一种超滤膜联合光催化的再生水回用装置制造方法
【专利摘要】一种超滤膜联合光催化的再生水回用装置，主要由超滤膜过滤箱与光催化反应箱组成，其中：超滤膜过滤箱的进水口连接一进水泵；超滤膜过滤箱的底部设有穿孔曝气管，超滤膜反应箱的出水口通过抽水管连接抽滤泵，抽滤泵通过滤水管连接光催化反应箱的滤水喷淋头；光催化反应箱的底部为水箱，水箱的底部通过滤水循环泵和滤水循环管连接光催化反应箱的滤水循环喷淋头；光催化反应箱内位于滤水循环喷淋头的下方设有紫外灯和吸附剂；紫外灯的灯管外壁涂有光催化剂涂层。本发明利用污水处理厂的二级出水或者达到同类水质要求的水作为水源，经过前处理阶段的超滤膜过滤与后处理阶段的光催化处理后回用。
【专利说明】一种超滤膜联合光催化的再生水回用装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种污水处理设备，具体地说是利用污水处理厂的二级出水或者达到 同类水质要求的水作为水源，经超滤膜联合光催化技术处理后回用的装置。
【背景技术】
[0002] 社会发展和城市化导致水量和水质型缺水成为当今世界许多大城市所面临的首 要问题。我国是世界上贫水国之一，人均水资源量小，时空分布不均，待开发的新水源离集 中供水点距离较远，一次性投资费用高昂，供水能力提升困难。中水是将人们在生活和生产 中用过的优质杂排水（不含粪便和厨房排水）以及生活污（废）水经集流再生处理，作为 地面清洁、浇花、洗车、空调冷却、冲洗便器、消防等不与人体直接接触的用水。
[0003] 目前常用的中水回用处理技术主要包括生物法、物化法及膜分离法，其中：
[0004] 生物法是利用水中微生物氧化分解污水中有机物的方法，但工艺流程复杂，处理 周期较长。
[0005] 物化法是以混凝沉淀技术及活性炭吸附相结合为基本方式的方法，但运行费用较 商。
[0006] 膜分离法一般采用超滤（微滤）或反渗透膜处理，其优点是悬浮物去除率很高，占 地面积少，但总投资费用高，运行效率低等均无法有效满足当前再生水处理工艺高效率的 需求。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是提供一种超滤膜联合光催化的再生水回用装置，以减小水处理中 产生的污泥量，并通过光催化氧化过程提高再生水回用的效率。
[0008] 为实现上述目的，本发明提供的超滤膜联合光催化的再生水回用装置，主要由超 滤膜过滤箱与光催化反应箱组成，其中 ：
[0009] 超滤膜过滤箱的进水口连接一进水泵；
[0010] 超滤膜过滤箱的底部设有穿孔曝气管，该穿孔曝气管连接曝气泵；
[0011] 超滤膜反应箱的出水口通过抽水管连接抽滤泵，抽滤泵通过滤水管连接光催化反 应箱的滤水喷淋头；
[0012] 光催化反应箱的底部为水箱，水箱的底部通过滤水循环泵和滤水循环管连接光催 化反应箱的滤水循环喷淋头；
[0013] 光催化反应箱内位于滤水循环喷淋头的下方设有紫外灯和吸附剂；
[0014] 紫外灯的灯管置于石英管内，石英管外壁涂有光催化剂涂层。
[0015] 所述超滤膜联合光催化的再生水回用装置中，超滤膜过滤箱内设有超滤膜组件， 超滤膜组件由孔径〇. 1?〇. 2 μ m，纤维直径430?480 μ m的聚丙烯构成。
[0016] 所述超滤膜联合光催化的再生水回用装置中，超滤膜过滤箱内设有多个超滤膜组 件。
[0017] 所述超滤膜联合光催化的再生水回用装置中，超滤膜反应箱的箱体上部安装有水 位探头以保持超滤膜反应箱中的水量。
[0018] 所述超滤膜联合光催化的再生水回用装置中，光催化反应箱由多个光催化反应单 元重叠组成，滤水喷淋头置于最上层的光催化反应单元，滤水循环喷淋头置于各光催化反 应单元中。
