一種用于水處理的一體化裝置及其處理工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明提供了一種用于水處理的一體化裝置及其處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]超濾技術(shù)能有效截留水中的細(xì)小懸浮物、膠體、大分子化合物等雜質(zhì)，同時(shí)能徹底去除“兩蟲”等病原微生物，解決飲用水的生物安全性和化學(xué)安全性問題，因而其在飲用水處理領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。然而，超濾作為純粹的物理過濾方式，受限于超濾膜的孔徑大小，對小分子污染物的去除能力較低;另外，超濾膜污染問題也是制約超濾技術(shù)推廣應(yīng)用的一個(gè)重要因素。
[0003]目前自來水廠傳統(tǒng)的水處理工藝難以應(yīng)對氨氮突發(fā)性超標(biāo)和藻類暴發(fā)的水源水。水體中的氨氮以銨鹽(NH/)或游離氨(NH3)的形式存在，超濾膜無法截留這些小分子，因而需要將超濾與能夠有效去除氨氮的工藝相組合，合理發(fā)揮不同工藝的互補(bǔ)作用，以有效提高工藝出水水質(zhì)，保障飲用水安全;雖然超濾膜的微小孔徑能夠高效截留水體中的微生物，保證出水的生物安全性，但是，被超濾膜所截留的微生物易附著在超濾膜表面并釋放代謝產(chǎn)物，導(dǎo)致通量下降或壓差升高，從而加劇超濾膜污染，降低超濾進(jìn)水微生物含量是降低超濾膜污染加劇風(fēng)險(xiǎn)較為有效的方法。
[0004]此外，超濾長期運(yùn)行過程中，需要定期進(jìn)行恢復(fù)性清洗。但傳統(tǒng)的反沖洗不能使產(chǎn)水率有效恢復(fù)，頻繁的化學(xué)藥劑浸泡、清洗會(huì)縮短超濾膜的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對以上不足之處，提供了一種用于水處理的一體化裝置及其處理工藝。
[0006]本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的方案是一種用于水處理的一體化裝置，包括進(jìn)水口01與出水口 02，所述進(jìn)水口 01與出水口 02之間經(jīng)管路依次連接有超聲波預(yù)處理單元、混凝單元、沉淀單元、加藥單元、超濾單元、消毒單元，所述超聲波預(yù)處理單元與混凝單元之間設(shè)有靜態(tài)混合器Cl，所述加藥單元與超濾單元之間設(shè)有靜態(tài)混合器C2。
[0007]進(jìn)一步的，所述加藥單元包括用于涂膜時(shí)投加涂膜材料的計(jì)量栗B1、計(jì)量栗B2。
[0008]進(jìn)一步的，所述超濾單元的內(nèi)部包括并聯(lián)設(shè)置的超濾膜組件D1、超濾膜組件D2、超濾膜組件D3、超濾膜組件D4。
[0009]進(jìn)一步的，所述超濾單元的內(nèi)部還設(shè)有超聲輔助清洗裝置，所述超聲輔助清洗裝置內(nèi)部設(shè)有兩個(gè)超聲波換能器N，聲強(qiáng)為1800-2500W/m2。
[0010]進(jìn)一步的，所述超濾單元經(jīng)超濾產(chǎn)水管M與消毒單元連接，所述超濾產(chǎn)水管M上還設(shè)有回流至超濾單元的水力清洗管道K，所述超濾單元外部還連接有用于超濾單元在恢復(fù)性清洗時(shí)排放濃水的排水槽G，所述排水槽G上還設(shè)有用于將含使用后的涂膜材料的濃水回流至混凝單元中強(qiáng)化混凝和吸附效果的回水管H，所述回水管H上設(shè)有第九閥門。
