一種高效水處理裝置及水處理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了高效水處理裝置及水處理方法，由潛水泵、原水池、管道混合器、污泥池、攪拌機、重介質(zhì)混凝反應(yīng)池、放空管、PAC加藥泵、PAC儲槽、重介質(zhì)回收系統(tǒng)、PAM加藥泵、PAM儲槽、污泥泵、污泥管、消毒劑及化學(xué)清洗劑投加裝置、快速沉淀池、產(chǎn)水或化學(xué)清洗管道、膜池、消毒劑投加管路、超濾膜組件、曝氣系統(tǒng)、凸輪泵、產(chǎn)水或化學(xué)清洗內(nèi)循環(huán)管道、清水池、排污管道組成。原水進入重介質(zhì)混凝反應(yīng)池后進入快速沉淀池，沉淀池底部剩余污泥進入重介質(zhì)回收裝置，回收后的重介質(zhì)重新進入反應(yīng)器中形成循環(huán)?？焖俪恋沓爻鏊M入膜池過濾后進入清水池中消毒。本發(fā)明具有節(jié)約土地使用面積和土建成本，出水水質(zhì)好，運行穩(wěn)定高效，重介質(zhì)可循環(huán)利用，經(jīng)濟性良好的特點。
【專利說明】一種高效水處理裝置及水處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種高效水處理裝置，還涉及一種采用該裝置進行水處理的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在城市供水設(shè)施的擴建和提標(biāo)改造過程中，有兩個問題值得關(guān)注:(1)日益寶貴的城市用地對新擴建設(shè)施用地的限制；(2)老舊水廠對改造技術(shù)的空間限制。這些問題使我們在面對日益增長的供水水量和日益提高的水質(zhì)要求時，迫切需要采用新型高效的水處理技術(shù)。
[0003]傳統(tǒng)混凝沉淀工藝停留時間長(1-1.5h)、占地面積大，已逐漸成為水處理工藝發(fā)展的限制因素。重介質(zhì)混凝沉淀工藝由于在混凝過程添加了可回收性重介質(zhì)，使絮體密度明顯增加，從而可做到快速沉降(10-15min)。特別的，該工藝對懸浮顆粒物具有非常穩(wěn)定高效的去處效果，其出水水質(zhì)明顯好于傳統(tǒng)混凝沉淀工藝。但正如傳統(tǒng)工藝的出水水質(zhì)不可能達標(biāo)一樣，重介質(zhì)混凝沉淀工藝的出水在微生物、大腸桿菌等指標(biāo)上還不能達標(biāo)。作為一種終端水質(zhì)保證和提高手段，超濾(孔徑10-1000埃)膜分離技術(shù)因其低能耗、設(shè)備緊湊和對懸浮顆粒物、細(xì)菌的高截留率，在過去30年中被廣泛用于水處理行業(yè)(R.H.Peiris,M.Jaklewicz, H.Budman, etal.Water Research, 2013, 47:3364 -3374)。針對超濾膜在老舊水廠提標(biāo)改造過程中遇到的空間限制問題，本專利權(quán)人前期已開發(fā)出了一種“以超濾膜為核心集多種凈水技術(shù)于一體的短流程水處理工藝”(ZL 200810242550)。隨著工作的深入，將重介質(zhì)混凝沉淀與超濾工 藝的優(yōu)勢相結(jié)合，開發(fā)出一種全新的水處理工藝無疑較好地符合了當(dāng)前行業(yè)和國家發(fā)展需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種占地面積小，水處理效率高的高效水處理裝置。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種高效水處理裝置，包括進水系統(tǒng)、重介質(zhì)混凝系統(tǒng)、消毒清洗系統(tǒng)和排污裝置，其創(chuàng)新點在于:還包括超濾系統(tǒng)，所述超濾系統(tǒng)包括膜池、超濾膜組件、曝氣系統(tǒng)、凸輪泵、清水池、產(chǎn)水或化學(xué)清洗內(nèi)循環(huán)管道；所述膜池與重介質(zhì)混凝系統(tǒng)連接；所述膜池內(nèi)設(shè)置超濾膜組件，膜池底部設(shè)置有與排污裝置連接的排污閥；所述膜池底部還設(shè)置曝氣管與曝氣系統(tǒng)連接；所述膜池的頂部通過凸輪泵連接清水池，所述膜池還連接產(chǎn)水或化學(xué)清洗管道、產(chǎn)水或化學(xué)清洗內(nèi)循環(huán)管道；
