，處理100L原水需配1-2. OL濾液。本發(fā)明的濾池采用U型進水槽進水，先是產(chǎn)生向下的水流，經(jīng)池體底部反射后形成向上水流，可以帶起少量沉積在濾池底部的助濾劑，，防止助濾劑在濾池內(nèi)沉積，使得過濾效果更佳。
在沒有特別說明的情況下，文中所有的比例均為重量比。本發(fā)明采用的硅藻土粒徑23-40um，活性炭粒徑10_15 μ m，鋪膜箱的濾液的組成為除鹽水中加入硅藻土粉末、陰離子交換樹脂和絮凝劑，濾液質(zhì)量濃度6-8%，其中絮凝劑
含量約 O. 05-0. 25mg/L。
權(quán)利要求
1.一種硅藻土和活性碳混合覆蓋過濾系統(tǒng)，包括濾池，濾池設(shè)有進水口和出水口，其特征在于進水口和出水口設(shè)置在池體的同一側(cè)，進水口處設(shè)有U型進水槽，U型進水槽上端與進水口連通，U型進水槽下端開口，池體內(nèi)豎直設(shè)有一組平板濾元，該平板濾元的濾液出液管口通過總濾后水收集槽與出水口連接，池體底部設(shè)有排空口，濾池的進水口分別通過原水提升泵與原水入口連接，通過在線鋪膜提升泵與鋪膜箱連接，通過預(yù)鋪膜提升泵與鋪膜再循環(huán)箱連接，濾池的出水口與清水池的進水口連接，清水池的出水口又通過提升泵與濾池的出水口連接，清水池的出水口還通過提升泵與用戶端連接。
2.如權(quán)利要求I所述的硅藻土和活性碳混合覆蓋過濾系統(tǒng)，其特征在于在平板濾元表面的濾布上形成2-4mm厚的硅藻土和活性碳粉末混合濾膜，兩者的比例為I : O. 95 I.05。
3.如權(quán)利要求2所述的過濾系統(tǒng)，其特征在于每塊平板濾元包括設(shè)在濾元表面的濾布，濾布套在薄板式濾框外，該薄板式濾框一側(cè)設(shè)有濾液收集管，濾液出液管口與濾液收集管連通，薄板式濾框包括骨架層，骨架層兩側(cè)為支撐層，濾布套在支撐層外，骨架層內(nèi)設(shè)有濾液通道與濾液收集管連通，濾液出液管口設(shè)在濾液收集管上端。
4.一種硅藻土和活性碳混合覆蓋過濾方法，，其特征在于該方法包括以下步驟A、配制濾液，在鋪膜箱內(nèi)將硅藻土粉末和活性碳粉末配成濾液；B、預(yù)鋪膜，利用提升泵將該濾液通入過濾器進水口，濾液由濾池下部的進水口進水，濾液通過設(shè)在進水口的U型進水槽進水形成向下水流，經(jīng)濾池底部反射后形成向上水流，對濾池內(nèi)的平板濾元進行預(yù)鋪膜；C、過濾，利用提升泵將原水通入過濾器進水口，由濾池下部的進水口進水，通過U型進水槽進水形成向下水流，經(jīng)濾池底部反射后形成向上水流，利用經(jīng)過預(yù)鋪膜的平板濾元進行過濾，過濾后的水從濾池上部出水口出水。
5.如權(quán)利要求4所述的過濾方法，其特征在于步驟B中，在平板濾元表面的濾布上形成2-4mm厚的娃藻土和活性碳粉末混合濾膜。
6.如權(quán)利要求4或5所述的過濾方法，其特征在于步驟C中，原水由U型進水口進水形成向下水流，經(jīng)濾池底部反射后形成向上水流，經(jīng)過平板濾元表面的濾膜及濾布過濾后，通過骨架層內(nèi)的濾液通道后，由濾液收集管收集濾后水，通過濾液出液管口和總濾后水收集槽連通濾池上部出水口出水。
7.如權(quán)利要求4或5所述的過濾方法，其特征在于步驟C中，原水經(jīng)提升泵流入過濾器的進水口的同時，鋪膜箱內(nèi)的濾液經(jīng)提升泵流入過濾器的進水口，即同時進行原水過濾和在線鋪膜，經(jīng)過濾的原水從過濾器出水口流入清水池，清水池的水經(jīng)提升泵送給用戶，清水池的水同時經(jīng)提升泵流回過濾器。
8.如權(quán)利要求4所述的過濾方法，其特征在于該方法還包括步驟D，清水池的清水經(jīng)提升泵送到濾池的出水口，清水從出水口進水，對平板濾元上的失效濾膜進行反沖洗。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種硅藻土和活性炭混合覆蓋過濾系統(tǒng)，其特征在于進水口和出水口設(shè)置在池體的同一側(cè)，進水口處設(shè)有U型進水槽，U型進水槽上端與進水口連通，U型進水槽下端開口，池體內(nèi)豎直設(shè)有一組平板濾元，該平板濾元的濾液出液管口通過總濾后水收集槽與出水口連接，池體底部設(shè)有排空口，濾池的進水口分別通過原水提升泵與原水入口連接，通過在線鋪膜提升泵與鋪膜箱連接，通過預(yù)鋪膜提升泵與鋪膜再循環(huán)箱連接，濾池的出水口與清水池的進水口連接，清水池的出水口又通過提升泵與濾池的出水口連接，清水池的出水口還通過提升泵與用戶端連接。本發(fā)明的優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)簡單，水頭損失較小，改善運行周期，降低過濾成本，提高過濾效果。
文檔編號C02F1/00GK102838182SQ201010185069
公開日2012年12月26日 申請日期2010年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月26日
發(fā)明者張春霖 申請人:上海巴安水務(wù)股份有限公司