本發(fā)明涉及水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種微污染原水處理一體化裝置。
背景技術(shù)：
飲用水源微污染是我國在今后很長一段時間內(nèi)必須面臨的普遍問題。地表水污染的主要指標(biāo)為化學(xué)需氧量、高錳酸鹽指數(shù)和五日生化需氧量，湖泊污染指標(biāo)中還包括總磷，以及富營養(yǎng)化帶來的藻類頻繁爆發(fā)引起的水源水質(zhì)惡化。
目前，微污染飲用水處理工藝采用的方式主要有強(qiáng)化混凝、強(qiáng)化過濾等強(qiáng)化常規(guī)處理工藝，以及吸附、臭氧-生物活性炭技術(shù)、膜分離技術(shù)等。與傳統(tǒng)的飲用水處理技術(shù)相比，超濾膜技術(shù)具有以下幾個方面的優(yōu)點(diǎn)：(1)能有效去除水中的濁度、顆粒和細(xì)菌；(2)占地面積小，自動化程度高，可實(shí)現(xiàn)無人值守自動運(yùn)行；(3)可以降低混凝劑和消毒劑的使用量，降低消毒副產(chǎn)物的風(fēng)險。隨著膜產(chǎn)品價格的降低和膜技術(shù)的成熟，超濾膜在飲用水處理中的應(yīng)用越來越廣泛。在超濾膜飲用水處理的研究和應(yīng)用中，有直接超濾和前處理+超濾兩種工藝方式。超濾膜直接過濾主要依靠物理截留作用，將水中的濁度、藻類、顆粒物質(zhì)和微生物等去除。但是，直接超濾也存在一些問題：一是超濾很難去除水中的溶解性有機(jī)物、無機(jī)離子等；二是容易引起膜污染。膜污染的主要表現(xiàn)是過濾阻力增大和滲透通量降低，從而使能耗和成本增加。在微污染原水的處理中，氧化是常用的處理工藝，而目前常用的超濾膜為不能耐氧化的有機(jī)聚合膜，因此在應(yīng)用中各處理工藝采用串聯(lián)分置，超濾被置于工藝流程末端僅作為微生物去除的屏障，膜技術(shù)的優(yōu)勢未能體現(xiàn)。
從當(dāng)前的國情來看，迫切需要開發(fā)和選擇既能有效去除各種污染物，又具有經(jīng)濟(jì)實(shí)用性的新型凈水工藝，特別是偏僻、缺少自來水設(shè)施的地方急需小型實(shí)用的原水處理設(shè)施、設(shè)備和技術(shù)，以提高飲用水水質(zhì)，保障飲用水安全。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：為了解決微污染原水處理的技術(shù)問題，提供一種微污染原水處理一體化裝置，能有效處理微污染原水，保障飲用水安全。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種微污染原水處理一體化裝置，包括混凝攪拌區(qū)、沉淀分離區(qū)、臭氧曝氣區(qū)、催化氧化膜濾區(qū)和吸附過濾區(qū)。
所述的混凝攪拌區(qū)上部設(shè)有進(jìn)水管和混凝劑添加計(jì)量系統(tǒng)，混凝劑添加計(jì)量系統(tǒng)添加的混凝劑為聚合硫酸鋁溶液或聚合硫酸鐵溶液，混凝攪拌區(qū)的中部設(shè)有攪拌裝置；混凝攪拌區(qū)的下部設(shè)有傾斜的底板，混凝攪拌后的水沿傾斜的底板流入沉淀分離區(qū)的中下部。
所述的混凝攪拌區(qū)和沉淀分離區(qū)之間設(shè)有擋流板，擋流板的下部設(shè)置有45度的轉(zhuǎn)角，轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)向混凝攪拌區(qū)一側(cè)，沉淀分離區(qū)底部設(shè)計(jì)成錐形結(jié)構(gòu)，在錐形結(jié)構(gòu)下部設(shè)置有第一排放閥。
所述沉淀分離區(qū)和臭氧曝氣區(qū)之間設(shè)有導(dǎo)流板，該導(dǎo)流板與微污染原水處理一體化裝置的內(nèi)壁形成作為水進(jìn)入臭氧曝氣區(qū)的水流通道，導(dǎo)流板的下部設(shè)置有45度的轉(zhuǎn)角，轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)向沉淀分離區(qū)一側(cè)；臭氧曝氣區(qū)中下部設(shè)置有臭氧曝氣盤，所述的臭氧曝氣盤通過管道連接有臭氧曝氣區(qū)外的臭氧鼓風(fēng)機(jī)。進(jìn)一步，所述的臭氧曝氣盤是均勻設(shè)置有微孔的微孔式曝氣盤；臭氧曝氣區(qū)的頂部設(shè)有上蓋和集氣管。