所述進水系統(tǒng)包括潛水泵、原水池、管道混合器；所述原水池內(nèi)設(shè)置潛水泵，潛水泵通過管道混合器與重介質(zhì)混凝反應(yīng)池的入水口連接；所述進水系統(tǒng)還包括PAC儲槽和PAC加藥泵，PAC儲槽通過PAC加藥泵連接管道混合器；
所述重介質(zhì)絮凝系統(tǒng)包括重介質(zhì)混凝反應(yīng)池、重介質(zhì)回收裝置、污泥泵、污泥管和快速沉淀池；所述重介質(zhì)混凝反應(yīng)池的入水口與進水系統(tǒng)連接，出水口與快速沉淀池連接；所述快速沉淀池下端的污泥口連接污泥管，污泥管通過污泥泵連接重介質(zhì)回收裝置；重介質(zhì)回收裝置連接重介質(zhì)混凝反應(yīng)池；
所述消毒清洗系統(tǒng)包括消毒劑及化學(xué)清洗劑投加裝置和消毒劑投加管路；消毒劑及化學(xué)清洗劑投加裝置通過相應(yīng)投加管路與沉淀池、清水池和膜池連接；；
所述排污裝置包括排污管道和污泥池；所述排污管道的一端分別連接重介質(zhì)混凝反應(yīng)池、重介質(zhì)回收裝置、快速沉淀池和膜池，另一端連接污泥池。
[0006]進一步的，所述重介質(zhì)混凝反應(yīng)池設(shè)置有快速混合池、重介質(zhì)絮凝池和熟化池三個池，每個池內(nèi)均設(shè)置有攪拌器，每個池底部均設(shè)置有放空管；所述快速混合池、重介質(zhì)絮凝池和熟化池按照水流方向從前之后依次設(shè)置；所述重介質(zhì)絮凝系統(tǒng)還包括PAM儲槽和PAM加藥泵，所述PAM儲槽通過PAM加藥泵與重介質(zhì)混凝反應(yīng)池。
[0007]進一步的，所述重介質(zhì)回收裝置主要由高速解絮機、水力旋流器或/和磁分離機構(gòu)成。
[0008]進一步的，所述的快速沉淀池為單層斜板或單層斜管或雙層斜板或雙層斜管沉淀池。
[0009]進一步的，所述的快速沉淀池還可視處理水質(zhì)和規(guī)模設(shè)置刮泥機或吸泥機。
[0010]進一步的，所述消毒劑及化學(xué)清劑投加裝置包括消毒劑儲罐、酸清洗液儲罐、堿清洗液儲罐和相應(yīng)的加藥泵、閥和管路。
[0011 ] 進一步的，所述曝氣系統(tǒng)的布?xì)獠捎枚嗫坠堋?br> [0012]本發(fā)明還提供一種采用高效水處理裝置的水處理工藝，針對當(dāng)前飲用水供水環(huán)節(jié)中保質(zhì)保量需求而開發(fā)出的一種高效快速的重介質(zhì)混凝沉淀/超濾水處理工藝，包括進水工序、重介質(zhì)混凝沉淀工序、超濾工序和消毒清洗工序:` (1)進水工序:原水池內(nèi)的源水經(jīng)潛水泵被泵入重介質(zhì)混凝反應(yīng)池中，其間，PAC儲槽內(nèi)的PAC通過加藥泵在管道混合器中與原水進行混合(按5-25 mg/L的濃度進行投加)；
(2)重介質(zhì)混凝沉淀工序:原水在重介質(zhì)混凝反應(yīng)池中在攪拌條件下依次進行快速混合步驟、重介質(zhì)絮凝步驟和熟化步驟，所述快速混合步驟的攪拌速度為250-300 r/min，所述重介質(zhì)絮凝步驟的攪拌速度為100-200 r/min，所述熟化步驟的攪拌速度為50-100 r/min,熟化過程中加入PAM(按0.2-lmg/L的濃度進行投加)，熟化后進入快速沉淀池；重介質(zhì)混凝反應(yīng)池底部的污泥經(jīng)排污管道排入污泥池；快速沉淀池底部的污泥通過污泥泵泵入重介質(zhì)回收裝置回收重介質(zhì)，回收后的重介質(zhì)通過管道重新進入反應(yīng)器中，形成循環(huán)，污泥通過排污管道進入污泥池；
