一種循環(huán)粉末活性炭和超濾組合的水處理系統(tǒng)及其應用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種循環(huán)粉末活性炭和超濾組合的水處理系統(tǒng)及其應用，系統(tǒng)包括：粉末活性炭投加單元、粉末活性炭接觸沉淀單元、浸沒式超濾裝置、產水泵、曝氣風機、回流泵、反洗泵和產水箱，粉末活性炭投加單元與粉末活性炭接觸沉淀單元相連接，粉末活性炭接觸沉淀單元與浸沒式超濾裝置相連接，浸沒式超濾裝置底部與粉末活性炭接觸沉淀單元相連接，浸沒式超濾裝置與產水箱相連接，產水箱與浸沒式超濾裝置相連接，曝氣風機通過管道與浸沒式超濾裝置相連接。本發(fā)明將粉末活性炭對小分子有機物的吸附作用和超濾膜對大分子有機物及細菌等病原微生物的篩分作用很好地結合，大大提高了有機物的去除率。使產水具有水質優(yōu)、制水成本低、設備投資省等優(yōu)點。
【專利說明】一種循環(huán)粉末活性炭和超濾組合的水處理系統(tǒng)及其應用

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水處理方法及其系統(tǒng)，特別涉及一種循環(huán)粉末活性炭和超濾組合的水處理系統(tǒng)及其應用?？蓮V泛用于自來水廠提標改造、微污染地表水治理或工業(yè)循環(huán)水處理等。

【背景技術】
[0002]當前，我國95%的自來水廠仍然在采用常規(guī)工藝流程，即“沉淀一加藥反應、混凝沉淀一過濾(依次為活性炭、石英沙、卵石)一消毒(液氯)一輸配水”。
[0003]在飲用水源不斷受到污染的情況下，按照常規(guī)方法處理，COD-只能去除30%左右，無法達到小于3mg/L的新國標；此外，常規(guī)工藝還缺乏去除有機物的氧化與吸附技術。對自來水廠而言，因為水源持續(xù)惡化，迫使許多水廠不斷加大液氯的用量。余氯殘留也會對人體造成危害；即便液氯投放再多，這種“沉淀加消毒”的工藝，也只對細菌和微生物起作用，雖可杜絕傳染病，但對有機物、化學物質無能為力。
[0004]粉末活性炭是活性炭的一種，具有良好的吸附性能，化學穩(wěn)定性好，可耐強酸強堿，能經受水浸、高溫。粉末活性炭在處理自來水改善水質中是一種非常有效的方法，其運轉方法靈敏，費用低價，結果分明。粉末活性炭在處理水中突發(fā)嗅味、工業(yè)污染物方面有很好的應用。
[0005]與傳統(tǒng)處理工藝相比，超濾技術可以有效地將原水中的大分子、膠體、蛋白質、微粒等去除，且當不使用化學或紫外消毒時，超濾對病毒仍有很好的去除效果，從而可以降低后續(xù)消毒加氯量，減小消毒副產物的生成量，同時保障了出水的微生物安全性和化學安全性。
[0006]2013年07月24日公開的，發(fā)明專利號為201310111649.6，發(fā)明名稱為“一種凈水廠粉末活性炭回流/超濾組合工藝”的中國發(fā)明專利，公開了一種凈水廠粉末活性炭回流/超濾組合工藝，它是將粉末活性炭投加至超濾膜池，同時將超濾膜池內經過一定停留時間的粉末活性炭采用回流泵以一定回流比回流至前處理混凝階段。該專利技術直接將粉末活性炭投加至超濾膜池，停留時間短，活性炭不能充分吸附有機物；而且剩余粉末活性炭直接回流至混凝沉淀與懸浮物、膠體等污染物一起沉淀處理，使粉末活性炭無法得到再生利用。
[0007]因此，提供一種更有效率的循環(huán)粉末活性炭和超濾組合的水處理系統(tǒng)及其應用就成為該【技術領域】急需解決的技術難題。


【發(fā)明內容】

[0008]本發(fā)明的目的之一是提供一種能將粉末活性炭對低分子有機物的吸附作用和超濾膜對大分子有機物及細菌等病原微生物的篩分作用很好地結合在一起，大大提高有機物的去除率的循環(huán)粉末活性炭和超濾組合的水處理系統(tǒng)。
[0009]本發(fā)明的上述目的是通過以下技術方案達到的:
