[发明专利]一种水净化工艺

说明书

技术领域

本发明涉及水处理领域，具体的说涉及一种水特别是饮用水的净化处理工艺。

背景技术

随着工农业的发展，我国饮用水源已受到非常严重的污染，监测表明，约63％的城市河段受到中度或严重污染，97％的城市地下水受到不同程度的污染。而目前我国自来水厂99％以上仍采用混凝-沉淀-过滤的常规处理工艺，这种传统工艺以去除水中浊度、悬浮物、胶体、色度等为目的，对水中的有机物尤其是溶解性有机物去除能力很低。而且在氯化消毒过程中，氯和水中的有机物反应产生三卤甲烷(THMs)和其它卤化副产物，如卤乙酸、卤乙腈、三氯丙酮、氯酚等等，这些卤代有机化合物中有许多是致癌物或诱变剂，且在较高浓度时有毒性。

在这种情况下，改革水厂的传统工艺，增加必要的预处理或深度处理工艺以满足日益恶化的源水水质和人们对饮用水水质要求的日益提高是十分必要的。

而膜技术以其自身的优越性(比如说其占地面积小，运行稳定，受水质波动影响小，易于和其他水处理工艺形成联用工艺等)而受到了各国的高度重视，被美国环保总局推荐为受污染水源水、消毒副产物控制的最佳技术之一。同时膜技术也被誉为“21世纪的水处理技术”。

所以应用膜技术对我国目前饮用水处理工艺进行改革已显得刻不容缓。

发明内容

本发明的目的是针对高浊度，高有机物，高铁、锰污染的饮用水源，利用膜工艺在其浊度及病源微生物去除方面的优势，采取了预臭氧化，常规混凝沉淀及微滤的组合工艺进行水处理。

本发明的目的可以通过以下措施达到：

一种水净化工艺，先将水用臭氧进行预氧化，然后将预氧化过的水在混凝池中进行混凝，混凝后的水经沉淀后通过微孔滤膜过滤，出水。

如果原水中有机物含量较高时，在混凝池的前端投加5～20mg/L的粉末活性炭，投加量可根据原水水质的变化而变动。

在臭氧预氧化过程中，预氧化时间为5～10分钟，臭氧投加量为0.5～2.0mg/L；预氧化过程完成后的水通入混凝池前端，为了防止臭氧对后续膜的氧化，接触塔出水的臭氧浓度在0.1mg/L以下。

混凝池中所用的混凝剂选用水厂常用混凝剂，优选硫酸铝、聚合氯化铝、聚合硫酸铝、氯化铁或聚合氯化铁中的一种，混凝剂的投加量为5～40mg/L，预臭氧之后的混凝工艺可以有效地减轻膜的污染，提高膜的使用寿命。

上述的微孔滤膜选用平板膜或中空纤维微滤膜，滤膜的平均孔径在0.05～0.1μm之间，优选PVDF(聚偏氟乙烯)的平板膜或中空纤维微滤膜，最优选PVDF的中空纤维滤膜。

本发明的出水即达到《生活饮用水卫生标准》，如再经过常规消毒步骤即可更加安全的直接饮用，其中消毒工艺可根据工程性质及输送管网的规模，选择常规加氯消毒，二氧化氯消毒或臭氧消毒工艺中的一种。

本发明特别适用于饮用水和污染地表水，优选受污染的地表水源水的处理，尤其适用于受污染的地表水源水的饮用水净化工艺。污染地表水源经过本方法处理后，出水可达到国家卫生部即将颁布的最新《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2005)。

本发明涉及预臭氧接触塔、(粉末活性炭)、混凝沉淀及微滤等净化工艺，首先原水经过预臭氧化后将水中的溶解性铁锰氧化为金属氧化物，而且预臭氧起到一定的助凝作用，可以有效提高后续混凝沉淀效果，减轻膜的污染；再经过混凝沉淀工艺之后，可以去除水中的悬浮物，胶体和大分子有机物；之后经过微滤膜过滤后进一步去除悬浮物，胶体及微生物，最后膜出水经消毒后可作为饮用水使用。如果有机物含量较高，还可以在混凝池的前端投加一定量的粉末活性炭，这样可以有效地提高有机物的去除效果，而且投加的粉末活性炭可以在沉淀池中处理去除，不会造成后续微滤膜的污染。最后出水可以达到最新的国家饮用水标准。

粉末活性炭投加在混凝池的前端，可以将系统有机物的去除率提高10％～20％，投加量可根据原水水质的变化而变动。

经过试验研究发现，臭氧预氧化可以在较短的接触时间内降解水中的天然有机物，氧化溶解态铁、锰为金属氧化物，而且臭氧化可使胶体脱稳聚集有利于后续混凝沉淀工艺。因为水源污染较为严重，所以采取预臭氧化工艺不仅可以提高整个工艺的处理效率而且更主要的是预臭氧工艺减轻了后续微滤膜过滤单元的负荷，有利于减轻膜的污染。