化学预氧化与膜一体化系统处理村镇饮用水的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种化学预氧化与膜联用系统处理村镇饮用水的装置，包括化学反应系统、截留回路和渗透回路，化学反应系统包括进水口、出水口、加药口、搅拌器、污泥管道和化学反应罐体，用于混合反应液；截留回路包括隔膜泵、回流管道和反冲洗进水口，渗透回路用于分离污染物，包括出水管道和PVC膜，PVC膜底部通过管道和隔膜泵连接化学反应系统的出水口，PVC膜顶部通过回流管道连接化学反应系统的进水口；所述回流管道上连接有出水管道；所述PVC膜与隔膜泵连接的管路上连接有反冲洗进水口。本实用新型能够实现自动化运行，紧凑的空间利用以及组件安装，能有效去除有机物、高氟和砷，且出水稳定，易于维护。
【专利说明】化学预氧化与膜一体化系统处理村镇饮用水的装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于环保【技术领域】，涉及含有机物、高氟和砷饮用水的净化技术，具体地说是一种化学预氧化与膜一体化系统处理村镇饮用水的装置。
【背景技术】
[0002]膜分离技术作为新的分离净化和浓缩方法，具有能耗低、效率高、工艺简单、投资小和污染轻等优点，例如:微滤是原料液在静压差作用下依据其均一孔径而截留水中的微粒、细菌等；超滤是介于微滤和纳滤之间的以膜两侧的压力差为驱动力，超滤膜为过滤介质，只允许水及比膜孔径小的小分子物质通过；纳滤是介于超滤与反渗透之间的膜分离技术，能够对小分子有机物等与水、无机盐进行分离，同时满足脱盐与浓缩；反渗透技术是在高于溶液渗透压的作用下依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来，能够有效去除水中的溶解盐类。
[0003]目前许多水源受到不同程度的生活污水的污染，水中有机物含量和种类大为增力口，且由于小水塘和小水库等的封闭水体的富营养化严重导致水中的有机物、高氟、砷增力口，而普遍利用的膜技术中的微滤和超滤主要用于去除固体微粒；纳滤对小分子量有机物和盐类有很好的去除效果；反渗透只能去除水中的盐分，而对水中的有机物不能去除，某些高价离子和有机物还会污染膜，导致仅用膜技术处理废水已不能满足水质要求，因此，迫切需要一种膜深度处理工艺。
【发明内容】
[0004]针对上述不足，本实用新型的目的在于提供一种化学预氧化与膜一体化系统处理村镇饮用水的装置。化学剂采用高锰酸钾复合药剂，高锰酸钾与复合药剂中的组分起协同作用，促进具有很强氧化能力且利于除污染的中间价态介稳产物和具有很强吸附能力的新生态水合二氧化锰的形成，将氧化和吸附有机的结合起来，强化去除水中的有机污染物和氟离子，三价砷氧化成五价砷并易于吸附，强化除藻、除嗅味、除色、降低三氯甲烷生成势和水的致突变活性等。该工艺可以减少膜污损，完善膜的性能，达到既能深度处理的要求，又降低了处理成本。
[0005]本实用新型中提出的化学预氧化与膜联用系统处理村镇饮用水的装置，包括化学反应系统3、截留回路9和渗透回路8，其中:化学反应系统包括进水口 1、出水口 2、加药口4、搅拌器5、污泥管道11和化学反应罐体3，化学反应罐体3 —侧上部设有加药口 4，底部两侧分别设有进水口 I和出水口 2，底部设有污泥管道11，其内设有搅拌器5 ;化学反应系统用于混合反应液；截留回路包括隔膜泵6、回流管道9和反冲洗进水口 10，渗透回路用于分离污染物，包括出水管道8和PVC膜7，PVC膜7底部通过管道和隔膜泵6连接化学反应系统的出水口 2，PVC膜顶部通过回流管道9连接化学反应系统的进水口 I ;所述回流管道9上连接有出水管道8 ;所述PVC膜与隔膜泵连接的管路上连接有反冲洗进水口 10。
[0006]本实用新型中，所述搅拌器5采用变速搅拌器。
[0007]本实用新型提出的化学预氧化与膜联用一体化处理村镇饮用水的装置的操作方法，具体步骤如下:
