以超濾為核心的集成凈水裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及給水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種適用于城鎮(zhèn)供水的以超濾為核心的集成凈水裝置，該裝置包括調(diào)流閥、絮凝沉淀池、水泵、多介質(zhì)過濾器、紫外消毒器、超濾膜組件和控制系統(tǒng)，原水經(jīng)過所述調(diào)流閥后，進入所述絮凝沉淀池進行絮凝反應(yīng)和沉淀，再由所述水泵增壓后進入所述多介質(zhì)過濾器，過濾后的出水經(jīng)過所述紫外消毒器滅菌后進入所述超濾膜組件，超濾凈化后的出水經(jīng)消毒后進入產(chǎn)水箱，產(chǎn)水箱的出水即可作為優(yōu)質(zhì)飲用水。該裝置能夠有效凈化不同種類的微污染水源水，獲得優(yōu)質(zhì)飲用水，緩解膜污染。
【專利說明】
以超濾為核心的集成凈水裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及給水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種適用于城鎮(zhèn)供水的以超濾為核心的集成凈水裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]超濾屬于第三代飲用水處理工藝，能夠解決第一、第二代工藝無法解決的“兩蟲”、藻類大量繁殖、水體微生物穩(wěn)定性突變等飲用水安全問題，該技術(shù)能徹底濾除水中的濁度和病原微生物，有效截留膠體、大分子化合物、藻類等雜質(zhì)，并且保留水中原有的微量元素和礦物質(zhì)，目前超濾技術(shù)在解決飲用水安全問題的應(yīng)用越來廣泛。
[0003]但是，超濾作為純粹的物理過濾方式，限于其膜孔徑的大小，其對中、小分子量有機物、氨氮、溶解性固體等的去除能力較低，因此，應(yīng)有針對性地開發(fā)出相應(yīng)的超濾前處理和后處理措施;另外，超濾膜污染的問題，在很大程度上制約著超濾工藝的推廣普及，因此，超濾膜在城鎮(zhèn)水處理工藝中的推廣應(yīng)用，膜污染控制是需要重點解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于提供一種以超濾為核心的集成凈水裝置，該裝置能夠有效凈化不同種類的微污染水源水，獲得優(yōu)質(zhì)飲用水，緩解膜污染。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是:一種以超濾為核心的集成凈水裝置，包括調(diào)流閥、絮凝沉淀池、水栗、多介質(zhì)過濾器、紫外消毒器、超濾膜組件和控制系統(tǒng)，原水經(jīng)過所述調(diào)流閥后，進入所述絮凝沉淀池進行絮凝反應(yīng)和沉淀，再由所述水栗增壓后進入所述多介質(zhì)過濾器，過濾后的出水經(jīng)過所述紫外消毒器滅菌后進入所述超濾膜組件，超濾凈化后的出水經(jīng)消毒后進入產(chǎn)水箱，產(chǎn)水箱的出水即可作為優(yōu)質(zhì)飲用水。
[0006]進一步地，還包括絮凝劑投加系統(tǒng)，所述絮凝劑投加系統(tǒng)主要由溶藥罐、計量栗、原水流量計和濁度儀組成，所述絮凝劑投加系統(tǒng)的輸出端接至所述調(diào)流閥前。
[0007]進一步地，還包括沸石粉投加系統(tǒng)，所述沸石粉投加系統(tǒng)主要由沸石粉溶解罐和計量栗組成，所述沸石粉投加系統(tǒng)的輸出端接至所述絮凝沉淀池前。
[0008]進一步地，所述多介質(zhì)過濾器內(nèi)部填裝濾料主要為精致石英砂和顆?；钚蕴?所述超濾膜組件采用內(nèi)壓式超濾膜，膜平均孔徑范圍為(19?21)nm，膜材質(zhì)為親水性PES極性膜，運行跨膜壓差小于0.04MPa。
[0009]進一步地，還包括流量計，所述流量計設(shè)于所述超濾膜組件和產(chǎn)水箱之間。
