澄清式浸没超滤膜滤池、水处理系统及方法

专利名称：澄清式浸没超滤膜滤池、水处理系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种超滤膜过滤技术，属于饮用水处理净化领域，尤其是涉及一种澄 清式浸没超滤膜滤池、水处理系统及方法，按照这种方法，原水投加粉末活性炭，并经过絮 凝后，借助膜分离设备在一体化设备中实现澄清、膜过滤和活性炭吸附深度处理。
背景技术：
业内人士誉为“第三代净水技术”的超滤膜技术，由于其独特的性能，目前在给排 水领域逐渐使用。业内专家学者对采用超滤膜技术的工艺进行了大量研究，提出了各种针 对不同污染程度的水源的工艺路线，如短工艺流程等。但是，对于如何实现这些工艺构想的 膜处理构筑物的研究却鲜有报道。另外，由于膜池的型式比较单一，使膜技术在使用中受到 一定限制或产生一些问题，因而影响了膜技术的进一步推广。现有技术中，过滤式浸没超滤膜滤池是目前采用比较广泛的一种，它的特点是将 膜组件90放在新建或对原有煤(砂)滤池进行改造后的滤池中，用密集的中空纤维超滤膜 丝代替滤池中一定厚度、不同粒径、级配的煤(砂)滤料进行过滤，其具体结构如图5所示。 这种形式的膜池优点是膜池深度较浅，占地面积较现在使用的煤(砂)滤池小，因此特别适 用于对老水厂现有滤池的改造；同时它可以实现对膜组件的在线清洗，自动化程度较高，降 低运行人员的劳动强度。该型滤池主要缺点为(1)对进水水质要求高，必须是经过混凝、沉淀，甚至过滤后的水，才能进入膜池进 行膜过滤，尤其是当原水水质水量发生变化，使沉淀池运行不稳定，出水浊度高时，易使膜 池堵塞。(2)由于该型滤池是在常规处理工艺后增加膜处理工艺，因此需要水厂另占用一 定面积建膜处理车间；由于膜处理工艺的投资和运行维护费用比目前使用的煤(砂)滤池 高很多，使一些水厂基于占地和投资的限制；难以将该型式的膜池在水厂建设和改造中大 范围的应用。(3)为避免膜池内污染物富集而影响超滤膜系统运行，通常在进行冲洗时是将膜 池内的水全部排放，故回收率低(回收率最高不大于96% )。(4)当采用在线清洗方式时，对池体及池内设备的防腐要求高，加大了工程投资。相对于前述的过滤式浸没超滤膜滤池，沉淀式浸没超滤膜滤池是目前比较先进的 超滤膜滤池，其最典型的应用，是于2010年7月投产的北京市自来水集团第九水厂应急改 造工程，用于处理滤池反冲水的膜处理工艺，其具体的结构及流程请参见图6所示。它的特 点是在斜板沉淀池工艺的基础上，用膜组件代替斜板箱，将沉淀池和膜池建在一个构筑物 内，省去了煤(砂)滤池的占地和投资，达到了占地小、投资少的目的。 这种“沉淀式浸没超 滤膜滤池”的使用，同时也克服了“过滤式浸没超滤膜滤池”的缺点，使其可以用于处理含有 泥沙的原水等复杂水质条件。该型滤池主要缺点为
(1)由于每座沉淀池中设有三组(或多组)膜池，膜池底部开放，互相连通。当其 中任何一座膜池水下部分出现问题需要检修，或底部刮泥设备进行维护、检修时，必须将三 组(多组)膜池全部排空停产，影响正常生产。(2)由于膜材料本身的特点，不能长期暴露在空气中，否则膜寿命将严重缩短，甚 至报废。因此对设备检修时间带来很大压力。(3)膜组件的化学清洗必须离线进行，降低了自动化程度，加大了运行人员劳动强度。现有技术中，申请日为2008年8月29日，公开号为101381113所公开给水厂过滤 处理系统及处理方法，其技术方案有很多突出的优点，其不足之处在于澄清池与膜处理设 备是分离状态，占地面积大、所需设备多、工艺复杂、投资高。

