一种分级微絮凝-活性氧化铝慢滤-重力驱动式超滤组合系统转让专利
申请号 : CN202010618234.8
文献号 : CN112358119B
文献日 : 2023-01-20
发明人 : 李星 , 杜鹏 , 杨艳玲 , 冯建勇
申请人 : 北京工业大学
摘要 :
权利要求 :
1.一种分级微絮凝‑活性氧化铝慢滤‑重力驱动式超滤组合方法,采用的装置包括多个蝶阀、水泵、无机混凝剂储存罐(3‑1)、有机混凝剂储存罐(3‑2)、时间控制开关、计量泵、浮球阀(6)、气泵(7)、带孔空心支撑(8)、活性氧化铝滤料(9)、进水管(10)、活性氧化铝慢滤池A、重力驱动外压式超滤膜组件B、清水池C;
所述的无机混凝剂储存罐(3‑1)经由第一时间控制开关(4‑1)、第一计量泵(5‑1)与进水总管(10)连接,有机混凝剂储存罐(3‑2)经由第二时间控制开关(4‑2)、第二计量泵(5‑2)与进水总管(10);原水经由第一蝶阀(1‑1)和第一泵(2‑1)与进水总管(10)连接;进水总管(10)经由浮球阀(6)的阀门与活性氧化铝慢滤池A底部连接;活性氧化铝慢滤池A内填充有活性氧化铝滤料(9),浮球阀(6)的浮球对应浮于活性氧化铝慢滤池A内活性氧化铝滤料(9)上方的液面上,活性氧化铝滤料(9)浸没于活性氧化铝慢滤池A中的液体中;活性氧化铝慢滤池A底部下端设有带孔空心支撑(8),气泵(7)与带孔空心支撑(8)连接;活性氧化铝慢滤池A上部侧面依次经由第二蝶阀(1‑2)、第六蝶阀(1‑6)、第二泵(2‑2)、第五蝶阀(5)与清水池C底部连接;同时在第二蝶阀(1‑2)、第六蝶阀(1‑6)之间设有分支管路,分支管路经由第三蝶阀(1‑3)与重力驱动外压式超滤膜组件B的进水口连通,重力驱动外压式超滤膜组件B的出水口经由第四蝶阀(1‑4)与清水池C连接;同时活性氧化铝慢滤池A的侧面中部经由第七蝶阀(1‑7)与排水管连接,活性氧化铝慢滤池A的侧面下部经由第八蝶阀(1‑8)与排水管连接,重力驱动外压式超滤膜组件B的下部经由第九蝶阀(1‑9)与排水管连接;
其操作过程包括以下步骤:
在无机混凝剂储存罐(3‑1)中加入无机混凝剂,在有机混凝剂储存罐(3‑2)中加入有机混凝剂;
(1)调节第一时间控制开关(4‑1)、第一时间控制开关(4‑2),能够使第一计量泵(5‑1)、第二计量泵(5‑2)能轮流运行,能分别将无机混凝剂储存罐(3‑1)中的无机混凝剂和有机混凝剂储存罐(3‑2)中的有机混凝剂切换投入原水中;与此同时,打开第一蝶阀(1‑1),启动第一泵(2‑1),混合药剂的原水从进水总管进入活性氧化铝慢滤池A下方,液位由浮球阀(6)控制;
(2)打开由气泵(7)和带孔空心支撑(8)组成的曝气装置,打开第二蝶阀(1‑2)和第三蝶阀(1‑3),原水经活性氧化铝滤料(9)后流入重力驱动外压式超滤膜组件B;打开第四蝶阀(1‑4),超滤后的净水流入清水池C;
(3)在运行过程中,当重力驱动外压式超滤膜组件B的膜通量较低不能满足生产时,关闭第四蝶阀(1‑4),开启第九蝶阀(1‑9),将浓水排出;
(4)超滤结束后,停止第一泵(2‑1),先顺序关闭第一时间控制开关(4‑1)、第二时间控制开关(4‑2)、第一计量泵(5‑1)、第二计量泵(5‑2)之后,再顺序关闭第四蝶阀(1‑4)、第三蝶阀(1‑3)、第二蝶阀(1‑2)、第一蝶阀(1‑1),气泵(7);
(5)当活性氧化铝慢滤池A上方淤积较多污泥不能满足生产时,顺序打开第五蝶阀(1‑
5)、第六蝶阀(1‑6)、第二蝶阀(1‑2),启动第二泵(2‑2),清水自清水池C流入活性氧化铝慢滤池A中,再顺序打开第七蝶阀(1‑7)、第八蝶阀(1‑8),将活性氧化铝慢滤池A中的污泥冲出。
2.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,无机混凝剂的投量和有机混凝剂的投量的比为10:1~5:1,所用的无机混凝剂选自Al2(SO4)3、AlCl3、Fe2(SO4)3、FeCl3中的一种或几种,所用的有机混凝剂选自壳聚糖、聚丙烯酰胺中的一种或几种。