[0010]進一步地，還包括次氯酸鈉發(fā)生及投加系統(tǒng)，其輸出端接至產(chǎn)水箱前，以與所述紫外消毒器組成聯(lián)合消毒，所述紫外消毒器為封閉套管式紫外消毒器，所述次氯酸鈉發(fā)生及投加系統(tǒng)為使用直流低電壓電解食用鹽產(chǎn)生次氯酸鈉的全套系統(tǒng)，主要由飽和溶鹽罐、精密過濾器、稀鹽水罐、發(fā)生器主機、存儲罐和變頻投加栗組成。
[0011]進一步地，還包括清洗系統(tǒng)，所述清洗系統(tǒng)主要由清洗栗、加藥栗、氫氧化鈉儲罐、檸檬酸儲罐和次氯酸鈉儲罐組成，所述清洗系統(tǒng)的進水管引自所述產(chǎn)水箱，出水管分兩路，一路接至所述多介質(zhì)過濾器的清洗輸入端，另一路接至所述超濾膜組件的清洗輸入端，以定期或根據(jù)需要對所述多介質(zhì)過濾器進行沖洗，以及對所述超濾膜組件進行水力沖洗或化學(xué)增強反洗或在線清洗。
[0012]進一步地，所述水栗、多介質(zhì)過濾器、紫外消毒器、超濾膜組件采用多組并聯(lián)運行，并聯(lián)各組的反洗時間錯開，輪流進行反沖洗。
[0013]本實用新型的有益效果是能夠有效凈化不同種類的微污染水源水，對原水濁度、有機物、氨氮、細菌總數(shù)等偏高的水源水具有很強的應(yīng)對能力，出水相關(guān)水質(zhì)指標，如濁度、氨氮、CODmh、細菌總數(shù)等遠優(yōu)于國家《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB5749 — 2006);通過紫外線滅菌、活性炭吸附有機物、次氯酸鈉反沖洗等措施，可以有效減輕膜污染，延長膜的使用壽命。同時，本實用新型還具有處理流程全、集成化程度高、自動化程度高、操作管理簡單、安全綠色環(huán)保、占地面積小、運行成本低等優(yōu)點，具有很強的實用性和廣闊的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型實施例的組成示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0016]本實用新型以超濾為核心的集成凈水裝置，如圖1所示，包括調(diào)流閥、絮凝沉淀池、水栗、多介質(zhì)過濾器、紫外消毒器、超濾膜組件、流量計、絮凝劑投加系統(tǒng)、沸石粉投加系統(tǒng)、次氯酸鈉發(fā)生及投加系統(tǒng)、清洗系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。原水經(jīng)過調(diào)流閥后，進入絮凝沉淀池進行絮凝反應(yīng)和沉淀，再由水栗增壓后進入多介質(zhì)過濾器，過濾后的出水經(jīng)過紫外消毒器滅菌后進入超濾膜組件，超濾凈化后的出水經(jīng)流量計計量并經(jīng)次氯酸鈉消毒后進入產(chǎn)水箱，產(chǎn)水箱的出水即可作為優(yōu)質(zhì)飲用水。
[0017]在本實用新型的較佳實施例中，水栗、多介質(zhì)過濾器、紫外消毒器、超濾膜組件采用多組并聯(lián)運行(不少于3組)，并聯(lián)各組的反洗時間錯開，輪流進行反沖洗。
[0018]本實用新型中，核心工藝設(shè)備為超濾膜組件，超濾膜組件采用內(nèi)壓式超濾膜，膜平均孔徑約為20nm，較小孔徑的膜能降低污染物在膜孔內(nèi)引起不可逆吸附和堵塞的可能性。膜材質(zhì)為親水性PES極性膜，運行跨膜壓差小于0.04MPa。根據(jù)運行跨膜壓差或過濾周期，定期或根據(jù)需要對超濾膜組件進行水力沖洗或化學(xué)增強反洗(CEB)。當(dāng)超濾膜組件的運行跨膜壓差超過0.04MPa，且累計反洗3次以上不能恢復(fù)時，則對超濾膜組件進行在線清洗(CIP)，在線清洗采用氫氧化鈉、檸檬酸、次氯酸鈉等藥劑，藥劑濃度根據(jù)原水水質(zhì)特點確定。
