[发明专利]混凝-高效沉淀-气浮/气提-膜一体化装置及减轻膜污染的方法

权利要求书

1.混凝-高效沉淀-气浮/气提-膜一体化装置，该装置包括混凝反应器(1)、壳体(2)、外压式中空纤维膜组件(3)、曝气组件、反冲洗水进水管(4)、絮体排放管(5)和出水管(6)，混凝反应器(1)的出水口通过管件与壳体底部的进水口连通，曝气组件由空气扩散器(7)和鼓风机(8)组成，空气扩散器(7)位于外压式中空纤维膜组件(3)的下方，鼓风机通过管件与位于壳体底部内的空气扩散器连通，反冲洗水进水管(4)和絮体排放管(5)分别连通于壳体底部，外压式中空纤维膜组件(3)位于壳体内且沿壳体的轴向布置，其上端部设有第一隔板(13)，外压式中空纤维膜组件的净化水出口位于第一隔板之上，第一隔板上部的壳体内腔为出水区(15)，出水区与位于壳体顶部的出水管(6)相通，其特征在于：

该装置还包括位于壳体内部的斜板沉淀组件(9)和第一隔板上设置的与壳体外部连通的排气管(14)，位于壳体内部的斜板沉淀组件(9)由重叠摞接的空心圆台(10)或者空心正棱台(11)和位于各空心圆台或者空心正棱台之间的支撑杆(12)组成，各空心圆台或者空心正棱台的上、下底开放，重叠摞接的各空心圆台均按照上底开口朝上、下底开口朝下且位于同一轴线的方式固定在下方空心圆台侧面伸出的支撑杆上，或者重叠摞接的各空心正棱台均按照上底开口朝上、下底开口朝下且位于同一中心线的方式固定在下方空心正棱台侧面伸出的支撑杆上，各空心圆台或者空心正棱台侧面伸出的支撑杆至少为三根；

斜板沉淀组件(9)沿壳体的轴向布置，套接在外压式中空纤维膜组件(3)外且斜板沉淀组件的外边缘与壳体的内壁之间设有供絮体下沉的缝隙(16)，或者外压式中空纤维膜组件(3)套接在斜板沉淀组件(9)外，且斜板沉淀组件与外压式中空纤维膜组件之间设有筒状的第二隔板(17)，斜板沉淀组件的外边缘与第二隔板内壁之间设有供絮体下沉的缝隙(16)，第二隔板的下端与壳体底部相连，其上开有缺口(19)，上端与第一隔板之间形成出水缝(18)。

2.根据权利要求1所述高效混凝-沉淀-气浮/气提-膜一体化装置，其特征在于斜板沉淀组件(9)中，空心圆台(10)的侧面上沿空心圆台母线的方向设有开口于空心圆台侧面上、下边缘的空心管(20)；空心正棱台(11)的侧面上沿空心正棱台的斜高方向设有开口于空心正棱台侧面的上、下边缘的空心管(20)。

3.根据权利要求1或2所述混凝-高效沉淀-气浮/气提-膜一体化装置，其特征在于斜板沉淀组件中，相邻的空心圆台的下底面之间的距离(D₁)为40～100mm，空心圆台的母线与水平面的夹角(α)为55～60°；相邻的空心正棱台的下底面之间的距离(D₂)为40～100mm，空心正棱台的斜高与水平面的夹角(β)为55～60°。

4.根据权利要求3所述混凝-高效沉淀-气浮/气提-膜一体化装置，其特征在于斜板沉淀组件中，空心圆台的母线长度(L₁)为250～500mm，空心正棱台的斜高(L₂)为250～500mm。

5.根据权利要求1或2所述混凝-高效沉淀-气浮/气提-膜一体化装置，其特征在于第二隔板(17)上端与第一隔板(13)之间形成的出水缝(18)处设置有滤网(21)。

6.根据权利要求1或2所述混凝-高效沉淀-气浮/气提-膜一体化装置，其特征在于当外压式中空纤维膜组件(3)套接在斜板沉淀组件(9)外时，斜板沉淀组件的下方还设有空气扩散器(7)。

7.根据权利要求1或2所述混凝-高效沉淀-气浮/气提-膜一体化装置，其特征在于所述空气扩散器为扩散板、平板型空气扩散器、膜片式空气扩散器、凸形曝气盘或者环形曝气头；所述混凝反应器为带混合设备的反应池、管道混合器或者为二者的组合。

8.一种减轻膜污染的方法，其特征在于该方法是在使用权利要求1至7中任一项所述一体化装置的基础上，按照以下步骤操作：

将原水通入混凝反应器中，先按10～80mg/L投加混凝剂并依次施加这样的水力条件进行混凝处理，快速搅拌阶段的G值为100～1000s^-1，搅拌时间为10s～2min，慢速搅拌阶段的G值为20～70s^-1，搅拌时间为20～25min，然后将混凝处理后的水输入所述一体化装置中，在曝气条件下进行气提/气浮、沉淀和膜过滤处理即可。