本发明涉及水处理技术领域，尤其是一种微污染原水处理一体化装置。
背景技术：
饮用水源微污染是我国在今后很长一段时间内必须面临的普遍问题。地表水污染的主要指标为化学需氧量、高锰酸盐指数和五日生化需氧量，湖泊污染指标中还包括总磷，以及富营养化带来的藻类频繁爆发引起的水源水质恶化。
目前，微污染饮用水处理工艺采用的方式主要有强化混凝、强化过滤等强化常规处理工艺，以及吸附、臭氧-生物活性炭技术、膜分离技术等。与传统的饮用水处理技术相比，超滤膜技术具有以下几个方面的优点：(1)能有效去除水中的浊度、颗粒和细菌；(2)占地面积小，自动化程度高，可实现无人值守自动运行；(3)可以降低混凝剂和消毒剂的使用量，降低消毒副产物的风险。随着膜产品价格的降低和膜技术的成熟，超滤膜在饮用水处理中的应用越来越广泛。在超滤膜饮用水处理的研究和应用中，有直接超滤和前处理+超滤两种工艺方式。超滤膜直接过滤主要依靠物理截留作用，将水中的浊度、藻类、颗粒物质和微生物等去除。但是，直接超滤也存在一些问题：一是超滤很难去除水中的溶解性有机物、无机离子等；二是容易引起膜污染。膜污染的主要表现是过滤阻力增大和渗透通量降低，从而使能耗和成本增加。在微污染原水的处理中，氧化是常用的处理工艺，而目前常用的超滤膜为不能耐氧化的有机聚合膜，因此在应用中各处理工艺采用串联分置，超滤被置于工艺流程末端仅作为微生物去除的屏障，膜技术的优势未能体现。
从当前的国情来看，迫切需要开发和选择既能有效去除各种污染物，又具有经济实用性的新型净水工艺，特别是偏僻、缺少自来水设施的地方急需小型实用的原水处理设施、设备和技术，以提高饮用水水质，保障饮用水安全。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是：为了解决微污染原水处理的技术问题，提供一种微污染原水处理一体化装置，能有效处理微污染原水，保障饮用水安全。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种微污染原水处理一体化装置，包括混凝搅拌区、沉淀分离区、臭氧曝气区、催化氧化膜滤区和吸附过滤区。
所述的混凝搅拌区上部设有进水管和混凝剂添加计量系统，混凝剂添加计量系统添加的混凝剂为聚合硫酸铝溶液或聚合硫酸铁溶液，混凝搅拌区的中部设有搅拌装置；混凝搅拌区的下部设有倾斜的底板，混凝搅拌后的水沿倾斜的底板流入沉淀分离区的中下部。
所述的混凝搅拌区和沉淀分离区之间设有挡流板，挡流板的下部设置有45度的转角，转角转向混凝搅拌区一侧，沉淀分离区底部设计成锥形结构，在锥形结构下部设置有第一排放阀。
所述沉淀分离区和臭氧曝气区之间设有导流板，该导流板与微污染原水处理一体化装置的内壁形成作为水进入臭氧曝气区的水流通道，导流板的下部设置有45度的转角，转角转向沉淀分离区一侧；臭氧曝气区中下部设置有臭氧曝气盘，所述的臭氧曝气盘通过管道连接有臭氧曝气区外的臭氧鼓风机。进一步，所述的臭氧曝气盘是均匀设置有微孔的微孔式曝气盘；臭氧曝气区的顶部设有上盖和集气管。
所述臭氧曝气区和催化氧化膜滤区之间设有第一隔板，第一隔板上设有第一水流口，第一水流口上安装有开关装置，催化氧化膜滤区设置有纳米催化陶瓷膜，所述纳米催化陶瓷膜为负载有MnO2和Al2O3的纳米催化陶瓷膜；催化氧化膜滤区上部设置有反冲洗进水管；催化氧化膜滤区底部设计成锥形结构，在锥形结构下部设置有第二排放阀。
所述催化氧化膜滤区和吸附过滤区之间设有第二隔板，第二隔板上设有第二水流口，第二水流口上安装有引流泵，吸附过滤区中部设置有滤料层，滤料由活性炭制成，滤料放置在滤料架上，当滤速较低时需更换滤料。吸附过滤区底部设计成锥形结构，在锥形结构下部设置有第三排放阀。吸附过滤区上部设有溢流堰，溢流堰连接出水管，出水管排出的水达标利用。
采用上述微污染原水处理一体化装置进行水处理的步骤如下：
①微污染原水通过进水管进入混凝搅拌区，混凝剂添加计量系统添加混凝剂，搅拌装置对水进行搅拌。
②然后水通过混凝搅拌区下部的倾斜底板和挡流板之间的空隙进入沉淀分离区，混凝体在重力的作用下下沉到沉淀分离区的下部，通过底部的第一排放阀排出。
③沉淀分离后的水通过沉淀分离区和臭氧曝气区之间的水流通道进入臭氧曝气区，臭氧曝气盘对水进行曝气。从水中逸出的臭氧被集气管收集回用。
④臭氧曝气后的水通过第一水流口进入催化氧化膜滤区，负载有MnO2和Al2O3的纳米催化陶瓷膜对臭氧进行催化分解，产生的羟基自由基促进了污染物的降解去除，同时纳米催化陶瓷膜对水进行过滤。
