[发明专利]一体化的混凝超滤-浸没膜组联合水净化系统

说明书

技术领域

本发明涉及国际专利分类C02F水的净化处理技术领域，尤其是一体化的混凝超滤-浸没膜组联合水净化系统。

背景技术

     现有技术中，作为饮用水源，微污染水源水是指水源受到有机物、氨氮、藻类等微污染的水，简称原水。 这种水不能直接作为饮用水使用，必须进行处理，使上述污染物得到去除，符合 饮用水标准才行。目前，对于这种微污染水源水的处理方法是常规处理前设置生 物预处理单元。该方法是当前给水处理去除水中氨氮和有机物的有效手段，且有 助于改善水的理化性质和利于后续工艺的运行。但是后续常规工艺需投加混凝剂 和预加氯。所以用这种方法得到的饮用水口感差，而且由于混凝剂投加后导致排 泥量大。也可以在常规工艺后设置深度处理，深度处理包括膜过滤等。膜技术是饮 用水处理中的热点，是水处理领域近10年来最重要的技术突破。MF膜和UF膜 可截留水中绝大部分悬浮物、胶体和细菌，但是不能去除氨氮，对水中有机物去 除率不高。总之，至今为止还没有既能保持饮用水好的口感和高的水质，又能使 处理简单，成本低廉以及投资省的处理方法。

饮用水处理技术发展较快，在对保证了城镇饮用水处理以后，农村的饮用水处理也大范围的展开，国内水厂基本都采用常规水处理工艺，其主要目的防止如霍乱、痢疾、伤寒等水介烈性细菌性传染病的流行。但是，对典型水源的水厂工艺情况的调查结果表明大部分水厂处理工艺以常规工艺“混凝＋沉淀＋过滤＋消毒”为主，只有个别水厂由于当地水源水质的特性采用了其他技术措施；在混凝＋沉淀＋过滤＋消毒模式中，一般不采用预氧化剂种类，或者使用氯或高锰酸钾；混凝剂通常采用硫酸铝、三氯化铁、氯化铝、聚铝；有时使用助凝剂聚丙烯或活化硅酸；滤料种类选用超级石英砂、均质石英砂、石英砂+无烟煤、锰或无烟煤；滤池种类选用普通快滤池、虹吸滤池、双阀滤池、无阀滤池、V型滤池；消毒剂一般选用氯。在一些水源水质较好的水厂中，采用“微絮凝过滤＋消毒工艺；对于采用地下水作为水源的水厂，一般只采用消毒工艺；另外相对与常规工艺，也有“混凝＋气浮＋过滤＋消毒”工艺运行。

 由此可见，现有水厂所采用的处理工艺主要为 200 年前的常规处理工艺，某水厂出水水质数据中看出，其水质出水水质条件较好，但是研究显示当出水浊度为 0.1～0.2NTU 时，无论时传统水处理工艺还是直接过滤都能达到 99.9％的贾第虫去除率。该水厂出水的颗粒计数在 130 个/L 左右，颗粒数超过 100 个/L 时水中贾第虫和隐孢子虫存在几率较高。另外由于常规过滤工艺对细菌等生物指标去除效果较差，需要投加大量的消毒剂进行消毒，从而生成过多的消毒副产物，影响出水安全。

公知的饮用水处理工艺为混凝—沉淀—过滤—消毒，通过向原水 中投加一定量的混凝剂，如聚合氯化铁、聚合氯化铝等，使水中的颗粒物质、 胶体等聚集成大的絮体，再经过沉淀，得到去除，水中剩余的微小颗粒通过 介质过滤方式，如沙滤等去除，出水再经过消毒，供给居民作为饮用水使用。 这样的工艺的装置占地面积大，不能适应大量分散居住的或小乡镇的农村居 民对饮用水的需求；而且对去除原水中的体积小、耐氯能力强的微生物的能 力较弱。

由于生活饮用水卫生标准不断提高和水源污染的加剧，常规水处理工艺已不能满足处理要求，相关多项改进技术正在进入实施阶段，比如超滤工艺饮用水处理新工艺较具有代表性，但超滤工艺在推广应用过程中存在着膜污染和由此导致的运行费用提高及膜寿命缩短等问题。本项目采用浸没式模组合工艺和混凝超滤工艺，出水水质稳定、安全可靠，出水水质优于《生活饮用水卫生标准》要求。

由于单独使用超滤膜过滤原水极易使膜受到污染，使膜的渗透通量及截留率等性能发生改变，膜的使用寿命缩短，极大地影响了超滤技术的实际应用。淹没式中空纤维膜过滤装置对有机物的去除效果也不理想，不能可靠地保证出水有机物浓度，出水有机物浓度随进水有机物浓度的升高而升高。因此，分析膜污染的原因以及采取相应的清洗措施和防治对策使膜性能得到部分或完全恢复十分必要。事实上，膜污染清洗的研究已成为膜分离技术研究中的一个热点问题。由于膜污染的问题还没有得到很好的解决，膜价格还较高，加之我国的膜工艺在给水处理中的应用还刚刚起步等原因，所以将膜技术用于大型水厂的深度处理上还存在一定的困难。

为了解决膜污染问题，一方面可以通过改善超滤膜的操作模式，改进超滤膜清洗方式控制膜污染，另一方面则可加强对超滤膜的组合工艺的研究，以达到使超滤膜充分发挥固液分离作用，并且减少膜污染的目的。