[0011]進(jìn)一步的，所述進(jìn)水口01與超聲波預(yù)處理單元之間設(shè)有第一閥門，所述超聲波預(yù)處理單元與靜態(tài)混合器Cl之間設(shè)有第二閥門，所述混凝單元與沉淀單元之間設(shè)有第三閥門，所述沉淀單元與加藥單元之間設(shè)有第四閥門，所述超濾膜組件Dl所在的并聯(lián)管路上設(shè)有第五閥門，所述超濾膜組件D2所在的并聯(lián)管路上設(shè)有第六閥門，所述超濾膜組件D3所在的并聯(lián)管路上設(shè)有第七閥門，所述超濾膜組件D4所在的并聯(lián)管路上設(shè)有第八閥門。
[0012]進(jìn)一步的，所述進(jìn)水口01還經(jīng)超越管線a通往靜態(tài)混合器Cl，所述混凝單元還經(jīng)超越管線b通往加藥單元，所述超越管線a上設(shè)有第十閥門，所述超越管線b上設(shè)有第十一閥門、第十二閥門。
[0013]進(jìn)一步的，所述涂膜材料為沸石粉，規(guī)格為40-200目，針對的超濾膜的孔徑范圍為20-50 nm，涂膜率大于0.55g/m2。
[OOM]進(jìn)一步的，所述超聲波預(yù)處理單元的超聲頻率為20_100kHz，在高藻期，其功率密度為0.02-0.04ff/mL，在低溫低濁期，其功率密度為0.5-2.0W/mL。
[0015]一種用于水處理的一體化裝置的處理工藝，按以下步驟進(jìn)行:
(1)首先通過計(jì)量栗BI向沉后水中投加涂膜材料并通過靜態(tài)混合器C2混勻，一定量的含涂膜材料的沉后水快速通過超濾膜組件的超濾膜，在超濾膜的表面形成一層預(yù)涂層；
(2)制水流程中，原水先經(jīng)超聲波預(yù)處理單元的超聲輻照處理一定時(shí)間后進(jìn)行混凝、沉淀，沉淀單元出水通過加藥單元中的計(jì)量栗B2仍然被連續(xù)不斷地投加一定量的涂膜材料，經(jīng)靜態(tài)混合器C2后通過已涂膜的超濾膜組件進(jìn)行處理，超濾膜出水經(jīng)消毒單元處理后供給用戶使用；
(3)制水流程結(jié)束后進(jìn)行清洗流程，采用水力清洗和超聲波輔助清洗的方式對超濾膜的過濾性能進(jìn)行恢復(fù)，由水力清洗管道K進(jìn)水清洗，超聲波換能器N產(chǎn)生的超聲波在水中的空化作用形成大量氣泡清除超濾膜表面的污染物，由排水槽G排濃水或濃水經(jīng)回水管H回流至混凝單元中。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
1、通過混凝前對原水進(jìn)行超聲波預(yù)處理，利用超聲波在水中的空化作用對水中的污染物進(jìn)行一定程度的分解、殺死藻細(xì)胞等微生物;此外，超聲波作用下，水中膠體的熱運(yùn)動(dòng)加快，能夠有效強(qiáng)化后續(xù)混凝的效果，對低溫低濁水有較好的應(yīng)對能力。
[0017]2、采用對氨氮具有較好吸附能力的沸石粉構(gòu)建的超濾預(yù)涂膜工藝不僅對高氨氮進(jìn)水有較好的應(yīng)對能力，還能有效改善超濾膜的過濾性能;在制水過程中向超濾進(jìn)水不斷投加一定的沸石粉能夠有效強(qiáng)化對氨氮的去除效果，還能通過不斷形成新的疏松涂層達(dá)到減緩跨膜壓差(TMP)增長的目的。
[0018]3、采用超聲波來強(qiáng)化超濾膜的水力清洗，其空化作用產(chǎn)生的大量氣泡能夠有效提高超濾膜清洗效率、有效減緩濃差極化、更加徹底地清除超濾膜表面的污染物，從而有效恢復(fù)超濾膜的過濾性能、延長超濾膜的使用壽命。
[0019]4、通過將使用后的涂膜材料回流進(jìn)入混凝單元，使沸石粉得以再利用，同時(shí)能夠有效強(qiáng)化混凝的效果。
