一种气浮内置陶瓷膜水净化系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种气浮内置陶瓷膜水净化系统及方法，所述系统包括原水池1、原水泵2、管式混合器3、加药装置4和气浮池5；气浮池5包括絮凝区6、反应区7和分离区9，反应区7的下部设置有喷嘴30，分离区9内上部设置有刮渣机10，在分离区9内下部设置有浸没式陶瓷膜组件17，在分离区9内中部设置有反洗排水槽15和排渣槽12，本发明专利技术的系统将浸没式陶瓷膜组件内置于气浮池内，节省空间占地和设备投资。采用“多相流回流泵+助溶器”模式代替传统的“回流泵+空压机+溶气罐”模式，系统配置更为简单、能耗更低、占地面积更小。对于浸没式陶瓷膜组件利用多相流回流泵进行水反洗和气水协同反洗。

An air floatation system and method for water purification with ceramic membrane

The invention discloses a built-in flotation ceramic membrane water purification system and method, the system includes a raw water tank 1, the raw water pump pipe mixer 3, 2, 4 and 5 air floatation dosing device; flotation tank 5 including 7 and 6, flocculation separation zone area reaction zone 9, 7 of the reaction zone is provided the nozzle 30, the separation zone 9 is arranged at the upper part of the slag scraping machine 10, 9 in the separation zone in the lower part is provided with a submerged ceramic membrane module 17, a backwash drain tank 15 and slag discharging groove 12 is arranged in the separation zone in the middle of 9, the system of the invention will be submerged ceramic membrane components built in the flotation tank, save space and equipment investment. The \multiphase flow reflux pump + aid solution\ mode instead of the traditional \reflux pump + air compressor + gas tank\ mode, the system configuration is simpler, less energy consumption and smaller footprint. For the submerged ceramic membrane module, the multiphase flow reflux pump is used for water backwashing and gas water backwashing.

【技术实现步骤摘要】
一种气浮内置陶瓷膜水净化系统及方法
本专利技术属于水净化领域，具体地涉及一种气浮内置陶瓷膜水净化系统及方法。
技术介绍
水与人们生活、生产密切相关。城镇给水是保障居民生活、工业生产不可缺少的物质基础。近年来，随着我国经济的迅速发展，对水质安全性和可靠性的要求越来越高。然而，由于我国水环境污染防治力度滞后，水体污染相当严重，给常规水净化系统带来了很大挑战。随着工业的高速发展和人民生活水平的不断提高，我国工业废水和生活污水的排放量都在逐年增加，但污水处理率却仍然较低，大量污水未经妥善处理即被排放到附近水体，导致国内长江、太湖等主要流域发生藻类暴发等污染现象，我国渤海等海域也出现大面积赤潮，并且水环境仍有进一步恶化的趋势。由于地下水资源紧缺，地表水处理、海水淡化中的海水净化处理面临着新的挑战。目前我国绝大部分水厂仍采用传统的混凝、沉淀、过滤和消毒水处理工艺，它主要适用于处理未受污染的原水，其主要功能是除浊、除色和杀菌，对水中藻类等有机污染物的去除效率有限，致使一些有害物质，特别是致癌、致畸、致突变的微量有机污染物残留在饮用水中，对城市居民的身体健康构成威胁。所以原水中藻类等有机污染物的去除，是今后一段时期内城镇给水迫切需要解决的问题。