本发明属于水净化领域，具体地涉及一种气浮内置陶瓷膜水净化系统及方法。
背景技术：
水与人们生活、生产密切相关。城镇给水是保障居民生活、工业生产不可缺少的物质基础。近年来，随着我国经济的迅速发展，对水质安全性和可靠性的要求越来越高。然而，由于我国水环境污染防治力度滞后，水体污染相当严重，给常规水净化系统带来了很大挑战。
随着工业的高速发展和人民生活水平的不断提高，我国工业废水和生活污水的排放量都在逐年增加，但污水处理率却仍然较低，大量污水未经妥善处理即被排放到附近水体，导致国内长江、太湖等主要流域发生藻类暴发等污染现象，我国渤海等海域也出现大面积赤潮，并且水环境仍有进一步恶化的趋势。由于地下水资源紧缺，地表水处理、海水淡化中的海水净化处理面临着新的挑战。
目前我国绝大部分水厂仍采用传统的混凝、沉淀、过滤和消毒水处理工艺，它主要适用于处理未受污染的原水，其主要功能是除浊、除色和杀菌，对水中藻类等有机污染物的去除效率有限，致使一些有害物质，特别是致癌、致畸、致突变的微量有机污染物残留在饮用水中，对城市居民的身体健康构成威胁。所以原水中藻类等有机污染物的去除，是今后一段时期内城镇给水迫切需要解决的问题。
水净化问题将是一个持久性课题，当前城镇给水必须解决夏季高藻、有机污染等水质复杂化问题，探寻更加高效可行的解决方案，以保证城镇供水安全和经济社会可持续发展。
技术实现要素：
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种气浮内置陶瓷膜水净化系统。
本发明的第二个目的是提供一种气浮内置陶瓷膜水净化方法。
本发明的技术方案概述如下：
一种气浮内置陶瓷膜水净化系统，原水池1通过管道依次与原水泵2和管式混合器3连接，加药装置4通过管道与管式混合器3连接，管式混合器3通过管道与气浮池5连接；气浮池5包括絮凝区6、反应区7和分离区9，反应区7与分离区9之间设置有折流板8；在反应区7的下部设置有喷嘴30，在分离区9内上部设置有刮渣机10，在分离区9内下部设置有浸没式陶瓷膜组件17，在分离区9内中部设置有反洗排水槽15和排渣槽12，反洗排水槽15的一个侧壁为低位溢流堰14，排渣槽12的一个侧壁为高位溢流堰11，反洗排水槽15连接有反洗排水管16，反洗排水管16上设置有反洗排污阀35，排渣槽12连接有浮渣排出管13，浮渣排出管13上设置有排渣阀33，在气浮池5内分离区9底部设置有放空管21，在气浮池5内分离区9的下部侧壁设置有回流管20，浸没式陶瓷膜组件右产水管18依次与产水阀32、自吸泵22连接后再与出水池23连接；出水池23通过管道依次与前反洗阀24、多相流回流泵27连接，多相流回流泵27通过管道分别与后反洗阀31和助溶器28连接，后反洗阀31通过管道与浸没式陶瓷膜组件左产水管19连接，助溶器28通过管道依次与减压阀29和喷嘴30连接；进气管25与进气阀34连接后再与多相流回流泵27连接，分离区9通过回流管20与回流阀26连接后再与多相流回流泵27连接。
一种气浮内置陶瓷膜水净化方法，包括如下步骤：
1)使用上述的一种气浮内置陶瓷膜水净化系统；
2)过滤阶段：使原水池1出水流a经原水泵2加压后进入管式混合器3，与加药装置4流出的混凝剂混合后进入气浮池5内絮凝区6进行絮凝熟化；水流从絮凝区6底部流出后，与喷嘴30喷出的溶气回流水接触后进入反应区7，再经过折流板8进入分离区9；水流在分离区9内上部实现原水中悬浮物的初级分离，分离区9上部的浮渣由刮渣机10刮移，越过高位溢流堰11后，进入排渣槽12，再从浮渣排出管13排出，清水则向下进入分离区9下部的浸没式陶瓷膜组件17进行过滤，实现水中杂质的深度分离；浸没式陶瓷膜组件17产水经自吸泵22抽吸后流入出水池23；气浮池5内分离区9下部水流d与进气流c经多相流回流泵27混合加压后进入助溶器28进行强化溶解，再经减压阀29和喷嘴30喷出溶气回流水，与原水接触反应；过滤过程中，产水阀32、排渣阀33、回流阀26、进气阀34和减压阀29处于打开状态，其余阀门处于关闭状态；
3)反洗阶段,用下述两种方式进行:
方式一：当浸没式陶瓷膜组件17运行后需要反洗时，打开前反洗阀24、后反洗阀31和反洗排污阀35，关闭其余阀门，从出水池23引出的水流b经多相流回流泵27加压输入浸没式陶瓷膜组件左产水管19，对浸没式陶瓷膜组件17进行反洗，反洗水越过低位溢流堰14进入反洗排水槽15后从反洗排水管16排出；
