专利名称：一种水处理工艺流程可改变的污水处理系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水处理工艺流程可改变的污水处理系统，尤其涉及一种可以灵活调节活性炭过滤和超滤工作流程的水处理工艺流程可改变的污水处理系统，属于污水处理系统技术领域。
背景技术：
工业污水回收再利用技术经过多年的发展，基本的工艺流程已经比较成熟。一般而言，污水处理系统可以分为三部分分别是预处理单元、反渗透单元和电脱盐单元。其中预处理单元的作用在于对生产厂家产生的工艺污水进行包括絮凝、沉淀、过滤在内的处理，使工业污水转换成较为清洁的中水，以便在反渗透单元中进行脱盐处理。
由于反渗透单元工作的关键在于反渗透膜的工作成效，因此，保持反渗透膜的良好工作状态是一件十分重要的事情。反渗透膜在正常运行一段时间后，会受到给水中可能存在的悬浮物或难溶盐的污染，一旦污染达到一定程度，例如当产水量降低15％，脱盐率下降10％，压差增加0％以上时，就应对反渗透膜及时进行清洗。实践中，清洗反渗透膜是一项既费时又费力的工作。
为了延长反渗透膜的使用寿命，一个有效的方法是改善反渗透膜的给水质量。这就要求污水处理系统中的预处理单元开展更有成效的工作，将尽可能多的杂质阻止在预处理单元中。
在现有的污水处理系统预处理单元中，一般采用砂滤(或碟片过滤等)+超滤膜的工艺方案。砂滤具有机械筛滤作用，可以明显降解水中的有机物、氮、磷、硝酸盐等。超滤膜可以阻止高分子物质、胶体物质等的通过。为了进一步改善对有机物的过滤效果，可以在预处理单元中增加一个活性炭过滤器。通常，是利用活性炭吸附大颗粒粒子的作用，将其设置在超滤前端。在申请号为200510038670.3的中国专利申请中，就揭示了在超滤系统的前端增加了一个起吸附过滤作用的活性炭的技术方案。
下面参考图2和图3具体进行说明。图2为传统技术预处理单元中先活性炭过滤再超滤的结构示意图。经过砂滤的水，经过阀门1进入活性炭过滤，然后再经过活性炭过滤器的出口，经过阀门2进入超滤设备。最后，经过超滤的水通过阀门3进入下一级处理单元，例如反渗透单元和电脱盐单元，最后形成产水。图3为传统技术预处理单元中先超滤再活性炭过滤的结构示意图。经过砂滤的水，经过阀门1进入超滤，然后再经过超滤过滤器的出口，经过阀门2进入活性炭过滤设备。最后，经过活性炭过滤的水通过阀门3进入下一级处理单元，例如反渗透单元和电脱盐单元，最后形成产水。
水处理工艺中，活性炭可以放在超滤后，也有放在超滤前的。两种工艺流程都广泛使用，但由于此类设备体积庞大，安装后很难进行工艺的前后调整。一旦原来选定的流程不合理很难重新调整。也就是，在这些传统技术的预处理单元中，一旦在方案设计中根据进水水质选定了先活性炭过滤再超滤的结构或者先超滤再活性炭过滤的结构，就不能再改变了。这些传统技术中，只是根据污水处理系统进水水质选择了固定的预处理方式。例如申请号为200510038670.3的中国专利申请所介绍的那样，先用活性炭再用超滤来进行水处理。由于技术成本或者是进水水质的原因，传统技术无法利用一套超滤设备和一套活性炭处理设备根据进水水质灵活地实现两种处理方案先活性炭后超滤处理或者先超滤后活性炭处理。
发明内容
本发明提供一种水处理工艺顺序可改变的污水处理系统，其可以灵活地选择工艺流程，保证产水质量，节约成本，节约设备空间。
