压力式管式陶瓷膜在地表水深度净化处理中的一体化装置

摘要

本发明属于水处理装置技术领域，具体涉及一种压力式管式陶瓷膜在地表水深度净化处理中的一体化装置。包括依次相连的原水泵、快混器、变频电磁水处理器和膜处理设备；膜处理设备内从上向下依次为管式陶瓷膜过滤区、上清液区、混凝预沉区和污泥浓缩区，管式陶瓷膜过滤区内安装有多个管式陶瓷膜，上清液区与混凝预沉区之间设有穿孔导流板，进水口设在混凝预沉区上部，混凝预沉区内部设多孔布水管，进水口与多孔布水管连通，管式陶瓷膜过滤区下部设出水口，管式陶瓷膜过滤区上部设循环错流口，循环错流口通过循环错流管连接至原水管线，污泥浓缩区底部设排污口。该装置集混凝、沉淀、杀菌、过滤及光电转换于一体，占地少、高效节能、过滤水质稳定。

说明书

技术领域

本发明属于水处理装置技术领域，具体涉及一种压力式管式陶瓷膜在地表水深度净化处理中的一体化装置。

背景技术

目前地表水在深度净化处理中大多采用较传统的工艺。其工艺为：原水→混凝反应池→沉淀池→砂滤池→消毒池→出水，其工艺处理存在一些弊端：处理流程长，系统总停留反应时间长，造成系统占地面积大；沉淀出水不够稳定，需投加PAM帮助絮凝沉淀，产生反冲洗废水，电耗和药剂费用高；伴随产生大量的淤渣，对环境污染较重。近几年兴起的有机膜除硬装置，工艺为：原水→混凝剂反应池→沉淀池→有机超滤膜过滤→出水，其工艺处理也存在一些弊端：有机超滤膜在运行过程中为防止膜污堵，需要大流量高流速水进行循环，造成系统能耗较高；投加药剂后形成的固体晶体物在高流速情况下，会对膜表面高速摩擦，因此对有机膜材质强度要求极高，目前大多采用进口特种有机膜，系统总投资高；固体晶体物在高流速情况下，容易造成膜的损伤，过滤效果降低、使用寿命短，需频繁更换有机膜，导致后期系统维护更换费用高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种压力式管式陶瓷膜在地表水深度净化处理中的一体化装置，该装置集混凝、杀菌消毒、沉淀、过滤于一体，工艺流程更短，占地面积小；过滤产水水质更稳定和优质；系统运行压力低，能耗低；反应过程中无需投加PAM就能直接过滤；药剂投加量少，产生的泥渣量少；系统无需水反冲洗，没有反冲洗废水产生，满足节水要求；同时减少不必要的能耗和药剂浪费。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明所述的压力式管式陶瓷膜在地表水深度净化处理中的一体化装置，包括原水泵，原水泵进口连接原水管线，原水泵出口通过管线连接快混器进口，快混器出口通过管线连接变频电磁水处理器进口，变频电磁水处理器出口连接膜处理设备的进水口；

膜处理设备内从上向下依次为管式陶瓷膜过滤区、上清液区、混凝预沉区和污泥浓缩区，管式陶瓷膜过滤区内安装有多个管式陶瓷膜，上清液区与混凝预沉区之间设有穿孔导流板，进水口设在混凝预沉区上部，混凝预沉区内部设多孔布水管，进水口与多孔布水管连通，管式陶瓷膜过滤区下部设出水口，出水口连接出水管线，管式陶瓷膜过滤区上部设循环错流口，循环错流口通过循环错流管连接至原水管线，污泥浓缩区底部设排污口。

其中：

优选地，所述的快混器上连接有加药装置。

优选地，所述的膜处理设备顶部连接自动排气管线，自动排气管线上设自动排气阀。

优选地，所述的原水管线与出水管线分别连接智能水务水质在线检测系统，智能水务水质在线检测系统与智能水务控制系统电性连接。

优选地，所述的压力式管式陶瓷膜在地表水深度净化处理中的一体化装置采用变配电储能中心供电。

优选地，所述的变配电储能中心与太阳能发电系统电性连接。

工作原理及过程：

使用时，待处理的废水通过原水泵进入快混器内，根据原水的性质通过加药装置加入相应的药剂进行混合反应，加药反应后的原水进入变频电磁水处理器内，在变频电磁水处理器内进行杀菌消毒，经过杀菌消毒后的水进入膜处理设备进一步处理。

经过杀菌消毒后的水通过进水口进入膜处理设备，首先经多孔布水管布水后进入混凝预沉区内，混凝预沉区内的水经过短时间混凝预沉步骤，反应后的固体沉淀物通过自然沉降进入污泥浓缩区，上清液通过穿孔导流板进入管式陶瓷膜过滤区，在管式陶瓷膜内部进行错流过滤，过滤后的水经出水口进入产水池。循环错流口与原水泵进水管线相连，使膜管内部形成大流量、高流速错流冲刷，防止膜的污堵。污泥浓缩区定期通过排污口进行排泥，排出的污泥经压滤后外运。

采用管式陶瓷膜，与传统有机膜相比，具有强度高、耐酸碱、抗氧化、抗污染的特点，增加了膜使用寿命，从而增加了系统的使用时间，减少了膜的更换周期，投资及运行成本降低。

该装置配备智能水务水质在线检测系统及智能水务控制系统，实时对进出水水质进行检测，数据实时上传至大数据中心，实现系统全自动化控制，并可通过手机进行监控，彻底实现系统无人值守，更加安全可靠。