(3)超濾工序:快速沉淀池的上清液進入膜池，經(jīng)過膜池內(nèi)的超濾膜組件過濾，通過凸輪泵產(chǎn)水進入清水池，超濾過程中，由曝氣系統(tǒng)進行氣洗；膜池底部污泥經(jīng)排污管道排入污水池；；
(4)消毒清洗工序:消毒劑及化學(xué)清洗劑投加裝置對所處理水和膜組件進行消毒和清洗。。
[0013]本發(fā)明水處理工藝中，與重介質(zhì)結(jié)合形成的絮體沉降迅速，通過物理(增加絮體密度)和化學(xué)(使絮體脫穩(wěn))雙重作用促進絮凝沉淀過程的快速完成，工藝上向流流速可達40m/h以上(根據(jù)選用重介質(zhì)的種類而定)。這意味著同等供水量下的混凝沉淀設(shè)備規(guī)模僅為當(dāng)前工藝的1/3左右，這對供水量巨大的自來水廠而言，資源集約化利用的意義重大。重介質(zhì)混凝沉淀出水采用超濾工藝進行處理，從而保證了出水水質(zhì)，尤其在去除大腸桿菌、解決“兩蟲”問題上優(yōu)勢明顯。
[0014]進一步的，所述步驟(2)中重介質(zhì)粉密度介于3-5 g/cm3，顆粒大小為200-400目，其主要成分為Fe3O4, Fe3O4含量大于60% ;針對長江下游水源水時，重介質(zhì)混凝沉淀使用的高分子助凝劑為陽離子型聚丙烯酰胺，用量為0.1-1 mg/L ;所述步驟(4)中消毒劑投加系統(tǒng)可投加液氯或臭氧，若水源水中微生物或藻類較多，還可在快速沉淀池中進行前投加。
[0015]本發(fā)明的有益效果:
1、本發(fā)明工藝流程短，設(shè)備少，體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，可大大節(jié)約用地。
[0016]2、本發(fā)明水處理效果的穩(wěn)定性更強，面對季節(jié)性水質(zhì)變化和突發(fā)性環(huán)境污染事故可做到快速處理，緩解供水帶來的恐慌。
[0017]3、采用本發(fā)明的設(shè)備和工藝可減少絮凝劑投加量，可減少水中Al3+、Fe3+殘留，節(jié)約藥劑成本。
[0018]4、增設(shè)超濾系統(tǒng)，超濾工藝為純物理過程，對細(xì)菌、大腸桿菌的高效去除意味著消毒劑投加量的降低，從而水中的消毒副產(chǎn)物(DBP )減少，有助于水質(zhì)提高。
[0019]5、增加重介回收裝置，重介質(zhì)可循環(huán)利用，連續(xù)穩(wěn)定高效運行，經(jīng)濟性良好。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明的工藝流程示意圖；
圖2為本發(fā)明的重介質(zhì)投加量對混凝沉淀工藝出水濁度及CODfc去除率的影響(PAC: 10mg/L ；PAM:0.1 mg/L)；·
圖3為本發(fā)明的PAC投加量對混凝沉淀工藝出水濁度及CODfc去除率的影響(重介質(zhì):100mg/L ；PAM:0.I mg/L)；
圖4為本發(fā)明的PAM投加量對混凝沉淀工藝出水濁度及CODfc去除率的影響(重介質(zhì):100mg/L ；PAC:10 mg/L)；
圖5為本發(fā)明的不同助凝劑類型在低用量下(0.lmg/L)對NTMP的影響；
圖6為本發(fā)明的不同助凝劑類型在較高用量下(lmg/L)對NTMP的影響。
[0021]圖7為本發(fā)明的跨膜壓差(TMP)隨運行時間的變化。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作詳細(xì)說明。