为实现上述目的，本发明提供一种水处理工艺顺序可改变的污水处理系统，其包括砂滤设备，其连接污水处理系统的进水口；超滤设备，其通过第1阀门连接所述砂滤设备的出水口；活性炭过滤设备，其通过第2阀门连接所述超滤设备的出水口，并且所述活性炭过滤设备的出水口通过第3阀门排放到下一级处理单元；第一管部，其包括第4阀门，并且其一端连接所述超滤设备进水口，另一端连接所述活性炭过滤设备的进水口；第二管部，其包括第5阀门，并且其一端连接所述超滤设备进水口，另一端连接所述活性炭过滤设备的出水口；以及第三管部，其包括第6阀门，并且其一端连接所述超滤设备出水口，另一端连接所述活性炭过滤设备的出水口。
前述超滤设备与活性炭过滤设备也可以互换。由此，可以实现根据进水水质灵活选择合适的过滤工艺流程，在砂滤+超滤+活性炭过滤的工艺流程与砂滤+活性炭过滤+超滤的工艺流程两者之间进行切换。由于本发明利用一套砂滤设备、超滤设备和活性炭过滤设备实现两种过渡工艺流程，提高了产水质量，节约了成本和设备空间。
以下将结合附图具体说明本发明的可以灵活调节活性炭过滤和超滤工作顺序的污水处理系统预处理单元。
图1为本发明中，预处理单元中活性炭过滤设备和超滤设备的结构示意图。
图2为传统技术的预处理单元中先活性炭过滤再超滤的结构示意图。
图3为传统技术的预处理单元中先超滤再活性炭过滤的结构示意图。
具体实施例方式
如图1所示，在本发明污水处理系统预处理单元中，包括与进水口连接的砂滤设备，与砂滤设备出水口经过阀门1而连接的超滤设备，以及通过阀门2与超滤设备连接的活性炭过滤设备。这部分结构可以与传统技术的一样，根据预处理系统进水水质进行设置。如图1中粗线所示，在阀门1的附近，阀门4连接了超滤系统的进水口和活性炭过滤设备的进水口，同时，阀门5将超滤设备的进水口与活性炭过滤设备的出水口连接起来；再者，通过阀门6将超滤设备的出水口与活性炭过滤设备的出水口相连接。可以看出，超滤设备和活性炭过滤设备的入水口通过阀门1和4分别连接到砂滤的出水口；超滤设备和活性炭过滤设备的出水口通过阀门6分别连接到下预处理单元的输出口，即下一级处理单元，如反渗透单元的入口处。而且，活性炭过滤设备的出水口还与超滤设备的入水口通过阀门5连接。
其中，如图1所示，阀门5所在管路与超滤设备的入水口的连接点位于阀门1之后，也即阀门5与超滤设备的入水口的连接点介于阀门1和超滤设备的入水口之间。阀门5所在管路的另一端与活性炭过滤设备的出水口连接，并且此连接点介于活性炭过滤设备的出水口与阀门3之间。阀门4所在管路一端与活性炭过滤设备入水口的连接点介于阀门2和活性炭过滤设备入水口之间，其另一端与超滤设备入水口的连接点位于阀门1和砂滤设备出水口之间，即位于阀门1的远离超滤设备入水口的一侧。阀门6所在管路一端与超滤设备出水口连接，并且此连接点介于超滤设备出水口与阀门2之间；并且，阀门6所在管路另一端与活性炭过滤设备出水口的连接点位于阀门3之后。上述阀门的位置关系，也可以根据实际情况做改变。举例来说，阀门5与活性炭过滤设备的出水口的连接点，就可以改为在阀门3之后并且阀门6和活性炭过滤设备出水口的连接点之前。如果是这样，后述的切换时，阀门3的开关情况略不同于图1所示的连接情况。由于这是很容易实现的，所以在此不再详述。
可以理解，如果将图1中的超滤设备与活性炭过滤设备位置互换(未图示)，本发明也是可以实现的。即，在原来的先活性炭过滤再超滤的方案的基础上，将超滤设备和活性炭过滤设备的入水口通过阀门1和4分别连接到砂滤的出水口；超滤设备和活性炭过滤设备的出水口通过阀门6分别连接到下预处理单元的输出口，并且，超滤设备的出水口通过阀门5连接活性炭过滤设备的入水口。