[0019] 所述超滤膜联合光催化的再生水回用装置中，石英管外壁的光催化剂涂层为介孔 二氧化钛薄膜。
[0020] 所述超滤膜联合光催化的再生水回用装置中，石英管的紫外线透射率为85? 90%。
[0021] 所述超滤膜联合光催化的再生水回用装置中，吸附剂为活性炭与天然沸石按体积 比2:1的混合物。
[0022] 所述超滤膜联合光催化的再生水回用装置中，水箱设有出水口，当水箱载满时通 过出水口自动溢出回用水。
[0023] 与现有技术相比较，本发明的工艺流程简单，且污泥产生量非常少，避免了因污泥 处置不当造成的二次污染问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0024] 图1是本发明的超滤膜联合光催化的再生水回用装置的结构示意图。附图中的符 号说明：
[0025] 1进水泵，2曝气泵，3穿孔曝气管，4抽滤泵，5超滤膜组件，6抽水管，7滤水管，8进 水管，9超滤膜反应箱，10水位探头，11光催化反应箱，12滤水喷淋头，13滤水循环喷淋头， 14紫外灯，15滤水循环管，16吸附剂，17出水口，18水箱，19滤水循环泵。
[0026] 图中箭头所指方向为水流方向。
【具体实施方式】
[0027] 本发明克服了现有技术中生化处理工艺流程复杂，处理周期长，管理维护不便，运 行效率低，总投资较大，不能有效满足当前再生水处理工艺的不足，提供了一种可移动，模 块化，不产生二次污染的再生水回用装置。
[0028] 本发明解决其技术问题主要通过以下技术方案实现：污水处理厂的二级出水或者 达到同类水质标准的由进水泵抽送至前处理阶段的超滤膜反应箱进行过滤反应，箱底部安 装了曝气泵。超滤膜全部被浸没在反应箱之后，由抽滤泵间歇抽滤并将滤水均匀喷洒向后 处理阶段的光催化反应箱中进行光催化氧化及吸附反应。
[0029] 本发明具有处理效果好，运行稳定，全自动控制，操作管理方便等特点，又具有污 泥量少，不产生二次污染，自动化调节再生水回用水量的优点，可以达到节能减排的目的。
[0030] 本发明水力停留时间较短，大大缩短运行周期，提高了工作效率。
[0031] 以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
[0032] 如图1所示，本发明提供的超滤膜联合光催化的再生水回用装置，由超滤膜过滤 箱9与光催化反应箱11两部分组成。超滤膜过滤箱9的进水口连接一进水泵1。水处理厂 的二级出水或者达到同类水质标准的水经由进水泵1通过进水管8被抽送到前处理阶段的 超滤膜反应箱9中，由超滤膜过滤箱9去除水中大于0. 1?0. 2 μ m的悬浮物质。超滤膜反 应箱9的箱体上部为了防止水位过高或过低安装有水位探头10,以保持箱中恒定范围的水 量。
[0033] 超滤膜过滤箱9内设有超滤膜组件5,超滤膜组件5由孔径0. 1?0. 2 μ m，纤维直 径430?480 μ m的聚丙烯构成。本发明的超滤膜过滤箱9可以由多个超滤膜组件5组成 一个单元，多个单元组成一个架子，根据日处理水量安装若干个架子。
[0034] 超滤膜反应箱9的底部安装有与曝气泵2连接的穿孔曝气管3,以对超滤膜反应箱 9进行间歇曝气，既可以为减少超滤膜负担而抖落超滤膜外壁悬浮物质，还可以对超滤膜反 应箱9中的水质进行均匀混合。
[0035] 超滤膜反应箱9中的超滤膜组件5全部被浸没后，抽滤泵4通过抽水管6和滤水管 7开始自动进行抽滤，抽滤的开始和停止可以由控制系统自动调节，间歇抽滤并将滤水移送 至后处理阶段的光催化反应箱11，由光催化反应箱11吸附或/和去除小于0. 1?0. 2 μ m 的有机污染物以及细菌等溶解性污染物质。