[0020]5、超越管線的使用、超濾膜組件的多組并聯(lián)形式，能夠有效避免突發(fā)情況的發(fā)生:采用連續(xù)運(yùn)行模式，設(shè)置四組超濾膜組件并聯(lián)，各組的水力清洗時(shí)間錯(cuò)開，輪流進(jìn)行清洗，當(dāng)其中一組超濾膜組件因清洗或維修停運(yùn)時(shí)，正常運(yùn)行的幾組承受停運(yùn)超濾膜組件的進(jìn)水，使工藝整體的處理水量恒定。
【附圖說明】
[0021]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明專利進(jìn)一步說明。
[0022]圖1為該發(fā)明的工作原理圖；
圖中:
O 1-進(jìn)水口 01; 02-出水口 02; C 1-靜態(tài)混合器CI ； C2-靜態(tài)混合器C2 ； B 1-計(jì)量栗BI ； B2-計(jì)量栗B2; Dl-超濾膜組件Dl; D2-超濾膜組件D2; D3-超濾膜組件D3; D4-超濾膜組件D4; N-超聲波換能器N;M-超濾產(chǎn)水管M;K-水力清洗管道K;G-排水槽G;H-回水管H;a-超越管線a;b-超越管線b ； 1-超聲波預(yù)處理單元;2-混凝單元;3-沉淀單元;4-加藥單元;5-超濾單元;6-消毒單兀;7-第一閥門；8-第二閥門；9-第二閥門；I O-第四閥門；11-第五閥門；12-第六閥門；13-第七閥門；14-第八閥門；15-第九閥門；16-第十閥門；17-第十一閥門；18-第十二閥門。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0024]如圖1所示，一種用于水處理的一體化裝置，包括進(jìn)水口01與出水口 02，所述進(jìn)水口01與出水口 02之間經(jīng)管路依次連接有超聲波預(yù)處理單元1、混凝單元2、沉淀單元3、加藥單元4、超濾單元5、消毒單元6，所述超聲波預(yù)處理單元與混凝單元之間設(shè)有靜態(tài)混合器Cl，所述加藥單元與超濾單元之間設(shè)有靜態(tài)混合器C2，可處理氨氮含量為0.6-3.0mg/L以及藻密度大于16個(gè)/L的微污染原水。
[0025]在本實(shí)施例中，所述加藥單元包括用于涂膜時(shí)投加涂膜材料的計(jì)量栗B1、計(jì)量栗B2o
[0026]在本實(shí)施例中，所述超濾單元的內(nèi)部包括并聯(lián)設(shè)置的超濾膜組件Dl、超濾膜組件D2、超濾膜組件D3、超濾膜組件D4。
[0027]在本實(shí)施例中，所述超濾單元的內(nèi)部還設(shè)有超聲輔助清洗裝置，所述超聲輔助清洗裝置內(nèi)部設(shè)有兩個(gè)超聲波換能器N，聲強(qiáng)為1800-2500W/m2，防止超聲對超濾膜的破壞。
[0028]在本實(shí)施例中，所述超濾單元經(jīng)超濾產(chǎn)水管M與消毒單元連接，所述超濾產(chǎn)水管M上還設(shè)有回流至超濾單元的水力清洗管道K，所述超濾單元外部還連接有用于超濾單元在恢復(fù)性清洗時(shí)排放濃水的排水槽G，所述排水槽G上還設(shè)有用于將含使用后的涂膜材料的濃水回流至混凝單元中強(qiáng)化混凝和吸附效果的回水管H，所述回水管H上設(shè)有第九閥門15。
[0029]在本實(shí)施例中，所述進(jìn)水口01與超聲波預(yù)處理單元之間設(shè)有第一閥門7，所述超聲波預(yù)處理單元與靜態(tài)混合器Cl之間設(shè)有第二閥門8，所述混凝單元與沉淀單元之間設(shè)有第三閥門9，所述沉淀單