发明内容
本发明解决的技术问题是提出一种澄清式浸没超滤膜滤池、处理系统及处理方 法，以发挥现有过滤式浸没超滤膜滤池、沉淀式浸没超滤膜滤池的优点，并克服它们存在一 项或多项缺陷。本发明的技术解决方案是一种澄清式浸没超滤膜滤池，所述澄清式浸没超滤膜 滤池包括池体，池体上设有与原水进水管连通的进水装置，所述池体内形成处理空间，所述 处理空间的上部设有超滤设备，所述处理空间的底部设有排泥口，所述池体内由上而下形 成有超滤与澄清区、悬浮泥渣区、布水区及排泥区。本发明还提出一种水处理系统，该水处理系统包括混合池及絮凝池，其中，所述水 处理系统还包括如上所述的澄清式浸没超滤膜滤池；所述澄清式浸没超滤膜滤池前设有所 述混合池及所述絮凝池。一种水处理方法，该方法包括对原水进行絮凝；借助超滤设备在澄清式浸没超 滤膜滤池中实现澄清、膜过滤，其中，所述澄清式浸没超滤膜滤池的池体内由上而下形成有 超滤与澄清区、悬浮泥渣区、布水区及排泥区。本发明的特点和优点是本发明采用澄清式浸没超滤膜滤池及水处理方法，向原 水投加粉末活性炭，并经过絮凝后，借助超滤设备(膜分离设备)在一体化设备中实现澄 清、膜过滤和活性炭吸附深度处理，能够解决常规方法对水处理水质不稳定的问题，还能克 服现有技术中存在的不足，实现了澄清功能、膜过滤功能、活性炭吸附功能在一个构筑物中 完成的综合结构。
具体地，本发明的水处理系统包括粉末炭投加装置、澄清与超滤一体化设备；所 述一体化设备(澄清式浸没超滤膜滤池)前设有对原水进行粉末炭投加的装置及混合、絮 凝池；澄清与超滤一体化设备包括池体构筑物、超滤设备，池体构筑物中部设有进入原水 的进水口，池体的底部设有排泥口，超滤设备安装在池体内部空间的上部，所述超滤设备出 水管路上设有反洗管路。本发明的较佳实施例中，澄清式浸没超滤膜滤池中的澄清特性，是一个连续的无 回流过程的澄清方法。经过絮凝的原水，通过池下部铺设的穿孔进水管进入池内，进行絮 凝，形成泥渣；受水流的上升流速和泥渣重力的综合作用，在池内形成一层厚厚的悬浮泥渣 层；后续不断进入池内的原水中的杂质颗粒与悬浮泥渣层中的泥渣和凝聚剂相互接触、吸附，形成新的泥渣，使悬浮泥渣层中的泥渣浓度不断加大，一些大的泥渣在重力作用下，克 服了上升水流的阻力，落到池底的泥斗中，经过浓缩由穿孔排泥管排到池外。
本发明的较佳实施例中，澄清式浸没超滤膜滤池中垂直安放了膜丝，间隙小于1 毫米，并组成中空纤维超滤膜组件。该膜组件类似在澄清池上部分离区安装的一组组倾角 为90°，板间距为零点几毫米的斜管(板)箱。按照“浅池理论”，水中的细小的泥渣接触 到膜丝，就粘附在膜丝表面而被去除。当膜丝间粘附的泥渣经过相互接触、吸附并形成大的 颗粒时，靠重力作用，一些泥渣沿膜丝表面向下滑动，直致脱离膜丝进入下部的悬浮泥渣层 继续进行接触、吸附作用。膜丝管沉淀装置把“浅池理论”发挥到了极致水中细小的泥渣，无论其颗粒“沉降 速度”多小，只要其粒径大于超滤膜膜丝微孔的直径，就可以轻易地粘附在膜丝表面而被去 除。因此其沉淀效率远远高于现在使用的任何尺寸和形状的斜管(板)沉淀池和澄清池， 并能更有效地承受由于原水的水量、水质、水温等因素变化带来的冲击，使出水水质保持稳 定，安全性大幅提高。本发明的较佳实施例中，澄清式浸没超滤膜滤池中密集布置的膜丝构成该滤池的 出水管系统。其中超滤膜丝的中空纤维构造，是在直径为1 2毫米的膜丝管壁上均勻分布 了大量直径为0. 01 0. 