專利名稱：一種河道水凈化及水資源提供系統、其工作方法
技術領域：
本發明涉及水污染治理技術領域，尤其是涉及河道水凈化及水資源提供系統的設備及工藝的改良。
背景技術：
由于河水含有一些生化物質，因此一般的廢水處理處理方法很難處理該類廢水。中國專利公開了一種廢水處理系統，(公開號CN 201581023U)其包括如下步驟包括自河水提升泵，通過管路連通有絮凝反應池，絮凝反應池內部設有折板，絮凝反應池通過管路連接有斜管沉淀池，斜管沉淀池底部設有沉淀區，絮凝反應池、沉淀區底部通過污泥管連通河道，斜管沉淀池通過污水管，連通有過濾池，，過濾池通過清水管，連接清水回用池。該方法過于煩雜，無法使用于紡織印染及造紙行業等大水量行業的水資源提供。且絮凝階段使用的藥劑為普通的鋁鹽或者鐵鹽，用藥量大，產泥多，處理效果不穩定。經過過濾池的出 水水質不高，無法直接用于生產用水環節。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種簡便的河道水凈化及水資源提供系統及其工作方法，可以使用于紡織印染及造紙行業等大水量行業的水資源提供。該系統用藥量少，產泥少，處理效果穩定，經過過濾池的出水水質高，可直接用于生產用水環節。本發明所述的一種河道水凈化及水資源提供系統，包括河水提升泵，混凝單元，沉淀池，砂濾池，超濾池，消毒池，儲水池，各部分之間通過管路按順序依次連接。該系統結構簡單，可用于紡織印染及造紙行業等大水量行業的水資源提供。所述的混凝單元包括相連的第一混凝池第二混凝池。所述的沉淀池采用異向流斜管沉淀形式，水流向上，泥流向下，傾角為60°，斜管采用玻璃鋼材質，表面負荷9-llm3/m2 h.。所述的砂濾池是T型濾池，操作可靠，運行穩定及技術成熟，采用雙層濾料，石英砂和無煙煤濾料，可以將微小的懸浮物很好的去除。底部采用帶長柄濾頭底板且不設礫石承托層的排水系統。所述的超濾膜孔徑一般在3-100nm之間。超濾膜組件為管式膜組件，可以控制濃差極化和結垢。本發明還提供了一種河道水凈化方法，其主要在于河水通過提升泵提升至第一混凝池，采用干粉投加方式投加2-5mg/L高效混凝復合凈水劑進行混凝，然后進入第二混凝池進行二次混凝，形成絮凝體后，自流進入斜管沉淀池，經過斜管沉淀池沉淀后，出水進入砂濾池進行反沖洗，砂濾出水進入后續的超濾工藝段，超濾出水進入消毒池，通過液氯消毒后進入儲水池。所述的兩次混凝過程的要點為第一次混凝時攪拌轉速達120-140轉/min，在此階段停留30-60s ;第二次混凝時攪拌轉速在80-100轉/min，在此停留時間為60_120s。
所述的反沖洗方法采用氣水同時反沖和水沖三個過程，氣沖強度為13 —16 L/s m2,清水沖洗強度為3. 6—4. I L/s m2,表面掃洗用原水，一般為I. 4—2. 2 L/s m2。所述的液氯消毒時間控制在30min左右，余氯量不低于0. 5mg/L。本發明的有益效果在于
1)結構簡單；
2)可以使用于紡織印染及造紙行業等大水量行業的水資源提供；
3)用藥量少，產泥少，處理效果穩定；
4)出水水質高，可直接用于生產用水環節。
圖I為本發明的結構示意圖。
具體實施例方式如圖I，本發明的河道水凈化及水資源提供系統，包括河水提升泵，混凝單元，沉淀池，砂濾池，超濾池，消毒池，儲水池，各部分之間通過管路按順序依次連接。其中混凝單元包括相連的第一混凝池和第二混凝池。沉淀池采用異向流斜管沉淀形式，水流向上，泥流向下，傾角為60°，斜管采用玻璃鋼材質，表面負荷9-llm3/m2 h。砂濾池是T型濾池，采用雙層濾料，底部采用帶長柄濾頭底板且不設礫石承托層的排水系統。超濾池的超濾膜孔徑在3-100nm之間，超濾膜組件為管式膜組件。以下結合實施例對本發明的工作過程進行詳細說明。實施例I
(1)混凝反應單元
河水通過提升泵提升至第一混凝池，同時采用干粉投加方式投加2-5mg/L復合天然無機高分子凈水劑，該凈水劑主要由聚合氯化鋁復配微米級天然礦石粉，以及復配5%硅藻土、10-15%聚合硫酸鐵加工而成，采用干粉投加方式，在此階段進行混凝，要求混凝攪拌轉速達120-150轉/min，在此階段停留30_60s ；
自流進入混凝第二混凝池，在此進行二次混凝，一般此階段無需再投加高效混凝復合凈水劑，根據實際情況，此時也可投加適量的高效混凝復合凈水劑，同時控制攪拌轉速在80-100轉/min，在此停留時間為60_120s，形成大的絮凝體；
該高效混凝復配凈水劑為天然無機高分子化合物，投加量在2mg/L，絮凝效果好，絮體穩定性好，，不會因水流和攪拌原因而破碎，影響處理效果.
