本实用新型涉及水处理装置，更具体地，涉及一种微絮凝联合超滤处理装置。
背景技术：
湖泊和水库水作为典型的低污染低浊度饮用水水源，通常由于其颗粒物浓度低、颗粒尺寸小、更强的亲水性和低的碰撞和凝聚效率，因此很难有效地通过传统的混凝工艺处理。近些年，工业发展造成江河湖泊水体水质恶化，给以去除浊度为主要目标的常规水处理工艺带来了极大麻烦，且常规絮凝处理存在效果差、药剂用量大、产泥量多、出水残留铝高等缺点。由于目前我国城镇饮用水源的很大一部分源于湖泊和水库，因此，寻找一种有效并且安全高效的应对湖泊和水库水突发污染事件的饮用水处理方法成为了各大水厂必须面对的难题，对提高净水效能、保障供水安全都具有重大意义。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种微絮凝联合超滤处理装置。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
一种微絮凝联合超滤处理装置，包括取水系统、投药系统、絮凝池、超滤膜池、抽水泵、曝气系统、产水箱、反洗泵、控制系统；所述取水系统、絮凝池、超滤膜池、抽水泵、产水箱依次连接；所述投药系统与所述取水系统连接；
所述超滤膜池内设有用于超滤的膜组件，所述抽水泵分别与所述膜组件的顶部和所述产水箱的上部连接；所述膜组件与抽水泵的连接处设有压力传感器；所述超滤膜池的底部设有排空阀；所述超滤膜池的上部还设有溢流口；
所述曝气系统包括依次连接的鼓风机、气体流量计和微型曝气头；所述微型曝气头置于所述膜组件的底部；
所述反洗泵分别与所述膜组件的顶部和产水箱的底部连接；
所述絮凝池的底部设有排泥阀；所述产水箱的底部设有清水箱排空阀；
所述控制系统分别与鼓风机、压力传感器以及抽水泵连接。
本实用新型采用微絮凝-超滤的短流程净水工艺，微絮凝这一道工艺既保留了传统饮用水处理工艺的絮凝除有机物、浊度的优点，又大大减少了占地面积，且超滤膜池出水稳定，克服了受原水的水质影响的缺点，即本实用新型能够有效净水且能够稳定出水的水质。与常规的混凝沉淀过滤工艺不同的是，其克服混合、絮凝、沉淀三种工艺彼此牵制的缺点，降低了工艺构建操作的复杂程度，并且通过设置所述控制系统，提高整个处理装置的自动化程度，从而大大减少管理操作的难度。
进一步地，所述取水系统包括依次连接的原水进水泵、射流器、进水流量计，所述进水流量计与絮凝池连接。
进一步地，所述投药系统包括絮凝剂药液池、加药计量泵；所述絮凝剂药液池的底部通过加药计量泵与所述射流器连通。所述絮凝剂药液池中的药剂通过射流器与原水形成快速混合絮凝。所述絮凝剂药液池的药液浓度较低约为5mg/L，但可根据实际情况对药液浓度进行调节。
进一步地，所述絮凝池内设有跌水堰。混合药剂后的原水通过跌水来强化絮凝效果。
更进一步地，所述跌水堰将絮凝池分为第一单元和第二单元，所述第一单元与第二单元的跌水高度为10~15cm；所述第一单元与所述取水系统相连接，所述第二单元分别与所述超滤膜池、排泥阀连接。
更进一步地，所述第一单元内设有搅拌器。
进一步地，所述控制系统为可编程逻辑控制器（PLC）。
进一步地，所述膜组件的膜孔径为0.01~0.1μm，所述膜组件的膜通量为10~20 L/m2h。
进一步地，所述膜组件为中空纤维式结构。
进一步地，所述膜组件的膜基材为由聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚砜、聚丙烯中的一种或几种制成。
进一步地，所述絮凝池还设有浮球阀，以调节水位。
所述微絮凝联合超滤处理装置的工作过程如下：
1）待处理的原水通过原水进水泵泵入絮凝池，并通过所述进水流量计控制待处理的原水进入絮凝池的流量。
2）药剂混合池中絮凝剂通过加药计量泵投加，在原水进水管路上通过所述射流器与原水快速混合絮凝，所加入的絮凝剂的投量为4~8 mg/L。
3）待处理的原水首先进入所述絮凝池的第一单元，所述第一单元的搅拌器对原水进行搅拌，原水形成微絮凝状态；絮凝池中搅拌器的搅拌速度为90r/min。
4）原水在第一单元形成微絮凝状态后通过跌水堰强化絮凝效果，进入所述第二单元。
5）之后形成微絮凝的原水，进入超滤膜池的下部，运行抽水泵，抽水泵的抽吸压力为5~30KPa，将超滤膜池中的微絮凝原水通过膜组件抽至产水箱中，控制抽水泵的转速使膜通量在10~20 L/m2h。
6）抽吸泵运行一段时间后（10~24h），关闭抽吸泵，然后开启反洗泵5~10min，反洗泵的通量为20~40 L/m2h，通过反洗泵将产水箱中的水回灌到膜组件中，同时开启鼓风机3~5min。
7）之后排空所述超滤膜池中的废水，待微絮凝的原水重新灌满超滤膜池，即完成所述微絮凝联合超滤处理装置处理原水的一个周期。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型所述的微絮凝联合超滤处理装置结合了微絮凝与超滤工艺，形成一套短流程的饮用水处理工艺，其净水工艺短，出水水质稳定，并且进一步通过设置射流器、跌水堰来强化絮凝。所述的微絮凝联合超滤处理装置操作简单、管理方便，可作为超滤膜水厂或农村小型水厂的建设改造方案。
