一种集成式膜法水处理系统及处理方法与流程

本发明属于水处理，具体涉及一种集成式膜法水处理系统及处理方法。

背景技术：

1、对于原水的处理，传统的处理工艺是：将待处理的原水经絮凝池、沉淀池、滤池和活性炭/臭氧深度处理装置等来完成水处理的全过程。这种传统水处理工艺对污染物的去除效率有限，已经很难解决目前面临的许多水质问题，例如消毒的副产物、致病微生物、水浊度、水质不稳定、藻类和藻毒素、细菌泄漏等。并且，这种工艺各处理单元分别独立，设备占地面积大，对于一般的中小型企业具有一定的局限性。另外，沉淀后的出水进入滤池时多数采用上进水方式，受反洗水力分级影响，滤料截留效果较差，绝大部分污染物易被截留在滤料表面及内部，降低了滤料的使用寿命，增加运行成本。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了提供一种集过滤、澄清、吸附、膜处理、高级氧化工艺于一体的集成式膜法水处理工艺，以解决水处理系统中无法有效去除难以去除污染物的问题，本发明的一种集成式膜法水处理系统及方法具有占地面积小，使用寿命长，出水水质好的特点。

2、本发明的一种集成式膜法水处理系统，所述的系统包括配水单元、吸附过滤单元、膜处理单元和反洗单元；

3、所述的配水单元、吸附过滤单元、膜处理单元和反洗单元均设置在水处理反应器本体内；所述的水处理反应器本体顶部设置有顶盖；

4、所述的配水配气单元是由配水器和原水进水阀组成；

5、所述的膜处理单元是由膜组件、出水管、产水阀和上位水洗阀组成；

6、所述的反洗单元是由正洗排泥阀、气洗阀、下位水洗阀、下位集污渠、反洗排泥阀、出水管、上位水洗阀和上位集污渠组成；

7、所述的水处理反应器本体内的下部设置有承托层，所述的配水器设置于承托层上，所述的原水进水口以及气洗进气口均设置在承托层下方的水处理反应器本体一侧壁上，与原水进水口连通的进水管上设置有原水进水阀，与气洗进气口连通的进气管上设置有气洗阀；水处理反应器本体的另一侧壁上设置有排泥口和排水口，所述的排泥口通过管路与排泥沟连通，且管路上设置有正洗排泥阀；与排水口连通的管路上设置有下位水洗阀；

8、所述的承托层上表面设置有分割堰将水处理反应器本体分割成吸附过滤单元与下位集污渠；所述的吸附过滤单元内设置有滤料；吸附过滤单元正上方设置有膜组件，膜组件的出水口与出水管连通，所述的出水管上设置有产水阀，所述的水洗管路与出水管连通，水洗管路上设置有上位水洗阀；所述的下位集污渠一侧的水处理反应器本体上部设置有上位集污渠；所述的上位集污渠的出泥口通过溢流管与排泥沟连通；所述的下位集污渠出泥口通过管路与排泥沟连通，且管路上设置有反洗排泥阀。

9、进一步地，所述的膜组件中的各组件沿高度方向呈高低交错排布。

10、所述的膜组件中的膜可以选用有机膜或无机膜，安装方式为浸没式，运行方式上，可以采用重力式过滤或抽吸式过滤方式。优选为陶瓷膜，尤其是催化陶瓷膜。

11、进一步地，所述的膜组件上方的水处理反应器本体内的侧壁上设置有吹扫器，所述的吹扫器通过管路与鼓风机连通，管路上设置有吹扫阀；所述的吹扫器为风扇。

12、进一步地，所述的上位集污渠上方的水处理反应器本体顶部设置有臭氧尾气破坏器。

13、进一步地，所述的下位集污渠内设置有气囊，气囊的进气管道上设置有充气阀。

14、进一步地，所述的滤料的滤料为石英砂填料、无烟煤填料、沸石填料、锰砂填料或火山岩生物组合填料。

15、本发明的一种集成式膜法水处理系统的使用方法，是按照以下内容进行：

16、步骤一、水处理：

17、开启原水进水阀，将待处理原水或充入臭氧的待处理原水送入至水处理反应器本体的底部，原水经由配水器输送至吸附过滤单元内的滤料中，并经由滤料至膜组件处理后，开启产水阀处理后的水由出水管流出；所述的滤料7采用上向流过滤方式；