[0023]參照圖1，一種高效水處理裝置，由進水系統(tǒng)、重介質(zhì)混凝系統(tǒng)、超濾系統(tǒng)、消毒清洗系統(tǒng)和排污裝置組成，包括潛水泵1、原水池2、管道混合器3、污泥池4、攪拌機5、重介質(zhì)混凝反應(yīng)池6、放空管7、PAC加藥泵8、PAC儲槽9、重介質(zhì)回收系統(tǒng)10、PAM加藥泵11、PAM儲槽12、污泥泵13、污泥管14、消毒劑及化學(xué)清洗劑投加裝置15、快速沉淀池16、產(chǎn)水或化學(xué)清洗管道17、膜池18、消毒劑投加管路19、超濾膜組件20、曝氣系統(tǒng)21、凸輪泵22、產(chǎn)水或化學(xué)清洗內(nèi)循環(huán)管道23、清水池24和排污管道25。
[0024]進水系統(tǒng)包括潛水泵1、原水池2、管道混合器3 ;原水池2內(nèi)設(shè)置潛水泵1，潛水泵I通過管道混合器3與重介質(zhì)混凝反應(yīng)池6的入水口連接；進水系統(tǒng)還包括PAC儲槽9和PAC加藥泵8，PAC儲槽9通過PAC加藥泵8連接管道混合器3 ；重介質(zhì)絮凝系統(tǒng)包括重介質(zhì)混凝反應(yīng)池6、重介質(zhì)回收裝置10、污泥泵13、污泥管14和快速沉淀池16 ;重介質(zhì)混凝反應(yīng)池6的入水口與進水系統(tǒng)連接，出水口與快速沉淀池16連接；快速沉淀池16下端的污泥口連接污泥管14，污泥管14通過污泥泵13連接重介質(zhì)回收裝置10 ;重介質(zhì)回收裝置10連接重介質(zhì)混凝反應(yīng)池6 ;重介質(zhì)混凝反應(yīng)池6設(shè)置有快速混合池、重介質(zhì)絮凝池和熟化池三個池，每個池內(nèi)均設(shè)置有攪拌器5，每個池底部均設(shè)置有放空管7 ;快速混合池、重介質(zhì)絮凝池和熟化池按照水流方向從前之后依次設(shè)置；重介質(zhì)絮凝系統(tǒng)還包括PAM儲槽12和PAM加藥泵11，PAM儲槽12通過PAM加藥泵11與重介質(zhì)混凝反應(yīng)池6連接。重介質(zhì)回收裝置10主要由高速解絮機、水力旋流器或/和磁分離機構(gòu)成。
[0025]超濾系統(tǒng)包括膜池18、超濾膜組件20、曝氣系統(tǒng)21、凸輪泵22、清水池24;膜池18與重介質(zhì)混凝系統(tǒng)連接；膜池18內(nèi)設(shè)置超濾膜組件20，膜池18底部設(shè)置有與排污裝置連接的排污閥；膜池18底部還設(shè)置曝氣管與曝氣系統(tǒng)21連接；膜池18的頂部通過凸輪泵22連接清水池24，膜池18還連接產(chǎn)水或化學(xué)清洗管道17、產(chǎn)水或化學(xué)清洗內(nèi)循環(huán)管道23。
[0026]消毒清洗系統(tǒng)包括消毒劑及化學(xué)清洗劑投加裝置15和消毒劑投加管路19 ;消毒劑及化學(xué)清洗劑投加裝置15通過消毒劑投加管路19和產(chǎn)水或化學(xué)清洗管道17與清水池24、快速沉淀池16和膜池18連接；消毒劑及化學(xué)清劑投加裝置15包括消毒劑儲罐151、酸清洗液儲罐152、堿清洗液儲罐153和相應(yīng)的加藥泵、閥和管路。
[0027]所述排污裝置包括排污管道25和污泥池4 ;排污管道25的一端分別連接重介質(zhì)混凝反應(yīng)池6、重介質(zhì)回收裝置10、快速沉淀池16和膜池18，另一端連接污泥池4。
[0028]采用高效水處理裝置處理水的步驟為:
(1)進水工序:原水池2內(nèi)的 源水經(jīng)潛水泵I被泵入重介質(zhì)混凝反應(yīng)池6中，其間，PAC儲槽9內(nèi)的PAC通過加藥泵在管道混合器3中與原水進行混合，PAC按5-25 mg/L的濃度進行投加；