方式二：当浸没式陶瓷膜组件17运行后需要反洗时，打开前反洗阀24、后反洗阀31、反洗排污阀35和进气阀34，关闭其余阀门，从出水池23引出的水流b与进气流c经多相流回流泵27混合加压后对浸没式陶瓷膜组件17进行气水协同反洗，反洗水越过低位溢流堰14进入反洗排水槽15后从反洗排水管16排出；
4)过滤阶段和反洗阶段交替进行。
本发明的优点：
1、本发明的系统将浸没式陶瓷膜组件内置于气浮池内，将常规的外置式水净化系统及方法变成内置式方法，节省空间占地和设备投资。
2、本发明采用“多相流回流泵+助溶器”模式代替传统的“回流泵+空压机+溶气罐”模式，系统配置更为简单、能耗更低、占地面积更小。
3、本发明对于浸没式陶瓷膜组件的反洗，利用多相流回流泵进行水反洗和气水协同反洗，无需单独配置陶瓷膜反洗系统。
此外，本发明涉及的系统及方法还具有模块化、易放大、实施周期短、生命周期成本低等优点，非常适合推广应用。
附图说明
图1为本发明一种气浮内置陶瓷膜水净化系统及方法示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
一种气浮内置陶瓷膜水净化系统，见图1，原水池1通过管道依次与原水泵2和管式混合器3连接，加药装置4通过管道与管式混合器3连接，管式混合器3通过管道与气浮池5连接；气浮池5包括絮凝区6、反应区7和分离区9，反应区7与分离区9之间设置有折流板8；在反应区7的下部设置有喷嘴30，在分离区9内上部设置有刮渣机10，在分离区9内下部设置有浸没式陶瓷膜组件17，在分离区9内中部设置有反洗排水槽15和排渣槽12，反洗排水槽15的一个侧壁为低位溢流堰14，排渣槽12的一个侧壁为高位溢流堰11，反洗排水槽15连接有反洗排水管16，反洗排水管16上设置有反洗排污阀35，排渣槽12连接有浮渣排出管13，浮渣排出管13上设置有排渣阀33，在气浮池5内分离区9底部设置有放空管21，在气浮池5内分离区9的下部侧壁设置有回流管20，浸没式陶瓷膜组件右产水管18依次与产水阀32、自吸泵22连接后再与出水池23连接；出水池23通过管道依次与前反洗阀24、多相流回流泵27连接，多相流回流泵27通过管道分别与后反洗阀31和助溶器28连接，后反洗阀31通过管道与浸没式陶瓷膜组件左产水管19连接，助溶器28通过管道依次与减压阀29和喷嘴30连接；进气管25与进气阀34连接后再与多相流回流泵27连接，分离区9通过回流管20与回流阀26连接后再与多相流回流泵27连接。
本发明所涉及的助溶器28，优选的结构为：壳体是圆形管，内部是起到强化气液混合溶解作用的元件，例如在壳体内依次设置有上下交错的挡板，壳体两端是与其它管路及设备连接的接头。
实施例1
一种气浮内置陶瓷膜水净化方法，包括如下步骤：
1)使用上述的一种气浮内置陶瓷膜水净化系统；
2)过滤阶段：使原水池1出水流a经原水泵2加压后进入管式混合器3，与加药装置4流出的混凝剂混合后进入气浮池5内絮凝区6进行絮凝熟化；水流从絮凝区6底部流出后，与喷嘴30喷出的溶气回流水接触后进入反应区7，再经过折流板8进入分离区9；水流在分离区9内上部实现原水中悬浮物的初级分离，分离区9上部的浮渣由刮渣机10刮移，越过高位溢流堰11后，进入排渣槽12，再从浮渣排出管13排出，清水则向下进入分离区9下部的浸没式陶瓷膜组件17进行过滤，实现水中杂质的深度分离；浸没式陶瓷膜组件17产水经自吸泵22抽吸后流入出水池23；气浮池5内分离区9下部水流d与进气流c经多相流回流泵27混合加压后进入助溶器28进行强化溶解，再经减压阀29和喷嘴30喷出溶气回流水，与原水接触反应；过滤过程中，产水阀32、排渣阀33、回流阀26、进气阀34和减压阀29处于打开状态，其余阀门处于关闭状态；
3)反洗阶段,用下述两种方式进行:
方式一：当浸没式陶瓷膜组件17运行后需要反洗时，打开前反洗阀24、后反洗阀31和反洗排污阀35，关闭其余阀门，从出水池23引出的水流b经多相流回流泵27加压输入浸没式陶瓷膜组件左产水管19，对浸没式陶瓷膜组件17进行反洗，反洗水越过低位溢流堰14进入反洗排水槽15后从反洗排水管16排出；
方式二：当浸没式陶瓷膜组件17运行后需要反洗时，打开前反洗阀24、后反洗阀31、反洗排污阀35和进气阀34，关闭其余阀门，从出水池23引出的水流b与进气流c经多相流回流泵27混合加压后对浸没式陶瓷膜组件17进行气水协同反洗，反洗水越过低位溢流堰14进入反洗排水槽15后从反洗排水管16排出；
4)过滤阶段和反洗阶段交替进行。
5)混凝剂为常规使用的混凝剂，如聚合氯化铁、聚合氯化铝、聚合硫酸铁等。