1微米的细孔，这些膜丝可以被看作为一根根垂直布置、开孔孔径 为0.01 0.1微米的淹没穿孔出水管。靠虹吸(或重力)作用，这些穿孔出水管将经过澄 清的水，汇集到总出水管中，并进入下一道工艺。由于这些穿孔出水管在池内均勻分布，使 池内产生均勻的上升流速，有利于悬浮泥渣层的形成；同时由于每个细孔水流的抽吸作用， 使水中细小的泥渣更容易接触到膜丝表面而被去除。本发明的澄清式浸没超滤膜滤池的超滤膜清洗方法，解决了依据“浅池理论”设计 的毫米级膜丝沉淀过程的清洗问题。当膜丝间隙中积聚了大量泥渣时，一些泥渣沿膜丝表 面向下滑动，直致脱离膜丝进入下部的悬浮泥渣层继续进行接触、吸附作用；但仍会有相当 多的泥渣积聚在膜丝间隙中，使水流通过的阻力增大，亦既膜丝的跨膜压差增大；当跨膜压 差达到规定值时，必须进行清洗。现有技术中依据“浅池理论”发明的斜管(板)沉淀技术， 之所以不能将板间距缩小到毫米级，无法进行有效的清洗以保持其长期稳定的工作即是其 难点之一。而本发明采用超滤膜的清洗技术，恰恰解决了这一难题。本发明的澄清式浸没超滤膜滤池构成一个滤池系统。作为滤池，与现有常规的池 型基本相同，其工作原理也相同。它们的最主要区别是常规滤池是在滤池中装填一定厚度 的，有不同粒度、级配要求的煤(砂)颗粒滤料作为过滤介质，当含有大量杂质颗粒的沉淀 池出水(或采用直接过滤技术时经过混凝的原水)，进入滤料，一些大的杂质颗粒被截留在 滤料孔隙里及表面上，从而达到水质净化目的。限于现有过滤技术的发展状况，目前颗粒滤 料的粒径通常采用0. 5-1. 0毫米，因此滤料间孔隙较大(达几十微米以上)，因此一些细小 的杂质颗粒无法被截留在滤池中。本发明的超滤膜滤池是用直径为1 2毫米、管壁上均 勻分布了大量直径为0. 01 0. 1微米细孔的中空纤维超滤膜丝代替滤料，由于它的工作原 理和常规滤池基本相同，因此业内人士普遍将其称为超滤膜滤池。由于超滤膜的孔径只有 0. 01 0. 1微米，因此在去除水中杂质颗粒的同时，它几乎可以全部去除水中的藻类和微 生物，使水的生物安全性大幅提高，因此被业内称为“第三代净水技术”。本发明的较佳实施例中，澄清式浸没超滤膜滤池构成粉末活性炭深度吸附池。当原水受到污染时，可以在该池中(或在前部混合、絮凝池)投加粉末活性炭。由于粉末活性 炭在池中呈悬浮状态，一方面可以延长粉末活性炭与有机物的接触时间；另一方面当悬浮 泥渣层中含有高浓度的粉末活性炭时，可以充分发挥粉末活性炭的吸附性能，有效的提高 粉末活性炭对水中有机物的吸附效率。综上所述，本发明应用澄清式浸没超滤膜滤池系统的优点能够在水处理工艺中 充分体现，可以适应各种复杂的水质条件下的运行；工程建设占地小，投资费用少；安装方 便，维修维护简单；出水水质能够优于GB5749-2006的水质标准，大幅提高水处理水质安全性。


图1A、图IB为本发明的澄清式浸没超滤膜滤池的二具体实施例的结构示意图。图2为本发明的澄清式浸没超滤膜滤池水处理系统的结构及工艺示意图。图3为本发明的一具体实施例所采用的膜组件的结构示意图。图4为本发明的一具体实施例中膜丝的工作示意图。图5为现有过滤式浸没超滤膜滤池的结构示意图。图6为现有沉淀式浸没超滤膜滤池的结构示意图。附图标号说明1、粉末炭投加装置；3、进水管；4、进水装置；5、悬浮泥渣层；6、穿孔排泥管；7、膜组件；8、中空纤维超滤膜丝；9、膜丝管壁上分布的细孔；10、总出水管；11、穿孔曝气管； 12、清洗水泵；13、集水渠；20、一体化设备(澄清式浸没超滤膜滤池)；30、混合池；40、絮凝池；50、粉末炭投加装置；90、膜组件。
