[发明专利]泥渣循环絮凝-膜过滤反应器

说明书

技术领域

本发明属于饮用水处理技术领域，涉及一种絮凝-膜过滤反应器装置。

背景技术

随着水资源短缺和水源污染问题的日益严重及国家生活饮用水水质标准的进一步提高，传统的常规水处理工艺已经难以满足生活饮用水安全要求。所以必须开发新的水处理技术，以消除饮用水中病源微生物和有机污染物。在这一背景下，膜分离技术受到了人们的极大关注。

与常规饮用水处理工艺相比，膜分离工艺具有有效去浊度和去病原生物的优点，但限于孔径因素，常用的超滤、微滤膜对水中小分子有机物的去除率却不高，而水中的小分子有机物又是饮用水处理工艺中的主要去除对象。另一方面，膜分离过程中不可避免的会造成膜污染，而膜污染又直接关系到膜过滤工艺制水成本。因此如何提高水中小分子有机物的去除率并有效延缓膜污染是解决膜法水处理工艺的关键。絮凝与膜过滤的组合可有效兼顾上述两方面的不足。絮凝-膜过滤组合工艺不仅能有效降低浊度和去除病原生物，还可提高小分子有机物去除率、缓解膜污染，因此以絮凝-膜过滤为核心的组合方法可望取代混凝、沉淀、砂滤和消毒的常规饮用水生产工艺，成为水处理领域里最重要的技术革新之一。

饮用水原水中的浊度一般较低，因此溶解性有机物所占比例增加，胶体颗粒的稳定性很强，常规的混凝工艺难以使其完全脱稳，尤其在低温低浊水质条件下，水中的杂质浓度更低、颗粒尺寸小且粒径分布均匀，非常不利于碰撞絮凝，生成的絮体粒径小、松散、不易沉降。许多研究和工程实践表明，絮体颗粒粒径的大小会明显的影响到膜污染的变化，较小的絮体以及与膜孔孔径相当的会对膜污染造成非常显著的影响，而絮颗粒越大则越不易对膜造成深度的污染。

因此如何快速形成理想尺寸的絮体以强化对水体中污染物的吸附、卷扫作用的同时减缓对膜面的深度污染则成为混凝-膜过滤工艺控制技术的关键。目前常采取的方法是过量的投加混凝剂和助凝剂，这不但造成药剂的过量使用，而且在低温和低浊度的原水水质条件下仍然得不到理想的效果。

在饮用水处理中常用的澄清池工艺是通过其内部的泥渣层达到澄清目的的。当脱稳杂质随水流与泥渣层接触时，便被泥渣层阻留下来，使水获得澄清。这种把泥渣层作为接触介质的过程，实际上也属于絮凝过程，通常可称为接触絮凝作用。絮体介质的接触絮凝作用，可有效强化对原水中絮体的吸附、卷扫，与常规絮凝手段相比，既可节省絮凝剂的用量，又可形成较大的絮体颗粒，与膜过滤工艺组合后可更好的延缓膜污染。因此接触絮凝的方法与膜过滤组合的工艺思路无疑可提升目前絮凝-膜过滤的运行效能，为饮用水处理提供一个崭新的思路。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种在饮用水处理中混凝剂用量少，絮凝效果好、同时膜污染能够得到更为有效控制的一种泥渣循环絮凝-膜过滤工艺。

本发明的技术方案概述如下：

一种泥渣循环絮凝-膜过滤反应器，其特征是包括快速混合室、絮凝室反应室、膜过滤室和泥渣调节室，所述快速混合室一侧中下部与原水进水管道连接，另一侧设置穿孔花墙与所述絮凝反应室相通，所述快速混合室内部设置混合搅拌装置。所述絮凝反应室一侧设置穿孔花墙与快速混合室相通，另一侧设置连通阀门与若干分离的膜过滤室相通，所述絮凝反应室内设置若干相邻交错排列导流折板，所述导流折板其宽度为絮凝反应室宽度的4/5-9/10。所述膜过滤室单体一侧设置连通阀门与絮凝反应室相接，所述膜过滤室内设膜过滤单元若干，所述膜过滤单元上部与出水/反洗管路和产水/反洗水泵连接，并通过曝气管路与曝气风机连接，所述膜过滤室底部后段设有5-8‰的坡度，底部前段设有储泥槽。所述快速混合室、絮凝反应室、膜过滤室底部设备有剩余泥渣收集管。所述泥渣调节室一侧中部与泥渣收集管相接，一侧上部与药剂投加管路接，下部与泥渣循环管路相接，所述泥渣循环管路通过泥渣循环泵与进水管路连接，所述泥渣调节室另一侧下部设有剩余泥渣排除管，所述泥渣内部设有混合搅拌装置。

一种泥渣循环絮凝-膜过滤反应器，其特征还包括还包括进水泵、进水管路、絮凝剂投加泵、絮凝剂投加管路、管道混合器、剩余泥渣收集泵、泥渣回流泵、泥渣药剂投加泵、泥渣药剂投加管路。所述进水泵通过进水管路及所述管道混合器与所述快速混合室连接，所述絮凝剂投加泵通过絮凝剂投加管路与进水管路连接，所述泥渣收集泵通过泥渣收集管路分别与所述括快速混合室、絮凝室反应室、膜过滤室底部连接，并与所述的泥渣调节室连接。

本发明的泥渣循环絮凝-膜过滤反应器结合了膜过滤和接触絮凝两种工艺的优点，应用在饮用水处理过程中具有形成的絮体基团尺寸大，低温絮凝效果好，絮凝剂用量少等特点，而且与其它膜过滤工艺相比能够使膜污染得到更为有效的控制，能够保证膜过滤装置的长期稳定运行。