專利名稱：全自動中水深度凈化再生水回用裝置及工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水處理裝置及工藝，特別是一種中水處理裝置及工藝。
背景技術(shù)：
隨著水資源的日益短缺，中水回用技術(shù)逐漸得到了人們的廣泛重視。尤其在水資源極為短缺的北京，從長遠(yuǎn)規(guī)劃和2008年環(huán)保奧運景觀用水的需要，中水回用也已極為緊迫?，F(xiàn)今，應(yīng)用于中水處理的各種技術(shù)中以生化、混凝加藥沉淀及膜生物反應(yīng)器為主。其生化方法就是利用微生物來分解污水中的有機物，顯然，微生物本身就是有機體，從某自來水六廠原水檢測結(jié)果分析，生化方法處理后的水尚不能達(dá)到與人體接觸的回用標(biāo)準(zhǔn)，主要是色度、濁度、異味、氨氮和耗氧量超標(biāo)。生化方法處理后的水不易應(yīng)用傳統(tǒng)工藝再次進(jìn)行深度凈化處理。
膜生物反應(yīng)器裝置本身存在一些不合理因素，極大的影響了其使用壽命和凈化效果。膜法處理工藝包括微濾、超濾(UF)、納濾(NF)、反滲透(RO)以及膜生物反應(yīng)器處理工藝。微濾處理精度不高，只能作為超濾的預(yù)處理裝置，選用進(jìn)口膜的反滲透系統(tǒng)產(chǎn)水率不高，抗污染性能較差，難以用于大規(guī)模污水處理和中水回用?，F(xiàn)有膜生物反應(yīng)器多為簾式膜組件，其組件上方為密封水室，是將中空纖維簾式膜浸沒于生化池中，池底曝氣使中空超濾膜在池液中擺動?？砍闅猱a(chǎn)生“負(fù)壓”，從而完成水過濾，用負(fù)壓操作實現(xiàn)對污水的凈化，其工作原理特性使簾式膜組件極易受到污染和生物降解，此法在一些小型模擬實驗中可行，但大型工程中則出現(xiàn)膜齊根折斷，無法推廣大量應(yīng)用，現(xiàn)有膜生物反應(yīng)器采用反沖洗工藝，從中空超濾膜內(nèi)芯進(jìn)口沖入凈水，由中空超濾膜側(cè)壁沖出，將污物從中空超濾膜上沖洗干凈。該工藝的缺點是中空超濾膜的濾孔容易堵塞，使用壽命短，沖洗效率低，故不能稱之為理想之選。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種全自動中水深度凈化再生水回用裝置及工藝，解決膜生物反應(yīng)器裝置使用壽命短、抗污染性能較差、凈化效率低、易生物降解的問題。
本發(fā)明全自動中水深度凈化再生水回用裝置的技術(shù)方案由砂濾罐、正壓生化水膜過濾器、臭氧發(fā)生器、水泵、曝氣罐、吸附罐、超濾水容器，高壓泵、納濾組件、納濾水容器順序首尾串聯(lián)；其中正壓生化水膜過濾器的超濾凈水出口與臭氧發(fā)生器連接，超濾濃水出口與生化池、二沉池、砂濾罐順序連接；其納濾組件的反滲透凈化水出口與納濾水容器連通，反滲透濃水出口與超濾水容器連通。
上述正壓生化水膜過濾器的超濾濃水出口與壓力傳感閥門連接。
上述正壓生化水膜過濾器的超濾凈水出口與定時開關(guān)閥門連接。
上述述曝氣罐上置有紫外線照射器。
上述正壓生化水膜過濾器，包括外殼和殼內(nèi)的中空超濾膜，排濃水口與外殼連通，出水口與中空超濾膜內(nèi)芯出口連通，其特征在于外殼為一個有上蓋的罐體，上蓋頂部通有出水口，罐體底部通有排濃水口，上蓋與罐體之間固定有圓盤，圓盤上面與上蓋之間形成凈水室；每一束中空超濾膜的上部置于組件外殼和組件上蓋內(nèi)，中空超濾膜的內(nèi)芯出口與凈水室連通，組成中空外壓超濾膜組件；至少一個中空外壓超濾膜組件懸吊于圓盤之下，中空外壓超濾膜組件的內(nèi)芯出口上穿圓盤、其周圍與圓盤密封固定；在中空超濾膜組件下方置有布水器，布水器由連通罐體外的橫向主管、橫向支管和豎向花管連接而成，其豎向花管上開有噴水花孔，并延伸至中空外壓超濾膜組件旁側(cè)。