水净化问题将是一个持久性课题，当前城镇给水必须解决夏季高藻、有机污染等水质复杂化问题，探寻更加高效可行的解决方案，以保证城镇供水安全和经济社会可持续发展。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种气浮内置陶瓷膜水净化系统。本专利技术的第二个目的是提供一种气浮内置陶瓷膜水净化方法。本专利技术的技术方案概述如下：一种气浮内置陶瓷膜水净化系统，原水池1通过管道依次与原水泵2和管式混合器3连接，加药装置4通过管道与管式混合器3连接，管式混合器3通过管道与气浮池5连接；气浮池5包括絮凝区6、反应区7和分离区9，反应区7与分离区9之间设置有折流板8；在反应区7的下部设置有喷嘴30，在分离区9内上部设置有刮渣机10，在分离区9内下部设置有浸没式陶瓷膜组件17，在分离区9内中部设置有反洗排水槽15和排渣槽12，反洗排水槽15的一个侧壁为低位溢流堰14，排渣槽12的一个侧壁为高位溢流堰11，反洗排水槽15连接有反洗排水管16，反洗排水管16上设置有反洗排污阀35，排渣槽12连接有浮渣排出管13，浮渣排出管13上设置有排渣阀33，在气浮池5内分离区9底部设置有放空管21，在气浮池5内分离区9的下部侧壁设置有回流管20，浸没式陶瓷膜组件右产水管18依次与产水阀32、自吸泵22连接后再与出水池23连接；出水池23通过管道依次与前反洗阀24、多相流回流泵27连接，多相流回流泵27通过管道分别与后反洗阀31和助溶器28连接，后反洗阀31通过管道与浸没式陶瓷膜组件左产水管19连接，助溶器28通过管道依次与减压阀29和喷嘴30连接；进气管25与进气阀34连接后再与多相流回流泵27连接，分离区9通过回流管20与回流阀26连接后再与多相流回流泵27连接。一种气浮内置陶瓷膜水净化方法，包括如下步骤：1)使用上述的一种气浮内置陶瓷膜水净化系统；2)过滤阶段：使原水池1出水流A经原水泵2加压后进入管式混合器3，与加药装置4流出的混凝剂混合后进入气浮池5内絮凝区6进行絮凝熟化；水流从絮凝区6底部流出后，与喷嘴30喷出的溶气回流水接触后进入反应区7，再经过折流板8进入分离区9；水流在分离区9内上部实现原水中悬浮物的初级分离，分离区9上部的浮渣由刮渣机10刮移，越过高位溢流堰11后，进入排渣槽12，再从浮渣排出管13排出，清水则向下进入分离区9下部的浸没式陶瓷膜组件17进行过滤，实现水中杂质的深度分离；浸没式陶瓷膜组件17产水经自吸泵22抽吸后流入出水池23；气浮池5内分离区9下部水流D与进气流C经多相流回流泵27混合加压后进入助溶器28进行强化溶解，再经减压阀29和喷嘴30喷出溶气回流水，与原水接触反应；过滤过程中，产水阀32、排渣阀33、回流阀26、进气阀34和减压阀29处于打开状态，其余阀门处于关闭状态；3)反洗阶段,用下述两种方式进行:方式一：当浸没式陶瓷膜组件17运行后需要反洗时，打开前反洗阀24、后反洗阀31和反洗排污阀35，关闭其余阀门，从出水池23引出的水流B经多相流回流泵27加压输入浸没式陶瓷膜组件左产水管19，对浸没式陶瓷膜组件17进行反洗，反洗水越过低位溢流堰14进入反洗排水槽15后从反洗排水管16排出；方式二：当浸没式陶瓷膜组件17运行后需要反洗时，打开前反洗阀24、后反洗阀31、反洗排污阀35和进气阀34，关闭其余阀门，从出水池23引出的水流B与进气流C经多相流回流泵27混合加压后对浸没式陶瓷膜组件17进行气水协同反洗，反洗水越过低位溢流堰14进入反洗排水槽15后从反洗排水管16排出；4)过滤阶段和反洗阶段交替进行。本专利技术的优点：1、本专利技术的系统将浸没式陶瓷膜组件内置于气浮池内，将常规的外置式水净化系统及方法变成内置式方法，节省空间占地和设备投资。2、本专利技术采用“多相流回流泵+助溶器”模式代替传统的“回流泵+空压机+溶气罐”模式，系统配置更为简单、能耗更低、占地面积更小。3、本专利技术对于浸没式陶瓷膜组件的反洗，利用多相流回流泵进行水反洗和气水协同反洗，无需单独配置陶瓷膜反洗系统。此外，本专利技术涉及的系统及方法还具有模块化、易放大、实施周期短、生命周期成本低等优点，非常适合推广应用。附图说明图1为本专利技术一种气浮内置陶瓷膜水净化系统及方法示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的说明。一种气浮内置陶瓷膜水净化系统，见图1，原水池1通过管道依次与原水泵2和管式混合器3连接，加药装置4通过管道与管式混合器3连接，管式混合器3通过管道与气浮池5连接；气浮池5包括絮凝区6、反应区7和分离区9，反应区7与分离区9之间设置有折流板8；在反应区7的下部设置有喷嘴30，在分离区9内上部设置有刮渣机10，在分离区9内下部设置有浸没式陶瓷膜组件17，在分离区9内中部设置有反洗排水槽15和排渣槽12，反洗排水槽15的一个侧壁为低位溢流堰14，排渣槽12的一个侧壁为高位溢流堰11，反洗排水槽15连接有反洗排水管16，反洗排水管16上设置有反洗排污阀35，排渣槽12连接有浮渣排出管13，浮渣排出管13上设置有排渣阀33，在气浮池5内分离区9底部设置有放空管21，在气浮池5内分离区9的下部侧壁设置有回流管20，浸没式陶瓷膜组件右产水管18依次与产水阀32、自吸泵22连接后再与出水池23连接；出水池23通过管道依次与前反洗阀24、多相流回流泵27连接，多相流回流泵27通过管道分别与后反洗阀31和助溶器28连接，后反洗阀31通过管道与浸没式陶瓷膜组件左产水管19连接，助溶器28通过管道依次与减压阀29和喷嘴30连接；进气管25与进气阀34连接后再与多相流回流泵27连接，分离区9通过回流管20与回流阀26连接后再与多相流回流泵27连接。