[0010]一種循環(huán)粉末活性炭和超濾組合的水處理系統(tǒng)，其特征在于:包括粉末活性炭投加單元、粉末活性炭接觸沉淀單元、浸沒式超濾裝置、產水泵、曝氣風機、回流泵、反洗泵和產水箱，所述粉末活性炭投加單元通過管道與所述粉末活性炭接觸沉淀單元相連接，所述粉末活性炭接觸沉淀單元通過管道與浸沒式超濾裝置相連接，所述浸沒式超濾裝置底部通過回流泵和管道與所述粉末活性炭接觸沉淀單元相連接，所述浸沒式超濾裝置通過產水泵和管道與產水箱相連接，所述產水箱通過反洗泵和管道與所述浸沒式超濾裝置相連接，所述曝氣風機通過管道與所述浸沒式超濾裝置相連接。
[0011]一種優(yōu)選技術方案，其特征在于:所述粉末活性炭投加單元包括粉末活性炭配置箱和投加泵，二者通過管道系統(tǒng)相連接。
[0012]一種優(yōu)選技術方案，其特征在于:所述粉末活性炭接觸沉淀單元包括粉末活性炭混合分離池，攪拌裝置和排放裝置。
[0013]一種優(yōu)選技術方案，其特征在于:所述排放裝置為重力排放裝置。
[0014]一種優(yōu)選技術方案，其特征在于:所述重力排放裝置即在粉末活性炭混合分離池底部設有圓錐形的排放口，依靠飽和活性炭的比重比新加入活性炭略大原理，通過重力作用濃縮至池底并排出。
[0015]本發(fā)明專利的另一目的是提供一種上述循環(huán)粉末活性炭和超濾組合的水處理系統(tǒng)用于水處理的方法。
[0016]本發(fā)明專利的上述目的是通過以下技術方案達到的:
[0017]一種循環(huán)粉末活性炭和超濾組合的水處理方法，其步驟如下:
[0018](I)來自自來水廠混凝沉淀或初步過濾后的水經粉末活性炭投加單元投加一定量粉末活性炭后，首先進入粉末活性炭接觸沉淀單元，通過慢速攪拌使活性炭與污水充分混合并吸附水中小分子有機物，在粉末活性炭接觸沉淀單元中，由于飽和活性炭的比重比新加入的活性炭略大，通過重力作用濃縮至粉末活性炭接觸沉淀單元底部并排除；
[0019](2)污水與活性炭的混合液從粉末活性炭接觸沉淀單元流出后，進入浸沒式超濾裝置中，通過超濾膜的篩分作用進行炭水分離，超濾在截留粉末活性炭的同時，也將污水中的絕大部分顆粒、懸浮物、大分子有機物、細菌等污染物有效去除，從而得到凈水；
[0020](3)浸沒式超濾裝置出水經過產水泵進入產水箱，浸沒式超濾裝置中截留的炭水混合液通過回流泵回流至粉末活性炭接觸沉淀單元；
[0021](4)浸沒式超濾裝置需要定期反洗，反洗時產水箱內的產水通過反洗泵回到浸沒式超濾裝置，對超濾膜進行水反洗，同時利用曝氣風機對超濾膜表面進行氣擦洗。
[0022]一種優(yōu)選技術方案，其特征在于:所述粉末活性炭投加單元包括粉末活性炭配置箱和投加泵，二者通過管道系統(tǒng)相連接。
[0023]一種優(yōu)選技術方案，其特征在于:所述粉末活性炭接觸沉淀單元包括粉末活性炭混合分離池，攪拌裝置和排放裝置。
[0024]一種優(yōu)選技術方案，其特征在于:所述排放裝置為重力排放裝置。
[0025]一種優(yōu)選技術方案，其特征在于:所述重力排放裝置即在粉末活性炭混合分離池底部設有圓錐形的排放口，依靠飽和活性炭的比重比新加入活性炭略大原理，通過重力作用濃縮至池底并排出。
[0026]一種優(yōu)選技術方案，其特征在于:所述步驟(I)中所述的粉末活性炭接觸沉淀單元中，活性炭接觸和分離排放集中在一個反應池中進行。
[0027]本發(fā)明的優(yōu)點是:
[0028]本發(fā)明將粉末活性炭和超濾膜過濾完美的結合在一起，綜合了粉末活性炭對小分子有機物的吸附作用和超濾膜對大分子有機物及細菌等病原微生物的篩分作用，大大提高了有機物的去除率。使產水具有水質優(yōu)、制水成本低、設備投資省等優(yōu)點。
[0029]本發(fā)明先將粉末活性炭在粉末活性炭混合分離池中混合，之后污水與粉末活性炭的混合液再進入浸沒式膜池中進行分離，增加粉末活性炭與污水的接觸時間，提高了出水水質；同時在粉末活性炭混合分離池中利用重力作用將飽和炭分離，使得飽和炭回收再生再利用成為可能。