具体实施例方式本发明提出一种澄清式浸没超滤膜滤池、具有该滤池的水处理系统及方法，其中， 澄清式浸没超滤膜滤池包括池体，池体上设有进水装置，所述池体内形成处理空间，处理空 间的上部设有超滤设备，处理空间的底部设有排泥口，从而在池体内由上而下形成超滤与 澄清区、悬浮泥渣区、布水区及排泥区，使得本发明的澄清式浸没超滤膜滤池构成澄清与超 滤一体化设备。优选地，超滤设备包括中空纤维超滤膜组件，中空纤维超滤膜组件由沿竖直方向 布置的超滤膜丝及集水管组成，由这些超滤膜丝及集水管构成出水管路系统，且出水管路 系统连接至总出水管，通过总出水管连接至清水池。优选地，出水管路上设有反洗管路，反洗管路上设有清洗水泵；中空纤维超滤膜组 件的下方设有穿孔曝气管。优选地，滤池还可设有粉末炭投加装置，以向滤池中的原水投加粉末活性炭。在一 具体实施例中，该粉末炭投加装置可为设于穿设池体的穿孔管，其设置位置较佳是对应于 悬浮泥渣区，这样，该悬浮泥渣区同时形成活性炭吸附区。 下面首先结合附图并通过具体实施例对本发明的澄清式浸没超滤膜滤池作进一步说明。澄清式浸没超滤膜滤池实施例1如图IA所示，其为本发明的澄清式浸没超滤膜滤池的实施例一的结构示意图，本 发明的澄清式浸没超滤膜滤池一体化设备的池体内由上而下形成有超滤与澄清区、悬浮泥 渣区、布水区及排泥区，具体地，是在该一体化设备2的下部铺设进水装置4，水在一体化设 备2中絮凝，在池内形成动态平衡的悬浮泥渣层5，沉降到底部的泥渣由池体底部的穿孔排 泥管6排到池外。同时，尺寸较小、重量较轻的泥渣随上升水流进入滤池上部安放的膜组件 7内。本实施例中，原水含有大量漂浮物、杂质，或粘稠物质，易使管道堵塞，因此，进水 装置4采用中心进水管来实现，通过该中心进水管将原水分布到滤池中，从而可以防止发 生由于堵塞而影响生产的事故。膜组件7的结构如图3所示，其包括沿竖直方向密集设置的中空纤维超滤膜丝8 和膜丝8端部的集水管70，集水管70最后连通至总出水管10。由于膜丝8的管壁上分布 有许多细孔9，清水从细孔中淹没流出，再虹吸汇集到集水管70，并由总出水管10进入集水 渠13。本实施例中，如图1A、图4所示，在一体化设备2中密集布置的中空纤维超滤膜丝 8，膜丝8安装方向为竖直方向，即膜丝的设置倾角θ =90°，参考图4所示，其为膜丝8的 工作原理示意图，因此，ν为颗粒物水平方向的流速(流量/超滤膜面积，m/s)，V为水流上 升流速(m/s)，u为颗粒物沉降速度(m/s)。水中的细小的泥渣接触到膜丝8，就粘附在膜丝 8表面而被去除。当膜丝8上面粘附的泥渣经过相互接触絮凝、吸附，形成大的颗粒时，在 重力作用下，沿膜丝8表面向下滑动，从而脱离膜丝8进入下部的悬浮泥渣层5继续进行接 触、吸附作用。在具体实施时，参照图1A、图3、图4所示，中空纤维超滤膜丝8的直径可选择为 0. 6毫米 1. 8毫米，膜丝8管壁上分布的细孔9的直径可为0. 01微米 0. 1微米。本实施例中，该滤池的出水管路上设有反洗管路，且反洗管路上设有清洗水泵12 ； 另外，中空纤维超滤膜组件7的下方设有穿孔曝气管11。当然，由于水处理系统通常采用多 个滤池同时作业，因此，反洗管路可以根据需要来设置，例如，既可将该清洗水泵设置在总 出水管10上，以统一对所有滤池的膜组件进行清洗，同时，也可针对每个滤池单独在其对 应的出水管上设置清洗水泵，以提高滤池清洗的灵活性。当超滤膜膜丝的跨膜压差达到一定值时，需要进行冲洗，本实施例中，滤池的冲洗 是由气洗和水洗共同来完成的。