专利名称：给水厂过滤处理系统及处理方法
给水厂过滤处理系统及处理方法
4支术领域
本发明涉及一种水处理技术，尤其涉及一种用在给水厂的过滤处理系统 及处理方法，属于自来水过滤处理技术领域。
背景技术：
现有自来水厂过滤水一般采用的是机械搅拌澄清池+ v型滤池+消毒的处
理方案。这种技术方案的投资成本虽略低，但这种水处理技术的出水水质波 动较大，出水水质不稳定，已经无法满足国家新出台的《生活饮用水卫生标
准》(GB5749-2006 )的出水要求，无法在处理后得到符合标准的饮用水。
现有技术也有在水过滤中使用超滤技术的，但由于超滤技术受到多种因 素的影响，如超滤运行方式、超滤前处理、超滤絮凝工艺、清洗方式等； 一般要在超滤前设置絮凝工艺，使超滤的运行成本较高，若不采用絮凝工艺 则由于水质差，使超滤处理的超滤膜污染较快，不但无法保证超滤处理的稳 定运行，也增加了运行的成本。
如果给水厂采用直接超滤工艺，而忽略前处理的话，则超滤前必然要投 加大量的絮凝剂来维持超滤的稳定运行，同时整个水厂的水利用率将小于 90%,而这不符合一般水厂的要求。而相应其他前处理短流程替代工艺则不能 保证超滤完全稳定运行，超滤的加药清洗必然会引入超滤工艺中，而这样超 滤工艺的消毒副产物将会产生，超滤水利用率也会有所下降。
发明内容
本发明实施方式提供一种给水厂过滤处理系统及处理方法，在投资较小
的前提下，通过超滤处理使出水水质稳定，使处理后的出水达到饮用水标准。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的 本发明实施方式提供一种给水厂过滤处理系统，该系统包括 澄清池、超滤设备和消毒设备；所述澄清池上设有进入原水的进水口 ， 澄清池内设有搅拌设备，澄清池的底部设有排泥口，澄清池的出水口依次与 超滤设备和消毒设备连接，所述超滤设备连接消毒设备的出水管路上设有反 洗管路，超滤设备底部的清洗水出口通过回用管路回连到澄清池的进水口 。
所述澄清池由絮凝池和分离池依次连接而成，所述絮凝池内设有机械搅 拌设备。
所述机械搅拌设备设置在絮凝池内的中央，将絮凝池分为两部分。 所述超滤设备中设有内压式超滤膜，超滤膜的滤过直径为O. 005 ~ 0. 05 n m,膜通量为O. 5 5mV(m2 . d),超滤膜承受的压力为0. 05 ~ 0. 2MPa。 所述消毒设备为加氯消毒设备。 所述反洗管路回连至所述超滤设备中。
本发明实施方式提供一种给水厂过滤处理方法，该方法包括
使处理的原水进入澄清池中进行絮凝、并进行机械搅拌后使泥水分离， 澄清池中的水力停留时间为l. 2~1.5h,澄清池出水进入超滤设备，通过超滤 设备中膜通量为0. 5 ~ 5mV (m2 d)的超滤膜进行超滤处理，过滤后的出水进 入消毒设备进行消毒处理后得到符合标准的出水；并从出水中引出 一部分通 过反洗管路回流至超滤设备中对超滤膜进行反洗，反洗后的清洗水通过回用 管路回流至澄清池中再次进行处理。
所述超滤设备进行超滤处理时采用全量过滤，无浓水排放，每间隔O. 5~ 1小时对超滤设备进行一次水力清洗。
所述原水进入澄清池中进行机械搅拌后使泥水分离包括加过药剂的原 水在澄清池的第 一絮凝池和第二絮凝池内与高浓度的回流泥渣相接触，结成
大而重的絮凝体，完成絮凝后进入澄清池的分离室中进行分离。
所述消毒设备采用加氯消毒处理，投加量为O. 5 ~ 1. Omg/L，通过投加液 氯来降低水中所剩余的杂质，并保证给水管网中的余氯含量。