[0019]預(yù)處理工藝設(shè)備為絮凝沉淀池及絮凝劑投加系統(tǒng)，絮凝沉淀池由網(wǎng)格絮凝池和斜管沉淀池構(gòu)成。投加絮凝劑的原水或不需投加絮凝劑的原水，依次在網(wǎng)格絮凝池和斜管沉淀池進行絮凝(絮凝反應(yīng)時間15min)和沉淀(斜管沉淀池液面負荷為6m3/m2h)。絮凝劑投加系統(tǒng)主要由溶藥罐、計量栗、原水流量計和濁度儀組成，采用自動投加方式，絮凝劑為聚合氯化鋁，絮凝劑投加系統(tǒng)的輸出端接至調(diào)流閥前，即投加絮凝劑點設(shè)于調(diào)流閥前。
[0020]深度處理工藝和膜處理保障工藝設(shè)備為多介質(zhì)過濾器和沸石粉投加系統(tǒng)。多介質(zhì)過濾器內(nèi)部填裝濾料主要為精致石英砂和顆?；钚蕴浚溥M一步去除水中濁度及有機物等，降低超濾膜有機物污染的風(fēng)險，延長超濾膜使用壽命。根據(jù)原水水質(zhì)情況和過濾水頭，定期或根據(jù)需要對多介質(zhì)過濾器進行沖洗。沸石粉投加系統(tǒng)主要由沸石粉溶解罐和計量栗組成，沸石粉投加系統(tǒng)的輸出端接至絮凝沉淀池前，沸石粉投加量為70mg/L，投加點為絮凝反應(yīng)池前端，去除水中氨氮。
[0021]消毒系統(tǒng)采用由紫外消毒器和次氯酸鈉發(fā)生及投加系統(tǒng)組成的聯(lián)合消毒技術(shù)。紫外消毒器為封閉套管式紫外消毒器，紫外線輻射劑量為15mJ/cm2，以對水中微生物進行滅殺，降低超濾膜微生物污染的風(fēng)險，同時減少后續(xù)次氯酸鈉消毒劑的投加量。次氯酸鈉發(fā)生及投加系統(tǒng)為使用直流低電壓電解食用鹽產(chǎn)生次氯酸鈉的全套系統(tǒng)，其輸出端接至產(chǎn)水箱前，主要由飽和溶鹽罐、精密過濾器、稀鹽水罐、發(fā)生器主機、存儲罐和變頻投加栗組成，投加量為1.5mg/L。采用聯(lián)合消毒技術(shù)能降低消毒副產(chǎn)物產(chǎn)生的風(fēng)險，提高了兩蟲(隱孢子蟲、賈第鞭毛蟲)的滅活率，消毒系統(tǒng)也更安全，沒有其它化學(xué)品可能帶來的劇毒、易燃、易爆和腐蝕性的安全隱患。
[0022]清洗系統(tǒng)主要由清洗栗、加藥栗、氫氧化鈉儲罐、檸檬酸儲罐和次氯酸鈉儲罐組成，清洗系統(tǒng)的進水管引自產(chǎn)水箱，出水管分兩路，一路接至多介質(zhì)過濾器的清洗輸入端，另一路接至超濾膜組件的清洗輸入端，以定期或根據(jù)需要對多介質(zhì)過濾器進行沖洗，以及對超濾膜組件進行水力沖洗或化學(xué)增強反洗(CEB)或在線清洗(CIP)。
[0023]本實用新型以超濾為核心的集成凈水裝置工作時，控制系統(tǒng)通過水栗變頻控制和流量計計量控制裝置恒水量過濾運行，采用恒流量過濾方式避免運行初期初始運行跨膜壓差相對過高而增加膜不可逆污染的可能性，控制早期膜污染的增長率，有利于膜的長期穩(wěn)定運行。恒水量過濾時運行跨膜壓差在周期內(nèi)隨著過濾時間增加，運行跨膜壓差逐步上升，當(dāng)壓力表中運行跨膜壓差達到0.04MPa時，啟動清洗系統(tǒng)對超濾膜組件進行清洗。當(dāng)多介質(zhì)過濾器或超濾膜組件進行清洗時，控制系統(tǒng)自動調(diào)整調(diào)流閥的閥門開度，控制原水進水量，避免絮凝沉淀池溢流，減少水資源浪費。絮凝劑投加系統(tǒng)采用自動投加并根據(jù)原水流量計的流量信號和濁度儀的濁度信號，控制計量栗定比投加藥劑的開環(huán)控制方式。當(dāng)原水的濁度小于10NTU時，絮凝劑投加系統(tǒng)關(guān)閉，不投加絮凝劑，減少藥劑投加量，避免藥劑對水質(zhì)產(chǎn)生的副作用。當(dāng)進水原水氨氮等于或超過0.5 mg/L時，沸石粉投加系統(tǒng)啟動，沸石粉投加量為70!^/1，去除水中氨氮。當(dāng)原水氨氮小于0.5 mg/L時，沸石粉投加系統(tǒng)關(guān)閉。清洗系統(tǒng)根據(jù)多介質(zhì)過濾器沖洗信號和沖洗強度要求，啟動清洗栗臺數(shù)對多介質(zhì)過濾器進行沖洗;根據(jù)超濾膜反洗信號和沖洗要求，啟動清洗栗或清洗栗及加藥栗對超濾膜組件進行清洗。