所述臭氧曝氣區(qū)和催化氧化膜濾區(qū)之間設(shè)有第一隔板，第一隔板上設(shè)有第一水流口，第一水流口上安裝有開關(guān)裝置，催化氧化膜濾區(qū)設(shè)置有納米催化陶瓷膜，所述納米催化陶瓷膜為負(fù)載有MnO2和Al2O3的納米催化陶瓷膜；催化氧化膜濾區(qū)上部設(shè)置有反沖洗進(jìn)水管；催化氧化膜濾區(qū)底部設(shè)計(jì)成錐形結(jié)構(gòu)，在錐形結(jié)構(gòu)下部設(shè)置有第二排放閥。
所述催化氧化膜濾區(qū)和吸附過濾區(qū)之間設(shè)有第二隔板，第二隔板上設(shè)有第二水流口，第二水流口上安裝有引流泵，吸附過濾區(qū)中部設(shè)置有濾料層，濾料由活性炭制成，濾料放置在濾料架上，當(dāng)濾速較低時需更換濾料。吸附過濾區(qū)底部設(shè)計(jì)成錐形結(jié)構(gòu)，在錐形結(jié)構(gòu)下部設(shè)置有第三排放閥。吸附過濾區(qū)上部設(shè)有溢流堰，溢流堰連接出水管，出水管排出的水達(dá)標(biāo)利用。
采用上述微污染原水處理一體化裝置進(jìn)行水處理的步驟如下：
①微污染原水通過進(jìn)水管進(jìn)入混凝攪拌區(qū)，混凝劑添加計(jì)量系統(tǒng)添加混凝劑，攪拌裝置對水進(jìn)行攪拌。
②然后水通過混凝攪拌區(qū)下部的傾斜底板和擋流板之間的空隙進(jìn)入沉淀分離區(qū)，混凝體在重力的作用下下沉到沉淀分離區(qū)的下部，通過底部的第一排放閥排出。
③沉淀分離后的水通過沉淀分離區(qū)和臭氧曝氣區(qū)之間的水流通道進(jìn)入臭氧曝氣區(qū)，臭氧曝氣盤對水進(jìn)行曝氣。從水中逸出的臭氧被集氣管收集回用。
④臭氧曝氣后的水通過第一水流口進(jìn)入催化氧化膜濾區(qū)，負(fù)載有MnO2和Al2O3的納米催化陶瓷膜對臭氧進(jìn)行催化分解，產(chǎn)生的羥基自由基促進(jìn)了污染物的降解去除，同時納米催化陶瓷膜對水進(jìn)行過濾。
⑤催化氧化膜濾后的水在第二水流口設(shè)置的引流泵的作用下進(jìn)入吸附過濾區(qū)，水中的污染物被活性炭吸附和過濾，被吸附和過濾后的水通過溢流堰和出水管排出，過濾后產(chǎn)生的污泥通過底部的第三排放閥排放出去。
⑥納米催化陶瓷膜定期進(jìn)行反沖洗，反沖洗時關(guān)閉引流泵和第一水流口，打開反沖洗進(jìn)水管，反沖洗水進(jìn)入催化氧化膜濾區(qū)，對納米催化陶瓷膜進(jìn)行反沖洗，反沖洗產(chǎn)生的廢水通過第二排放閥排放出去。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
圖1是本發(fā)明的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖1中：1.混凝攪拌區(qū)，1-1.進(jìn)水管，1-2.混凝劑添加計(jì)量系統(tǒng)，1-3.攪拌裝置，1-4.底板，2.沉淀分離區(qū)，2-1.擋流板，2-2.第一排放閥，3.臭氧曝氣區(qū)，3-1.導(dǎo)流板，3-2.臭氧曝氣盤，3-3.臭氧鼓風(fēng)機(jī)，3-4.上蓋，3-5.集氣管，4.催化氧化膜濾區(qū)，4-1.第一隔板，4-2.第一水流口，4-3.開關(guān)裝置，4-4.納米催化陶瓷膜，4-5.反沖洗進(jìn)水管，4-6.第二排放閥，5.吸附過濾區(qū)，5-1.第二隔板，5-2.引流泵，5-3.濾料層，5-4.第三排放閥，5-5.溢流堰。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
如圖1所示的本發(fā)明的一種微污染原水處理一體化裝置的實(shí)施例，包括混凝攪拌區(qū)1、沉淀分離區(qū)2、臭氧曝氣區(qū)3、催化氧化膜濾區(qū)4和吸附過濾區(qū)5。
所述的混凝攪拌區(qū)1上部設(shè)有進(jìn)水管1-1和混凝劑添加計(jì)量系統(tǒng)1-2，混凝劑添加計(jì)量系統(tǒng)添加的混凝劑為聚合硫酸鋁溶液或聚合硫酸鐵溶液，混凝攪拌區(qū)的中部設(shè)有攪拌裝置1-3；混凝攪拌區(qū)的下部設(shè)有傾斜的底板1-4，混凝攪拌后的水沿傾斜的底板流入沉淀分離區(qū)2的中下部。