18、步骤二、正清洗

19、关闭原水进水阀和产水阀；开启正洗排泥阀，将水处理反应器本体底部的污泥排出；

20、步骤三、反清洗

21、正清洗后，关闭正洗排泥阀，开启原水进水阀、气洗阀和下位水洗阀；先开启充气阀，使气囊膨胀并充满下位集污渠；然后通过气洗阀和上位水洗阀向水处理反应器本体注入气体和清水；通过水汽对滤料进行扰动，使得滤料覆盖膜组件，对膜产生擦洗作用，反冲洗废水经由上位集污渠排出；

22、步骤四、深度反清洗

23、关闭充气阀，使气囊恢复到收缩状态，开启反洗排泥阀，将液位降低至下位集污渠堰头的高度，使得滤料反冲洗水经由下位集污渠从反洗排泥阀排出。

24、进一步地，步骤三中所述的通过气洗进气口和原水进水口向水处理反应器本体注入气体和清水，其中，注入气体分为两个阶段，第一阶段为间歇式注入气体，间歇时间为5-60s，气水比10～15:1；第二阶段为持续注入气体，气水比20～25:1。

25、进一步地，步骤三和步骤四反清洗中开启上位水洗阀，清水经由出水管流至膜组件，实现对膜组件的清洗。

26、本发明将各处理单元集成在一起，并引入了膜过滤工艺，其具备过滤、澄清、吸附、膜处理、高级氧化等功能。与传统水处理工艺相比，本发明的膜过滤技术具有以下优点：1)能保证出水水质稳定，剩余浊度不受原水水质的影响(控制在0.1ntu以下)；2)能保证出水微生物的安全性，可将水体中存在的病毒、贾第虫及细菌等完全截留住，解决臭氧活性炭深度处理工艺细菌泄露问题；3)降低氯消毒剂添加量，降低消毒副产物的生成量；4)供水规模灵活，只需根据实际情况增减膜组件即可；5)占地面积小，施工周期短。膜过滤技术更能够保证出水质量和安全性。

27、本发明与现有技术相比具有以下效果：

28、1、本发明通过设置的过滤单元、膜处理单元及高级氧化单元等实现了过滤、澄清、吸附、膜处理、高级氧化的协同处理，操作简单，处理效率高，可实现水体中各类污染物的有效去除。

29、2、本发明采用组合式气水反洗模式对各单元进行反洗，下方设置正洗排泥阀，开启后可通过向下过滤产生正洗作用，排出配水(气)单元(即配水单元)和配水器上拦截的污染物，防止配水器堵塞，提高净水效率；滤料清洗时，可进行常规反洗，通过大通量气水反洗，增大滤料的膨胀率，使滤料膨胀覆盖膜组件，在提高滤料清洗效果的同时，利用滤料的扰动对膜组形成擦洗作用。此过程开始前，开启充气阀使气囊膨胀，充满下位集污渠，有效地避免了滤料的大规模损失。滤料执行大反洗时，先进行常规反洗，在常规清洗后，降低气水反洗通量，采用常规膨胀率清洗滤料，同步关闭充气阀，开启反洗排泥阀，排放液位至下位集污渠堰头高度，以排除长时间累计的重粒杂质；在滤料反冲洗时，可通过膜内水方式对膜组进行清洗。

30、3、本发明采用高低位排污方式，有效排出在反洗过程中脱落的浮渣等污染物。

31、4、本发明采用新型膜过滤工艺，可将水体中难去除污染物高效的去除，避免细菌泄露，提高了出水水质。

32、5、本发明通过进水前端投加粉末活性炭或臭氧等物质，可实现吸附、澄清、高级氧化等协同作用去除污染物。

33、6、本发明上端设置可开闭式顶盖，不仅方便了设备的维修，而且可以形成避光、密闭的空间，在便于滤料及膜组维护的同时，实现了防止藻类滋生及臭氧尾气收集破坏的目的。

34、7、本发明提供的一种集成式膜法水处理系统及方法，各处理单元分布合理，设备紧凑，占地面积小，适用于各种规模的水处理厂。