申请日2006.08.21
公开(公告)日2009.06.10
IPC分类号C02F1/44; B01D61/14
摘要
本发明涉及城市污水再生利用水处理工艺及自来水水处理工艺。本发明是一种以MF膜技术与快滤池相结合的连续微滤滤池水处理新工艺，以CMF技术1/2、CMF-S技术2/3的投资，获取与CMF及CMF-S技术完全相同的再生水水质，其操作、维护比CMF及CMF-S膜装置与传统的自来水水处理工艺都简单。本发明的水处理连续微滤滤池应用于三种污水再生处理流程或自来水水处理新工艺。本技术用于城市自来水工程改造和建设，可提高水质，降低运行成本。特别在卫生突发事故非常时期，能保证供水水质。
权利要求书
1.一种用于水处理的连续微滤滤池，其特征在于：由插接式膜组件(3)、滤池 (1)、集水式滤板(5)、气水反冲系统、进出水系统、化学清洗系统及前加氯系统组 成;膜组件(3)置于滤池内，由集水式滤板(5)承托;集水式滤板(5)由能与膜 组件承插连接的集水插座和玻璃钢板或钢筋混凝土板组成，内设滤板内汇水管(4)， 集水式滤板用不锈钢压板和螺栓固定在滤墙(6)上，滤墙钢筋混凝土结构;钢制滤 池的滤板固定在不锈钢托架上;滤池上部设有排水槽(2)、反冲洗排水管(11)、化 学清洗进液管(12)、溢流管(15);滤池下部设有进水管(7)、出水管(8)、反冲洗 进水管(9)、反冲洗进气管(10);在进水管(7)上设滤前加氯管(13)、化学清洗 液回收管(14);所述的插接式膜组件为单插式膜组件或Y形组合插式膜组件，组件 下端设有与滤板连接的插头，膜组件直接插入集水式滤板的集水插座内。
2.根据权利要求1所述的用于水处理的连续微滤滤池，其特征在于：所述的插接 式膜组件的微滤膜为耐氧化的PVDF外压式中空纤维膜丝，其截留孔径≤0.2μm;单插 式膜组件，双端出水，死端或错流过滤，组件下端设有与滤板连接的插头、气水反冲 的长柄混合管及滤后积水室;Y形组合插式膜组件由三支膜组件组合成一个三角星 形，双端出水，死端过滤，设有中心集水管，集水管下端有与滤板连接的插头;膜组 件直接插入集水式滤板的集水插座内。
3.根据权利要求1或2所述的用于水处理的连续微滤滤池，其特征在于：连续微 滤滤池为下述a或b或c，
a.重力式微滤滤池为开敞式滤池，依靠重力工作，滤池的出水总管设在集水池水 面下，集水池最低水位与滤池工作水位保持10m落差;
b.重力开敞式微滤滤池，滤池出水直接用水泵抽吸，而不设出水集水池;
c.压力式微滤滤池为封闭式承压设备，依靠水泵加压工作。
4.根据权利要求1或2所述的用于水处理的连续微滤滤池，其特征在于：水处 理连续微滤滤池进水投加2.0mg/L的氯。
5.根据权利要求4所述的用于水处理的连续微滤滤池，其特征在于：所述的a 或b设计最大跨膜压差为0.085MPa;c设计最大工作压力为0.25MPa。
6.根据权利要求1或2所述的用于水处理的连续微滤滤池，其特征在于：每60～ 120min气水反冲一次，每次反冲2～4min;每7～10天碱洗一次、每60天酸洗一次。
7.根据权利要求1或2所述的用于水处理的连续微滤滤池，其特征在于：连续微 滤滤池设有水下摄像监视器，当有膜组件损坏时，进行充气在线检测，利用水下摄像 监视器确定被损组件。
8.根据权利要求1或2所述的用于水处理的连续微滤滤池的应用，其特征在于： 水处理连续微滤滤池应用于以下三种污水再生处理流程或自来水水处理新工艺：
1)以城市污水处理厂二沉池出水为水源或以自来水水源水为水源，加氯氧化絮 凝沉淀，去除大部分浊度、悬浮物SS、细菌，经连续微滤滤池去除剩余的浊度、SS、 细菌及病毒;
2)以城市污水处理厂二沉池出水为水源或以自来水水源水为水源，预加氯，经自 动冲洗粗过滤器去除颗粒较粗的悬浮物、经连续微滤滤池去除全部浊度、SS及细菌 病毒;