所述的混凝攪拌區(qū)1和沉淀分離區(qū)2之間設(shè)有擋流板2-1，擋流板的下部設(shè)置有45度的轉(zhuǎn)角，轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)向混凝攪拌區(qū)1一側(cè)，沉淀分離區(qū)底部設(shè)計(jì)成錐形結(jié)構(gòu)，在錐形結(jié)構(gòu)下部設(shè)置有第一排放閥2-2。
所述沉淀分離區(qū)2和臭氧曝氣區(qū)3之間設(shè)有導(dǎo)流板3-1，該導(dǎo)流板與微污染原水處理一體化裝置的內(nèi)壁形成作為水進(jìn)入臭氧曝氣區(qū)的水流通道，導(dǎo)流板的下部設(shè)置有45度的轉(zhuǎn)角，轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)向沉淀分離區(qū)一側(cè)；臭氧曝氣區(qū)中下部設(shè)置有臭氧曝氣盤3-2，所述的臭氧曝氣盤通過管道連接有臭氧曝氣區(qū)外的臭氧鼓風(fēng)機(jī)3-3。進(jìn)一步，所述的臭氧曝氣盤3-2是均勻設(shè)置有微孔的微孔式曝氣盤；臭氧曝氣區(qū)的頂部設(shè)有上蓋3-4和集氣管3-5。
所述臭氧曝氣區(qū)3和催化氧化膜濾區(qū)4之間設(shè)有第一隔板4-1，第一隔板上設(shè)有第一水流口4-2，第一水流口上安裝有開關(guān)裝置4-3，催化氧化膜濾區(qū)設(shè)置有納米催化陶瓷膜4-4，所述納米催化陶瓷膜為負(fù)載有MnO2和Al2O3的納米催化陶瓷膜；催化氧化膜濾區(qū)上部設(shè)置有反沖洗進(jìn)水管4-5；催化氧化膜濾區(qū)底部設(shè)計(jì)成錐形結(jié)構(gòu)，在錐形結(jié)構(gòu)下部設(shè)置有第二排放閥4-6。
所述催化氧化膜濾區(qū)4和吸附過濾區(qū)5之間設(shè)有第二隔板5-1，第二隔板上設(shè)有第二水流口，第二水流口上安裝有引流泵5-2，吸附過濾區(qū)中部設(shè)置有濾料層5-3，濾料由活性炭制成，濾料放置在濾料架上，當(dāng)濾速較低時需更換濾料。吸附過濾區(qū)底部設(shè)計(jì)成錐形結(jié)構(gòu)，在錐形結(jié)構(gòu)下部設(shè)置有第三排放閥5-4。吸附過濾區(qū)上部設(shè)有溢流堰5-5，溢流堰連接出水管，出水管排出的水達(dá)標(biāo)利用。
采用上述微污染原水處理一體化裝置進(jìn)行水處理的步驟如下：
①微污染原水通過進(jìn)水管1-1進(jìn)入混凝攪拌區(qū)1，混凝劑添加計(jì)量系統(tǒng)1-2添加混凝劑，攪拌裝置1-3對水進(jìn)行攪拌。
②然后水通過混凝攪拌區(qū)下部設(shè)有的傾斜底板1-4和擋流板2-1之間的空隙進(jìn)入沉淀分離區(qū)2，混凝體在重力的作用下下沉到沉淀分離區(qū)的下部，通過底部的第一排放閥2-2排出。
③沉淀分離后的水通過沉淀分離區(qū)2和臭氧曝氣區(qū)3之間的水流通道進(jìn)入臭氧曝氣區(qū)3，臭氧曝氣盤3-2對水進(jìn)行曝氣；從水中逸出的臭氧被集氣管3-5收集回用。
④臭氧曝氣后的水通過第一水流口4-2進(jìn)入催化氧化膜濾區(qū)4，負(fù)載有MnO2和Al2O3的納米催化陶瓷膜4-4對臭氧進(jìn)行催化分解，產(chǎn)生的羥基自由基促進(jìn)了污染物的降解去除，同時納米催化陶瓷膜對水進(jìn)行過濾。
⑤催化氧化膜濾后的水在第二水流口設(shè)置的引流泵5-2的作用下進(jìn)入吸附過濾區(qū)5，水中的污染物被活性炭吸附和過濾，被吸附和過濾后的水通過溢流堰5-5和出水管排出，過濾后產(chǎn)生的污泥通過底部的第三排放閥5-4排放出去。
⑥納米催化陶瓷膜定期進(jìn)行反沖洗，反沖洗時關(guān)閉引流泵5-2和第一水流口4-2，打開反沖洗進(jìn)水管4-5，反沖洗水進(jìn)入催化氧化膜濾區(qū)，對納米催化陶瓷膜進(jìn)行反沖洗，反沖洗產(chǎn)生的廢水通過第二排放閥4-6排放出去。
以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。