(2)沉淀單元
在形成絮凝體后，自流進入斜管沉淀池，斜管采用玻璃鋼材質的斜管，停留時間1.5h，產生的少量污泥，經過自然干化后，留作護坡。沉淀池采用異向流斜管沉淀形式，水流向上，泥流向下，傾角為60°，斜管采用玻璃鋼材質，表面負荷9-1 lm3/m2 h.
由于產生的污泥量少，污泥不單獨做壓濾系統.
(3)砂濾池單元
經過斜管沉淀池沉淀后，出水進入砂濾池，砂濾池采用T型濾池，T型濾池的優點是操作可靠，運行穩定及技術成熟。采用雙層濾料，石英砂和無煙煤濾料，可以將微小的懸浮物很好的去除。設計參數
濾速為 12m3/m2 h;
采用雙層非均粒濾料，粒徑一般為0. 95 I. 35mm,不均勻系數I. 2 I. 6;
底部采用帶長柄濾頭底板的排水系統，不設礫石承托層。反沖洗采用氣水同時反沖和水沖三個過程，大大節省反沖洗水量和電耗，氣沖強 度為13 L/s m2，清水沖洗強度為3. 6 L/s m2，表面掃洗用原水，一般為I. 4 L/ m2。(4)超濾單元
砂濾出水進入后續的超濾工藝段，超濾是介于微濾和納濾之間的一種膜過程，超濾膜孔徑一般在3-100匪之間，能夠截留分子量為1000-100000DALT0N的物質，所能去除的物質包括糖、生物分子、高分子聚合物、膠體物質等。超濾技術的優點是操作簡便，成本低廉，不需增加任何化學試劑，尤其是超濾技術的實驗條件溫和，與蒸發、冷凍干燥相比沒有相的變化，而且不引起溫度、pH的變化，因而可以防止生物大分子的變性、失活和自溶。本發明中所用超濾膜組件為管式膜組件，這種組件明顯的優點是可以控制濃差極化和結垢。在一定的壓力下，當水流過膜表面時，只允許水及比膜孔徑小的小分子物質通過，達到溶液的凈化、分離、與濃縮的目的。超濾出水可以直接用于生產用水環節。(5)消毒單元
超濾出水進入消毒池，通過液氯消毒，消毒后處理水進入儲水池，用作生產工藝用水。液氯消毒時間控制在30min左右，余氯量不低于0. 5mg/L。(6)儲水單元
儲水池根據企業的用水情況，保證儲水池有效容積，不低于企業實際的一天用水量。
實施例2
(1)混凝反應單元
河水通過提升泵提升至第一混凝池，同時采用干粉投加方式投加2-5mg/L復合天然無機高分子凈水劑，在此階段進行混凝，要求混凝攪拌轉速達130轉/min，在此階段停留45s ；
自流進入混凝第二混凝池，再此進行二次混凝，一般此階段無需再投加高效混凝復合凈水劑，根據實際情況，此時也可投加適量的高效混凝復合凈水劑，同時進行二次放電。控制攪拌轉速在90轉/min,在此停留時間為90s,形成大的絮凝體；
該高效混凝復配凈水劑為天然無機高分子化合物，投加量在3. 5mg/L,絮凝效果好，絮體穩定性好，，不會因水流和攪拌原因而破碎，影響處理效果.