通过上述说明，可以看到，本发明既可以适用于在原有的先超滤后活性炭过滤的处理系统的基础上，通过增加连接管路及切换阀门1至6，将超滤设备和活性炭过滤设备的入水口、出水口分别连接，并且连接超滤设备的入水口和活性炭过滤设备的出水口；本发明也可以适用于在原有的先活性炭过滤后超滤的处理系统的基础上，通过增加连接管路及切换阀门1至6，将超滤设备和活性炭过滤设备的入水口、出水口分别连接，并且连接超滤设备的出水口和活性炭过滤设备的入水口。因此，仅仅是简单地增加低成本的连接管路及切换阀门就可以实现两种先超滤后活性炭过滤或者先活性炭过滤后超滤的过滤方案的选择。
需要指出的是，本发明为了描述的简单，只介绍了砂滤设备、超滤设备和活性炭过滤设备。然而，在前述设备之间仍然可能根据实际的需要增加其他设备。因此，在本发明提出的通过阀门1至6并行连接活性炭过滤设备和超滤设备的前提下，阀门1与砂滤设备出水口之间，或者阀门1与超滤设备入水口之间，以及阀门4与活性炭过滤设备入水口之间都可以根据需要加入其他处理装置，如过滤膜、清洗装置等。同理，阀门2至6与相应的活性炭过滤设备或者超滤设备的连接点之间也可以加入其他处理装置。
下面结合图1说明本发明如果通过切换阀门1-6，灵活地实现两种先超滤后活性炭过滤或者先活性炭过滤后超滤的过滤方案的选择。
根据运行中水质波动情况，选择合适的过滤方案当大分子有机物高时，可将超滤选择在活性炭前，进一步降低有机物含盐，再经过活性炭，可延长活性炭寿命；如果有机物中低分子有机物高时，超滤不能去除了。使活性炭装置在超滤前运行。超滤出水好，能避免活性炭产生的污染物影响下一级设备，例如，反渗透系统。
根据上述条件，选定先超滤后活性炭过滤的工艺流程时，即如图1所示，本发明预处理单元按砂滤+超滤+活性炭工艺流程运行时，将阀门1、阀门2和阀门3打开，并且关闭阀门4-6。此时，由于阀门1开启并且阀门4和阀门5关闭，经过砂滤的水全部经过阀门1进入超滤设备的入水口，进行超滤处理。由于阀门2开启并且阀门4和阀门6关闭，经过超滤的水从超滤设备出水口，经过阀门2全部流入活性炭过滤设备。经过活性炭过滤设备的过滤处理，水从活性炭过滤设备出水口经过开启的阀门3流入下一级处理单元，此时阀门3开启但是阀门5关闭。通过上述过程，实现了砂滤+超滤+活性炭工艺流程。
另一方面，在选定先活性炭过滤后超滤的工艺流程时，即本发明预处理单元按砂滤+活性炭+超滤工艺流程运行时，将阀门4、5和6打开，并且关闭阀门1-3。此时，由于阀门4开启并且阀门1和2关闭，所以经过砂滤的水全部流过阀门4进入活性炭过滤设备的入水口，进行过滤处理。由于阀门5开启并且阀门3和阀门1关闭，经过活性炭过滤的水从活性炭过滤设备出水口，经过阀门5全部流入超滤设备。由于阀门2关闭而且阀门6开启，经过超滤设备处理的水从超滤设备出水口全部经过开启的阀门6流入下一级处理单元。通过上述过程，实现了砂滤+活性炭+超滤工艺流程。
如果将图1中的超滤设备与活性炭过滤设备位置互换(未图示)，上述阀门的切换也可以实现砂滤+活性炭+超滤工艺流程或者砂滤+超滤+活性炭工艺流程，其实质与上述阀门切换类似，在此不累述。
上述各阀门的开启和关闭，可以由PLC(Programmable LogicController，可编程逻辑器件)控制而得以实现。这个控制技术对于普通技术人员而言是显而易知的，在此不赘述。
此外，本发明仅仅是描述了预处理单元中超滤设备和活性炭过滤设备之间的工艺流程切换。普通技术人员也容易想到将本发明所述的通过增加部分管路和阀门而改变两个串行连接的水处理设备在工艺流程中的顺序。
本发明在污水处理的工艺流程中，可以根据水质及设备运行的状况，对工艺流程进行方便地切换，利用一套污水处理系统预处理单元实现砂滤+活性炭+超滤工艺流程或者砂滤+超滤+活性炭工艺流程。节约成本，节约设备空间，灵活地选择工艺流程，保证产水质量。
在不脱离本发明精神和思想的前提下，也可以对本发明做各种变形和修改。本发明的保护范围以权利要求书为准。
