一种吸附陶瓷膜联用农村饮用水处理装置

1.本发明涉及水处理技术领域，具体涉及一种吸附陶瓷膜联用农村饮用水处理装置。


背景技术：

2.一体化水处理设备相比于常规的土建结构的水厂，具有占地面积小、受地形地貌影响小、投资价格低、操作管理简单、运行成本少及效果稳定等特点，较为适应农村地区对水处理基础设备的需求。目前，一体化污水处理设施主要以a/o工艺、mbr工艺、氧化沟工艺、生物滤池工艺等为核心，饮用水方面则多采用集成式混凝
‑
沉淀
‑
过滤常规净水处理工艺，如sdj、leji、legs型净水器，部分设备通过强化混凝等方式对工艺进行了优化。但由于一般一体化设备规模较小，净水流程时间有限，对浊度、微生物污染物等的去除能力会受到一定的限制，一般短流程一体化设备的水处理效能较差。


技术实现要素：

3.本发明的目的就是为了提高短流程一体化设备的水处理效能，提供一种吸附陶瓷膜联用农村饮用水处理装置，其采用微滤陶瓷膜为核心，设置活性炭吸附来减少进水对膜的污染并提高净水效能，同时缩短整体工艺流程长度，在出水端设计紫外消毒单元，灭活水中细菌等微生物污染物，达到满足农村地区安全卫生供水的目标。
4.本发明的目的通过以下技术方案实现：
5.一种吸附陶瓷膜联用农村饮用水处理装置，包括曝气单元及吸附
‑
过滤单元，其中，所述吸附
‑
过滤单元包括膜池，所述膜池内注入待处理的原水，所述膜池内加入吸附剂对待处理的原水进行吸附，所述膜池内设有陶瓷膜组件，所述陶瓷膜组件的出水端通过管道与蠕动泵相连，所述蠕动泵的出水端设置紫外消毒单元；所述曝气单元连接所述膜池，对膜池内原水持续曝气。
6.进一步地，所述吸附剂采用木质粉末活性炭，投加浓度为25
‑
35mg/l，优选30mg/l。
7.进一步地，所述陶瓷膜组件为非对称式平板陶瓷膜，其活性层和支撑层材料均为α
‑
al2o3。
8.进一步地，所述陶瓷膜组件的平均膜孔径为0.1μm，单膜片尺寸为250mm
×
80mm
×
6mm，有效过滤面积为400cm2，膜组件设计通量120～150lmh。
9.进一步地，所述曝气单元包括曝气泵，通过一个或多个管路将气体通入所述膜池内，每个管路曝气强度为2
‑
3l/min，优选2.5l/min。
10.进一步地，所述陶瓷膜组件固定在膜池液面以下5
‑
10cm处，采用out
‑
in的抽滤模式。
11.进一步地，所述蠕动泵提供过滤动力，通过改变泵头转动方向切换抽滤/反冲洗模式。
12.进一步地，该水处理装置每运行60min进行一次60s的水力反冲洗，反冲洗强度为
50kpa。
13.进一步地，原水通过原水泵通入所述膜池内，所述膜池底部设有搅拌器。
14.进一步地，该装置连接数据记录单元，并由plc系统控制，所述数据记录单元包括用于检测所述膜池内液位高度的液位传感器，所述液位传感器与所述原水泵相连接，所述陶瓷膜组件出水端的管道上设有压力传感器，所述压力传感器通过通讯控制仪连接计算机。
15.进一步地，紫外消毒单元采用直管热阴极低压汞紫外线消毒灯，光源波长253.7nm，灯管由石英玻璃制成，照射方式为水中照射法。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果体现在以下几个方面：
17.1、本发明水处理装置采用活性炭吸附处理来减少进水对膜的污染并提高净水效能；
18.2、相比于混凝
‑
沉淀
‑
过滤常规净水处理工艺，粉末活性炭吸附在缩短整体工艺流程长度的同时，可以保证对浊度、微生物污染物的去除效果；
19.3、本发明水处理装置结构较为简单，且不易产生膜污染，占地面积小、受地形地貌影响小；
20.4、投资规模较小、易于生产安装、运行维护成本较低、自动化控制、便于改造升级。
附图说明
21.图1为本发明装置的结构示意图；
22.图2为实施例的出水浊度图；
23.图3为实施例膜污染控制效率图；
24.图4为实施例有机物三维荧光光谱图；
25.图5为实施例氯霉素去除率图。
具体实施方式
26.下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
27.如图1，一种吸附陶瓷膜联用农村饮用水处理装置，装置由曝气单元、吸附
‑
过滤单元和数据记录单元三部分组成，吸附
‑
过滤单元包括膜池1，膜池1内注入待处理的原水，膜池1内加入吸附剂对待处理的原水进行吸附，膜池1内设有陶瓷膜组件2，陶瓷膜组件2的出水端通过管道与蠕动泵3相连，蠕动泵3的出水端设置紫外消毒单元9，紫外消毒单元采用直管热阴极低压汞紫外线消毒灯，光源波长253.7nm，灯管由石英玻璃制成，照射方式为水中照射法。曝气单元连接膜池1，对膜池1内原水持续曝气。曝气单元包括曝气泵5，通过一个或多个管路将气体通入膜池1内，每个管路曝气强度为2.5l/min。原水通过原水泵通入膜池1内，膜池1底部设有搅拌器。该装置连接数据记录单元，并由plc系统控制，数据记录单元包括用于检测膜池1内液位高度的液位传感器6，液位传感器6与原水泵相连接，陶瓷膜组件2出水端的管道上设有压力传感器7，压力传感器通过通讯控制仪8连接计算机。
28.吸附剂采用木质粉末活性炭(pac)，投加浓度为30mg/l。运行过程中持续曝气，曝
气强度为2
×
2.5l/min。
29.所用到陶瓷膜为非对称式平板陶瓷膜，活性层和支撑层材料均为α
‑
al2o3，平均膜孔径0.1μm，单膜片尺寸250mm
×
80mm
×
6mm，有效过滤面积400cm2。平板陶瓷膜固定在膜池1液面以下6cm处，采用out
‑
in的抽滤模式，膜出水端以管道与恒流蠕动泵相连。蠕动泵提供过滤动力，通过改变泵头转动方向切换抽滤/反冲洗模式。实验中恒流过滤通量取120l/(m2·
h)。装置每运行60min进行一次60s的水力反冲洗，反冲洗强度为50kpa。
30.图2为实施例的出水浊度图，图3为实施例膜污染控制效率图，图4为实施例有机物三维荧光光谱图，图5为实施例氯霉素去除率图。实验结果表明装置具有较好的净水和抗污效果，过滤周期膜污染控制效率达57％，而原水浊度可以降低到0.1ntu以下，doc、uv
254
去除率分别达到12.6％和37.8％，总荧光计分标准体积去除率为42.3％，氯霉素去除率高达85.4％。
31.上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。