[0030]下面通過附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步說明，但并非意味著對本發(fā)明保護范圍的限制。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明的循環(huán)粉末活性炭和超濾組合的水處理系統(tǒng)的結構示意圖。
[0032]附圖標記說明:
[0033]I粉末活性炭投加單元2粉末活性炭混合分離單元
[0034]3曝氣風機4浸沒式超濾裝置
[0035]5產水泵6產水箱
[0036]7反洗泵8回流泵

【具體實施方式】
[0037]除非特別說明，本發(fā)明專利申請中所用裝置或設備均為本領域通用的裝置或設備；所用的方法為本領域通用的方法。
[0038]如圖1所示，為本發(fā)明一種循環(huán)粉末活性炭和超濾組合的水處理系統(tǒng)的結構示意圖。圖中I為粉末活性炭投加單元，2為粉末活性炭混合分離單元，3為曝氣風機，4為浸沒式超濾裝置，5為產水泵,6為產水箱,7為反洗泵，8為回流泵。
[0039]本發(fā)明循環(huán)粉末活性炭和超濾組合的水處理系統(tǒng)包括粉末活性炭投加單元1、粉末活性炭接觸沉淀單元2、浸沒式超濾裝置3、產水泵5、曝氣風機3、回流泵8、反洗泵7和產水箱6,粉末活性炭投加單元I通過管道與粉末活性炭接觸沉淀單元2相連接,粉末活性炭接觸沉淀單元2通過管道與浸沒式超濾裝置3相連接，浸沒式超濾裝置3底部通過回流泵8和管道與粉末活性炭接觸沉淀單元2相連接，浸沒式超濾裝置3通過產水泵5和管道與產水箱6相連接，產水箱6通過反洗泵7和管道與浸沒式超濾裝置3相連接，曝氣風機3通過管道與浸沒式超濾裝置3相連接。粉末活性炭投加單元I包括粉末活性炭配置箱和投加泵，二者通過管道系統(tǒng)相連接。粉末活性炭接觸沉淀單元2包括粉末活性炭混合分離池、攪拌裝置和排放裝置。所述排放裝置為重力排放裝置，該重力排放裝置在粉末活性炭混合分離池底部設有圓錐形的排放口，依靠飽和活性炭的比重比新加入活性炭略大原理，通過重力作用濃縮至池底并排出。
[0040]本發(fā)明的循環(huán)粉末活性炭和超濾組合的水處理系統(tǒng)的應用方法包括如下步驟:
[0041](I)來自自來水廠混凝沉淀或初步過濾后的污水經過粉末活性炭投加單元I投加一定量的粉末活性炭，所述粉末活性炭投加單元I包括粉末活性炭配置箱和投加泵，二者通過管道系統(tǒng)相連接。經投加粉末活性炭的待處理污水首先進入粉末活性炭混合分離單元2，所述粉末活性炭混合分離單元2包括粉末活性炭混合分離池，位于粉末活性炭混合分離池內部的攪拌器和位于粉末活性炭混合分離池底部的排放裝置，通過慢速攪拌使粉末活性炭與污水充分混合并吸附水中小分子有機物，在粉末活性炭混合分離池中，由于飽和活性炭比新加入的活性炭的比重大，通過重力作用濃縮至粉末活性炭混合分離池底部并排除，所述粉末活性炭混合分離池底為圓錐狀，并設有排放口(即重力排放裝置)。
[0042](2)污水與活性炭的混合液從粉末活性炭混合分離池流出后，進入浸沒式超濾裝置4中，通過曝氣風機3的曝氣，使活性炭粉末與污水充分混合，再利用超濾膜的篩分作用進行炭水分離，超濾膜在截留粉末活性炭的同時，也將污水中的絕大部分顆粒、懸浮物、大分子有機物、細菌等污染物有效去除，從而得到凈水。
[0043](3)浸沒式超濾裝置4中的出水經過產水泵5進入產水箱6 ;浸沒式超濾裝置4中的炭水混合液通過回流泵8回流至粉末活性炭混合分離池。
[0044](4)超濾膜需要定期進行反洗，反洗時產水箱6內的產水通過反洗泵7回到浸沒式超濾系統(tǒng)4，對超濾膜進行反洗，同時利用曝氣風機對超濾膜表面進行氣擦洗。
[0045]本發(fā)明將粉末活性炭和超濾膜過濾完美的結合在一起，綜合了粉末活性炭對小分子有機物的吸附作用和超濾膜對大分子有機物及細菌等病原微生物的篩分作用，大大提高了有機物的去除率。使產水具有水質優(yōu)、制水成本低、設備投資省等優(yōu)點。
[0046]本發(fā)明先將粉末活性炭在粉末活性炭混合分離池中混合，之后污水與粉末活性炭的混合液再進入浸沒式膜池中進行分離，增加粉末活性炭與污水的接觸時間，提高了出水水質；同時在粉末活性炭混合分離池中利用重力作用將飽和炭分離，使得飽和炭回收再生再利用成為可能。