[0024]以上是本實用新型的較佳實施例，凡依本實用新型技術(shù)方案所作的改變，所產(chǎn)生的功能作用未超出本實用新型技術(shù)方案的范圍時，均屬于本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種以超濾為核心的集成凈水裝置，其特征在于:包括調(diào)流閥、絮凝沉淀池、水栗、多介質(zhì)過濾器、紫外消毒器、超濾膜組件和控制系統(tǒng)，原水經(jīng)過所述調(diào)流閥后，進入所述絮凝沉淀池進行絮凝反應(yīng)和沉淀，再由所述水栗增壓后進入所述多介質(zhì)過濾器，過濾后的出水經(jīng)過所述紫外消毒器滅菌后進入所述超濾膜組件，超濾凈化后的出水經(jīng)消毒后進入產(chǎn)水箱，產(chǎn)水箱的出水即可作為優(yōu)質(zhì)飲用水。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以超濾為核心的集成凈水裝置，其特征在于:還包括絮凝劑投加系統(tǒng)，所述絮凝劑投加系統(tǒng)主要由溶藥罐、計量栗、原水流量計和濁度儀組成，所述絮凝劑投加系統(tǒng)的輸出端接至所述調(diào)流閥前。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以超濾為核心的集成凈水裝置，其特征在于:還包括沸石粉投加系統(tǒng)，所述沸石粉投加系統(tǒng)主要由沸石粉溶解罐和計量栗組成，所述沸石粉投加系統(tǒng)的輸出端接至所述絮凝沉淀池前。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以超濾為核心的集成凈水裝置，其特征在于:所述多介質(zhì)過濾器內(nèi)部填裝濾料主要為精致石英砂和顆粒活性炭;所述超濾膜組件采用內(nèi)壓式超濾膜，膜平均孔徑范圍為(19?21)nm，膜材質(zhì)為親水性PES極性膜，運行跨膜壓差小于0.04MPa。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以超濾為核心的集成凈水裝置，其特征在于:還包括流量計，所述流量計設(shè)于所述超濾膜組件和產(chǎn)水箱之間。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以超濾為核心的集成凈水裝置，其特征在于:還包括次氯酸鈉發(fā)生及投加系統(tǒng)，其輸出端接至產(chǎn)水箱前，以與所述紫外消毒器組成聯(lián)合消毒，所述紫外消毒器為封閉套管式紫外消毒器，所述次氯酸鈉發(fā)生及投加系統(tǒng)為使用直流低電壓電解食用鹽產(chǎn)生次氯酸鈉的全套系統(tǒng)，主要由飽和溶鹽罐、精密過濾器、稀鹽水罐、發(fā)生器主機、存儲罐和變頻投加栗組成。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以超濾為核心的集成凈水裝置，其特征在于:還包括清洗系統(tǒng)，所述清洗系統(tǒng)主要由清洗栗、加藥栗、氫氧化鈉儲罐、檸檬酸儲罐和次氯酸鈉儲罐組成，所述清洗系統(tǒng)的進水管引自所述產(chǎn)水箱，出水管分兩路，一路接至所述多介質(zhì)過濾器的清洗輸入端，另一路接至所述超濾膜組件的清洗輸入端，以定期或根據(jù)需要對所述多介質(zhì)過濾器進行沖洗，以及對所述超濾膜組件進行水力沖洗或化學(xué)增強反洗或在線清洗。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以超濾為核心的集成凈水裝置，其特征在于:所述水栗、多介質(zhì)過濾器、紫外消毒器、超濾膜組件采用多組并聯(lián)運行，并聯(lián)各組的反洗時間錯開，輪流進行反沖洗。
【文檔編號】C02F9/08GK205616693SQ201620303057
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年4月13日
【發(fā)明人】魏忠慶, 陳宏景, 范功端, 黃功洛, 肖友淦
【申請人】福州城建設(shè)計研究院有限公司