(2)重介質(zhì)混凝沉淀工序:原水在重介質(zhì)混凝反應(yīng)池6中在攪拌條件下依次進行快速混合步驟、重介質(zhì)絮凝步驟和熟化步驟，所述快速混合步驟的攪拌速度為250-300 r/min,所述重介質(zhì)絮凝步驟的攪拌速度為100-200 r/min，所述熟化步驟的攪拌速度為50-100 r/min，熟化過程中加入PAM，按0.2-lmg/L的濃度進行投加，熟化后進入快速沉淀池16 ;重介質(zhì)混凝反應(yīng)池6底部的污泥經(jīng)排污管道25排入污泥池4 ;快速沉淀池16底部的污泥通過污泥泵13泵入重介質(zhì)回收裝置10回收重介質(zhì)，回收后的重介質(zhì)通過管道重新進入反應(yīng)器中，形成循環(huán)，污泥通過排污管道25進入污泥池4 ；
(3)超濾工序:快速沉淀池16的上清液進入膜池18，經(jīng)過膜池18內(nèi)的超濾膜組件20過濾，通過凸輪泵22產(chǎn)水進入清水池24，超濾過程中，由曝氣系統(tǒng)21進行氣洗；膜池18底部污泥經(jīng)排污管道25排入污水池4 ；
(4)消毒清洗工序:消毒劑及化學(xué)清洗劑投加裝置10對所處理水和膜組件進行消毒和清洗。
[0029]其中，重介質(zhì)粉密度介于3-5 g/cm3，顆粒大小為200-400目，其主要成分為Fe3O4,Fe3O4含量大于60% ;針對長江下游水源水時，絮凝劑PAC投加量為0_25 mg/L ;重介質(zhì)混凝沉淀使用的高分子助凝劑為陰/陽/非離子型聚丙烯酰胺，用量為0-1 mg/L ;快速沉淀池16可為單層斜板(或斜管)或雙層斜板(或斜管)沉淀池，視進水水質(zhì)和處理規(guī)模還可增設(shè)刮、吸泥機。[0030]作為本發(fā)明的【具體實施方式】，曝氣系統(tǒng)21的布?xì)獠捎枚嗫坠堋?br> [0031]作為本發(fā)明的【具體實施方式】，消毒劑投加系統(tǒng)可投加液氯或臭氧，若水源水中微生物或藻類較多，還可在快速沉淀池16中進行前投加。
[0032]作為本發(fā)明的【具體實施方式】，來自重介質(zhì)混凝反應(yīng)池6、重介質(zhì)回收裝置10、快速沉淀池16和膜池18中的排污納入排污管道25中進入污泥池4。
[0033]為便于對本發(fā)明進一步理解，下面通過【具體實施方式】進行說明。
[0034]實施例1
在所述水處理工藝運行中，重介質(zhì)混凝沉淀階段如果添加過量磁粉、PAC和PAM，不但會造成運行成本增加，還會加重膜污染。磁粉、PAC和PAM的投加量因水源水質(zhì)不同也存在差異。這里以長江下游段取水(原水濁度:50-100 NTU，CODsfa:2-4 mg/L)為例，如圖2、圖3和圖4所示，重介質(zhì)混凝沉淀階段(過程停留時間IOmin)的磁粉、PAC和PAM投加量分別為100 mg/LUO mg/L (以液體聚合AlCl3計，P =1.24g/ml)和0.1 mg/L較為適宜，此時，重介質(zhì)混凝沉淀出水的濁度去除率約99% (可低于I NTU)，同時CODsfa去除率約40% (約為
1.2-2.4 mg/L)。雖然增加磁粉和PAM均對濁度和CODsfa有進一步降低，但十分有限。此外，如果PAC投加過量，還可能導(dǎo)致產(chǎn)水濁度上升。值得一提的是，若使用常規(guī)絮凝沉淀過程，PAC的投加量需達到20 mg/L，停留時間為1.5h左右，其出水濁度僅約3NTU，這體現(xiàn)了重介質(zhì)混凝沉淀在藥劑投加上的節(jié)約性。
[0035]實施例2
為考察所述水處理工藝使用高分子助凝劑種類和投加量對膜污染的影響，這里選用了三種常見高分子絮凝劑:陽離子型聚丙烯酰胺(CPAM)，非離子型聚丙烯酰胺(PAM)和陰離子型聚丙烯酰胺(APAM)。重介質(zhì)和絮凝劑聚鋁(PAC)投加量采用實施例1中的優(yōu)選投加量，分別為100mg/L和10mg/L。膜通量`運行通量為20 LnT2IT1,運行時間為24h。因高分子助凝劑種類和投加量不同而造成的無量綱跨膜壓差(NTMP= ΔΡ/Δ Ptl)變化如圖5和圖6所示:與僅投加PAC相比，CPAM投加后有助于降低膜污染，而APAM投加后反而會增加膜污染。對PAM而言，投加量為0.lmg/L時會降低膜污染，但投加量為lmg/L時，膜污染顯著上升。較優(yōu)的，在所述工藝中應(yīng)當(dāng)選擇CPAM作為高分子絮凝劑，投加量為0.lmg/L，且應(yīng)盡可能減少投加量。