【權利要求】
1.一種循環(huán)粉末活性炭和超濾組合的水處理系統(tǒng)，其特征在于:包括粉末活性炭投加單元、粉末活性炭接觸沉淀單元、浸沒式超濾裝置、產水泵、曝氣風機、回流泵、反洗泵和產水箱，所述粉末活性炭投加單元通過管道與所述粉末活性炭接觸沉淀單元相連接，所述粉末活性炭接觸沉淀單元通過管道與所述浸沒式超濾裝置相連接，所述浸沒式超濾裝置底部通過回流泵和管道與所述粉末活性炭接觸沉淀單元相連接，所述浸沒式超濾裝置通過產水泵和管道與產水箱相連接，所述產水箱通過反洗泵和管道與所述浸沒式超濾裝置相連接，所述曝氣風機通過管道與所述浸沒式超濾裝置相連接。
2.如權利要求1所述的循環(huán)粉末活性炭和超濾組合的水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述粉末活性炭投加單元包括粉末活性炭配置箱和投加泵，二者通過管道系統(tǒng)相連接。
3.如權利要求1所述的循環(huán)粉末活性炭和超濾組合的水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述粉末活性炭接觸沉淀單元包括粉末活性炭混合分離池、攪拌裝置和排放裝置。
4.如權利要求3所述的循環(huán)粉末活性炭和超濾組合的水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述排放裝置為重力排放裝置。
5.如權利要求4所述的循環(huán)粉末活性炭的超濾組合的水處理系統(tǒng)，其特征在于:所述重力排放裝置為在所述粉末活性炭混合分離池的底部設置圓錐形的排放口。
6.一種權利要求1-5中任一項所述循環(huán)粉末活性炭和超濾組合的水處理系統(tǒng)的應用方法，其步驟如下: (1)來自自來水廠混凝沉淀或初步過濾后的水經粉末活性炭投加單元投加一定量粉末活性炭后，首先進入粉末活性炭接觸沉淀單元，通過慢速攪拌使活性炭與污水充分混合并吸附水中小分子有機物，在粉末活性炭接觸沉淀單元中，由于飽和活性炭的比重比新加入的活性炭略大，通過重力作用濃縮至粉末活性炭接觸沉淀單元底部并排除； (2)污水與活性炭的混合液從粉末活性炭接觸沉淀單元流出后，進入浸沒式超濾裝置中，通過超濾膜的篩分作用進行炭水分離，超濾在截留粉末活性炭的同時，也將污水中的絕大部分顆粒、懸浮物、大分子有機物、細菌等污染物有效去除，從而得到凈水； (3)浸沒式超濾裝置出水經過產水泵進入產水箱，浸沒式超濾裝置中截留的炭水混合液通過回流泵回流至粉末活性炭接觸沉淀單元； (4)浸沒式超濾裝置需要定期反洗，反洗時產水箱內的產水通過反洗泵回到浸沒式超濾裝置，對超濾膜進行水反洗，同時利用曝氣風機對超濾膜表面進行氣擦洗。
7.如權利要求6所述的循環(huán)粉末活性炭和超濾組合的水處理系統(tǒng)的應用方法，其特征在于:所述粉末活性炭投加單元包括粉末活性炭配置箱和投加泵，二者通過管道系統(tǒng)相連接。
8.如權利要求6所述的循環(huán)粉末活性炭和超濾組合的水處理系統(tǒng)的應用方法，其特征在于:所述粉末活性炭接觸沉淀單元包括粉末活性炭混合分離池、攪拌裝置和排放裝置。
9.如權利要求8所述的循環(huán)粉末活性炭和超濾組合的水處理系統(tǒng)的應用方法，其特征在于:所述排放裝置為重力排放裝置，該重力裝置為在所述粉末活性炭混合分離池的底部設置圓錐形的排放口。
10.如權利要求6所述的循環(huán)粉末活性炭和超濾組合的水處理系統(tǒng)的應用方法，其特征在于:所述的粉末活性炭接觸沉淀單元中，活性炭接觸和分離和排放集中在一個反應池中進行。
【文檔編號】C02F9/02GK104445691SQ201410708532
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月28日 優(yōu)先權日:2014年11月28日
【發(fā)明者】谷維梁, 程方琳, 王為民, 張松建 申請人:北京賽諾水務科技有限公司