[发明专利]一种用于含藻水处理的重力驱动亲水膜装置及膜清洗方法

说明书

一种用于含藻水处理的重力驱动亲水膜装置及膜清洗方法，涉及一种重力驱动亲水膜装置及膜清洗方法。目的是解决含藻水体预处理及重力驱动亲水膜清洗时产生废液污染环境的问题。装置由数个进水容器、水泵、出水容器、膜组件、气体流量计和曝气设备构成。清洗方法：膜组件在曝气设备下曝气，出水容器储存部分膜滤后的出水作为反冲洗储备用水并在重力作用下对膜组件进行充分反冲洗。本发明装置不引入新的化学物质，无二次污染，不破坏藻细胞结构，不会造成藻毒素等胞内物的释放。本发明清洗方法清洗过程中不引入有毒有害物质，无二次污染，且不需要额外储备反冲洗用水。本发明适用于含藻水体预处理及重力驱动亲水膜清洗。

技术领域

本发明属于水处理领域，涉及一种重力驱动亲水膜装置及膜清洗方法。

背景技术

随着全球气候变暖和氮磷等营养物质的大量排放，湖泊、水库等水体易于爆发藻类水华。水华使水体水质腐败且藻类释放的藻毒素严重威胁水生生物生长，破坏水生生态平衡。湖泊、水库等通常作为饮用水水源，藻类水华严重威胁饮用水供水安全。

目前饮用水厂采用的主体工艺中混凝、沉淀、过滤和消毒过程很难对藻类进行有效去除，藻细胞和嗅味物质等会部分穿透处理单元。藻类水华期间，饮用水厂出水通常会出现色度和嗅味超标等问题。目前应对藻类水华爆发的应急措施主要包括化学法和物理法。以硫酸铜为主要成分的杀藻剂和以高锰酸钾等氧化剂预氧化的方法会向水体中引入新的化学成分。物理法通常不会引入二次污染但耗费人力，机械装置易于堵塞，运行维护复杂。

膜技术是一种通过膜孔对污染物进行分离的技术，高效无二次污染，被誉为二十一世纪最有前景的水处理技术。目前膜技术在水处理领域的应用存在膜污染和能耗高的问题。亲水膜不易吸附水中的污染物在一定程度上缓解了膜污染，且重力驱动亲水膜一般采用十到几十厘米的水头作为动力即可进行有效过滤，极大的降低了膜滤技术的能耗。目前，重力驱动亲水膜清洗时多采用酸碱溶液和氧化剂等，清洗产生的废液存在污染环境的问题。

发明内容：

本发明为了解决含藻水体预处理及现有重力驱动膜清洗时采用酸碱溶液和氧化剂等产生的废液污染环境的问题，提出一种用于含藻水处理的重力驱动亲水膜装置及膜清洗方法。

一种用于含藻水处理的重力驱动亲水膜装置由数个进水容器、水泵、出水容器、膜组件、气体流量计和曝气设备构成；

所述进水容器的上方设置有进水管，进水管上设置有进水阀门，进水容器的外部的侧壁下部设置有出水管，出水管上设置有出水阀门；进水容器的外部的侧壁上部设置有溢流管，进水容器的底部设置有放空管；放空管上设置有放空阀门；

所述出水容器密闭遮光容器，出水容器外部的侧壁上部设置有出水口，出水容器外部的侧壁下部设置有进水口；

所述膜组件设置于进水容器内部；进水容器内部膜组件下方设置有曝气头，曝气头进气口设置于进水容器的底部；曝气设备的出气端与曝气头进气口通过管道连通；曝气设备的出气端与曝气头进气口之间的管道上设置有气体流量计；水泵的进水端与含藻水蓄水池连通，水泵的出水端分别与进水容器的进水管通过管道连通；进水容器的出水管与出水容器的进水口通过管道连通；进水容器上设置的溢流管和放空管分别与含藻水蓄水池通过管道连通；进水容器的溢流管的高度高于出水容器的出水口9～11cm；

所述的曝气设备为空气压缩机或鼓风曝气机等；

所述管道的材质为遮光材质；

所述膜组件为中空纤维超滤膜组件；

所述进水容器的主体为敞口容器；敞口容器能够保持光线射入；

本发明中，进水容器的溢流管的高度高于出水容器的出水口9～11cm，使膜组件的具有大于9～11cm水头的工作压力，实现利用重力进行含藻水过滤；

利用上述用于含藻水处理的重力驱动亲水膜装置进行膜清洗方法按以下步骤进行：