[0036]為考察連續(xù)運行中膜污染狀況，試驗選用助凝劑為CPAM，投加量為0.lmg/L, PAC和重介質(zhì)投加量分別為10mg/L和100mg/L。膜運行通量為20 LnT2IT1,每個周期為40min。反洗方式為氣水反洗，水洗強度為SOLnT2IT1,氣洗強度為50m3/ (m2膜池.h)，各60s。在30天運行期間內(nèi)，如圖7所示，跨膜壓差(TMP)日均增長僅為0.1 kPa左右，TMP在運行后期基本可穩(wěn)定在8.5kPa左右，這完全可滿足實際生產(chǎn)的需要。
[0037]實施例3
表1:重介質(zhì)混凝沉淀/超濾水處理工藝關(guān)鍵出水水質(zhì)指標(biāo)
【權(quán)利要求】
1.一種高效水處理裝置，包括進水系統(tǒng)、重介質(zhì)混凝系統(tǒng)、消毒清洗系統(tǒng)和排污裝置，其特征在于:還包括超濾系統(tǒng)，所述超濾系統(tǒng)包括膜池、超濾膜組件、曝氣系統(tǒng)、凸輪泵、清水池、產(chǎn)水或化學(xué)清洗內(nèi)循環(huán)管道；所述膜池與重介質(zhì)混凝系統(tǒng)連接；所述膜池內(nèi)設(shè)置超濾膜組件，膜池底部設(shè)置有與排污裝置連接的排污閥；所述膜池底部還設(shè)置曝氣管與曝氣系統(tǒng)連接；所述膜池的頂部通過凸輪泵連接清水池，所述膜池還連接產(chǎn)水或化學(xué)清洗管道、產(chǎn)水或化學(xué)清洗內(nèi)循環(huán)管道； 所述進水系統(tǒng)包括潛水泵、原水池、管道混合器；所述原水池內(nèi)設(shè)置潛水泵，潛水泵通過管道混合器與重介質(zhì)混凝反應(yīng)池的入水口連接；所述進水系統(tǒng)還包括PAC儲槽和PAC加藥泵，PAC儲槽通過PAC加藥泵連接管道混合器。
2.所述重介質(zhì)絮凝系統(tǒng)包括重介質(zhì)混凝反應(yīng)池、重介質(zhì)回收裝置、污泥泵、污泥管和快速沉淀池；所述重介質(zhì)混凝反應(yīng)池的入水口與進水系統(tǒng)連接，出水口與快速沉淀池連接；所述快速沉淀池下端的污泥口連接污泥管，污泥管通過污泥泵連接重介質(zhì)回收裝置；重介質(zhì)回收裝置連接重介質(zhì)混凝反應(yīng)池；重介質(zhì)混凝反應(yīng)池設(shè)置有快速混合池、重介質(zhì)絮凝池和熟化池三個池，每個池內(nèi)均設(shè)置有攪拌器，每個池底部均設(shè)置有放空管；所述快速混合池、重介質(zhì)絮凝池和熟化池按照水流方向從前之后依次設(shè)置；所述重介質(zhì)絮凝系統(tǒng)還包括PAM儲槽和PAM加藥泵，所述PAM儲槽通過PAM加藥泵與重介質(zhì)混凝反應(yīng)池； 所述消毒清洗系統(tǒng)包括消毒劑及化學(xué)清洗劑投加裝置和消毒劑投加管路；消毒劑及化學(xué)清洗劑投加裝置通過相應(yīng)投加管路與沉淀池、清水池和膜池連接； 所述排污裝置包括排污管道和污泥池；所述排污管道的一端分別連接重介質(zhì)混凝反應(yīng)池、重介質(zhì)回收裝置、快速沉淀池和膜池，另一端連接污泥池。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效水處理裝置，其特征在于:所述重介質(zhì)混凝反應(yīng)池設(shè)置有快速混合池、重介質(zhì)絮凝池和熟化池三個池，每個池內(nèi)均設(shè)置有攪拌器，每個池底部均設(shè)置有放空管；所述快速混合池、重介質(zhì)絮凝池和熟化池按照水流方向從前之后依次設(shè)置；所述重介質(zhì)絮凝系統(tǒng)還包括PAM儲槽和PAM加藥泵，所述PAM儲槽通過PAM加藥泵與重介質(zhì)混凝反應(yīng)池。