本發(fā)明涉及凈化水技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種活性炭與超濾膜集成系統(tǒng)及其凈化方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國(guó)大部分地表水和地下水受到了不同程度的污染。大量的工業(yè)廢水和生活污水未經(jīng)處理就直接排入水體，致使近82％的地表水和近93％的城市地下水源受到污染，主要污染物為氨氮、有機(jī)物及微生物等。傳統(tǒng)的常規(guī)凈水工藝主要以去除水中懸浮及膠體物質(zhì)為主，以出水的濁度、色度和細(xì)菌總數(shù)為工藝控制的主要目標(biāo)，面對(duì)病原微生物的去除率不足50％，氨氮的去除率不足10％，對(duì)有機(jī)物的去除率也只有10－50％，平均30％左右。
隨著膜技術(shù)的技術(shù)革新，對(duì)病原微生物、氨氮含量、有機(jī)物等雜質(zhì)的去除率大幅提升，但實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)污水中病原微生物、氨氮含量、有機(jī)物等雜質(zhì)含量隨時(shí)在變動(dòng)，并不是固定值，凈化水設(shè)備的凈化性能與初始設(shè)計(jì)有關(guān)，污水凈化率和壽命一般是固定值，但由于雜質(zhì)含量隨時(shí)在變動(dòng)，瞬時(shí)雜質(zhì)濃度過高會(huì)直接導(dǎo)致凈化水設(shè)備過載，導(dǎo)致凈化膜過早損壞進(jìn)而影響使用壽命。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種凈化率高、使用壽命長(zhǎng)的活性炭與超濾膜集成系統(tǒng)及其凈化方法。
本發(fā)明的解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：
一種活性炭與超濾膜集成系統(tǒng)，包括凈化設(shè)備和進(jìn)出水管路，所述凈化設(shè)備包括超濾裝置和活性炭濾罐，進(jìn)出水管路包括進(jìn)水管、循環(huán)水管路和出水管，循環(huán)水管路上分別連接進(jìn)水管和出水管，循環(huán)水管路上依次連接超濾裝置和活性炭濾罐。
所述凈化設(shè)備還包括自清洗過濾器，自清洗過濾器與循環(huán)水管路連通。
所述自清洗過濾器通過原水泵與進(jìn)水管連通。
所述超濾裝置包括進(jìn)水口a、廢水出水口b和凈化水出水口，進(jìn)水口a和凈化水出水口與循環(huán)水管路連通，凈化水出水口還與出水管和反沖洗水管連接。
所述凈化水出水口與活性炭濾罐之間的循環(huán)水管路上設(shè)有閥門。
所述廢水出水口b上設(shè)有壓力閥。
一種活性炭與超濾膜集成系統(tǒng)的凈化方法，包括如下步驟：
a、原水初次凈化
原水由原水泵依次送入自清洗過濾器和超濾裝置進(jìn)行初次凈化，原水先經(jīng)過自清洗過濾器過濾懸浮雜質(zhì)，然后經(jīng)過超濾裝置對(duì)水中懸浮物、膠體、蛋白質(zhì)和微生物等雜質(zhì)進(jìn)行過濾得到初次凈化水；
b、初次凈化水循環(huán)
初次凈化水通過活性炭濾罐進(jìn)行凈化導(dǎo)入循環(huán)水管路中；
c、混合循環(huán)凈化
原水與凈化水混合，混合水經(jīng)過循環(huán)水管路在自清洗過濾器、超濾裝置和活性炭濾罐中進(jìn)行循環(huán)過濾凈化；
d、凈化水出水
循環(huán)凈化水經(jīng)過出水管導(dǎo)出。
還包括如下步驟：
e、超濾反沖洗
將循環(huán)水管路的閥門關(guān)閉，循環(huán)凈化水通過反沖洗水管反向?qū)氤瑸V裝置進(jìn)行清洗，沖洗廢水通過廢水出水口b流出。
本發(fā)明的有益效果為：
1、一種活性炭與超濾膜集成系統(tǒng)，包括凈化設(shè)備和進(jìn)出水管路，所述凈化設(shè)備包括超濾裝置和活性炭濾罐，進(jìn)出水管路包括進(jìn)水管、循環(huán)水管路和出水管，循環(huán)水管路上分別連接進(jìn)水管和出水管，循環(huán)水管路上依次連接超濾裝置和活性炭濾罐。通過循環(huán)過濾的方式減低原水中雜質(zhì)含量，有效降低凈化設(shè)備工作負(fù)荷，大幅提升系統(tǒng)凈化效果和使用壽命。
2、自清洗過濾器與循環(huán)水管路連通。自清洗過濾器通過原水泵與進(jìn)水管連通。由自清洗過濾器預(yù)先處理原水大幅降低雜質(zhì)含量保護(hù)超濾和活性炭?jī)艋O(shè)備，進(jìn)一步提升系統(tǒng)凈化效果和使用壽命，通過自清洗實(shí)現(xiàn)設(shè)備自清潔保證凈化水品質(zhì)。
3、超濾裝置包括進(jìn)水口a、廢水出水口b和凈化水出水口，進(jìn)水口a和凈化水出水口與循環(huán)水管路連通，凈化水出水口還與出水管和反沖洗水管連接。所述凈化水出水口與活性炭濾罐之間的循環(huán)水管路上設(shè)有閥門。通過廢水出水口b上設(shè)有壓力閥。通過凈化水沖洗超濾裝置提升使用壽命。