本發(fā)明的正壓生化水膜過濾器，包括外殼和殼內(nèi)的中空超濾膜，排濃水口與外殼連通，出水口與中空超濾膜內(nèi)芯出口連通，其特征在于a、外殼為一個有上蓋的罐體，上蓋頂部通有出水口，罐體底部通有排濃水口，上蓋頂部的出水口與定時器開關(guān)閥連接，罐體底部的排濃水口與壓力傳感閥門連接，上蓋與罐體之間固定有圓盤，圓盤上面與上蓋之間形成凈水室，上蓋與罐體之間為法蘭連接，中間置有密封圈；b、每一束中空超濾膜的上部置于組件外殼和組件上蓋內(nèi)，中空超濾膜的內(nèi)芯出口與凈水室連通，組成中空外壓超濾膜組件；c、至少一個中空外壓超濾膜組件懸吊于圓盤之下，中空外壓超濾膜組件的內(nèi)芯出口上穿圓盤、其周圍與圓盤密封固定；d、在中空超濾膜組件下方置有布水器，布水器由連通罐體外的橫向主管、橫向支管和豎向花管由三通、四通或彎頭管件連接而成，其豎向花管上開有噴水花孔，并延伸至中空外壓超濾膜組件旁側(cè)，上述豎向花管頂端蓋有頂蓋。
本發(fā)明全自動中水深度凈化再生水回用工藝，其特征在于流程如下(1)、超濾處理待處理水經(jīng)過砂濾罐過濾后，進(jìn)入正壓生化水膜過濾器過濾，然后進(jìn)入臭氧發(fā)生器消毒凈化，接著，由水泵將處理后的水泵入曝氣罐，同時受紫外線照射并曝氣后，注入吸附罐，經(jīng)過吸附后的水再注入超濾水容器；(2)、納濾處理由高壓泵將超濾水容器中的水抽取加壓至0.8～1.35Mpa注入納濾組件，進(jìn)行離子級過濾，產(chǎn)出之凈水儲存在納濾水容器待回用，產(chǎn)出之濃水返回超濾水容器再次處理；(3)、沖洗方式打開正壓生化水膜過濾器的布水器沖洗水進(jìn)口，加入壓力水，對中空外壓超濾膜組件沖洗后，打開壓力傳感閥門將污水排入生化池。
上述正壓生化水膜過濾器的供水正壓力為1.5-6kg。
有益效果全自動中水深度凈化再生水回用裝置及工藝采用了正壓生化水膜過濾器，將濾膜組件簾式布置改為圓盤式布置，濾膜組件選擇中空外壓超濾膜組件，將其置于密封罐中，罐體內(nèi)有管式布水器，靠水泵壓力將二沉池水經(jīng)砂濾灌過濾后注入罐體，經(jīng)中空外壓超濾膜組件過濾后，由內(nèi)芯出口排至罐體的凈水室中，再輸入臭氧發(fā)生器消毒、凈化，再經(jīng)水泵加氯后泵入曝氣罐，同時受紫外線照射器照射、催化、并曝氣后，又經(jīng)吸附罐吸附有害雜質(zhì)，則可排入超濾水容器。二沉池的污水上清液，經(jīng)本過程過濾后，水質(zhì)可達(dá)到再生水使用要求。超濾水容器中的水由高壓泵泵入納濾組件再次過濾后，其反滲透凈化水排入納濾水容器，可達(dá)飲用標(biāo)準(zhǔn)；反滲透濃水再排回至超濾水容器。
在正壓生化水膜過濾器需要沖洗時，本實用新型為正壓沖洗，無須反沖洗，當(dāng)定時器發(fā)出沖洗信號時，與罐體頂部出水口連接的定時器開關(guān)閥自動關(guān)閉，沖洗水自布水器橫向主管進(jìn)入，使正壓生化水膜過濾器罐體內(nèi)增壓，當(dāng)罐壓力達(dá)到3-5公斤/cm2時，罐體底部的壓力傳感器指令壓力傳感閥門(大口徑)打開，罐內(nèi)水在壓力下自排濃水口高速排出，此時罐內(nèi)中空正壓超濾水膜組件在水流作用下形成束狀，并被沖洗干凈，由于排濃水口徑大于進(jìn)水口一倍，當(dāng)罐內(nèi)壓力低于0.5kg時，下方壓力傳感閥門閉鎖。
