[发明专利]一种用于饮用水突发污染的超滤‑纳滤集成应急处理装置与处理污染饮用水方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种饮用水突发污染的急处理装置与处理方法。

背景技术

近年来，随着社会经济的发展，工业化程度越来越高、人类改造自然能力也越来越强，带来的河流、湖泊、水库等的污染日趋严重，突发性水污染频繁发生，给环境和人民群众的生命、健康、安全造成了严重的损害，饮用水安全化得不到保障。面对如此严峻的形势，必须谨慎地对待频发的突发水污染事故及自然灾害，更加注重应急饮用水处理技术及设备的研究开发，当遇到突发性水污染事故时，能够快速、有效地处理水源污染物，为灾区居民提供安全、可靠的饮用水。因此，研发能够适应不同污染水源的应急饮用水处理设备成为一项紧迫的任务。

在水源水质面临突发污染，甚至污水厂出水达标排放的情况下，常规处理工艺往往不能有效应对水源水中存在的痕量有机污染问题，污染物最终进入饮水中，威胁人类健康。

消毒作为水处理工艺的末端处理单元，对于保障饮用水生物安全性具有不可替代的作用，有机物作为消毒副产物前质，随着越来越多的消毒副产物被发现和毒理学评价手段的多样化，消毒副产物作为一种新的水质污染问题，也日益引起学者们的关注。超滤膜能有效地截留水体中的颗粒物、胶体、大分子有机污染物和微生物等，因而逐渐成为水处理领域研究的热点，并在大型水厂中得到了规模化应用。但在实际应用中，以超滤为核心的膜法水处理技术仍存在一定的局限性，如长期运行过程中存在的膜污染问题，这关系着大型水厂生产运行的稳定性；此外，超滤膜对溶解性有机物和无机盐离子处理能力较差，超滤膜对溶解性有机物和无机盐离子的去除率均低于10％，这也限制了超滤技术的进一步发展。纳滤技术对截留分子量在200Da以上的物质具有很高的去除率，但运行过程中易发生膜污染，超滤通常在双膜组合工艺中作为纳滤的预处理工艺。

发明内容

本发明是要解决现有超滤膜对微量有机物与无机盐去除效果较差和纳滤膜的污染的问题，提供一种用于饮用水突发污染的超滤-纳滤集成应急处理装置与处理污染饮用水方法。

本发明用于饮用水突发污染的超滤-纳滤集成应急处理装置包括原水箱、加药泵、加药箱、原水泵、过滤器、超滤膜装置、超滤产水箱、增压泵、第一纳滤膜装置、第二纳滤膜装置、浓水箱和纳滤产水箱，

所述原水箱通过三通分别与加药箱和过滤器的进水口连通，原水箱与三通之间设有进水阀门，三通与加药箱之间的管道上设有加药泵，三通与过滤器之间的管道上设有原水泵，所述原水泵与过滤器之间还设有进水止回阀和进水调节阀，所述过滤器的出水口通过管道与超滤膜装置的进水口相连，超滤膜装置的出水口通过管道与超滤产水箱的进水口相连，超滤膜装置与超滤产水箱之间的管道是设有超滤产水止回阀，超滤产水箱的出水口通过增压泵与第一纳滤膜装置的进水口相连通，第一纳滤膜装置的浓水出口通过管道与第二纳滤膜装置的进水口相连，增压泵与第一纳滤膜装置之间的管道上设有压力调节阀，第二纳滤膜装置的浓水出口通过管道与浓水箱相连，第二纳滤膜装置与浓水箱之间的管道上设有纳滤浓水调节阀，第一纳滤膜装置和第二纳滤膜装置的产水出口通过三通与纳滤产水箱相连，三通与纳滤产水箱之间的管道上设有纳滤产水止回阀。

进一步的，所述过滤器为保安过滤器、碟片式过滤器、多介质过滤器、石英砂过滤器、活性炭过滤器、高效纤维过滤器中的一种或几种的组合。所述过滤器的过滤精度为0.01～5μm。

进一步的，所述的超滤膜装置中超滤膜的材质为有机膜或无机陶瓷膜，无机陶瓷膜的主要材质为氧化铝、氧化锆、氧化钛或氧化硅；有机膜的材质主要为聚偏氟乙烯(PVDF)。

进一步的，所述的超滤膜装置中超滤膜的形式为平板超滤膜、管式膜或中空纤维膜。

进一步的，所述的超滤膜装置的过滤方式为浸没式过滤或压力式过滤，采用全端过滤模式，超滤膜的截留分子量为10-300kDa。

进一步的，所述第一纳滤膜装置和第二纳滤膜装置中纳滤膜的材质为有机膜或无机陶瓷膜，无机陶瓷膜以陶瓷膜的主要材质为氧化铝、氧化锆、氧化钛或氧化硅；有机膜的材质主要为芳香聚酰胺。

进一步的，所述第一纳滤膜装置和第二纳滤膜装置中纳滤膜的形式为平板式、管式或中空纤维式，使用恒压错流过滤模式，纳滤膜的截留分子量为80-200Da，运行压力为0.5～0.9MPa，错流速度为0.1～0.5m/s。

进一步的，所述的超滤膜装置和纳滤膜装置均采用PLC自动控制运行，超滤膜采用恒通量全端过滤模式，纳滤膜采用恒压运行模式。

利用上述超滤-纳滤集成应急处理装置处理污染饮用水的方法，包括以下步骤：