綜上所述本發(fā)明將活性炭與超濾技術(shù)相結(jié)合，不僅規(guī)避了日后原水受富營(yíng)養(yǎng)加重使得出水不達(dá)標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)，而且使超濾膜通量增加，確保飲水安全問題，具有工藝先進(jìn)合理、施工方便快捷、建設(shè)周期短、占地面積小、工程投資適中等特點(diǎn)。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
一種活性炭與超濾膜集成系統(tǒng)，包括凈化設(shè)備和進(jìn)出水管路，所述凈化設(shè)備包括超濾裝置4和活性炭濾罐5，進(jìn)出水管路包括進(jìn)水管1、循環(huán)水管路8和出水管7，循環(huán)水管路8上分別連接進(jìn)水管1和出水管7，循環(huán)水管路8上依次連接超濾裝置4和活性炭濾罐5。還包括自清洗過濾器3，自清洗過濾器3與循環(huán)水管路8連通。所述自清洗過濾器3通過原水泵2與進(jìn)水管1連通。所述超濾裝置4包括進(jìn)水口a、廢水出水口b和凈化水出水口9，進(jìn)水口a和凈化水出水口9與循環(huán)水管路8連通，凈化水出水口9還與出水管7和反沖洗水管11連接。所述凈化水出水口9與活性炭濾罐5之間的循環(huán)水管路8上設(shè)有閥門10。廢水出水口b上設(shè)有壓力閥6。
一種活性炭與超濾膜集成系統(tǒng)的凈化方法，包括如下步驟：
a、原水初次凈化
原水由原水泵2依次送入自清洗過濾器3和超濾裝置4進(jìn)行初次凈化，原水先經(jīng)過自清洗過濾器3過濾懸浮雜質(zhì)，然后經(jīng)過超濾裝置4對(duì)水中懸浮物、膠體、蛋白質(zhì)和微生物等雜質(zhì)進(jìn)行過濾得到初次凈化水；
b、初次凈化水循環(huán)
初次凈化水通過活性炭濾罐5進(jìn)行凈化導(dǎo)入循環(huán)水管路8中；
c、混合循環(huán)凈化
原水與凈化水混合，混合水經(jīng)過循環(huán)水管路8在自清洗過濾器3、超濾裝置4和活性炭濾罐5中進(jìn)行循環(huán)過濾凈化；
d、凈化水出水
循環(huán)凈化水經(jīng)過出水管7導(dǎo)出。
e、超濾反沖洗
將循環(huán)水管路8的閥門10關(guān)閉，循環(huán)凈化水通過反沖洗水管11反向?qū)氤瑸V裝置4進(jìn)行清洗，沖洗廢水通過廢水出水口b流出。
使用時(shí)，原水由進(jìn)水管經(jīng)原水泵提升至自清洗過濾器去除水體中大部分懸浮物、顆粒物，降低濁度后進(jìn)入超濾裝置，經(jīng)處理后的出水已去除90%有機(jī)物和微生物，然后再進(jìn)入活性炭濾罐，依靠活性炭吸附功能去除水中氨氮等污染物?；钚蕴繛V罐的出水再次與原水混合，由此降低原水的污染程度，以保護(hù)超濾膜降低其污染，從而有效保證超濾膜通量，延長(zhǎng)膜使用壽命?；钚蕴烤哂斜缺砻娣e大的特性，可通很強(qiáng)的過吸附能力去除原水中色度、嗅味、氨氮、溶解性有機(jī)物及合成有機(jī)物等污染物提高出水水質(zhì)。此外，活性炭化學(xué)穩(wěn)定性好，可耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿，能經(jīng)受水浸、高溫等。但傳統(tǒng)水處理工藝中，活性炭多為單次使用，其吸附容量利用率很低，由此帶來的使用費(fèi)用很高。超濾技術(shù)可有效去除幾乎全部致病微生物，包括隱孢子蟲、賈第蟲、細(xì)菌和病毒等，出水水質(zhì)一般可達(dá)到水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)微生物指標(biāo)的要求。此外超濾可截留相對(duì)分子質(zhì)量范圍為500～106的物質(zhì)，而天然水中有機(jī)物的分子量大部分也在這個(gè)范圍，因此超濾可以較有效地去除原水中的有機(jī)物。同時(shí)由于采用超濾技術(shù)可不加混凝劑、減少消毒劑的用量，故可顯著減少水中消毒副產(chǎn)物的生成量，從而提高了水的化學(xué)安全性。但是，超濾技術(shù)在應(yīng)用中水中懸浮物質(zhì)、有機(jī)物、高價(jià)陽離子等原水特性均會(huì)對(duì)超濾膜的使用性能構(gòu)成影響，從而降低膜的通量及使用壽命?，F(xiàn)有處理過程中通常是將原水經(jīng)活性炭去除懸浮物、部分有機(jī)物等污染物后，再由后續(xù)超濾工段去除其他有機(jī)物、膠體以及微生物等。但是此工藝流程中，由于活性炭吸附了大量的懸浮物及部分溶解性有機(jī)物，從而減弱了對(duì)氨氮的去除效果，而且活性炭顆粒會(huì)對(duì)超濾膜造成污染，減少了超濾膜的通量，對(duì)超濾效果有很大程度的影響。為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，將活性炭與超濾對(duì)大分子有機(jī)物及細(xì)菌等病原微生物的截留篩分作用很好的集成在一起。原水首先經(jīng)超濾工段去除大部分膠體、固體顆粒、病菌、細(xì)菌后，再進(jìn)入活性炭濾罐。由于超濾技術(shù)已將懸浮物、有機(jī)物已去除，因此活性炭可以更好地發(fā)揮對(duì)氨氮的處理效果。經(jīng)活性炭處理后的出水再與原水混合，經(jīng)過自清洗過濾器再回到超濾工段，從而有效保護(hù)超濾膜不被活性炭污染，進(jìn)而也提高了超濾膜通量，延長(zhǎng)超濾膜使用壽命。