一种强化混凝-超滤膜联用系统处理城镇饮用水的装置的制造方法
【专利说明】
[0001]技术领域:
[0002]本实用新型涉及一种强化混凝-超滤膜联用系统处理城镇饮用水的装置。
[0003]【背景技术】:
[0004]在膜法水处理中，常用的膜主要有四类:微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)、反渗透膜(R0)。微滤是一种与常规的粗滤十分相似的膜过程。微孔滤膜具有比较整齐、均匀的多孔结构，孔径为0.05~10 μ m，使过滤从一般只有比较粗糙的相对性质过渡到精密的绝对性质，主要应用于对悬浮液和乳液进行截留。超滤是介于微滤和纳滤之间的一种过程，膜孔径范围为0.05 μπι (接近微滤)至Inm (接近纳滤)，超滤的典型应用是从溶液中分离大分子物质和胶体。纳滤是介于超滤与反渗透之间的膜分离技术，能够对小分子有机物等与水、无机盐进行分离，同时满足脱盐与浓缩；反渗透技术是在高于溶液渗透压的作用下依据其他物质不能透过半透膜而将这些物质和水分离开来，能够有效去除水中的溶解盐类。与反渗透相比，超滤和微滤方法由于操作压力低，能量消耗小，近年来在国外作为常规水处理的替代方法的研究和应用越来越多。由于超滤的出水水质佳，它的应用研究更受到关注。
[0005]而混凝过程作为水处理工艺流程中不可缺少的前置环节，其效果的好坏往往决定后续工艺流程的处理效果、运行工况、最终水质和制水成本，因此它是水处理中非常重要的研究和开发领域，是目前研究的热点。天然水体中的有机物可分为悬浮态、胶体和溶解态三种，悬浮态和胶体部分通常是分子量较大，溶解度较小的部分，可以被微小固体颗粒所吸附。它们的去除机理与颗粒物的去除机理相似，即通过电性中和、吸附架桥、网捕沉淀得以去除，这部分有机物很容易通过常规水处理工艺得以去除。而水中分子量较小、溶解度较大的有机物，在一般混凝条件下去除率很低，主要是由于其具有良好的亲水性而不易被混凝剂的水解产物吸附。但是通过改善混凝处理条件，即在低PH值、高混凝剂用量的条件下形成大量金属氢氧化物，改善混凝剂水解产物的形态，使其正电荷密度上升，同时低PH值条件也会影响有机物离解度和水中有机物存在形态，使有机物质子化程度提高，电荷密度降低，进而降低其溶解度和亲水性，成为较易被吸附的形态，被吸附到大量金属氢氧化物颗粒上共沉淀，提高了有机物的去除率。
[0006]综上所述，膜技术中的微滤和超滤主要用于去除固体微粒；纳滤对小分子量有机物和盐类有很好的去除效果；反渗透只能去除水中的盐分，而对水中的有机物不能去除，某些高价离子和有机物还会污染膜，导致仅用膜技术处理废水已不能满足水质要求。
[0007]因此，确有必要对现有技术进行改进以解决现有技术之不足。
[0008]
【发明内容】
:
[0009]本实用新型为了解决上述现有技术存在的问题而提供一种强化混凝-超滤膜联用系统处理城镇饮用水的装置。
[0010]本实用新型所采用的技术方案有:
[0011]—种强化混凝-超滤膜联用系统处理城镇饮用水的装置，包括强化混凝反应系统、渗透回路和反冲洗系统，所述强化混凝反应系统与渗透回路相连通，渗透回路与反冲洗系统相连通；
[0012]所述强化混凝反应系统包括混凝反应罐体、搅拌器和污泥排放管道，所述搅拌器和污泥排放管道设置在混凝反应罐体内，所述混凝反应罐体上设有进水口、出水口和加药P ；
[0013]所述渗透回路包括隔膜栗、内压式中空纤维聚丙烯膜组件和浓缩液回流管道，所述内压式中空纤维聚丙烯膜组件上设有膜组件进水口、渗透液出水口和浓缩液出水口，所述膜组件进水口通过隔膜栗与混凝反应罐体上的出水口相连，所述浓缩液出水口通过浓缩液回流管道与混凝反应罐体上的进水口相连；