权利要求
1.一种水处理工艺顺序可改变的污水处理系统，其包括砂滤设备，其连接污水处理系统的进水口；第二过滤部，其通过第1阀门连接所述砂滤设备的出水口；第三过滤部，其通过第2阀门连接所述第二过滤部的出水口，并且所述第三过滤部的出水口通过第3阀门排放到下一级处理单元；第一管部，其包括第4阀门，并且其一端连接所述第二过滤部进水口，另一端连接所述第三过滤部的进水口；第二管部，其包括第5阀门，并且其一端连接所述第二过滤部进水口，另一端连接所述第三过滤部的出水口；以及第三管部，其包括第6阀门，并且其一端连接所述第二过滤部出水口，另一端连接所述第三过滤部的出水口。
2.如权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于所述第一管部与所述第二过滤部进水口相连接的连接点位于所述第一过滤部出水口与所述第1阀门之间。
3.如权利要求2所述的污水处理系统，其特征在于所述第一管部与所述第三过滤部的进水口相连接的连接点位于所述第三过滤部进水口与所述第2阀门之间。
4.如权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于所述第二管部与所述第二过滤部进水口相连接的连接点位于所述第一过滤部出水口与所述第1阀门之间。
5.如权利要求4所述的污水处理系统，其特征在于所述第二管部与所述第三过滤部的出水口相连接的连接点位于所述第三过滤部出水口与所述第3阀门之间。
6.如权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于所述第三管部与所述第二过滤部出水口相连接的连接点位于所述第二过滤部出水口与所述第2阀门之间，所述第三管部与所述第三过滤部的出水口相连接的连接点位于所述第3阀门之后。
7.如权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于所述第一过滤部是砂滤设备；所述第二过滤部是超滤设备；所述第三过滤部是活性炭过滤设备。
8.如权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于所述第一过滤部是砂滤设备；所述第二过滤部是活性炭过滤设备；所述第三过滤部是超滤设备。
9.如权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于所述阀门之间以及阀门与各过滤部出水口及进水口之间还设有水处理装置。
10.如权利要求1所述的污水处理系统，其特征在于所述第一过滤部、第二过滤部和第三过滤部是反渗透处理单元或者电脱盐处理单元的组成部分。
全文摘要
本发明提供一种水处理工艺顺序可改变的污水处理系统，其包括砂滤设备；超滤设备，其通过第1阀门连接砂滤设备的出水口；活性炭过滤设备，其通过第2阀门连接超滤设备的出水口，并且活性炭过滤设备的出水口通过第3阀门排放到下一级处理单元；第一管部，其包括第4阀门，并且其一端连接超滤设备进水口，另一端连接活性炭过滤设备的进水口；第二管部，其包括第5阀门，并且其一端连接超滤设备进水口，另一端连接活性炭过滤设备的出水口；以及第三管部，其包括第6阀门，并且其一端连接超滤设备出水口，另一端连接活性炭过滤设备的出水口。本发明可以灵活地选择工艺流程，保证产水质量，节约成本，节约设备空间。
文档编号C02F1/44GK1810659SQ200610011308
公开日2006年8月2日 申请日期2006年1月28日 优先权日2006年1月28日
发明者郭晓东, 张志国 申请人:北京·松下彩色显象管有限公司