如图IA所示，超滤设备清洗时，布置在膜组件7下方的穿 孔曝气管11释放出均勻的气泡，这些气泡对膜丝8表面的泥渣进行搓洗、抖动，实现气洗。 与此同时，清洗水泵12将集水渠13中的清水反向加压输送到膜丝8的管内，并通过膜丝8 上的微小细孔9排到一体化设备2内，实现对膜丝细孔9和膜丝表面的水洗。在气洗和水 洗的共同作用下，粘附在膜丝表面的泥渣和一些进入膜丝细孔9的微小颗粒从膜丝8上被 清洗下来，使膜丝8重新变得清洁，能够继续进行正常工作。澄清式浸没超滤膜滤池实施例2 本实施例中，该澄清式浸没超滤膜滤池的结构大致与实施例1相同，其主要区别 在于，本实施例中的进水装置是采用穿孔布水管来实现的，通过穿孔布水管将原水分布到所述滤池中，如图IB所示，此方式适用于当原水不含大量漂浮物、杂质，或粘稠物质，不易 使管道堵塞的情况，这样布水较均勻，可以在池内形成稳定的悬浮泥渣层，以达到更好的处 理效果。在对澄清式浸没超滤膜滤池的主要特征结合前述具体实施例进行上述描述后，本 领域的技术人员应已清楚理解了对应的技术方案。下面对于本发明的澄清式浸没超滤膜滤 池的其它方面进行简要说明该滤池可在进水管3上设置粉末活性炭投加装置，以通过粉末活性炭投加装置对 进水管3内的原水投加粉末活性炭。进水将按实施例1所述方法在一体化设备2中进行实 施，另外，投加的粉末活性炭在一体化设备2中与有机物接触和吸附，可以有效的提高粉末 活性炭对水中有机物的吸附效率。当然，也可在该滤池的处理空间对应布水区的上方(或 对应悬浮泥渣层的位置)单独设置专门的穿孔管，以对处理空间内的原水投加粉末活性 炭。膜池的出水可以采用虹吸或水泵抽吸的方式。在条件许可的情况下，建议优先选 用虹吸出水的方式，以达到降低投资、运行成本及节能降耗的目的。对于排泥方式，为了减少由于对膜池内设备进行正常维护、检修，而使膜丝长时间 暴露在空气中，从而影响膜寿命的情况，在膜池面积不大的情况下，优选采用泥斗排泥的方 式，至于泥斗的位置及设置方式，本领域技术人员可以根据滤池的具体参数及作业需要而 灵活决定，此处不再赘述。对于化学清洗方式，本发明的澄清式浸没超滤膜滤池既可以采用在线化学清洗方 式，也可以采用离线化学清洗方式。基于前述澄清式浸没超滤膜滤池，本发明还提出一种水处理系统及水处理方法， 该水处理系统包括依序设置的混合池、絮凝池以及一体式澄清式浸没超滤膜滤池；澄清式 浸没超滤膜滤池前设有所述混合池及所述絮凝池；所述澄清式浸没超滤膜滤池包括池体， 池体上设有进水装置，所述池体内形成处理空间，所述处理空间的上部设有超滤设备，所述 处理空间的底部设有排泥口，所述池体内由上而下形成有超滤与澄清区、悬浮泥渣区、布水 区及排泥区。其中，所述混合池与絮凝池既可分开独立设置，也可设置为一体，本发明并不 限制。本发明的水处理方法与前述澄清式浸没超滤膜滤池及水处理系统相对应，该方法 包括对原水进行絮凝；借助超滤设备在澄清式浸没超滤膜滤池中实现澄清、膜过滤，所述 澄清式浸没超滤膜滤池的池体内由上而下形成有超滤与澄清区、悬浮泥渣区、布水区及排 泥区。需要说明的是，本发明的水处理系统及方法所涉及的澄清式浸没超滤膜滤池可以 参见前述内容及图1A、图IB及图3、图4，此处不再赘述，本领域的技术人员可以根据实际需 要选择前述描述中的特点进行适当的组合，这些均应属于本发明的保护范围。如图2所示，其为本发明的水处理系统及方法的一 具体实施例的结构及原理示意 图。该水处理系统是在一体化设备20 (澄清式浸没超滤膜滤池)前分别设有混合池30及 絮凝池40，其中，混合池30设有加药装置(图中未示出)，以向混合池30内的原水投加絮 凝剂；一体化设备20设有排泥装置和曝气装置(具体请参见前述有关澄清式浸没超滤膜滤 池的说明)。