由上述本发明实施方式提供的技术方案可以看出，本发明实施方式将机 械搅拌式的澄清池与超滤处理和消毒处理有机结合，对水厂的水进行过滤， 使出水水质稳定，提高了水厂出水水质，达到国家新的饮用水标准；减少超 滤絮凝工艺，降低运行成本，在超滤处理前设置机械搅拌式的澄清池，克服 了超滤处理自身缺点，减小了超滤设备的污染，使对超滤设备的清洗不用投 加任何药剂，清洗后的水可回流至澄清池再次进4亍过滤，4吏水厂水利用率可 达100%,相比现有水厂的水利用率有效提高。并且该处理系统可以在利用水 厂现有设备的基础上进行改造，可以使原有水厂在不增加太多设备投资成本 的前提下，使出水完全满足新的饮用水标准。
图1为本发明实施例的处理系统示意图2为本发明实施例的处理系统中澄清池的示意图3为本发明实施例的处理方法流程图中各部件标号为1、原水；2、澄清池；3、超滤设备；4、消毒设 备；5、出水；6、污泥；7、反洗管路；8、回用管路；21、絮凝池；22、机 械搅拌设备；23、分离池。
具体实施例方式
本发明实施方式提供一种将机械搅拌澄清处理、超滤处理和消毒处理有 机结合的给水厂过滤处理方法及相应的处理系统，在保证较低的运行费用的 前提下，使出水水质稳定，提高了水厂出水水质，达到新的饮用水标准的要 求。且该处理系统可以在利用水厂现有设备的基础上进行改造，使原有水厂
在不增加太多设备投资成本的前提下，使出水完全满足新的饮用水标准。
为便于理解，下面结合附图和具体实施例对本发明的实施过程作进一步 阐述。
实施例一
本实施例提供一种给水厂过滤处理系统，用在给水厂中对水进行过滤处
理，如图l所示，该系统包^r:
澄清池2、超滤设备3和消毒设备4;所述澄清池2上设有原水1入口，澄清 池2内设有搅拌设备，澄清池2的底部设有排泥口 ，澄清池2的出水口依次与超 滤设备3和消毒设备4连接，所述超滤设备3连接消毒设备4的出水管路上设有 反洗管路7，且超滤设备3底部的清洗水出口通过回用管路8回连到澄清池2的 进水口。
如图2所示，其中，所述澄清池2主要由絮凝池21及分离池23组成，在絮 凝池21内的中央部位设有机械搅拌设备22,机械搅拌设备22将絮凝池21分成 两部分211、 212， 一般将机械搅拌设备22左侧的直接进入原水的部分称为第 一絮凝池211,而机械搅拌设备22右侧与分离池23连接的部分称为第二絮凝池 212。
所述的超滤设备3中设有内压式超滤膜，内压式超滤膜的滤过直径为 0. 005 ~ 0. 05 iam，膜通量为0. 5 ~ 5m3/(m2 d)，超滤膜承受的压力为0. 05 ~ 0. 2MPa。
所述的消毒设备4为加氯消毒设备，通过投加少量的液氯来降低水中所剩 余的极少的 一些杂质，同时也可以保证在给水管网中水中的余氯含量。 所述的反洗管路7回连至所述超滤设备3中。
如图3所示，利用上述处理系统在自水厂进行水过滤处理方法具体如下 使处理的原水1进入澄清池2中进行机械搅拌后使泥水分离，即将加过药 剂的原水1在澄清池2的絮凝池21，在絮凝池21的两部分的第一絮凝池211和第
二絮凝池212的絮凝室内与高浓度的回流泥渣( 一般为清洗超滤设备的清洗水 中的回流泥渣)相接触，并经机械搅拌设备22搅拌后，达到较好的絮凝效 果，结成大而重的絮凝体，在澄清池2的分离池23的分离室中进行分离，水力 在澄清池2中的停留时间为1. 2 ~ 1. 5h,澄清池2的分离池23的出水进入超滤设 备3,通过超滤设备3中的内压式超滤膜进行超滤处理，超滤处理采用全量过 滤，无浓水排放，超滤设备中的超滤膜的膜通量为O. 5 5raV(m2 d)，过滤后 大部分出水进入消毒设备4进行消毒处理后得到符合标准的出水5;每间隔 0. 5 ~ l小时使超滤处理后的一'j、部分出水通过反洗管路7回流至超滤设备3 中，对超滤膜进行一次水力清洗，清洗后的清洗水从超滤设备3底部的清洗水 出口流出经回用管路8回流至澄清池2中再次进行过滤处理，而澄清池2中分离 出的污泥6则/人澄清池底部排出。