3)以城市污水处理厂二沉池出水为水源或以自来水水源水为水源，加氯氧化絮 凝沉淀，连续微滤滤池去除剩余的浊度、SS及细菌病毒、污染指数SDI≤3，然后接反 渗透RO除盐。
说明书
用于水处理的连续微滤滤池及应用
技术领域
本发明是涉及城市污水再生利用水处理工艺及自来水水处理工艺。
背景技术
现有的城市污水再生利用水处理工艺一般为，以污水处理厂二沉池出水为水源，用传统 的自来水水处理工艺即絮凝、沉淀、过滤(石英砂过滤)、消毒工艺进行处理。最先进的城市 污水再生利用水处理工艺为膜技术，以污水处理厂二沉池出水为水源，利用孔径≤0.2m的微 滤膜CMF装置进行过滤处理。污水处理厂二沉池出水细菌总数为104～106个/mL，大肠菌群为 105～107个/L，SS≤30mg/L，经传统的自来水水处理工艺絮凝、沉淀、过滤(石英砂过滤) 处理的出水，浊度、SS均可达到再生水标准，但细菌总数在102～103个/mL，大肠菌群为10～ 103个/L，需加氯20～30mg/L，接触时间60min消毒，细菌及大肠菌才能达到再生水的城市杂 用水标准;这种再生水供居民杂用水时，人们的思想障碍很大，难以接受;如果再生水需要 进行脱盐处理时，传统的自来水水处理工艺处理出水的SDI指标，远不能满足RO脱盐预处理 的要求;利用孔径≤0.2μm的微滤膜CMF装置进行过滤处理的再生水，水质优良，人们乐意 接受，而且是RO脱盐最好的预处理，但造价高出传统自来水水处理工艺的三倍以上;现有的 微滤膜CMF装置膜的频繁冲洗、化学清洗、膜的定期维护和更换都会增加操作的复杂性和水 处理成本。利用孔径≤0.2μm的微滤膜CMF—S(浸沒式CMF的简称)装置进行过滤处理的再 生水，水处理效果与CMF相同，造价为CMF的三分之二;组件结构复杂，安装、维护、检修 不便;它适合大于30000m3/d以上规模的水处理工程。
发明内容
本发明的目的在于克服用传统的自来水水处理工艺处理再生水的卫生学水质缺陷;克服 CMF及CMF—S膜装置的复杂性和CMF及CMF—S工艺投资高的不足。本发明是一种以MF膜技 术与快滤池相结合的连续微滤滤池水处理新工艺，以CMF技术1/2、CMF—S技术2/3的投 资，获取与CMF及CMF—S技术完全相同的再生水水质，其操作、维护比CMF及CMF—S膜装 置与传统的自来水水处理工艺都简单。
可采取以下技术方案实现本发明：
用于水处理的连续微滤滤池，由插接式膜组件3、滤池1、集水式滤板5、气水反冲系统、 进出水系统、化学清洗系统及前加氯系统组成;膜组件3置于滤池内，由集水式滤板5承托; 集水式滤板5由能与膜组件承插连接的集水插座和玻璃钢板或钢筋混凝土板组成，内设滤板 内汇水管4，集水式滤板用不锈钢压板和螺栓固定在滤墙6上，滤墙钢筋混凝土结构;钢制 滤池的滤板固定在不锈钢托架上;滤池上部设有排水槽2、反冲洗排水管11、化学清洗进液 管12、溢流管15;滤池下部设有进水管7、出水管8、反冲洗进水管9、反冲洗进气管 10;在进水管7上设滤前加氯管13、化学清洗液回收管14;所述的插接式膜组件为单插式膜 组件或Y形组合插式膜组件，组件下端设有与滤板连接的插头，膜组件直接插入集水式滤板 的集水插座内即可。
所述的插接式膜组件的微滤膜为耐氧化的PVDF外压式中空纤维膜丝，其截留孔径≤ 0.2μm;单插式膜组件，双端出水，死端或错流过滤，组件下端设有与滤板连接的插头、气 水反冲的长柄混合管及滤后积水室;Y形组合插式膜组件由三支膜件组合成一个三角星形， 双端出水，死端过滤，设有中心集水管，集水管下端有与滤板连接的插头;膜组件直接插入 集水式滤板的集水插座内即可。
连续微滤滤池为下述a或b或c三种工作方式：
a.重力式微滤滤池为开敞式滤池，依靠重力工作，滤池的出水总管设在集水池水面下， 集水池最低水位与滤池工作水位保持10m落差;