优选地，当原水受到污染时，在该混合池30的前方加设粉末炭投加装置50，以在 原水进入混合池30前(上游)投加粉末活性炭，请参照图2所示。通过粉末活性炭投加装 置50对进水管3内的原水进行投加粉末活性炭。进水将按实施例一所述方法在一体化设 备2中进行实施，另外，投加的粉末活性炭在一体化设备2中与有机物接触和吸附，可以有 效的提高粉末活性炭对水中有机物的吸附效率。由于该水处理系统在混合池30前方设置 了粉末炭投加装置50，因此，该水处理系统的澄清式浸没超滤膜滤池就可以不再设置粉末 炭投加装置。
优选地，粉末炭投加装置向原水中投加粉末活性炭的量为0 100mg/L。本实施例的水处理系统及方法中，膜组件的化学清洗既可以采用在线化学清洗方 式，也可以采用离线化学清洗方式。在线化学清洗方式的自动化程度高，运行人员劳动强度 低，但由于池内要反复进行浓度较高的酸、碱处理，因此对每一座膜池的池体都要进行防腐 处理；滤池进出水管道、排泥管道等都需要高规格的不锈钢材质，投资高；由于池深大，每 次化学清洗的药量大，有一定量的浪费；此外，清洗效果不佳，时间久后，膜丝间隙中会存留 一些泥渣，影响膜的正常运行。有鉴于上述在线化学清洗方式的局限性，优选地，本发明的水处理系统可以单独 设有酸、碱洗池，以便利用离线化学清洗方式进行化学清洗，由于只需要将该酸、碱洗池考 虑防腐，而数量多的滤池几乎可以不考虑防腐问题，这样可以节省大量投资；清洗时药剂消 耗量也低，清洗可以达到比较彻底的效果；此外，酸、碱洗池可以作为备用池，一旦某一座滤 池需要检修，可以将膜组件暂时放到池内，放入清水对膜丝进行保护，而在线化学清洗方式 不具备此条件。但进行离线化学清洗时，需要人工将膜组件由滤池吊装到酸、碱洗池中进行 清洗；清洗完毕后，还需将膜组件重新安装到滤池，增加了运行人员的劳动强度。对于两种清洗方式的选用，使用者可以根据自己的实际情况和需要来考虑及选 择。但由于化学清洗时间周期较长，次数有限，且一组膜组件的拆卸、安装一般用时较短，一 般仅十余分钟，劳动强度不是很大；因此采用离线化学清洗方式并不会显著增加劳动强度。借由上述结构，由于本发明采用澄清式浸没超滤膜滤池，且该滤池内由上而下形 成有超滤与澄清区、悬浮泥渣区，因此，本发明的澄清能够以连续进水的、无回流过程的方 式进行。具体地，经过絮凝的原水通过池下部铺设的穿孔进水管进入池内进行絮凝，形成泥 渣；受水流的上升流速和泥渣重力的综合作用，在池内形成悬浮泥渣层；后续不断进入池 内的原水中的杂质颗粒与悬浮泥渣层中的泥渣和凝聚剂相互接触、吸附，形成新的泥渣，使 悬浮泥渣层中的泥渣浓度不断加大，而一些大的泥渣在重力作用下，克服了上升水流的阻 力，落到池底的泥斗中，经过浓缩由穿孔排泥管6排到池外；另一方面，由于膜组件的膜丝 在滤池内均勻分布，使池内产生均勻的上升流速，有利于悬浮泥渣层的形成；同时由于每个 细孔水流的抽吸作用，使水中细小的泥渣更容易接触到膜丝表面而被去除，当膜丝间隙中 积聚了大量泥渣时，一些泥渣沿膜丝表面向下滑动，直致脱离膜丝进入下部的悬浮泥渣层 继续进行接触、吸附作用。利用上述结构，从而达到了悬浮泥渣层的动态再生和平衡，则无 需人为排泥、加沙，而自动实现连续进水的、无回流过程。当原水中投加粉末活性炭时，悬浮泥渣层中聚集了高浓度的粉末活性炭颗粒，能 够有效地提高粉末活性炭对水中有机物的吸附效率。