利用消毒设备采用加氯进行消毒处理，投加量为O. 5 ~ 1. Omg/L通过投加 液氯来降低水中所剩余的一小部分杂质，并保证给水管网中水的余氯含量。
该处理方法省去了超滤处理前的絮凝工艺，同时避免了超滤在线絮凝效 果不好的缺点，而这个缺点的改善直接延长了超滤的过滤周期(延长约一倍 时间，由半小时延长到l小时以上)，免去了超滤的加药反洗，从而使超滤的 反洗水没有加药清洗副产物，从而使超滤清洗水可以完全回用，,人而改变超 滤系统水利用率一般在90%的缺点。由于超滤对细菌是完全脱除，因此大大节 省了消毒剂的投加量，约减少一半以上，消毒剂投加的目的只是为了满足管 网余氯的要求。该处理方法的最大特点就是在新饮用水标准提出后，可以在 成本相对较低的情况下，改造水厂工艺，从而使出水完全达到新的饮用水标准。
实际中，针对上述处理方法的处理系统可以在现有自来水厂的基础上进 行改造，用超滤设备替代现有自来水厂中的传统过滤技术。依托于超滤处理 所采用的先进的膜分离技术，利用多孔材料的拦截能力，以物理截留的方式 去除水中一定大小的杂质颗粒。在压力驱动下，溶液中水、有机低分子、无
机离子等小于膜孔径尺寸的物质可通过膜丝上的微孔到达膜的另一侧，溶液 中菌体、胶体、颗粒物、有机大分子等大于膜孔径的物质则不能通过微孔而
被截留，从而达到筛分溶液中不同组分的目的。本实施例的超滤设备4中所分 离的组分直径为O. 005 ~ 0. 05 对有机物和胶体而言， 一般情况下截留相 对分子质量在5000 ~ 100000Dalton。因此该超滤设备的出水水质稳定，可大 幅优化水厂出水水质。此外，超滤技术的操作压力较小， 一般为O. 05~ 0. 2MPa,膜通量一般为0. 5 ~ 5m7 (m2 ' d);具有占地面积小、能耗低、出水水 质好等特点。
量外，主要受超滤运行方式、超滤前处理、超滤絮凝工艺、清洗方式等多种 因素影响，而这其中尤其受絮凝工艺的影响较大。现有的超滤工程一般采用 在线絮凝方式，这样虽然可以使设备简练，节省占地面积；但它却存在絮凝 不充分，絮凝时间过短，矾花形成不好的缺点。在本发明实施例中在超滤处 理前设置机械搅拌澄清池，作为超滤处理的前处理，其絮凝效果良好，可极 大优化超滤的运行工况，延长超滤的寿命，既提高了出水水质，又降低了投 资成本。
超滤处理工艺的优势是出水水质好，但是它相比传统过滤也有劣势，就 是反洗过于频繁，水利用率较低。超滤的水利用率一般在90%左右，小于一般 水厂要求。而本发明实施例中有效的利用了机械搅拌式的澄清池，使原水在 澄清池进行机械搅拌后，出水水质大幅优化，从而减小了对超滤设备的超滤 膜的污染，并且在对超滤设备清洗时不投加任何药剂，仅将超滤的出水引出 一部分回用作为水力清洗即可，并将对超滤i殳备清洗后的出水引出回用至片几 械搅拌式的澄清池中，整个水厂仅需通过澄清池的排泥便可保证水厂的稳定 运行。这种处理工艺^[吏水利用率可达到100%,达到零排^:,相比于现有的水 厂过滤设备的水利用率大大提高。
综上所述，本发明实施例中将超滤处理代替传统的过滤技术，形成机械
搅拌澄清处理、超滤处理和消毒处理有机结合的方式，对自来水厂的水进行 过滤处理，不但省去了超滤处理前的絮凝工艺，而且超滤清洗没有投加任何 药剂，仅用水力清洗，清洗水可以回流至澄清池中再次进行过滤，使水的利
用率达到了10W。并且由于超滤对细菌具有完全的脱除率，因此后续的消毒
处理时所要投加的药剂量也可大大降低，仅需要满足管网余氯的需要量即 可。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不 局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可 轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明 的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