[0014]所述反冲洗系统包括净水箱、反冲洗栗和反冲洗管道，所述反冲洗系统包括净水箱上设有净水箱进水口和进水箱出水口，所述进水箱出水口通过反冲洗管道与所述膜组件进水口相连，所述净水箱进水口与所述渗透液出水口相连，反冲洗栗设置在反冲洗管道上。
[0015]进一步地，所述内压式中空纤维聚丙烯膜组件上的膜组件进水口与隔膜栗之间设有流量计。
[0016]本实用新型具有如下有益效果:
[0017]本实用新型将超滤膜技术与强化混凝工艺结合联用，用以降低膜的处理负荷，提高对水中胶体、病菌和消毒副产物前驱物等有机物的去除效果，有效控制出水浊度，保障出水的生物安全性。
[0018]【附图说明】:
[0019]图1为本实用新型结构示意图。
[0020]图2为本实用新型中内压式中空纤维聚丙烯膜组件的结构示意图。
[0021]其中
[0022]1、进水口 ；2、出水口 ；3、混凝反应罐体；4、加药口 ；5、搅拌器；6、污泥排放管道；
7、隔膜栗；8、流量计；9、内压式中空纤维聚丙烯膜组件；10、膜组件进水口 ；11、渗透液出水口 ；12、浓缩液出水口 ；13、净水箱；14、净水箱进水口 ；15、进水箱出水口 ；16、浓缩液回流管道；17、反冲洗栗；18、反冲洗管道。
[0023]【具体实施方式】:
[0024]下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
[0025]请参照图1至图2，本实用新型一种强化混凝-超滤膜联用系统处理城镇饮用水的装置，包括强化混凝反应系统、渗透回路和反冲洗系统，强化混凝反应系统与渗透回路相连通，渗透回路与反冲洗系统相连通。
[0026]本实用新型中的强化混凝反应系统包括混凝反应罐体3、搅拌器5和污泥排放管道6，搅拌器5和污泥排放管道6设置在混凝反应罐体3内，混凝反应罐体3 —侧上部设有加药口 4，底部两侧分别设有进水口 I和出水口 2。
[0027]渗透回路包括隔膜栗7、流量计8、内压式中空纤维聚丙烯膜组件9和浓缩液回流管道16，在内压式中空纤维聚丙烯膜组件9左侧设有膜组件进水口 10，右侧设有浓缩液出水口 12，上部设有渗透液出水口 11，左侧的膜组件进水口 10通过隔膜栗7与混凝反应罐体3上的出水口 2相连，右侧的浓缩液出水口 12通过浓缩液回流管道16与混凝反应罐体3上的进水口 I相连；流量计8设置在隔膜栗7与该述膜组件进水口 10之间。
[0028]反冲洗系统包括净水箱13、反冲洗栗17和反冲洗管道18，净水箱13的左右两侧分别设有进水箱出水口 15和净水箱进水口 14，进水箱出水口 15通过反冲洗管道18与内压式中空纤维聚丙烯膜组件9上的膜组件进水口 10相连，净水箱进水口 14通过水管与内压式中空纤维聚丙烯膜组件9上的渗透液出水口 11相连，反冲洗栗17设置在反冲洗管道18上。
[0029]向本实用新型装置中加入城镇饮用水:
[0030]城镇饮用水从进水口 I进入混凝反应罐体3，同时向加药口 4投入混凝药剂，主要成分是为PAM、PAC，打开变速搅拌器5，使水样混合均匀，按照最佳混凝条件(混合时间60S、混合搅拌速度250 r / min、絮凝时间15 min、絮凝搅拌速度60 r / min)下反应，利用天然胶体表面带有电荷的属性，通过混凝剂水解产物对水中胶体进行电中和，使其脱稳，从而形成细小颗粒，继而絮凝成大而密实的絮凝体，再通过沉淀与过滤进行分离去除，悬浮颗粒，小分子有机物，带有病菌的胶体等形成絮体沉到混凝反应罐体3的底部，定期通过污泥排放管道6清除。打开隔膜栗7，通过隔膜栗7推动本实用新型装置的循环流动，水流通过流量计8进入内压式中空纤维聚丙烯膜组件9，从膜组件进水口 10经含4通道分布的中心管口进水，在内压式中空纤维聚丙烯膜组件9内呈平流状经膜表面错流，可滤过物质在压力差推动下透过中空纤维膜壁进入纤维内孔成为超滤液，再经集流从渗透液出水口 11流出进入净水箱13，其余则被浓缩成浓缩液经组件壳体右侧含4孔道分布的中心分配管汇集口的浓缩液出水口 12，通过回流管道16流出，进入混凝反应区。