权利要求
1.一种澄清式浸没超滤膜滤池，其特征在于，所述澄清式浸没超滤膜滤池包括池体，池 体上设有与原水进水管连通的进水装置，所述池体内形成处理空间，所述处理空间的上部 设有超滤设备，所述处理空间的底部设有排泥口，所述池体内由上而下形成有超滤与澄清 区、悬浮泥渣区、布水区及排泥区。
2.如权利要求1所述的澄清式浸没超滤膜滤池，其特征在于，所述超滤设备包括中空 纤维超滤膜组件，所述中空纤维超滤膜组件由沿竖直方向布置的超滤膜丝组成，所述超滤 膜丝构成出水管路系统，所述出水管路系统连接至滤池的总出水管。
3.如权利要求2所述的澄清式浸没超滤膜滤池，其特征在于，所述各超滤膜丝间的间 隙小于1毫米；所述超滤膜丝的直径为1 2毫米，且膜丝管壁上均勻分布有大量直径为 0. 01-0. 1微米的细孔。
4.如权利要求1所述的澄清式浸没超滤膜滤池，其特征在于，所述进水装置为所述滤 池下部铺设的穿孔布水管或中心进水管，以通过穿孔布水管或中心进水管将原水分布到所 述滤池中。
5.如权利要求1所述的澄清式浸没超滤膜滤池，其特征在于，所述滤池还设有粉末炭 投加装置，以向池中的原水投加粉末活性炭，所述悬浮泥渣区同时作为活性炭吸附区。
6.一种水处理系统，该系统包括混合池及絮凝池，其特征在于，所述水处理系统还包括 权利要求1 5任一项所述的澄清式浸没超滤膜滤池；所述澄清式浸没超滤膜滤池前设有 所述混合池及所述絮凝池。
7.如权利要求6所述的水处理系统，其特征在于，所述混合池的前方设有粉末炭投加 装置，以在原水进入混合池前投加粉末活性炭。
8.—种水处理方法，该方法包括对原水进行絮凝；借助超滤设备在澄清式浸没超滤膜滤池中实现澄清、膜过滤，其中，所述澄清式浸没超 滤膜滤池的池体内由上而下形成有超滤与澄清区、悬浮泥渣区、布水区及排泥区。
9.如权利要求8所述的水处理方法，其特征在于，在对原水进行絮凝前，还包括向原水 投加粉末活性炭，并在澄清式浸没超滤膜滤池中实现活性炭吸附深度处理，悬浮泥渣层中 聚集了高浓度的粉末活性炭颗粒，能够提高粉末活性炭对水中有机物的吸附效率。
10.如权利要求8所述的水处理方法，其特征在于，所述澄清式浸没超滤膜滤池是以连 续进水的、无回流过程的方式进行澄清。
11.如权利要求8至10任一项所述的水处理方法，其特征在于，所述澄清式浸没超滤膜 滤池采用在线方式或离线方式进行化学清洗。
全文摘要
本发明公开了一种澄清式浸没超滤膜滤池、水处理系统及方法，其中，所述澄清式浸没超滤膜滤池包括池体，池体上设有与原水进水管连通的进水装置，所述池体内形成处理空间，所述处理空间的上部设有超滤设备，所述处理空间的底部设有排泥口，所述池体内由上而下形成有超滤与澄清区、悬浮泥渣区、布水区及排泥区。该水处理系统和方法利用前述澄清式浸没超滤膜滤池并结合粉末炭投加装置向原水投加粉末活性炭，并经过絮凝后，借助超滤设备在一体化设备中实现澄清、膜过滤和活性炭吸附深度处理。本发明可以适应各种复杂的水质条件下的运行；工程建设占地小，投资费用少；安装方便，维修维护简单；大幅提高水处理水质安全性。
文档编号C02F1/28GK102001728SQ20101052670
公开日2011年4月6日 申请日期2010年10月29日 优先权日2010年10月29日
发明者刘永康, 吴艳, 宋勇, 曹澈, 杨杨, 梁再辉, 泰佳, 陈克诚, 陈杰 申请人:北京市自来水集团有限责任公司