[实用新型]混凝-微滤膜一体化系统处理村镇饮用水的装置

说明书

技术领域

  本实用新型属于环保技术领域，涉及含有机物、高氟和砷水体的净化技术，具体地说是一种混凝-微滤膜一体化系统处理村镇饮用水的装置。

背景技术

  随着社会的发展和生活水平的提高，人们对饮用水水质要求越来越严格。然而，当前地表水源污染却十分严重，常规水处理方法已经不能满足要求，必须开发新的水处理技术。随着膜技术的进步，人们发现包括微滤和超滤在内的低压操作的膜分离过程能满足要求。膜技术被称为“二十一世纪的水处理技术”，在净水处理中具有广阔的应用前景。膜分离技术的特点是能提供稳定可靠的水质，这是由于膜分离水中杂质的主要原理是机械筛分，因而出水水质仅仅依据膜孔径的大小，与原水水质以及运行条件无关。此外，膜分离还会使水厂用地大大减小，运行操作自动化，使水厂成为真正意义上的“造水工厂”。

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（RO）。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0.05~10μm，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0.05μm（接近微滤）至1nm（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。实际应用较多的是反渗透膜和纳滤膜，但是反渗透是海水净化和超纯水制备的工艺，除操作压力高，能量消耗大以外，由于处理水“纯度”过高，使水总的矿物质和对人体有益的离子也不能保留，所以用这种方法净水是否适当，已成为目前争论的一个问题。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。由于微滤的出水水质更接近城镇水的标准，它的应用研究更受到关注。

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。

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。由于水中分子量较小、溶解度较大的有机物具有良好的亲水性而不易被混凝剂的水解产物吸附，在一般混凝条件下去除率很低，因此，迫切需要一种联用处理工艺。

发明内容

针对上述不足，本实用新型的目的在于提供混凝-微滤膜一体化系统处理村镇饮用水的装置。由于中空纤维膜不用支撑体，有很大的填装密度，单位体积内能容纳很多的膜面积，所以本实用新型中选用HQM系列聚丙烯中空纤维膜和HQM系列改性聚砜中空纤维膜。该装置不但可以有效去除重金属、有机物和氟砷等污染物，减少对受纳水体的污染，同时还利于装置的集约化和降低投资成本。

本实用新型中提出的混凝-微滤膜联用系统处理村镇饮用水的装置，包括混凝反应系统、渗透回路和截留区，其中：混凝反应系统包括进水口1、出水口2、加药口4、搅拌器5和混凝反应罐体3，混凝反应罐体3一侧上部设有加药口4，底部两侧分别设有进水口1和出水口2，其内设有搅拌器5；截留区包括隔膜泵6、流量计7、反冲洗进水口11和回流管道12，渗透回路包括膜组件进水口8、膜组件出水口10和中空纤维膜外压式组件9，中空纤维膜外压式组件9底部设有膜组件进水口8，一侧设有膜组件出水口10，所述膜组件进水口8依次通过流量计7、隔膜泵6连接混凝反应系统的出水口2，混凝反应系统的进水口1通过回流管道12连接中空纤维膜外压式组件9顶部；中空纤维膜外压式组件9底部进水口处连接反冲洗进水口11。

本实用新型中，所述搅拌器5为变速搅拌器。 

本实用新型提出的混凝-微滤膜联用系统处理村镇饮用水的装置的操作方法，具体步骤如下：