⑤催化氧化膜滤后的水在第二水流口设置的引流泵的作用下进入吸附过滤区，水中的污染物被活性炭吸附和过滤，被吸附和过滤后的水通过溢流堰和出水管排出，过滤后产生的污泥通过底部的第三排放阀排放出去。
⑥纳米催化陶瓷膜定期进行反冲洗，反冲洗时关闭引流泵和第一水流口，打开反冲洗进水管，反冲洗水进入催化氧化膜滤区，对纳米催化陶瓷膜进行反冲洗，反冲洗产生的废水通过第二排放阀排放出去。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的实施例的结构示意图；
图1中：1.混凝搅拌区，1-1.进水管，1-2.混凝剂添加计量系统，1-3.搅拌装置，1-4.底板，2.沉淀分离区，2-1.挡流板，2-2.第一排放阀，3.臭氧曝气区，3-1.导流板，3-2.臭氧曝气盘，3-3.臭氧鼓风机，3-4.上盖，3-5.集气管，4.催化氧化膜滤区，4-1.第一隔板，4-2.第一水流口，4-3.开关装置，4-4.纳米催化陶瓷膜，4-5.反冲洗进水管，4-6.第二排放阀，5.吸附过滤区，5-1.第二隔板，5-2.引流泵，5-3.滤料层，5-4.第三排放阀，5-5.溢流堰。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示的本发明的一种微污染原水处理一体化装置的实施例，包括混凝搅拌区1、沉淀分离区2、臭氧曝气区3、催化氧化膜滤区4和吸附过滤区5。
所述的混凝搅拌区1上部设有进水管1-1和混凝剂添加计量系统1-2，混凝剂添加计量系统添加的混凝剂为聚合硫酸铝溶液或聚合硫酸铁溶液，混凝搅拌区的中部设有搅拌装置1-3；混凝搅拌区的下部设有倾斜的底板1-4，混凝搅拌后的水沿倾斜的底板流入沉淀分离区2的中下部。
所述的混凝搅拌区1和沉淀分离区2之间设有挡流板2-1，挡流板的下部设置有45度的转角，转角转向混凝搅拌区1一侧，沉淀分离区底部设计成锥形结构，在锥形结构下部设置有第一排放阀2-2。
所述沉淀分离区2和臭氧曝气区3之间设有导流板3-1，该导流板与微污染原水处理一体化装置的内壁形成作为水进入臭氧曝气区的水流通道，导流板的下部设置有45度的转角，转角转向沉淀分离区一侧；臭氧曝气区中下部设置有臭氧曝气盘3-2，所述的臭氧曝气盘通过管道连接有臭氧曝气区外的臭氧鼓风机3-3。进一步，所述的臭氧曝气盘3-2是均匀设置有微孔的微孔式曝气盘；臭氧曝气区的顶部设有上盖3-4和集气管3-5。
所述臭氧曝气区3和催化氧化膜滤区4之间设有第一隔板4-1，第一隔板上设有第一水流口4-2，第一水流口上安装有开关装置4-3，催化氧化膜滤区设置有纳米催化陶瓷膜4-4，所述纳米催化陶瓷膜为负载有MnO2和Al2O3的纳米催化陶瓷膜；催化氧化膜滤区上部设置有反冲洗进水管4-5；催化氧化膜滤区底部设计成锥形结构，在锥形结构下部设置有第二排放阀4-6。
所述催化氧化膜滤区4和吸附过滤区5之间设有第二隔板5-1，第二隔板上设有第二水流口，第二水流口上安装有引流泵5-2，吸附过滤区中部设置有滤料层5-3，滤料由活性炭制成，滤料放置在滤料架上，当滤速较低时需更换滤料。吸附过滤区底部设计成锥形结构，在锥形结构下部设置有第三排放阀5-4。吸附过滤区上部设有溢流堰5-5，溢流堰连接出水管，出水管排出的水达标利用。
采用上述微污染原水处理一体化装置进行水处理的步骤如下：
①微污染原水通过进水管1-1进入混凝搅拌区1，混凝剂添加计量系统1-2添加混凝剂，搅拌装置1-3对水进行搅拌。
②然后水通过混凝搅拌区下部设有的倾斜底板1-4和挡流板2-1之间的空隙进入沉淀分离区2，混凝体在重力的作用下下沉到沉淀分离区的下部，通过底部的第一排放阀2-2排出。
③沉淀分离后的水通过沉淀分离区2和臭氧曝气区3之间的水流通道进入臭氧曝气区3，臭氧曝气盘3-2对水进行曝气；从水中逸出的臭氧被集气管3-5收集回用。
④臭氧曝气后的水通过第一水流口4-2进入催化氧化膜滤区4，负载有MnO2和Al2O3的纳米催化陶瓷膜4-4对臭氧进行催化分解，产生的羟基自由基促进了污染物的降解去除，同时纳米催化陶瓷膜对水进行过滤。
⑤催化氧化膜滤后的水在第二水流口设置的引流泵5-2的作用下进入吸附过滤区5，水中的污染物被活性炭吸附和过滤，被吸附和过滤后的水通过溢流堰5-5和出水管排出，过滤后产生的污泥通过底部的第三排放阀5-4排放出去。
⑥纳米催化陶瓷膜定期进行反冲洗，反冲洗时关闭引流泵5-2和第一水流口4-2，打开反冲洗进水管4-5，反冲洗水进入催化氧化膜滤区，对纳米催化陶瓷膜进行反冲洗，反冲洗产生的废水通过第二排放阀4-6排放出去。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。