本發(fā)明采用正壓過濾、正壓沖洗的工藝，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，凈化效率高，水處理綜合成本降低，濾膜使用壽命延長。解決了膜生物反應(yīng)器使用壽命短、抗污染性能較差、凈化效率低、易生物降解的問題。可用于市政用水，建設(shè)工程用水，灌溉用水，景觀用水及洗車用水，若連接管道進(jìn)樓房可做沖廁用水；若連接納濾凈水裝置再凈化后，水質(zhì)達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。在無污染和硬度低的地域，可不加生物菌直接過濾，替代傳統(tǒng)自來水制水工藝，節(jié)約大量土地和絮凝藥劑，保證水質(zhì)、降低制水成本。
本發(fā)明可針對各種不同程度污染的原水實施凈化處理；多種傳感技術(shù)及微電自控管道閥門的應(yīng)用使該系統(tǒng)實現(xiàn)了真正的全自動控制；本發(fā)明較傳統(tǒng)處理工藝減少了40％的占地面積，節(jié)約成本40％，解決了膜生物反應(yīng)器裝置使用壽命短、抗污染性能較差、凈化效率低、易生物降解的問題。應(yīng)用本發(fā)明，可節(jié)約大量水資源。使水得到多次重復(fù)利用，節(jié)水達(dá)50％～65％，比較而言，可比再生化處理節(jié)約占地60％，減少土建施工，能有效地去除膠體，大分子化合物、熱源和微生物等；SS可全部去除，COD去除率65％～75％，BOD為60％～80％，LAS為40％～60％，細(xì)菌和大腸桿菌群為99.99％；末級配置我所生產(chǎn)的納濾組件，COD去除率為99.2％，BOD為99.5％，100％去除細(xì)菌和大腸桿菌群及二價以上的物質(zhì)；總脫鹽率為85％～95％，可完全濾除各類污染物，使處理后水質(zhì)達(dá)到較高層次回用標(biāo)準(zhǔn)。


圖1是正壓生化水膜過濾器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1中圓盤的形狀示意圖；圖3是圖1中中空外壓超濾膜組件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖1中布水器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖4的俯視圖。
圖6是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)組成和連接示意圖；圖中1-出水口、2-上蓋、3-圓盤、4-緊固螺栓、5-罐體、6-中空外壓超濾膜組件、7-密封圈、8-布水器、9-排濃水口、10-組件上蓋、11-組件外殼、12-中空超濾膜、13-內(nèi)芯出口、14-橫向主管、15-橫向支管、16-豎向花管、17-噴水花孔、18-三通管件、19-四通管件、20-彎頭管件、21-頂蓋、22-定時器開關(guān)閥、23-壓力傳感閥門、24-凈水室、25-沖洗水進(jìn)口、26-二沉池、27-超濾水容器、28-納濾水容器、29-納濾水回用閥門、31-砂濾罐、32-正壓生化水膜過濾器、33-臭氧發(fā)生器、34-水泵、35-曝氣罐、36-吸附罐、37-高壓泵、38-紫外線照射器、39-納濾組件、40-生化池。
具體實施例方式
如圖1所示，正壓中空膜生化反應(yīng)器的外殼為一個有上蓋的罐體5，上蓋2頂部通有出水口1，罐體底部通有排濃水口9，上蓋與罐體之間固定有圓盤3(如圖2所示)，圓盤上面與上蓋之間形成凈水室24；上述上蓋與罐體之間為法蘭連接，中間置有密封圈7由緊固螺栓4連接。上述上蓋頂部的出水口1與定時器開關(guān)閥22連接，罐體底部的排濃水口9與壓力傳感閥門23連接。