(2)沉淀單元
在形成絮凝體后，自流進入斜管沉淀池，斜管采用玻璃鋼材質的斜管，停留時間2h，產生的少量污泥，經過自然干化后，留作護坡。沉淀池采用異向流斜管沉淀形式，水流向上，泥流向下，傾角為60°，斜管采用玻璃鋼材質，表面負荷9-1 lm3/m2 h.
由于產生的污泥量少，污泥不單獨做壓濾系統.(3)砂濾池單元
經過斜管沉淀池沉淀后，出水進入砂濾池，砂濾池采用T型濾池，T型濾池的優點是操作可靠，運行穩定及技術成熟。采用雙層濾料，石英砂和無煙煤濾料，可以將微小的懸浮物很好的去除。設計參數
濾速為 12m3/m2 h;
采用單層加厚均粒濾料，粒徑一般為0. 95 I. 35mm,不均勻系數I. 2 I. 6;
底部采用帶長柄濾頭底板的排水系統，不設礫石承托層。反沖洗采用氣水同時反沖和水沖三個過程，大大節省反沖洗水量和電耗，氣沖強 度為14. 5 L/s m2,清水沖洗強度為3. 8 L/s -m2,表面掃洗用原水，一般為I. 8 L/s(4)超濾單元
砂濾出水進入后續的超濾工藝段，超濾是介于微濾和納濾之間的一種膜過程，超濾膜孔徑一般在3-100匪之間，能夠截留分子量為1000-100000DALT0N的物質，所能去除的物質包括糖、生物分子、高分子聚合物、膠體物質等。超濾技術的優點是操作簡便，成本低廉，不需增加任何化學試劑，尤其是超濾技術的實驗條件溫和，與蒸發、冷凍干燥相比沒有相的變化，而且不引起溫度、pH的變化，因而可以防止生物大分子的變性、失活和自溶。本發明中所用超濾膜組件為管式膜組件，這種組件明顯的優點是可以控制濃差極化和結垢。在一定的壓力下，當水流過膜表面時，只允許水及比膜孔徑小的小分子物質通過，達到溶液的凈化、分離、與濃縮的目的。超濾出水可以直接用于生產用水環節。(5)消毒單元
超濾出水進入消毒池，通過液氯消毒，消毒后處理水進入儲水池，用作生產工藝用水。液氯消毒時間控制在30min左右，余氯量不低于0. 5mg/L。(6)儲水單元
儲水池根據企業的用水情況，保證儲水池有效容積，不低于企業實際的一天用水量。
實施例3
(1)混凝反應單元
河水通過提升泵提升至第一混凝池，同時采用干粉投加方式投加2-5mg/L復合天然無機高分子凈水劑，在此階段進行混凝，要求混凝攪拌轉速達140轉/min，在此階段停留60s ；
自流進入混凝第二混凝池，再此進行二次混凝，一般此階段無需再投加高效混凝復合凈水劑，根據實際情況，此時也可投加適量的高效混凝復合凈水劑，同時進行二次放電。控制攪拌轉速在100轉/min，在此停留時間為120s，形成大的絮凝體；
該高效混凝復配凈水劑為天然無機高分子化合物，投加量在5mg/L，絮凝效果好，絮體穩定性好，，不會因水流和攪拌原因而破碎，影響處理效果.
(2)沉淀單元
在形成絮凝體后，自流進入斜管沉淀池，斜管采用玻璃鋼材質的斜管，停留時間
I.5-2h,產生的少量污泥，經過自然干化后，留作護坡。沉淀池采用異向流斜管沉淀形式，水流向上，泥流向下，傾角為60°，斜管采用玻璃鋼材質，表面負荷9-1 lm3/m2 h.
由于產生的污泥量少，污泥不單獨做壓濾系統.