3.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,由第七蝶阀(1‑7)、第八蝶阀(1‑8)和第九蝶阀(1‑9)中排出的污泥短时间保存,当原水中胶体颗粒较低、慢滤池A中形成的污泥较少时,适当回流。
4.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,活性氧化铝慢滤池A的水力停留时间为25~45min,以24~48h/次的频率曝气提供溶解氧并促进絮体的形成。
5.按照权利要求1所述的方法,其特征在于,重力驱动外压式超滤膜组件B采用中空纤
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维膜,操作压力为50~100mbar,膜通量保持在10.4‑18.2L/(m·h)范围内。
说明书 :
一种分级微絮凝‑活性氧化铝慢滤‑重力驱动式超滤组合系统
技术领域
背景技术
急水处理工艺是二十一世纪水处理领域的一个十分重要的战略发展方向。重力驱动式超滤
膜组件(以下简称为重力膜)应运而生,该装置使用简单、价格便宜,不需要外加电源运行,并且对天然水体和建筑雨水有较好的处理效果,是一项极有可研究性和潜力的技术。目前
重力膜系统已经被考虑作为生产饮用水的常见替代方案。然而,重力膜系统比常规的膜通
量低,单独的重力膜系统易受膜污染导致产水量下降,需要采用预处理方式以保持膜通量。
通过人为改变原水水质、膜表面改性、预处理组合工艺等方面能进一步提高超滤设备的效
能。目前,常采用混凝和慢滤等预处理方式控制膜污染。混凝协同重力膜系统对原水水质的要求较高,当原水胶体颗粒浓度高时,需要提高反冲洗频率;当胶体颗粒浓度低时,混凝效果差。同时,无机混凝剂存在残余金属超标的问题,有机混凝剂存在生产成本较高的问题。
因此,亟待开发一种分级微絮凝‑慢滤作为重力膜系统的前处理工艺,不仅能维持膜通量稳定,还能保证出水水质达标。
发明内容
作用下净化成为最终出水。
接;活性氧化铝慢滤池A内填充有活性氧化铝滤料(9),浮球阀(6)的浮球对应浮于活性氧化铝慢滤池A内活性氧化铝滤料(9)上方的液面上,活性氧化铝滤料(9)浸没于活性氧化铝慢
滤池A中的液体中;活性氧化铝慢滤池A底部下端设有带孔空心支撑(8),气泵(7)与带孔空
心支撑(8)连接;活性氧化铝慢滤池A上部侧面依次经由第二蝶阀(1‑2)、第六蝶阀(1‑6)、第二泵(2‑2)、第五蝶阀(5)与清水池C底部连接;同时在第二蝶阀(1‑2)、第六蝶阀(1‑6)之间设有分支管路,分支管路经由第三蝶阀(1‑3)与重力驱动外压式超滤膜组件B的进水口连
通,重力驱动外压式超滤膜组件B的出水口经由第四蝶阀(1‑4)与清水池C连接;同时活性氧化铝慢滤池A的侧面中部经由第七蝶阀(1‑7)与排水管连接,活性氧化铝慢滤池A的侧面下
部经由第八蝶阀(1‑8)与排水管连接,重力驱动外压式超滤膜组件B的下部经由第九蝶阀
(1‑9)与排水管连接。
保持在10.4‑18.2L/(m·h)范围内。
附图说明
具体实施方式:
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件的液面距离为0.7m,即超滤膜组件的操作压力为7KPa,初始膜通量为17.21L/(m·h)。
(m·h)的范围内,继续运行膜通量几乎不变。工艺最终出水的有机物为1.753mg/L,总氮为
2.017mg/L,总磷为0.008mg/L,叶绿素a为0.008,浊度为0.11NTU,残余铝为0.08mg/L。最终出水达到《地表水环境质量标准》的Ⅱ类水标准。工艺运行400h后,将膜池的浓水排出,反冲
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洗慢滤池10min并排出污泥,膜通量恢复至16.07L/(m·h),最终出水水质与第100h时无显
著差异。