[0031]本实用新型选用错流操作，此种方式发生阻塞的趋势往往比死端操作过滤低，因为截留物端连续出流，避免了死端操作中的截留物累积，而且原料液在膜表面的流速也能冲洗膜表面，使膜表面的污染降低，耐污量(耐污空间)更大，能够适应更宽广的进水水质或进料条件，减少预处理工艺及其成本。本实用新型中为了解决堵塞和反冲洗的困难，配套设计了全自动的反冲洗装置，反冲洗水通过反冲洗栗17从净水箱出水口 15流经反冲洗管道18，进入膜进水口 10，流向为从左至右，再经浓缩液出水口 12流入混凝反应区，完成一次循环。
[0032]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下还可以作出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种强化混凝-超滤膜联用系统处理城镇饮用水的装置，其特征在于:包括强化混凝反应系统、渗透回路和反冲洗系统，所述强化混凝反应系统与渗透回路相连通，渗透回路与反冲洗系统相连通； 所述强化混凝反应系统包括混凝反应罐体(3)、搅拌器(5)和污泥排放管道(6)，所述搅拌器(5 )和污泥排放管道(6 )设置在混凝反应罐体(3 )内，所述混凝反应罐体(3 )上设有进水口(I)、出水口(2)和加药口(4)； 所述渗透回路包括隔膜栗(7)、内压式中空纤维聚丙烯膜组件(9)和浓缩液回流管道(16)，所述内压式中空纤维聚丙烯膜组件(9)上设有膜组件进水口(10)、渗透液出水口(11)和浓缩液出水口( 12 )，所述膜组件进水口( 1 )通过隔膜栗(7 )与混凝反应罐体(3 )上的出水口(2)相连，所述浓缩液出水口(12)通过浓缩液回流管道(16)与混凝反应罐体(3)上的进水口(I)相连； 所述反冲洗系统包括净水箱(13)、反冲洗栗(17)和反冲洗管道(18)，所述净水箱(13)上设有净水箱进水口(14)和进水箱出水口(15)，所述进水箱出水口(15)通过反冲洗管道(18)与所述膜组件进水口( 10)相连，所述净水箱进水口( 14)与所述渗透液出水口( 11)相连，反冲洗栗(17)设置在反冲洗管道(18)上。2.如权利要求1所述的强化混凝-超滤膜联用系统处理城镇饮用水的装置，其特征在于:所述内压式中空纤维聚丙烯膜组件(9)上的膜组件进水口(10)与隔膜栗(7)之间设有流量计(8 )。
【专利摘要】本实用新型公开了一种强化混凝-超滤膜联用系统处理城镇饮用水的装置，包括强化混凝反应系统、渗透回路和反冲洗系统，所述强化混凝反应系统与渗透回路相连通，渗透回路与反冲洗系统相连通。本实用新型将超滤膜技术与强化混凝工艺结合联用，用以降低膜的处理负荷，提高对水中胶体、病菌和消毒副产物前驱物等有机物的去除效果，有效控制出水浊度，保障出水的生物安全性。
【IPC分类】C02F9/04
【公开号】CN204727691
【申请号】CN201520272537
【发明人】张超智, 蒋威, 袁阳, 冯亮, 顾曙铎
【申请人】南京信息工程大学
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年4月30日