[0036] 光催化反应箱11由多个光催化反应单元重叠组成，滤水喷淋头12置于最上层的 光催化反应单元中，各光催化反应单元中设有滤水循环喷淋头13,位于滤水循环喷淋头13 的下方设有紫外灯14和吸附剂16。紫外灯14的灯管外壁涂有介孔二氧化钛薄膜作为光 催化剂涂层，紫外灯14的灯管的紫外线透射率为85?90%，吸附剂16为活性炭与天然沸 石按体积比2:1的混合物。光催化反应箱11的底部为水箱18,水箱18的底部通过滤水循 环泵19和滤水循环管16连接光催化反应箱11的滤水循环喷淋头13,水箱18设有出水口 17。
[0037] 由超滤膜反应箱9处理后的滤水通过滤水喷淋头12均匀喷洒向紫外灯14与吸附 剂16上进行光催化氧化及吸附反应。在光催化反应中，介孔二氧化钛薄膜可吸附水中污染 物质并通过紫外线光子的激发使之氧化降解及矿化，活性炭与天然沸石组成的吸附剂可以 吸附通过光催化反应没有完全降解而遗漏下的污染物质。
[0038] 光催化反应箱11底部的箱18通过滤水循环泵19和滤水循环喷淋头13重复喷洒， 以致达到最佳水质效果。处理水在水箱18载满时通过出水口 17自动溢出回用水。
[0039] 以上所述为本发明的结构和运行流程，并不是对本发明作任何形式上的限制。本 领域技术人员在不脱离本发明的技术方案范围的情况下，利用上述揭示的装置和方法所作 出可能的变动和修改，均属于本发明权利要求保护的范围。
【权利要求】
1. 一种超滤膜联合光催化的再生水回用装置，主要由超滤膜过滤箱与光催化反应箱组 成，其中： 超滤膜过滤箱的进水口连接一进水泵； 超滤膜过滤箱的底部设有穿孔曝气管，该穿孔曝气管连接曝气泵； 超滤膜反应箱的出水口通过抽水管连接抽滤泵，抽滤泵通过滤水管连接光催化反应箱 的滤水喷淋头； 光催化反应箱的底部为水箱，水箱的底部通过滤水循环泵和滤水循环管连接光催化反 应箱的滤水循环喷淋头； 光催化反应箱内位于滤水循环喷淋头的下方设有紫外灯和吸附剂； 紫外灯的灯管置于石英管内，石英管外壁涂有光催化剂涂层。
2. 根据权利要求1所述超滤膜联合光催化的再生水回用装置，其中，超滤膜过滤箱内 设有超滤膜组件，超滤膜组件由孔径〇. 1?〇. 2 μ m，纤维直径430?480 μ m的聚丙烯构成。
3. 根据权利要求1或2所述超滤膜联合光催化的再生水回用装置，其中，超滤膜过滤箱 内设有多个超滤膜组件。
4. 根据权利要求1所述超滤膜联合光催化的再生水回用装置，其中，超滤膜反应箱的 箱体上部安装有水位探头以保持超滤膜反应箱中的水量。
5. 根据权利要求1所述超滤膜联合光催化的再生水回用装置，其中，光催化反应箱由 多个光催化反应单元重叠组成，滤水喷淋头置于最上层的光催化反应单元，滤水循环喷淋 头置于各光催化反应单元中。
6. 根据权利要求1所述超滤膜联合光催化的再生水回用装置，其中，石英管外壁的光 催化剂涂层为介孔二氧化钛薄膜。
7. 根据权利要求1或6所述超滤膜联合光催化的再生水回用装置，其中，石英管的紫外 线透射率为85?90%。
8. 根据权利要求1所述超滤膜联合光催化的再生水回用装置，其中，吸附剂为活性炭 与天然沸石按体积比2:1的混合物。
9. 根据权利要求1所述超滤膜联合光催化的再生水回用装置，其中，水箱设有出水口， 当水箱载满时通过出水口自动溢出回用水。
【文档编号】C02F9/08GK104193055SQ201410478804
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年9月18日 优先权日:2014年9月18日
【发明者】陈求稳, 罗明汉, 徐强, 马金峰, 李若男, 李国良 申请人:中国科学院生态环境研究中心