如圖3所示，每一束中空超濾膜12的上部置于組件外殼11和組件上蓋10內(nèi)，中空超濾膜的內(nèi)芯出口13與凈水室24連通，組成中空外壓超濾膜組件6；至少一個中空外壓超濾膜組件6懸吊于圓盤3之下，中空外壓超濾膜組件的內(nèi)芯出口13上穿圓盤、其周圍與圓盤密封固定。
如圖4、5所示，布水器8位于在中空超濾膜組件下方，布水器由連通罐體外的橫向主管14、橫向支管15和豎向花管16連接而成，橫向主管14在沖洗水進(jìn)口25處安有閥門。橫向主管、橫向支管和豎向花管相互之間由三通管件18、四通管件19或彎頭管件20連接。其豎向花管上開有噴水花孔17，并延伸至中空外壓超濾膜組件旁側(cè)，上述豎向花管頂端蓋可置有頂蓋21。
如圖6所示，生化池25中的待處理水經(jīng)過二沉池26、砂濾罐31過濾后，進(jìn)入正壓生化水膜過濾器32進(jìn)行超濾處理，正壓生化水膜過濾器的供水正壓力為1.5-6kg，然后進(jìn)入臭氧發(fā)生器33消毒凈化，接著，由水泵34將處理后的水泵入曝氣罐35，同時受紫外線照射器38照射、催化、并曝氣后，注入吸附罐36，經(jīng)過吸附后的水再注入超濾水容器27，超濾水容器27可為罐體或池體。各過濾、吸附容器可一套或多套。
納濾由高壓泵37將超濾水容器中的水抽取加壓至0.8～1.35Mpa注入納濾組件39，進(jìn)行離子級納濾處理，產(chǎn)出之凈水儲存在納濾水容器28待回用，由納濾水回用閥門29輸出，產(chǎn)出之濃水返回超濾水容器27循環(huán)處理，納濾水容器28可選罐體或池體。
正壓沖洗當(dāng)定時器開關(guān)閥22定時關(guān)閉后，正壓生化水膜過濾器32的布水器沖洗水進(jìn)口30仍在進(jìn)水，加入壓力水，對中空外壓超濾膜組件沖洗后，打開壓力傳感閥門23將污水排入生化池40。
權(quán)利要求
1.一種全自動中水深度凈化再生水回用裝置，其特征在于由砂濾罐、正壓生化水膜過濾器、臭氧發(fā)生器、水泵、曝氣罐、吸附罐、超濾水容器，高壓泵、納濾組件、納濾水容器順序首尾串聯(lián)；其中正壓生化水膜過濾器的超濾凈水出口與臭氧發(fā)生器連接，超濾濃水出口與生化池連通，生化池連通二沉池，二沉池與砂濾罐連通；其納濾組件的反滲透凈化水出口與納濾水容器連通，反滲透濃水出口與超濾水容器連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動中水深度凈化再生水回用裝置，其特征在于所述水泵是曝氣泵或加氯泵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動中水深度凈化再生水回用裝置，其特征在于所述正壓生化水膜過濾器的超濾濃水出口與壓力傳感閥門連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動中水深度凈化再生水回用裝置，其特征在于所述正壓生化水膜過濾器的超濾凈水出口與定時開關(guān)閥門連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動中水深度凈化再生水回用裝置，其特征在于所述曝氣罐上置有紫外線照射器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全自動中水深度凈化再生水回用裝置，其特征在于所述正壓生化水膜過濾器，包括外殼和殼內(nèi)的中空超濾膜，排濃水口與外殼連通，出水口與中空超濾膜內(nèi)芯出口連通，其特征在于外殼為一個有上蓋的罐體，上蓋頂部通有出水口，罐體底部通有排濃水口，上蓋與罐體之間固定有圓盤，圓盤上面與上蓋之間形成凈水室；每一束中空超濾膜的上部置于組件外殼和組件上蓋內(nèi)，中空超濾膜的內(nèi)芯出口與凈水室連通，組成中空外壓超濾膜組件；至少一個中空外壓超濾膜組件懸吊于圓盤之下，中空外壓超濾膜組件的內(nèi)芯出口上穿圓盤、其周圍與圓盤密封固定；在中空超濾膜組件下方置有布水器，布水器由連通罐體外的橫向主管、橫向支管和豎向花管連接而成，其豎向花管上開有噴水花孔，并延伸至中空外壓超濾膜組件旁側(cè)。
