專利名稱：：膜和紫外線消毒組合式多屏障技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種環(huán)保技術(shù)，尤其是一種水處理技術(shù)。技術(shù)背景隨著工業(yè)社會(huì)的發(fā)展，自然界水源己受到普遍污染，飲用水水質(zhì)的惡化影響了人體健康。19世紀(jì)中葉人類歷史第一次將水質(zhì)與人體健康直接聯(lián)系起來(lái)，認(rèn)識(shí)到嚴(yán)重危害生命的霍亂、傷寒、痢疾等傳染病是微生物通過(guò)飲用水傳播的。為保護(hù)人類健康，人們積極探索給水處理工藝。隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)飲用水質(zhì)的要求不斷提高，沿用100多年的以混凝-沉淀-過(guò)濾-消毒為主的傳統(tǒng)給水工藝，已很難滿足日益嚴(yán)格的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。目前優(yōu)化消毒主要包括優(yōu)化常規(guī)的氯消毒和其他方式的消毒技術(shù)。本世紀(jì)初發(fā)現(xiàn)氯可以滅活水傳致病微生物后，氯消毒在給水處理中得到廣泛應(yīng)用，成為20世紀(jì)保護(hù)人體健康的重要科技進(jìn)步之一。在我國(guó)，絕大多數(shù)城市污水處理廠二級(jí)出水和回用水處理還在沿用加氯消毒技術(shù)。氯消毒在預(yù)防水生疾病傳播、保護(hù)人體健康方面起了重要作用。但是近年來(lái)人們發(fā)現(xiàn)氯消毒會(huì)產(chǎn)生具有致癌作用的氯化消毒副產(chǎn)物，長(zhǎng)期飲用這種水，將會(huì)對(duì)人體健康構(gòu)成威脅；污水中的游離氯與有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)會(huì)生成種類繁多的有機(jī)卣化物，這些鹵化物是具有致突變、致癌和致畸形的三致化合物。由于其難于生物降解，最終將成為環(huán)境持久污染物。人們還發(fā)現(xiàn)，由于飲用水生物可同化有機(jī)碳的存在，水中的賈第蟲(chóng)、隱孢子蟲(chóng)等致病微生物能在管網(wǎng)中生長(zhǎng)并形成生物膜，即使管網(wǎng)中余氯量很高也很難完全控制細(xì)菌的再生長(zhǎng)。也就是說(shuō)，這些致病微生物具有抗氯性，氯消毒難以滅活。這些致病微生物經(jīng)人群傳播進(jìn)入廢水，隨廢水出水排放到環(huán)境中。因此人們開(kāi)始研究其它高效消毒技術(shù)來(lái)替代氯消毒工藝，同時(shí)保證水的微生物安全性和化學(xué)安全性。近年來(lái)，膜技術(shù)在水處理領(lǐng)域得到迅速推廣，采用膜技術(shù)處理后的出水水質(zhì)穩(wěn)定，濁度低，懸浮物幾乎為零。膜技術(shù)具有處理效率高、工藝流程短、易自動(dòng)控制、占地面積小、出水水質(zhì)好、污泥產(chǎn)量低以及自動(dòng)化程度高等傳統(tǒng)工S無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，在水資源短缺和完善現(xiàn)有給水系統(tǒng)的雙重背景下，它可以作為一種優(yōu)良的中水回用和自來(lái)水深度處理技術(shù)。近年來(lái)人們又認(rèn)識(shí)到，隱孢子蟲(chóng)，賈第鞭毛蟲(chóng)和軍團(tuán)病毒可輕易地被紫外線滅活，紫外線用于廢水出水和飲用水消毒可防止疾病的爆發(fā)。紫外線(UV)消毒的主要機(jī)理是利用波長(zhǎng)254nrn及其附近波長(zhǎng)區(qū)域的紫外光對(duì)微生物進(jìn)行照射，生物體內(nèi)的核酸吸收了紫外光的能量而改變了自身的結(jié)構(gòu)，破壞了核酸的功能，使生物膜的滲透能力和細(xì)胞內(nèi)酶發(fā)生變化，阻止蛋白質(zhì)合成而使微生物不能繁殖。這種消毒方法不需投加任何化學(xué)藥劑，不產(chǎn)生消毒副產(chǎn)物，也不會(huì)增加污染物的遺傳毒性，是一種符合環(huán)保要求的綠色消毒方式，已經(jīng)在歐洲、美國(guó)等國(guó)家和地區(qū)的自來(lái)水和中水回用領(lǐng)域大規(guī)模使用。但是膜技術(shù)不能殺滅微生物，紫外殺菌技術(shù)不能隔離細(xì)微顆粒，這些問(wèn)題對(duì)飲用水的安全性構(gòu)成了嚴(yán)重威脅，因此消毒技術(shù)的優(yōu)化和發(fā)展成為十分緊迫的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服傳統(tǒng)水處理技術(shù)中需要投放液氯、并且不能同時(shí)殺滅微生物和隔離細(xì)微顆粒的弊病。為此本發(fā)明提供一種膜和紫外線消毒組合式多屏障技術(shù)，其特征在于它同時(shí)采用膜技術(shù)和紫外殺菌技術(shù)；先采用膜技術(shù)隔離水中的細(xì)微顆粒，再采用紫外殺菌技術(shù)殺滅水中的微生物。