b.重力开敞式微滤滤池，滤池出水直接用水泵抽吸，而不设出水集水池;
c.压力式微滤滤池为封闭式承压设备，依靠水泵加压工作。
所述的a或b设计最大跨膜压差为0.085MPa;c设计最大工作压力为0.25MPa。
水处理连续微滤滤池进水投加2.0mg/L的氯，有效地杀死被微滤膜截留的全部细菌，并 防止细菌等微生物在滤池及膜系统内繁殖孳生，确保膜壁内外不受生物污染。
如果原水为清净河水或水库水，可不加絮凝沉淀预处理，预加氯后经自动清洗粗滤器进 微滤滤池，自动清洗粗滤器作用是去除颗粒较粗的悬浮物。
为保持连续微滤滤池膜组件膜通量的稳定和过膜压差稳定，60～120min气水反冲一次， 每次反冲2～4min，清除膜表面的被截留物。为清除膜表面的化学及生物污染，每7～10天 碱洗一次、每60天酸洗一次。化学清洗液均可循环使用。
连续微滤滤池设有水下摄像监视器，便于安装、维护及检修，能方便地取出膜组件和准 确地定位插入膜组件。当有膜组件损坏时，进行充气在线检测，利用水下摄像监视器确定被 损膜组件。可带水作业，避免了现行的CMF及CMF—S维护检修的复杂拆装。为增高膜组件密 度提供了条件和方便。
水处理连续微滤滤池应用于以下三种污水再生处理流程或自来水水处理新工艺：
1)以城市污水处理厂二沉池出水为水源或以自来水水源水为水源，加氯氧化絮凝沉淀， 去除大部分浊度、悬浮物SS、细菌，经连续微滤滤池去除剩余的浊度、SS、细菌及病毒;
2)以城市污水处理厂二沉池出水为水源或以自来水水源水为水源，预加氯，经自动冲洗 粗过滤器去除颗粒较粗的悬浮物、经连续微滤滤池去除全部浊度、SS及细菌病毒;
3)以城市污水处理厂二沉池出水为水源或以自来水水源水为水源，加氯氧化絮凝沉淀， 连续微滤滤池去除剩余的浊度、SS及细菌病毒、污染指数SDI≤3，然后接反渗透RO除盐。以 上连续微滤滤池新工艺的出水水质：细菌总数去除率可达到99.99～99.9999%、大肠菌群的 去除率达100%、SDI≤3、SS≤0.5mg/L、浊度≤0.5NTU、大肠菌群为零、细菌总数≤30个/ mL(接近零)。
本技术相对现有技术具有如下优点和效果
与传统的自来水工艺相比：本技术处理的再生水水质优良，大肠菌群为零、细菌总数≤ 30个/mL，SDI≤3，加氯量≤10mg/L，工程投资约为传统自来水工艺的140%，运行操作的 程序比传统自来水工艺简单;传统自来水工艺处理的再生水水质较差，加氯消毒之前大肠菌 群为102～103个/L，细菌总数为102个/mL以上，消毒加氯量需20～30mg/L，接触时间约60min 以上，大肠菌群≤3个/L，细菌总数≤100个/mL，SDI>3。
与CMF及CMF—S(浸没式CMF)技术相比：本技术处理的再生水水质优良与CMF及CMF —S技术完全相同;本技术水处理原理、操作程序与CMF—S技术基本相同;本技术是MF与 快滤池技术的结合，膜组件结构及总成简单优化，气水反冲洗布气效果比CMF及CMF—S设备 好，反冲效率高，反冲周期是CMF及CMFs的二倍。CMF监测膜的完整性用声纳仪，CMF—S尚 无有效的膜完整性在线检测方法，对被损坏的膜组件进行修补和更换，需要停机放水拆卸; 本技术采用水下摄像仪进行膜完整性在线检测，比声纳仪直观方便。更换被损坏膜组件不需 要停水停机，拔出被损坏的膜组件，再插入完好的膜组件即可，设备安装维修方便，膜组件 按装密度是进口CMF—S的二倍，占地面积小。本技术基本建设投资比CMF技术及CMF—S都 低，以传统的自来水工艺投资为100%，本技术投资为140%，CMF—S技术为200%，CMF技 术为300～400%(国产CMF约为200%)。
本技术用于城市自来水工程改造和建设，可提高水质，降低运行成本。特别在卫生突发 事故非常时期，能保证供水水质。