附图说明
图1为实施例1所述微絮凝联合超滤装置的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际物品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
实施例1
一种微絮凝联合超滤处理装置，包括取水系统、投药系统、絮凝池19、超滤膜池6、抽水泵9、曝气系统、产水箱13、反洗泵12、控制系统10，取水系统、絮凝池19、超滤膜池6、抽水泵9、产水箱13依次连接。投药系统与取水系统连接。
取水系统包括依次连接的原水进水泵17、射流器22、进水流量计16，进水流量计16与絮凝池19连接。
投药系统包括絮凝剂药液池15、加药计量泵20，絮凝剂药液池15的底部通过加药计量泵20与射流器22连通。絮凝剂药液池15中的药剂通过射流器22与原水形成快速混合絮凝。
絮凝池19内设有跌水堰11。跌水堰11将絮凝池19分为第一单元和第二单元，第一单元与第二单元的跌水高度为10~15cm。第一单元的液面高度高于第二单元的液面高度，第一单元与取水系统的进水流量计16相连接，第二单元分别与超滤膜池6、排泥阀18连接。第一单元内设有搅拌器。第二单元与超滤膜池6的进水1连接，且第二单元的底部设有排泥阀18。
超滤膜池6内设有用于超滤的膜组件5，抽水泵9分别与膜组件5的顶部和产水箱13的上部连接，膜组件5与抽水泵9的连接处设有压力传感器8。膜组件5为中空纤维式结构。膜组件5的膜基材为由聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚砜、聚丙烯中的一种或几种制成。膜组件5的膜孔径为0.01~0.1μm，膜组件5的膜通量为10~20 L/m2h。超滤膜池6的底部设有排空阀21，其上部设有溢流口7。
曝气系统包括依次连接的鼓风机2、气体流量计3和微型曝气头4，微型曝气头4置于膜组件5的底部。
反洗泵12分别与膜组件5的顶部和产水箱13的底部连接。产水箱13的底部设有清水箱排空阀14。
控制系统10为可编程逻辑控制器（PLC），其分别与鼓风机2、压力传感器8以及抽水泵9连接。
通过以下实验验证本实施例1的效果，具体操作过程如下：
1）待处理的原水通过原水进水泵17泵入絮凝池19，并通过进水流量计16控制待处理的原水进入絮凝池19的流量。
2）絮凝剂药液池15中絮凝剂通过加药计量泵20投加，在原水进水管路上通过所述射流器22与原水快速混合絮凝，所加入的絮凝剂的投量为4~8 mg/L。
3）待处理的原水首先进入所述絮凝池19的第一单元，第一单元的搅拌器对原水进行搅拌，原水形成微絮凝状态；絮凝池19中搅拌器的搅拌速度为90r/min。
4）步骤3的原水在第一单元形成微絮凝状态后通过跌水堰11强化絮凝效果，进入所述第二单元。
5）之后步骤4形成的微絮凝原水，进入超滤膜池6的下部，抽水泵9运行，抽水泵9的抽吸压力为5~30KPa，将超滤膜池6中的微絮凝原水通过膜组件5抽至产水箱13中，控制抽水泵9的转速使膜通量在10~20 L/m2h。
6）抽吸泵运行一段时间后（10~24h），关闭抽吸泵，然后开启反洗泵5~10min，反洗泵12的通量为20~40 L/m2h，通过反洗泵将产水箱13中的水回灌到膜组件5中，同时开启鼓风机3~5min，鼓风机2的流量为2L/s。
7）步骤6之后，排空超滤膜池6中的废水，待微絮凝的原水重新灌满超滤膜池6，即完成微絮凝联合超滤处理装置处理原水的一个周期。
在本实施方式中，原水经过微絮凝和超滤的处理，该处理装置的絮凝效果良好，流程简短且出水水质稳定。
本实验采用的膜组件5为浸没式的中空纤维膜，膜孔径为0.01 µm，膜通量为11 L/m2h。本实验的原水以及出水的水质的结果如表1所示：
表1
由表1可知，本实施例所述的微污染水源水的微絮凝联合超滤装置除污染效果理想，能够保证出水水质稳定。
实施例2
本实施例中的微絮凝联合超滤处理装置与实施例1相同，与实施例1不同的是，絮凝剂的投量减半，其它操作与具体实施1相同。
实施例3
本实施例中的微絮凝联合超滤处理装置与实施例1相同，与实施例1不同的是，絮凝池19不进行搅拌操作，原水在射流絮凝后经过跌水堰11强化絮凝进入超滤膜池6，其它操作与具体实施1相同。
实施例4
本实施例中的微絮凝联合超滤处理装置与实施例1基本相同，与实施例1不同的是，原水通过原水进水泵17泵入絮凝池19，加药计量泵20关闭，不投加絮凝剂，絮凝池19内设有浮球阀（图中未示出），以调节水位，反洗泵12的流量为20~60 L/m2h。本实施方式将微絮凝联合超滤处理装置进一步缩短简化，不投加絮凝剂，而是直接由微污染原水进入超滤膜池6处理，其它操作与具体实施1相同。本实施方式适合在水源污染较轻时采用，其能大大减少了成本和管理难度。
实施例5
本实施例中的微絮凝联合超滤处理装置与实施例1相同，与实施例1不同的是，抽水泵9的抽吸压力为10~30KPa，其它操作与具体实施1相同。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。