[发明专利]一种紫外催化氧化联合超滤的一体式净水装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及涉及饮用水处理装置及其使用方法。

背景技术

近年来，经过无数水处理专家的反复试验与论证，表明超滤具有优良的除浊、除微生物效能。世界范围的超滤工艺水厂已超过800万吨/天，最大的超滤水厂规模为30万吨/天。目前，超滤技术在美国得到了推广应用，超滤工艺的供水量已经占据美国总供水量的十分之一。因此，膜法水处理理论与应用研究已经成为水处理领域的研究热点。膜能高效截留原水中的污染物，减小占地面积；，降低出水浊度和大肠菌群数，提高出水水质；系统可实现全程自动化控制，操作管理方便。因此，开发新型的以超滤膜为核心的新型饮用水处理技术已成为趋势。

饮用水净化过程中膜前预处理技术的选择，直接关系着“如何在最大限度地提高膜单元去除污染物效能同时最有效地减轻膜污染”。混凝、吸附、氧化以及预过滤等膜前预处理技术是近年来研究与应用的主要集中方向；其中，氧化作为预处理技术中一种普遍而高效的水质干预技术，可将水中污染物分解转化，改变水中有机物的性质从而改变其在膜滤过程中的作用机理。而在众多可规模化应用的氧化技术中，以紫外为核心的氧化手段作为一种新兴的绿色安全的预氧化技术得到了研究者们的广泛关注。大量的研究与工程实践也证明，紫外催化氧化能够有效减轻膜污染并提高膜单元去除有机污染物的效能。

发明内容

本发明是要解决现有的饮用水超滤处理工艺对有机污染物去除效果不佳、运行操作复杂、组合工艺流程长以及龙头水水质难以保障的问题，而提供一种紫外催化氧化联合超滤的一体式净水装置及其使用方法。

本发明一种紫外催化氧化联合超滤的一体式净水装置包括氧化剂储备池、混合池、进水流量计、紫外辐照单元、超滤膜组件、遮光隔离罩、快速搅拌装置、压力传感器、原水进水泵、进水阀门、产水箱、出水阀门、加药计量泵、加药阀门、膜池进水阀门和抽水泵；所述产水箱设置在氧化剂储备池的上方，所述超滤膜组件设置在产水箱的上方；所述紫外辐照单元设置在混合池的上方，所述紫外辐照单元和混合池之间设置有遮光隔离罩，所述快速搅拌装置的搅拌件穿过混合池的底部设置在混合池内；所述原水进水泵的进水口与原水进水管相连，所述原水进水管设置有进水阀门，所述原水进水泵的出水口与混合池中部的进水口通过第一管道连通，所述第一管道上设置有进水流量计；所述混合池中部的出水口与超滤膜组件的进水口通过重力流管道连通，所述重力流管道上设置有膜池进水阀门；所述超滤膜组件的出水口与抽水泵的进水口通过第二管道连通，所述第二管道上设置有压力传感器，所述抽水泵的出水口与产水箱上部的进水口连通，所述产水箱底部的出水口与净水出水管连通，所述净水出水管上设置有出水阀门；所述氧化剂储备池中部的出料口与混合池底部的进料口通过第三管道连通，所述第三管道上沿物料运动方向依次设置有加药计量泵和加药阀门。

本发明一种紫外催化氧化联合超滤的一体式净水装置的使用方法是按以下步骤进行：

一、将待处理的原水通过原水进水泵泵入混合池，同时通过加药计量泵将氧化剂储备池中的氧化剂泵入混合池，启动快速搅拌装置，调节搅拌速度为72r/min，通过进水流量计控制待处理的原水进入混合池的流量；

二、开启紫外辐照单元，对混合池中的原水进行紫外光照射，得到氧化原水；紫外辐照强度通过遮光隔离罩调节，紫外辐照强度的范围为200mJ/cm²～800mJ/cm²，紫外辐照时间为 10min～20min；

三、氧化原水通过重力流管道在重力作用下导入超滤膜组件中，当液位达到超滤膜组件三分之二处，启动抽水泵将超滤膜组件处理后的氧化原水抽至产水箱中，控制抽水泵的转速使膜通量在80L/m²h～120L/m²h；

四、抽水泵运行6h～10h后，关闭抽吸泵，然后反转抽水泵抽吸5min～10min，将产水箱中的清水回灌到超滤膜组件中，反冲洗完成后再通过重力流管道向超滤膜组件中导入氧化原水至液位达到超滤膜组件三分之二处，再次启动抽水泵，完成紫外催化氧化联合超滤的一体式净水装置一个运行周期。

本发明的有益效果是：

1、本发明的方法是氧化与超滤工艺联合，形成一套短流程的饮用水处理工艺。净水工艺短，出水水质稳定，通过超滤膜后的出水浊度在0.1NTU以下，满足《生活饮用水卫生标准 GB5749-2006》的要求。

2、本发明中氧化剂与紫外同时投加，在紫外光的催化条件下，可以更好地发挥氧化剂的氧化能力，从而去除常规工艺处理效果不佳的小分子有机物，强化了污染物的去除效果。