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高效水處理裝置，其特征在于:所述重介質(zhì)回收裝置主要由高速解絮機、水力旋流器或/和磁分離機構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高效水處理裝置，其特征在于:所述的快速沉淀池為單層斜板或單層斜管或雙層斜板或雙層斜管沉淀池。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種高效水處理裝置，其特征在于:所述的快速沉淀池還可視處理水質(zhì)和規(guī)模設(shè)置刮泥機或吸泥機。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效水處理裝置，其特征在于:所述消毒劑及化學(xué)清劑投加裝置包括消毒劑儲罐、酸清洗液儲罐、堿清洗液儲罐和相應(yīng)的加藥泵、閥和管路。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效水處理裝置，其特征在于:所述曝氣系統(tǒng)的布?xì)獠捎枚嗫坠堋?br> 9.一種采用權(quán)利要求1所述的高效水處理裝置的水處理方法，其特征在于:包括進水工序、重介質(zhì)混凝沉淀工序、超濾工序和消毒清洗工序: (I)進水工序:原水池內(nèi)的源水經(jīng)潛水泵被泵入重介質(zhì)混凝反應(yīng)池中，其間，PAC儲槽內(nèi)的PAC通過加藥泵在管道混合器中與原水進行混合，PAC按5-25 mg/L的濃度進行投加；(2)重介質(zhì)混凝沉淀工序:原水在重介質(zhì)混凝反應(yīng)池中在攪拌條件下依次進行快速混合步驟、重介質(zhì)絮凝步驟和熟化步驟，所述快速混合步驟的攪拌速度為250-300 r/min，所述重介質(zhì)絮凝步驟的攪拌速度為100-200 r/min，所述熟化步驟的攪拌速度為50-100 r/min,熟化過程中加入PAM，按0.2-lmg/L的濃度進行投加，熟化后進入快速沉淀池；重介質(zhì)混凝反應(yīng)池底部的污泥經(jīng)排污管道排入污泥池；快速沉淀池底部的污泥通過污泥泵泵入重介質(zhì)回收裝置回收重介質(zhì)，回收后的重介質(zhì)通過管道重新進入反應(yīng)器中，形成循環(huán)，污泥通過排污管道進入污泥池； (3)超濾工序:快速沉淀池的上清液進入膜池，經(jīng)過膜池內(nèi)的超濾膜組件過濾，通過凸輪泵產(chǎn)水進入清水池，超濾過程中，由曝氣系統(tǒng)進行氣洗；膜池底部污泥經(jīng)排污管道排入污水池； (4)消毒清洗工序:消毒劑及化學(xué)清洗劑投加裝置對所處理水和膜組件進行消毒和清洗。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的采用高效水處理裝置的水處理工藝，其特征在于:所述步驟(2)中重介質(zhì)粉密度介于3-5 g/cm3，顆粒大小為200-400目，其主要成分為Fe3O4, Fe3O4含量大于60% ;針對長江下游水源水時，重介質(zhì)混凝沉淀使用的高分子助凝劑為陽離子型聚丙烯酰胺，用量為0.1-1 mg/L ;所述步驟(4)中消毒劑投加系統(tǒng)可投加液氯或臭氧，若水源水中微生物或藻類較 多，還可在快速沉淀池中進行前投加。
【文檔編號】C02F1/56GK103739124SQ201410034155
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月24日
【發(fā)明者】楊志宏, 范青如, 馮金榮, 梅從明, 秦愛冬, 賈伯林, 吳紅輝, 楊雪峰, 張振華, 陳曉丹, 夏存娟 申請人:太平洋水處理工程有限公司