[发明专利]一种过硫酸盐梯级氧化耦合膜滤净水装置及其运行方法

权利要求书

1.一种过硫酸盐梯级氧化耦合膜滤净水装置，其特征是：包括进水管、氧化-混凝反应区、斜板沉淀区、氧化-吸附反应区和催化氧化反应区；进水管通过原水泵与氧化-混凝反应区连接，进水管还与Fe²⁺投加装置和一级氧化剂投加装置连接；氧化-混凝反应区的出液端与斜板沉淀区连通，斜板沉淀区内设有斜板和集水槽，集水槽通过排液管与氧化-吸附反应区连接，排液管上连接二级氧化剂投加装置；氧化-吸附反应区内填充有活性炭，氧化-吸附反应区的出水端与催化氧化反应区连接；催化氧化反应区内设有催化陶瓷膜组件和曝气装置，催化陶瓷膜组件上连接有出水管；

上述装置按以下步骤运行：

(1)启动原水泵，使原水由进水管进入氧化-混凝反应区，同时经Fe²⁺投加装置和一级氧化剂投加装置向原水中投加Fe²⁺和氧化剂，搅拌混合，进行氧化-混凝反应；

(2)氧化-混凝反应区的出水进入斜板沉淀区，在斜板及重力作用下，氧化-混凝反应形成的颗粒物下沉，从而与水体分离，上清液进入集水槽，铁絮体与污染物相互作用形成的铁泥混合液经铁泥回流装置回流至氧化-混凝反应区，再次进行搅拌循环利用，在循环利用铁絮体的同时，强化絮凝效果；

(3)集水槽的出水在排液管内经二级氧化剂投加装置投加氧化剂之后进入氧化-吸附反应区；在氧化-吸附反应区内，通过导流板的导流，活性炭与氧化剂充分接触反应；

(4)氧化-吸附反应区的出水进入催化氧化反应区，在出水管抽吸作用下，水流进入催化陶瓷膜组件，催化陶瓷膜兼具膜过滤和催化氧化双重作用，同时还截留水相中的催化剂，避免催化剂流失；净化后的出水通过出水管排出；

(5)启动催化氧化反应区底部的曝气装置，对水体进行空气曝气，使活性炭、氧化剂与水体充分混合；

(6)在进行膜组件反冲洗时，通过出水管进水对催化陶瓷膜组件进行反冲洗；同时通过反应区底部的曝气装置对膜组件进行气水反冲洗；

所述步骤(1)中Fe²⁺和氧化剂在原水中的投加量均为0.05-0.1mmol/L，Fe²⁺和氧化剂的比例为1:1；所述步骤(3)中氧化剂的投加量为0.1-0.2mmol/L；

所述一级氧化剂投加装置和二级氧化剂投加装置所投加的氧化剂均为过硫酸盐。

2.根据权利要求1所述的过硫酸盐梯级氧化耦合膜滤净水装置，其特征是：所述Fe²⁺投加装置包括Fe²⁺药剂罐和加药泵，加药泵连接Fe²⁺药剂罐和所述进水管；所述一级氧化剂投加装置，包括氧化剂罐和加药泵，加药泵连接氧化剂罐和所述进水管。

3.根据权利要求1所述的过硫酸盐梯级氧化耦合膜滤净水装置，其特征是：所述氧化-混凝反应区与斜板沉淀区之间设置有导流板，使氧化-混凝反应区的底部出水端与斜板沉淀区相连通。

4.根据权利要求1所述的过硫酸盐梯级氧化耦合膜滤净水装置，其特征是：所述氧化-混凝反应区的底部设置有搅拌器。

5.根据权利要求1所述的过硫酸盐梯级氧化耦合膜滤净水装置，其特征是：所述斜板沉淀区的底部设置有与氧化-混凝反应区连通的铁泥回流装置。

6.根据权利要求1所述的过硫酸盐梯级氧化耦合膜滤净水装置，其特征是：所述氧化-吸附反应区内设有导流板。

7.根据权利要求1所述的过硫酸盐梯级氧化耦合膜滤净水装置，其特征是：所述出水管上连接出水阀门、抽吸泵和压力表，与抽吸泵并联连接有反洗泵。