[发明专利]一种人工湿地-混凝联用预处理超滤给水处理系统及水处理方法

说明书

一种人工湿地‑混凝联用预处理超滤给水处理系统及水处理方法，通过单级、多级串联或多级并联的人工湿地对饮用水原水进行深度预处理，降低水源水体中天然有机物(可溶性有机物及生物大分子物质)含量，从而有效降低膜孔堵塞，缓解超滤膜污染；人工湿地预处理能强化混凝处理过程，极大程度降低混凝剂所需量并提升后续膜工艺的膜通量及最终出水水质。该方法可结合当地水质及地形进行因地制宜的布局，并结合生态保护及景观价值的双重可持续发展理念，属绿色净水工艺，简单易行，可为新建采用膜法工艺分质供水的水厂提供借鉴和技术支撑。

技术领域

本发明涉及给水处理领域，特别涉及一种人工湿地-混凝联用预处理超滤给水处理系统及水处理方法。

背景技术

超滤，属低压膜分离技术，是一种介于微滤和纳滤之间的膜分离过程，可有效去除水中的颗粒物、胶体、微生物及大分子有机物等。超滤系统由于其操作简单、能耗较低且生产周期短，在饮用水净化领域具备广阔的应用前景。

提高超滤膜系统运行效率、强化超滤膜的抗污染能力及出水水质提升已成为近年来给水处理领域的研究热点。相比超滤膜的改性及新型膜材料研发制备，优化常规净水工艺流程是可最快进行工程化应用的改进方式。超滤膜的进水中有机污染物的含量及其特性(如有机物的分子量)均显著影响着超滤过程。大量研究表明超滤单元进水中的生物大分子物质是造成超滤膜不可逆膜污染的最直接因素。此外，伴随着超滤膜的长期运行，滤膜表面逐渐形成的生物膜及其上富集的微生物代谢产生所产生的胞外聚合物均会加速超滤膜污染，导致膜组件运行周期及使用寿命的降低。因此，如何降低膜滤单元的生物大分子含量及抑制超滤膜表面生物膜的生长，是提升超滤膜运行效率—提升水通量并缓解膜污染所面临的重要问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种人工湿地-混凝联用预处理超滤给水处理系统及水处理方法，采用人工湿地生物强化深度处理混凝联用技术，并通过膜池浓水内回流工艺极大降低了进水生物大分子及可溶性有机物的含量。同时，由于膜池内部可同化有机碳的降低能一定程度上抑制超滤膜表面微生物的生长，进一步缓解超滤膜的膜污染问题，同时，水质得到提升。本发明提供一种高效的超滤膜抗污染性能工艺，可为新建采用膜法工艺分质供水的水厂提供借鉴和技术支撑。

本发明技术方案之一：提供一种人工湿地-混凝联用预处理超滤给水处理系统，包括：人工湿地深度处理模块，调节水池，混凝模块，超滤模块。

进一步的，所述人工湿地深度处理模块包括单级、多级串联或多级并联的人工湿地模块单元；多级串联模式为人工湿地模块单元A₁-A_n串联，多级并联模式为人工湿地模块单元A₁-A_n、B₁-B_n……M₁-M_n并联,具体运行模式可依据水质、水量及场地限制因地制宜的设计。

更进一步的，所述人工湿地深度处理模块中的人工湿地处理单元选自人工湿地、人工快滤池和人工慢滤池中的一种或多种。

更进一步的，人工湿地还可以是强化型人工湿地。

本发明技术方案之二：提供一种利用上述人工湿地-混凝联用预处理超滤给水处理系统进行水处理的方法，包括以下步骤：

原水进入人工湿地深度处理模块的人工湿地模块单元进行降解处理；降解处理后进入调节水池；再由调节水池进入混凝模块进行混凝处理，进一步降低进水中的生物大分子及微生物含量；经混凝处理后的水进入超滤模块进行膜滤处理，未滤过为浓水，滤过后得净水，处理得到的净水作为饮用水直接供给或经消毒步骤后供给终端用户。

进一步的，人工湿地模块单元的运行方式为潜流模式。

进一步的，所述降解处理为降解原水中的天然有机物，天然有机物包括可溶性有机物及生物大分子物质。