采用本發(fā)明所述的膜和紫外線消毒組合式多屏障技術(shù)，可以在污水深度處理領(lǐng)域同時(shí)釆用膜技術(shù)和紫外消毒技術(shù)，發(fā)揮它們各自的優(yōu)點(diǎn)，既能保證出水水質(zhì)滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，同時(shí)大大降低了水體中的液氯投加量，減少了消毒副產(chǎn)物的產(chǎn)生，提高了紫外投射能力、延長(zhǎng)石英套管的清洗周期、極大削弱顆粒物對(duì)微生物的屏蔽保護(hù)作用。具體實(shí)施方式實(shí)例1:新加坡Chestnut飲用水廠日處理量273,000m3深度處理工藝膜分離技術(shù)和紫外線消毒技術(shù)組合背景情況Chestnut水廠是新加坡最大的飲用水廠之一，采用傳統(tǒng)的砂濾工藝。該水廠對(duì)滿足政府規(guī)定的出水水質(zhì)感到很困難，急需升級(jí)目前的設(shè)施。因?yàn)楹鸵粋€(gè)自然保護(hù)區(qū)臨近，水廠需要用最小的占地面積來(lái)升級(jí)系統(tǒng)，所以水廠可提供面積比已有傳統(tǒng)技術(shù)所需求的要小很多。Pierce水庫(kù)，未來(lái)可能再加上來(lái)自Tebrau河的河水。目前原水平均濁度是5.4NTU，平均色度是22Hazen單位。解決方案與采用透過(guò)液泵的方式不同，水廠采用虹吸式的設(shè)計(jì)形成真空壓從而獲得過(guò)濾后的出水。因?yàn)楹缥O(shè)計(jì)僅依靠重力，所以整個(gè)水廠的設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單，占地和運(yùn)行費(fèi)用都大為降低。與傳統(tǒng)工藝相比，加強(qiáng)型絮凝工藝去除色度和總有機(jī)物(TOC)效率高，所用絮凝劑量也更低。同時(shí)更低的投藥量也顯著地降低了處理濃水的費(fèi)用。工藝概述原水從水庫(kù)先經(jīng)過(guò)lmm的細(xì)格柵，然后投加鋁鹽去除色度和總有機(jī)物，同時(shí)投加石灰控制pH值。水經(jīng)重力流至絮凝池，再后進(jìn)入膜池。過(guò)濾是通過(guò)把水從超濾膜抽吸出來(lái)完成。這個(gè)過(guò)程采用了虹吸式的設(shè)計(jì)，從而降低了占地面積。膜池液位和下游水池液位之差是9m。整個(gè)水廠每天273，000m3的出水量?jī)H利用了16個(gè)膜列，當(dāng)未來(lái)擴(kuò)建為478，000m3/d處理量后會(huì)增加12個(gè)膜列，變成28個(gè)膜列。實(shí)例2:北京北小河污水處理廠二期(中水回用工程)日處理量60，000m3/d深度處理工藝膜技術(shù)和紫外線消毒技術(shù)組合項(xiàng)目簡(jiǎn)要說(shuō)明-北京北小河污水處理廠二期是為2008年北京奧運(yùn)項(xiàng)目配套項(xiàng)目，該廠出廠水經(jīng)MBR膜生物反應(yīng)器和紫外消毒技術(shù)處理后，一萬(wàn)噸水進(jìn)RO,剩余的五萬(wàn)噸水通過(guò)管道進(jìn)入中水管網(wǎng)系統(tǒng)，出水指標(biāo)達(dá)到《城市雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》。該項(xiàng)目采用了膜和紫外線消毒這種組合式多屏障深度水處理技術(shù)，出水水質(zhì)確保滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定和要求，同時(shí)大大降低了水體中的液氯投加量，減少了消毒副產(chǎn)物的產(chǎn)生。方案簡(jiǎn)要紫外線消毒系統(tǒng)共2條渠道，沿水流方向安裝兩個(gè)模塊組，模塊組含有20個(gè)模塊，每個(gè)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求1.一種膜和紫外線消毒組合式多屏障技術(shù)，包含紫外殺菌環(huán)節(jié)，其特征在于它還采用膜滲透環(huán)節(jié)；所述膜滲透環(huán)節(jié)位于紫外殺菌環(huán)節(jié)之前。全文摘要本發(fā)明提供一種膜和紫外線消毒組合式多屏障技術(shù)，其特征在于它同時(shí)采用膜技術(shù)和紫外殺菌技術(shù)；先采用膜技術(shù)隔離水中的細(xì)微顆粒，再采用紫外殺菌技術(shù)殺滅水中的微生物。采用本發(fā)明所述的膜和紫外線消毒組合式多屏障技術(shù)，可以在污水深度處理領(lǐng)域同時(shí)采用膜技術(shù)和紫外消毒技術(shù)，發(fā)揮它們各自的優(yōu)點(diǎn)，既能保證出水水質(zhì)滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，同時(shí)大大降低了水體中的液氯投加量，減少了消毒副產(chǎn)物的產(chǎn)生，提高了紫外投射能力、延長(zhǎng)石英套管的清洗周期、極大削弱顆粒物對(duì)微生物的屏蔽保護(hù)作用。文檔編號(hào)C02F1/32GK101108750SQ20061010667公開(kāi)日2008年1月23日申請(qǐng)日期2006年7月19日優(yōu)先權(quán)日2006年7月19日發(fā)明者何唯平,肖衛(wèi)星申請(qǐng)人:深圳市海川實(shí)業(yè)股份有限公司