[发明专利]一种高效紧凑型耦合水处理装置及其处理方法

权利要求书

1.一种高效紧凑型耦合水处理系统，包括进水系统、磁性离子交换树脂再生系统、消毒系统和出水管路，其特征在于：还包括重介质絮凝系统，分别与进水系统和磁性离子交换树脂再生系统连接；

所述重介质絮凝系统包括污泥池、重介质混凝反应池、重介质回收装置、污泥泵、污泥管、快速沉淀池；所述重介质混凝反应池的入水口与原水池连接，出水口与快速沉淀池连接；所述快速沉淀池下端的污泥口连接污泥管，污泥管通过污泥泵连接重介质回收装置；重介质回收装置分别与重介质混凝反应池和污泥池连接；

所述重介质絮凝系统还包括PAM储槽和PAM加药泵，所述PAM储槽通过PAM加药泵与重介质混凝反应池。

2.根据权利要求1所述的一种高效紧凑型耦合水处理装置，其特征在于：所述重介质混凝反应池设置有快速混合池、重介质絮凝池和熟化池三个池，每个池内均设置有搅拌器A，每个池底部均设置有放空管；所述快速混合池、重介质絮凝池和熟化池按水流方向从前至后依次设置；所述熟化池连接PAM储槽。

3.根据权利要求１所述的一种高效紧凑型耦合水处理装置，其特征在于，所述重介质回收装置主要由高速解絮机、水力旋流器或/和磁分离机构成。

4. 根据权利要求1所述的一种高效紧凑型耦合水处理装置，其特征在于：所述磁性离子交换树脂再生系统包括磁性离子交换树脂反应池、NaCl再生液储槽、树脂再生反应器、NaCl废溶液储槽；所述磁性离子交换树脂反应池的底部连接快速沉淀池，顶部出水经过消毒系统处理后连接出水管路；所述磁性离子交换树脂反应池内设置搅拌器B的底部还连接树脂再生反应器；所述树脂再生反应器的顶部和底部均与磁性离子交换树脂反应池的底部连接；所述树脂再生反应器的顶部和底部还分别连接NaCl再生液储槽和NaCl废溶液储槽。

5. 根据权利要求1所述的一种高效紧凑型耦合水处理装置，其特征在于：所述进水系统包括潜水泵、原水池、管道混合器；所述原水池内设置潜水泵，潜水泵通过管道混合器与重介质混凝反应池的入水口连接；所述进水系统还包括PAC储槽和PAC加药泵，PAC储槽通过PAC加药泵连接管道混合器。

6. 根据权利要求1所述的一种高效紧凑型耦合水处理装置，其特征在于：所述的快速沉淀池为单层斜板或单层斜管或双层斜板或双层斜管沉淀池。

7. 根据权利要求1所述的一种高效紧凑型耦合水处理装置，其特征在于：所述的快速沉淀池还可视处理水质和规模设置刮泥机或吸泥机。

8. 根据权利要求1所述的一种高效紧凑型耦合水处理装置，其特征在于：所述磁性离子交换树脂反应池还设置有斜板或斜管。

9. 一种采用权利要求1所述的高效紧凑型耦合水处理装置的水处理方法，其特征在于：包括进水工序、重介质混凝沉淀工序、磁性离子交换树脂处理工序、消毒工序和出水工序，具体为：

（1）进水工序：原水池内的源水经潜水泵被泵入重介质混凝反应池中，其间，PAC储槽内的PAC通过加药泵在管道混合器中与原水进行混合，其中PAC按投加浓度至10 mg/L投加；

（2）重介质混凝沉淀工序：原水在重介质混凝反应池中在搅拌条件下依次进行快速混合步骤、重介质絮凝步骤和熟化步骤，所述快速混合步骤的搅拌速度为 250-300 r/min，所述重介质絮凝步骤的搅拌速度为100-200 r/min ，所述熟化步骤的搅拌速度为50-100 r/min ，熟化过程中加入PAM，按投加浓度至0.1 mg/L投加，熟化后进入快速沉淀池；快速沉淀池底部的污泥通过污泥泵泵入重介质回收装置回收重介质，回收后的重介质通过管道重新进入反应器中，形成循环，污泥排入污泥池；

（3）磁性离子交换树脂处理工序：快速沉淀池的上清液通过管道从底部进入磁性离子交换树脂反应池搅拌反应，水力停留时间5-10min，使用过后的树脂与NaCl再生液储槽内的高湍动态3.5 wt%的NaCl溶液接触进行离子交换完成再生；再生过程中产生的污泥和NaCl废溶液分别在污泥池和NaCl废溶液储槽中进行无害化处理；

（4）消毒工序：磁性离子交换树脂反应池的上清液进入消毒系统消毒；

（5）出水工序：消毒后的产水经出水管路进入清水池或送往其他用户端。

10. 根据权利要求9所述的一种高效紧凑型耦合水处理装置的水处理方法，其特征在于：所述步骤（2）中重介质粉密度介于3-5 g/cm³，颗粒大小为200-400目，其主要成分为Fe₃O₄，Fe₃O₄含量大于60%；所述步骤（3）中所用的离子交换树脂为MIEX树脂；所述步骤（4）中消毒系统可为加氯、臭氧氧化和紫外照射消毒。