7.一種正壓生化水膜過濾器，包括外殼和殼內(nèi)的中空超濾膜，排濃水口與外殼連通，出水口與中空超濾膜內(nèi)芯出口連通，其特征在于a、外殼為一個有上蓋的罐體，上蓋頂部通有出水口，罐體底部通有排濃水口，上蓋頂部的出水口與定時器開關(guān)閥連接，罐體底部的排濃水口與壓力傳感閥門連接，上蓋與罐體之間固定有圓盤，圓盤上面與上蓋之間形成凈水室，上蓋與罐體之間為法蘭連接，中間置有密封圈；b、每一束中空超濾膜的上部置于組件外殼和組件上蓋內(nèi)，中空超濾膜的內(nèi)芯出口與凈水室連通，組成中空外壓超濾膜組件；c、至少一個中空外壓超濾膜組件懸吊于圓盤之下，中空外壓超濾膜組件的內(nèi)芯出口上穿圓盤、其周圍與圓盤密封固定；d、在中空超濾膜組件下方置有布水器，布水器由連通罐體外的橫向主管、橫向支管和豎向花管由三通、四通或彎頭管件連接而成，其豎向花管上開有噴水花孔，并延伸至中空外壓超濾膜組件旁側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的正壓生化水膜過濾器，其特征在于所述豎向花管頂端蓋有頂蓋。
9.一種全自動中水深度凈化再生水回用工藝，其特征在于流程如下(1)、超濾處理待處理水經(jīng)過砂濾罐過濾后，進(jìn)入正壓生化水膜過濾器過濾，然后進(jìn)入臭氧發(fā)生器消毒凈化，接著，由水泵將處理后的水泵入曝氣罐，同時受紫外線照射、催化并曝氣后，注入吸附罐，經(jīng)過吸附后的水再注入超濾水容器；(2)、納濾處理由高壓泵將超濾水容器中的水抽取加壓至0.8～1.35Mpa注入納濾組件，進(jìn)行離子級過濾，產(chǎn)出之凈水儲存在納濾水容器待回用，產(chǎn)出之濃水返回超濾水容器再次處理；(3)、沖洗方式打開正壓生化水膜過濾器的布水器沖洗水進(jìn)口，加入壓力水，對中空外壓超濾膜組件沖洗后，打開壓力傳感閥門將污水排入生化池。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的全自動中水深度凈化再生水回用裝置，其特征在于所述正壓生化水膜過濾器的供水正壓力為1.5-6kg。
全文摘要
一種全自動中水深度凈化再生水回用裝置及工藝，待處理水經(jīng)過砂濾罐過濾后，進(jìn)入正壓生化水膜過濾器過濾，然后進(jìn)入臭氧發(fā)生器消毒凈化，接著，由水泵將處理后的水泵入曝氣罐，同時受紫外線照射并曝氣后，注入吸附罐，經(jīng)過吸附后的水再注入超濾水容器；由高壓泵將超濾水容器中的水抽取加壓并注入納濾組件，進(jìn)行離子級過濾，產(chǎn)出之凈水儲存在納濾水容器待回用，產(chǎn)出之濃水返回超濾水容器再次處理；沖洗方式是打開正壓生化水膜過濾器的布水器沖洗水進(jìn)口，加入壓力水，對中空外壓超濾膜組件沖洗后，打開壓力傳感閥門將污水排入生化池。具有使用壽命長、抗污染性能好、凈化效率高、不易生物降解的特點，若連接納濾凈水裝置再凈化后，水質(zhì)達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號C02F9/02GK1528688SQ200310100359
公開日2004年9月15日 申請日期2003年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月14日
發(fā)明者王元強 申請人:王元強