本专利技术所涉及的助溶器28，优选的结构为：壳体是圆形管，内部是起到强化气液混合溶解作用的元件，例如在壳体内依次设置有上下交错的挡板，壳体两端是与其它管路及设备连接的接头。实施例1一种气浮内置陶瓷膜水净化方法，包括如下步骤：1)使用上述的一种气浮内置陶瓷膜水净化系统；2)过滤阶段本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气浮内置陶瓷膜水净化系统，原水池(1)通过管道依次与原水泵(2)和管式混合器(3)连接，加药装置(4)通过管道与管式混合器(3)连接，管式混合器(3)通过管道与气浮池(5)连接；气浮池(5)包括絮凝区(6)、反应区(7)和分离区(9)，反应区(7)与分离区(9)之间设置有折流板(8)；在反应区(7)的下部设置有喷嘴(30)，其特征是在分离区(9)内上部设置有刮渣机(10)，在分离区(9)内下部设置有浸没式陶瓷膜组件(17)，在分离区(9)内中部设置有反洗排水槽(15)和排渣槽(12)，反洗排水槽(15)的一个侧壁为低位溢流堰(14)，排渣槽(12)的一个侧壁为高位溢流堰(11)，反洗排水槽(15)连接有反洗排水管(16)，反洗排水管(16)上设置有反洗排污阀(35)，排渣槽(12)连接有浮渣排出管(13)，浮渣排出管(13)上设置有排渣阀(33)，在气浮池(5)内分离区(9)底部设置有放空管(21)，在气浮池(5)内分离区(9)的下部侧壁设置有回流管(20)，浸没式陶瓷膜组件右产水管(18)依次与产水阀(32)、自吸泵(22)连接后再与出水池(23)连接；出水池(23)通过管道依次与前反洗阀(24)、多相流回流泵(27)连接，多相流回流泵(27)通过管道分别与后反洗阀(31)和助溶器(28)连接，后反洗阀(31)通过管道与浸没式陶瓷膜组件左产水管(19)连接，助溶器(28)通过管道依次与减压阀(29)和喷嘴(30)连接；进气管(25)与进气阀(34)连接后再与多相流回流泵(27)连接，分离区(9)通过回流管(20)与回流阀(26)连接后再与多相流回流泵(27)连接。...

【技术特征摘要】
1.一种气浮内置陶瓷膜水净化系统，原水池(1)通过管道依次与原水泵(2)和管式混合器(3)连接，加药装置(4)通过管道与管式混合器(3)连接，管式混合器(3)通过管道与气浮池(5)连接；气浮池(5)包括絮凝区(6)、反应区(7)和分离区(9)，反应区(7)与分离区(9)之间设置有折流板(8)；在反应区(7)的下部设置有喷嘴(30)，其特征是在分离区(9)内上部设置有刮渣机(10)，在分离区(9)内下部设置有浸没式陶瓷膜组件(17)，在分离区(9)内中部设置有反洗排水槽(15)和排渣槽(12)，反洗排水槽(15)的一个侧壁为低位溢流堰(14)，排渣槽(12)的一个侧壁为高位溢流堰(11)，反洗排水槽(15)连接有反洗排水管(16)，反洗排水管(16)上设置有反洗排污阀(35)，排渣槽(12)连接有浮渣排出管(13)，浮渣排出管(13)上设置有排渣阀(33)，在气浮池(5)内分离区(9)底部设置有放空管(21)，在气浮池(5)内分离区(9)的下部侧壁设置有回流管(20)，浸没式陶瓷膜组件右产水管(18)依次与产水阀(32)、自吸泵(22)连接后再与出水池(23)连接；出水池(23)通过管道依次与前反洗阀(24)、多相流回流泵(27)连接，多相流回流泵(27)通过管道分别与后反洗阀(31)和助溶器(28)连接，后反洗阀(31)通过管道与浸没式陶瓷膜组件左产水管(19)连接，助溶器(28)通过管道依次与减压阀(29)和喷嘴(30)连接；进气管(25)与进气阀(34)连接后再与多相流回流泵(27)连接，分离区(9)通过回流管(20)与回流阀(26)连接后再与多相流回流泵(27)连接。2.一种气浮内置陶瓷膜水净化方法，其特征是包括如下步骤：1)使用权利要求1所述的系统；2)过滤阶段：使原水池(1)出水流A经原水泵(2)加压后进入管式混合器(3)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴水波，沙学龙，吴云奇，胥建美，刘筱昱，潘春佑，
申请(专利权)人：国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所，
类型：发明
国别省市：天津,12