[发明专利]重力式超滤膜过滤与粉末活性炭吸附联用的净水装置

说明书

技术领域

本发明涉及净水技术领域，尤其是涉及一种重力式超滤膜过滤与粉末活性炭吸附联用的净水装置。

背景技术

超滤是一种能将溶液进行净化和分离的膜分离技术，超滤膜系统是以超滤膜丝为过滤介质，膜两侧的压力差为驱动力的溶液分离装置。超滤膜工艺可以有效地去除原水中的大分子、胶体、蛋白质等，已被广泛应用于水处理领域。超滤膜工艺可以大量减少消毒副产物的生成量，从而提高饮用水的安全性，同时具有操作压力低、产水量大等特点。重力式超滤膜系统，即指利用膜两侧的液位差作为促使膜产水的跨膜压差，代替传统膜系统的抽吸泵出水，降低了能耗，同时也可减轻污泥颗粒在膜表面的沉积，节省了运行费用。粉末活性炭吸附工艺在水处理中的应用已有悠久的历史，其可以有效地去除原水中溶解性的有机物、臭味等。

超滤膜技术和粉末活性炭吸附技术在国内已有广泛应用，将两者联合使用的相关研究也有一些，有的是将超滤膜过滤和活性炭吸附分为前后两个净水过程，这样的净水系统体积大，过程长；使用普通超滤膜技术，要考虑到超滤膜容易受到污染，需要反冲洗过程，并且活性炭在使用中需要及时更换，操作较为复杂。所以目前没有既能将超滤膜技术与活性炭吸附技术的优点结合，又能更为方便操作的净水装置。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种重力式超滤膜过滤与粉末活性炭吸附联用的净水装置，具有系统操作简单、制作成本低、占地面积小等优点。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种重力式超滤膜过滤与粉末活性炭吸附联用的净水装置，包括：用于过滤原水的超滤装置，连接超滤装置下部的进水装置，通过两路管道分别连接超滤装置上部和下部的粉末活性炭回流装置。其中，超滤装置包括膜池、超滤膜组件、出水管、溢流管和曝气头，超滤膜组件设在膜池内部，溢流管设在膜池上部外侧并高于超滤膜组件，出水管的一端设在超滤膜组件上且另一端伸出膜池外，曝气头设在膜池底部；

所述超滤装置投放有粉末活性炭，进水装置将原水输送到超滤装置中，超滤装置对原水过滤后输出，在过滤过程中，粉末活性炭回流装置按间隔时间更换超滤装置内的粉末活性炭。

所述超滤装置内粉末活性炭的浓度为50-150mg/L，所述间隔时间设定为8-16小时。

所述粉末活性炭回流装置包括回流管、粉末活性炭混合池、粉末活性炭提升泵和粉末活性炭进水管，所述粉末活性炭混合池通过粉末活性炭进水管连接膜池上部，粉末活性炭混合池通过回流管连接膜池下部，所述粉末活性炭提升泵设在粉末活性炭进水管上。

所述粉末活性炭进水管连接膜池的位置与溢流管连接膜池的位置平齐。

所述粉末活性炭混合池中装有粉末活性炭混合液，所述粉末活性炭混合液的浓度与膜池内粉末活性炭的初始浓度相等，粉末活性炭回流装置按间隔时间更换膜池内的粉末活性炭时，先从膜池中排除一半体积的水量，再通过粉末活性炭提升泵往膜池内补充相同体积的粉末活性炭混合液。

所述出水管位置可调节。

所述超滤膜组件形状为长方体，超滤膜组件的宽度与膜池内壁的宽度相等，所述膜池侧面内壁上设有多个等间距的凹槽，超滤膜组件竖向插入膜池的凹槽中。

所述进水装置包括原水水箱、进水管、进水泵和止回阀，所述原水水箱通过进水管连接膜池，所述进水泵和止回阀依次设在原水水箱和膜池之间的进水管上。

所述溢流管连接原水水箱，当膜池中的原水液面超过溢流管高度时，原水通过溢流管流到原水水箱中。

所述膜池的材料为有机玻璃。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1.本发明结合了粉末活性炭对有机物的高去除率和超滤膜截留颗粒物的优点，采用重力式超滤膜系统代替传统膜系统的抽吸泵出水，降低了能耗，节省了运行费用。重力出水方式较传统的间歇抽吸出水方式省去了出水抽吸泵，主要依靠重力水头液位差为驱动力，实现了连续出水，降低了部分能耗。但重力水头驱动力较抽吸泵动能要小，所以随之带来的就是出水膜通量的降低。粉末活性炭技术的加入可以提高出水膜出水水质，并且通过粉末活性炭回流来提高其利用率。粉末活性炭和重力式超滤膜联用水处理系统操作管理方便、能耗低，可以用于农村分散式供水和中水回用领域。