[发明专利]膜法湖水净化处理工艺及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种湖水净化处理工艺及其装置，尤其是涉及一种采用膜集成过程对湖水净化处理工艺及其装置。

背景技术

我国湖泊众多，是解决我国用水的重要组成部分。全国共有湖泊24800多个，其中面积在1平方公里以上的天然湖泊就有2800多个。其中，较大的淡水湖有鄱阳湖、洞庭湖、太湖、洪泽湖、巢湖等，这些湖泊已经成为当地的重要水源。

随着生活水平的提高，人们对水质的要求也越来越高，传统的处理方法已经难以达到要求。生活在湖水周边的居民，一般对湖水仅作初步沉淀处理。但随着工业污染和生活污染的日趋严重，我国大部分湖泊正面临着严峻的挑战，湖水的质量日趋下降。部分湖泊已经不能直接作为生活用水。湖水的净化处理需求加大。

大部分湖水属于微污染水，总体水质较好，因此处理较为简单。我国专利“河湖水处理的装置及其方法”(ZL200510002120.6)公布了一种滤筒组的湖水处理装置。这种方法是对传统的水处理过程的一种改进，但总体过滤精度不高，难以达到居民用水的要求。“处理被污染的河水或者湖水的方法”(200710024787.5)中提到采用加入双氧水的方法进行处理。日本专利“WATER CLEANINGMETHOD”(JP2007245001)报道了一种先采用向水源中鼓泡的方法对微量有机物进行降解后，再采取微滤或超滤的方法进行过滤。日本专利“WATERTREATMENT APPARATUS”(JP2007160158)报道了一种适用于无电动力水净化装置，将箱体式膜容器置入湖底，利用湖水的压差进行膜过滤制得较干净的水，再采用空压机将其压入地面的蓄水池。因此，湖水的净化方法已经引起的全世界的高度关注。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有湖水净化方法中的一些不足而提供一种快速简便、占地面积少、自动化程度高的膜法湖水净化处理装置及其处理工艺。

本发明的技术方案为：一种膜法湖水净化处理装置，其特征在于由管道式智能化预处理系统、多孔膜过滤装置和低压反渗透装置组成。其中，所述的管道式智能化预处理系统是指根据进水水质的特性自动添加药剂的装置，管道式智能化预处理系统由压力传感仪表、带有调节阀的分管、浊度传感仪表、总有机碳(TOC)传感仪表、药剂添加接口、调节阀和PLC控制系统组成，其中带有调节阀的分管中内置滤网；管道入口处安装压力传感仪表，随后分成两路带有调节阀的分管，每个分管中内置圆盘式金属滤网，两路分管汇合后的管道上安装有压力传感仪表、浊度传感仪表、总有机碳(TOC)传感仪表和药剂添加接口，药剂添加接口上装有调节阀，以上仪表与调节阀之间采用PLC控制系统进行通讯操作。

其中所述的管道式智能化预处理系统中采用的PLC控制系统由数据采集部分和单元控制部分组成。上述的PLC控制系统中的数据采集部分是指系统在线采集管道运行参数，参数为管道入口处压力、管道出口处压力、管道出口处浊度和TOC值；所述的PLC控制系统中的单元控制部分是指系统根据采集到的压力、浊度和TOC数据，运行预先编制设定的程序进行自动分析，并启动或调整相应的阀门，以达到开启或关闭两路分管、调节加入絮凝剂和氧化剂的量，从而实现智能化预处理。所述的带有调节阀的分管中内置滤网，滤网位于两调节阀之间；滤网优选圆盘式不锈钢滤网，滤网孔径为4～400目，优选4～100目。

上述的智能化预处理控制过程具体为：初始状态调节阀1、3(A、D)开启，调节阀2、4(B、E)关闭，当压力传感仪表(1和4)数值差大于0.07～0.15MPa时，PLC控制调节阀1、3(A、D)关闭，调节阀2、4(B、E)开启；当浊度DIC为5～100NTU时，调节阀5(F)开启并调至使得絮凝剂的加入量为1～500ml/min；当浊度TOC为5～100mg/L时，调节阀6(G)开启并调至使得氧化剂的加入量为1～500ml/min。

所述的絮凝剂为氯化铁、硫酸亚铁或聚丙烯酰胺；所述的氧化剂为臭氧、双氧水或次氯酸钠。

所述的多孔膜过滤系统由增压泵和多孔膜组件组成，其中多孔膜组件的多孔膜为陶瓷膜、有机膜或金属膜，多孔膜的孔径为5nm～15μm；优选的膜孔径范围20～800nm；低压反渗透装置由高压泵和反渗透膜组件组成，反渗透膜材料优选为芳香聚酰胺类或醋酸纤维素类。

本发明还提供了一种膜法湖水净化处理工艺，其具体步骤如下：采用压力驱动装置将湖水输入管道式智能化预处理系统，管道出水进入多孔膜过滤系统采用多孔膜过滤，所得渗透出水即达到普通自来水标准，将此出水泵入低压反渗透装置，制备得到直饮水。