[0008]对村镇饮用水进行预处理，将预处理后的水样依次通过化学反应区、隔膜泵和PVC膜。通过进水口后，在加药口投入高锰酸钾复合药剂，用变速搅拌器混合均匀，水样与药剂充分反应，去除大部分有机物、高氟和砷等污染物。然后由一只隔膜泵推动其在装置中的循环流动，使化学处理后的水样流经PVC膜，之后进入下一个处理装置，为了运行过程中膜的稳定性，增设了反冲洗系统，反冲洗水水回流至化学反应区进行处理，整个过程通过压力控制系统实现对运行状况的调节。高锰酸钾与复合药剂中的组分起协同作用，促进具有很强氧化能力且利于除污染的中间价态介稳产物和具有很强吸附能力的新生态水合二氧化锰的形成，将氧化和吸附有机的结合起来，强化去除水中的有机污染物和氟离子，三价砷氧化成五价砷并易于吸附，强化除藻、除嗅味、除色、降低三氯甲烷生成势和水的致突变活性等，待反应区化学药剂消耗后加入新鲜药剂，沉淀通过污泥管排出，并定期更换PVC膜，继续处理废水。
[0009]本实用新型中，水体的预处理是指:过滤、沉淀去除废水中的悬浮杂质,使村镇饮用水澄清，降低干扰物质对后续PVC膜的污染。
[0010]本实用新型中，所述污染物是指有机物、高氟和砷中的至少一种。
[0011]本实用新型的有益效果在于:
[0012]本实用新型与现有技术相比，显著优点是:膜技术与化学预氧化工艺结合联用，用以降低膜的处理负荷，提高对水中有机物、高氟和砷的去除效果，有效控制出水浊度，保障出水的生物安全性，有巨大的技术和经济优势。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的装置示意图。
[0014]图中标号:1为进水口，2为出水口，3为化学反应罐体，4为加药口，5为搅拌器，6为隔膜泵，7为PVC膜,8为出水管道,9为回流管道,10为反冲洗进水口，11为污泥管道。
【具体实施方式】
[0015]以下通过实施例进一步说明本实用新型:
[0016]实施例1:如图1所示，所述装置包括化学反应系统、截留回路和渗透回路，其中:化学反应系统包括进水口 1，出水口 2，加药口 4，搅拌器5和化学反应罐体3，用于混合反应液，污泥管道11，用于排放反应区污泥。截留回路包括隔膜泵6、回流管道9和反冲洗进水口 10，渗透区包括出水管道8和PVC超滤膜7，用于分离污染物。整个系统运行时需要压力控制系统调节。
[0017]向上述装置中加入村镇饮用水:
[0018]村镇饮用水从进水口 I进入反应装置，同时向加药口 4投入高锰酸钾复合药剂，打开变速搅拌器5,使水样混合均勻，经I min的快速混合反应，10 min的氧化反应,30 min的沉淀，此过程中高锰酸钾与复合药剂中的组分起协同作用，促进具有很强氧化能力且利于除污染的中间价态介稳产物和具有很强吸附能力的新生态水合二氧化锰的形成，将氧化和吸附有机的结合起来，强化去除水中的有机污染物和氟离子，三价砷氧化成五价砷并易于吸附，大部分污染物形成沉淀通过污泥管道11排出，之后打开出水阀和隔膜泵6，通过隔膜泵推动装置的循环流动，水样流经PVC膜7，截留残余的大分子物质和胶体，并通过压力控制系统进行调节，处理后的水样从出水管道8进入下一个处理装置。当PVC膜7运行一段时间后，膜孔被阻塞，关闭膜组件的进水阀和出水阀，打开反冲洗进水阀和出水阀，反冲洗水通过回流管道9流入化学反应区，完成一套工艺流程。
【权利要求】
1.化学预氧化与膜联用系统处理村镇饮用水的装置，包括化学反应系统(3)、截留回路(9)和渗透回路(8)，其特征在于:化学反应系统包括进水口(I)、出水口(2)、加药口(4)、搅拌器(5)、污泥管道(11)和化学反应罐体(3)，化学反应罐体(3) —侧上部设有加药口(4)，底部两侧分别设有进水口(I)和出水口(2)，底部设有污泥管道(11)，其内设有搅拌器(5);化学反应系统用于混合反应液；截留回路包括隔膜泵(6)、回流管道(9)和反冲洗进水口(10)，渗透回路用于分离污染物，包括出水管道(8)和PVC膜(7)，PVC膜(7)底部通过管道和隔膜泵(6)连接化学反应系统的出水口(2)，PVC膜顶部通过回流管道(9)连接化学反应系统的进水口⑴；所述回流管道(9)上连接有出水管道⑶；所述PVC膜(7)与隔膜泵(6)连接的管路上连接有反冲洗进水口(10)。
2.根据权利要求1所述的化学预氧化与膜联用系统处理村镇饮用水的装置，其特征在于所述搅拌器(5)采用变速搅拌器。
【文档编号】C02F9/04GK204162534SQ201420579820
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月9日 优先权日:2014年10月9日
【发明者】张亚雷, 夏圣骥, 陈文
申请人:同济大学