[发明专利]一种基于混凝原位构筑滤饼的重力驱动雨水净化装置及运行方法

权利要求书

1.一种基于混凝原位构筑滤饼的重力驱动雨水净化装置，其特征在于，包括雨水收集装置、重力膜过滤装置；所述雨水收集装置、重力膜过滤装置、消毒装置依次通过雨水管道连接；所述装置适应于雨水非连续性的特征，可处理雨水水质特征为：COD≤300mg/L、SS≤400mg/L、TP≤5mg/L的屋顶、路面、道路等下垫面的经弃流处理后的径流雨水。

2.权利要求1所述的雨水收集装置，其特征在于，包括雨水篦子和调蓄池；所述雨水篦子安装于径流雨水入口处并对初期雨水做弃流处理；所述调蓄池用于储存流入重力膜池的径流雨水，设置雨量过大时溢流至污水管网的溢流口。

3.权利要求1所述的重力膜过滤装置，其特征在于，包括混凝反应装置、重力膜池、出水池、反洗水箱；所述混凝剂药池通过截止阀与膜池连接；所述重力膜池前端连接调蓄池，底部安装重力膜组件，处理后的出水通过管道流入出水池和反洗水箱；所述出水池位于重力膜池下方收集出水；所述反洗水箱位于重力膜池侧方，通过重力势能进行水力反洗。

4.权利要求3所述混凝反应装置，其特征在于，包括混凝剂药池和框式搅拌机；所述混凝剂药池投药方式为间歇式投药，向重力膜池一次性投加铝盐混凝剂，慢速搅拌15min后形成多尺度絮体进行过滤处理；所述框式搅拌机通过太阳能板发电进行搅拌，用于投加的混凝剂快速混匀。

5.权利要求3所述重力膜池，其特征在于，跨膜压差由重力提供；雨量较大时，溢流口至膜表面高度为2m，跨膜压差为20KPa；雨量较小时，跨膜压差由液面水位决定，该运行模式具有绿色节能的优点。

6.权利要求3所述重力膜池，其特征在于，采用滤饼动态膜协同滤膜的重力膜组件；所述重力膜组件包括原位滤饼和滤膜；所述原位滤饼是由混凝单元形成的絮体累积在膜表面形成，具有疏松多孔的结构，在长周期运行过程中，原位滤饼上形成生物膜，将大部分有机质和悬浮物截留在原位滤饼中上段，氨氮、COD、总磷等被生物膜去除；所述滤膜可采用超滤膜或者微滤膜，膜类型可以是平板型或者中空纤维型。

7.权利要求3所述反洗水箱，其特征在于，包括反洗水箱和空气压缩机，反洗水箱通过出水管与重力膜池相连；所述空气压缩机通过气路管道与重力膜池底部相连接。在膜通量低于1L·(m^-2·h)^-1时，鼓气装置向上鼓气，同时开启反洗主干管上的截止阀，洗去膜表面的滤饼恢复膜通量。

8.一种利用权利要求1-7所述基于混凝原位构筑滤饼的重力驱动雨水净化装置，其特征在于，包括以下运行步骤：

(1)径流雨水通过雨水篦子初筛后，初期雨水被弃流，后续径流雨水流入调蓄池，调蓄池储存过量的径流雨水并使其流入重力膜池；

(2)混凝剂药池向重力膜池一次性投加一定剂量混凝剂，框式搅拌机搅拌15min形成絮体；

(3)在由重力膜池内液面高度提供跨膜压差的前提下，混凝后的雨水通过滤膜，絮体累积于膜表面构成原位滤饼，后续雨水经滤饼后通过滤膜，出水一部分流入出水池，另一部分流入反洗水箱储存；

(4)当滤膜通量低至1L·(m^-2·h)^-1时，开启反洗主干管上的截止阀，利用反洗水箱中的存水将膜表面的滤饼洗去，反洗水经管道排入污水管网，膜通量得到恢复。

(5)此时可再重复步骤(2)—(5)，实现间歇投药工艺模式。