权利要求
1、一种给水厂过滤处理系统，其特征在于，该系统包括:澄清池、超滤设备和消毒设备；所述澄清池上设有进入原水的进水口，澄清池内设有搅拌设备，澄清池的底部设有排泥口，澄清池的出水口依次与超滤设备和消毒设备连接，所述超滤设备连接消毒设备的出水管路上设有反洗管路，超滤设备底部的清洗水出口通过回用管路回连到澄清池的进水口。
2、 根据权利要求l所述的系统，其特征在于，所述澄清池由絮凝池和分 离池依次连接而成，所述絮凝池内设有机械搅拌设备。
3、 根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述机械搅拌设备设置在 絮凝池内的中央，将絮凝池分为两部分。
4、 根据权利要求l所述的系统，其特征在于，所述超滤设备中设有内压 式超滤膜，超滤膜的滤过直径为0.005 ~ 0.05 ju m，膜通量为0. 5 ~ 5m7 (m2 ' d)，超滤膜承受的压力为O. 05 ~ 0. 2MPa。
5、 根据权利要求l所述的系统，其特征在于，所述消毒设备为加氯消毒 设备。
6、 根据权利要求l所述的系统，其特征在于，所述反洗管路回连至所述 超滤设备中。
7、 一种给水厂过滤处理方法，其特征在于，该方法包括 使处理的原水进入澄清池中进行絮凝、并进行机械搅拌后使泥水分离，澄清池中的水力停留时间为1.2 1. 5h,澄清池出水进入超滤设备，通过超滤 设备中膜通量为0. 5 ~ 5m3/ (m2 d)的超滤膜进行超滤处理，过滤后的出水进 入消毒设备进行消毒处理后得到符合标准的出水；并从出水中引出一部分通 过反洗管路回流至超滤设备中对超滤膜进行反洗，反洗后的清洗水通过回用 管路回流至澄清池中再次进行处理。
8、 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述超滤设备进行超滤处理时采用全量过滤，无浓水排放，每间隔O. 5 l小时对超滤设备进行一次水 力清洗。
9、 根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述原水进入澄清池中进 行机械搅拌后使泥水分离包括加过药剂的原水在澄清池的第一絮凝池和第 二絮凝池内与高浓度的回流泥渣相接触，结成大而重的絮凝体，完成絮凝后 进入澄清池的分离室中进行分离。
10、 根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述消毒设备采用加氯消 毒处理，投加量为O. 5 ~ 1. Omg/L,通过投加液氯来降低水中所剩余的杂质， 并保证给水管网中的余氯含量。
全文摘要
本发明公开了一种给水厂过滤处理系统及处理方法，该系统包括澄清池、超滤设备和消毒设备；所述澄清池上设有原水入口，澄清池内设有搅拌设备，澄清池的底部设有排泥口，澄清池的出水口依次与超滤设备和消毒设备连接，所述超滤设备连接消毒设备的出水管路上设有反洗管路，超滤设备底部的清洗水出口通过回用管路回连到澄清池的进水口。该处理设备将机械搅拌式的澄清池与超滤处理和消毒处理有机结合，对水厂的水进行过滤，使出水水质稳定，提高了水厂出水水质，达到国家新的饮用水标准。
文档编号C02F1/00GK101381113SQ20081011920
公开日2009年3月11日 申请日期2008年8月29日 优先权日2008年8月29日
发明者文一波, 李京旭, 李天增, 宏 苏 申请人:北京桑德环保集团有限公司