[发明专利]一种净水装置及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种净水装置及其实现方法。

背景技术

现有技术中，污水处理过程通常采用膜分离技术，膜分离技术是指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时，实现选择性分离的技术，在饮用水净化、工业用水处理，食品、饮料用水净化、除菌，生物活性物质回收、精制等方面得到广泛应用，并迅速推广到纺织、化工、电力、食品、冶金、石油、机械、生物、制药、发酵等各个领域，分离膜因其独特的结构和性能，在环境保护和水资源再生方面异军突起，在环境工程，特别是废水处理和中水回用方面有着广泛的应用前景。但是膜分离技术对于微污染物的去除效率不高，往往会产生膜污染，需要大量更换过滤膜，增加了使用成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种微污染物高效去除、处理效果稳定可靠、运行成本低廉的净水装置。

本发明的另一目的在于提供一种净水装置的实现方法。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种净水装置，包括进水箱、进水泵、膜反应器、加压泵、纳米铁、搅拌器、平板膜组件、出水泵和出水箱，其中，所述进水箱通过所述进水泵与所述膜反应器相连接，所述膜反应器顶端设有顶盖，所述顶盖设有进水口和进料口，所述进水泵与所述进水口相连接；所述平板膜组件设置所述膜反应器内且位于膜反应器的下部，所述平板膜组件将所述膜反应器分为上下两个区域，所述上方区域为污水区、所述下方区域为净水区；所述加压泵设置在所述膜反应器的顶盖上，且所述加压泵与所述膜反应器相连接；所述搅拌器设置在所述膜反应器内且位于所述污水区内；所述纳米铁从所述顶盖的进料口进入所述膜反应器的污水区内；所述出水箱通过所述出水泵与所述膜反应器的净水区相连接。

优选地，所述平板膜组件包括安装架和过滤膜，所述过滤膜固定在所述安装架上。

优选地，所述过滤膜为微滤膜、超滤膜或者纳滤膜。

优选地，所述膜反应器为圆柱形密封容器。

一种由上述净水装置的实现方法，包括下述步骤：

(1)首选将平板膜组件安装在膜反应器内，之后安装搅拌器和加压泵，将顶盖安装在膜反应器上，并分别连接进水泵、进水箱和出水泵、出水箱；

(2)根据待处理水样的处理量准备好纳米铁，并将纳米铁从顶盖的进料口放入膜反应器的污水区内；

(3)进水泵启动，将进水箱内的待处理水样输入膜反应器的污水区；搅拌器和加压泵启动，搅拌器旋转的同时加压泵对膜反应器的污水区进行加压，经过处理的水样进入膜反应器的净水区变为滤液，反应一段时间后，反应过程结束；

(4)出水泵启动，将滤液输出到出水箱内，完成净水过程。

优选地，所述加压泵的压力调节为0-0.7MPa。

优选地，所述搅拌器的转速调节为0-1000rpm。

优选地，所述反应时间为0-500min。

本发明的工作原理：

工作时，首选将平板膜组件安装在膜反应器内，之后安装搅拌器和加压泵，将顶盖安装在膜反应器上，并分别连接进水泵、进水箱和出水泵、出水箱；根据待处理水样的处理量准备好纳米铁，并将纳米铁从顶盖的进料口放入膜反应器的污水区内；进水泵启动，将进水箱内的待处理水样输入膜反应器的污水区；搅拌器和加压泵启动，搅拌器旋转的同时加压泵对膜反应器的污水区进行加压，将搅拌器的转速调节为0-1000rpm，将加压泵的压力调节为0-0.7MPa，经过处理的水样进入膜反应器的净水区变为滤液，经过0-500min的时间后，反应结束；出水泵启动，将滤液输出到出水箱内，完成净水过程。

本发明与现有技术相比具有以下的有益效果：

(1)本发明应用范围广泛，涵盖重金属废水(镉废水、铜废水等)、有机废水(印染废水、纺织废水等)、微污染水(工业废水二级出水、给水等)等；本发明所提出的“进水+纳米铁+膜反应器+过滤+出水”一体化方案对重金属废水、有机废水、工业废水二级出水、给水、微污染水中的难生物降解的污染物进行处理取得了很好的效果，并且该工艺处理效果稳定可靠，运行成本低廉；

(2)本发明利用纳米铁参与反应可以达到提高污染物截留率、回收利用纳米零价铁以及控制反应过程的效果，通过搅拌器不停搅拌，同时纳米铁可降解去除污染物，有效降低膜污染发生；

(3)通过本发明提出的一体化净水方案对废水中甲基橙具有明显的脱色作用，可有效降解大分子染料、吸附重金属以及微污染物，降低膜污染情况，提高膜通量及污染物去除率。

附图说明