该装置配备太阳能发电系统及变配电储能中心，无需外部电源，通过太阳能自发电来给系统供电。

本发明的有益效果是：

1、本发明所述的装置集混凝、沉淀、杀菌、过滤及光电转换于一体，设备更加集成化、模块化、一体化；系统运行压力低，更加节能；过滤产水水质更稳定和优质。反应过程中无需投加PAM就能直接过滤；药剂投加量少，产生的泥渣量少；同时减少不必要的能耗和药剂浪费。

2、本发明所述的装置在进水端设有快混器和变频电磁水处理器，起到快速混凝及消毒杀菌的作用，防止生物粘泥及微生物进入到膜池内，防止在膜池内滋生，造成膜的污堵、产水量的下降，该装置实现了防止膜系统生物污染的作用，起到了膜系统生物污染的免清洗作用。没有清洗废水的产生，满足节水要求。

3、絮凝反应时间短，不需要特定的沉淀澄清，在絮凝反应预沉后直接进入膜区，总停留时间短，因此具有占地面积小的特点；高效节能、过滤水质稳定。

4、采用的管式陶瓷膜，强度高、耐酸碱、抗氧化、抗污染，增加了膜使用寿命，从而增加了系统的使用时间，减少了膜的更换周期，投资及运行成本降低。

5、系统配备水质在线检测系统及智慧水务控制系统，实时对进出水水质进行检测，数据实时上传至大数据中心，实现系统全自动化控制，并可通过手机进行监控，彻底实现系统无人值守，更加安全可靠。

6、系统配备太阳能发电及变配电储能中心，系统无需外部电源，通过太阳能自发电来给系统供电。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图中：1、原水泵；2、加药装置；3、快混器；4、变频电磁水处理器；5、膜处理设备；6、管式陶瓷膜过滤区；7、管式陶瓷膜；8、上清液区；9、穿孔导流板；10、多孔布水管；11、混凝预沉区；12、污泥浓缩区；13、进水口；14、出水口；15、循环错流口；16、排污口；17、自动排气阀；18、循环错流管；19、智能水务水质在线检测系统；20、智能水务控制系统；21、变配电储能中心；22、太阳能发电系统。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明。

实施例

如图1所示，所述的压力式管式陶瓷膜在地表水深度净化处理中的一体化装置，包括原水泵1，原水泵1进口连接原水管线，原水泵1出口通过管线连接快混器3进口，快混器3出口通过管线连接变频电磁水处理器4进口，变频电磁水处理器4出口连接膜处理设备5的进水口13；

膜处理设备5内从上向下依次为管式陶瓷膜过滤区6、上清液区8、混凝预沉区11和污泥浓缩区12，管式陶瓷膜过滤区6内安装有多个管式陶瓷膜7，上清液区8与混凝预沉区11之间设有穿孔导流板9，进水口13设在混凝预沉区11上部，混凝预沉区11内部设多孔布水管10，进水口13与多孔布水管10连通，管式陶瓷膜过滤区6下部设出水口14，出水口14连接出水管线，管式陶瓷膜过滤区6上部设循环错流口15，循环错流口15通过循环错流管18连接至原水管线，污泥浓缩区12底部设排污口16。

所述的快混器3上连接有加药装置2。

所述的膜处理设备5顶部连接自动排气管线，自动排气管线上设自动排气阀17。

所述的原水管线与出水管线分别连接智能水务水质在线检测系统19，智能水务水质在线检测系统19与智能水务控制系统20电性连接。

所述的压力式管式陶瓷膜在地表水深度净化处理中的一体化装置采用变配电储能中心21供电。

所述的变配电储能中心21与太阳能发电系统22电性连接。

使用时，待处理的废水通过原水泵1进入快混器3内，根据原水的性质通过加药装置2加入相应的药剂进行混合反应，加药反应后的原水进入变频电磁水处理器4内，在变频电磁水处理器4内进行杀菌消毒，经过杀菌消毒后的水进入膜处理设备5进一步处理。

经过杀菌消毒后的水通过进水口13进入膜处理设备5，首先经多孔布水管10布水后进入混凝预沉区11内，混凝预沉区11内的水经过短时间混凝预沉步骤，反应后的固体沉淀物通过自然沉降进入污泥浓缩区12，上清液通过穿孔导流板9进入管式陶瓷膜过滤区6，在管式陶瓷膜7内部进行错流过滤，过滤后的水经出水口14进入产水池。循环错流口15与原水泵1进水管线相连，使膜管内部形成大流量、高流速错流冲刷，防止膜的污堵。污泥浓缩区12定期通过排污口16进行排泥，排出的污泥经压滤后外运。

采用管式陶瓷膜7，与传统有机膜相比，具有强度高、耐酸碱、抗氧化、抗污染的特点，增加了膜使用寿命，从而增加了系统的使用时间，减少了膜的更换周期，投资及运行成本降低。

该装置配备智能水务水质在线检测系统19及智能水务控制系统20，实时对进出水水质进行检测，数据实时上传至大数据中心，实现系统全自动化控制，并可通过手机进行监控，彻底实现系统无人值守，更加安全可靠。

该装置配备太阳能发电系统22及变配电储能中心21，无需外部电源，通过太阳能自发电来给系统供电。

以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。