(3)砂濾池單元
經過斜管沉淀池沉淀后，出水進入砂濾池，砂濾池采用T型濾池，T型濾池的優點是操作可靠，運行穩定及技術成熟。采用雙層濾料，石英砂和無煙煤濾料，可以將微小的懸浮物很好的去除。設計參數
濾速為 12m3/m2. h;
采用單層加厚均粒濾料，粒徑一般為0. 95 I. 35mm,不均勻系數I. 2 I. 6;
底部采用帶長柄濾頭底板的排水系統，不設礫石承托層。反沖洗采用氣水同時反沖和水沖三個過程，大大節省反沖洗水量和電耗，氣沖強度為16 L/s m2，清水沖洗強度為4. I L/s m2，表面掃洗用原水，一般為2. 2 L/s m2。(4)超濾單元
砂濾出水進入后續的超濾工藝段，超濾是介于微濾和納濾之間的一種膜過程，超濾膜孔徑一般在3-100NM之間，能夠截留分子量為1000-100000DALT0N的物質，所能去除的物質包括糖、生物分子、高分子聚合物、膠體物質等。超濾技術的優點是操作簡便，成本低廉，不需增加任何化學試劑，尤其是超濾技術的實驗條件溫和，與蒸發、冷凍干燥相比沒有相的變化，而且不引起溫度、pH的變化，因而可以防止生物大分子的變性、失活和自溶。本發明中所用超濾膜組件為管式膜組件，這種組件明顯的優點是可以控制濃差極化和結垢。在一定的壓力下，當水流過膜表面時，只允許水及比膜孔徑小的小分子物質通過，達到溶液的凈化、分離、與濃縮的目的。超濾出水可以直接用于生產用水環節。(5)消毒單元
超濾出水進入消毒池，通過液氯消毒，消毒后處理水進入儲水池，用作生產工藝用水。液氯消毒時間控制在30min左右，余氯量不低于0. 5mg/L。(6)儲水單元
儲水池根據企業的用水情況，保證儲水池有效容積，不低于企業實際的一 天用水量。本發明提供了一種河道水凈化及水資源提供系統，具體應用途徑很多，以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出若干改進，這些改進也應視為本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種河道水凈化及水資源提供系統，其特征包括河水提升泵，混凝單元，沉淀池，砂濾池，超濾池，消毒池，儲水池，各部分之間通過管路按順序依次連接。
2.根據權利要求I所述的河道水凈化及水資源提供系統，其特征在于混凝單元包括相連的第一混凝池和第二混凝池。
3.根據權利要求I或2所述的河道水凈化及水資源提供系統，其特征在于沉淀池采用異向流斜管沉淀形式，水流向上，泥流向下，傾角為60°，斜管采用玻璃鋼材質，表面負荷 9_llm3/m2 · h.。
4.根據權利要求I或2所述的河道水凈化及水資源提供系統，其特征在于 砂濾池是T型濾池，采用雙層濾料，底部采用帶長柄濾頭底板且不設礫石承托層的排水系統。
5.根據權利要求I或2所述的河道水凈化及水資源提供系統，其特征在于超濾池的超濾膜孔徑在3-100nm之間，超濾膜組件為管式膜組件。
6.一種權利要求I所述的河道水凈化及水資源提供系統的工作方法，其特征在于河水通過提升泵提升至第一混凝池，采用干粉投加方式投加2-5mg/L復合天然無機高分子凈水劑進行混凝，然后進入第二混凝池進行二次混凝，形成絮凝體后，自流進入斜管沉淀池，經過斜管沉淀池沉淀后，出水進入砂濾池進行反沖洗，砂濾出水進入后續的超濾工藝段，超濾出水進入消毒池，通過液氯消毒后進入儲水池。
7.根據權利要求6所述的河道水凈化及水資源提供系統的工作方法，其特征在于 第一次混凝時攪拌轉速達120-140轉/min，在此階段停留30_60s，第二次混凝時攪拌轉速在80-100轉/min，在此停留時間為60_120s。
8.根據權利要求6或7所述的河道水凈化及水資源提供系統的工作方法，其特征在于反沖洗采用氣水同時反沖和水沖三個過程，氣沖強度為13 —16 L/s-m2,清水沖洗強度為3.6—4. I L/s · m2，表面掃洗用原水，一般為 I. 4一2. 2 L/s · m2。
9.根據權利要求6所述的河道水凈化及水資源提供系統的工作方法，其特征在于液氯消毒時間控制在30min左右，余氯量不低于O. 5mg/L。
全文摘要
本發明公開了一種河道水凈化及水資源提供系統、其工作方法，該系統包括相連的混凝單元、沉淀池、砂濾池、超濾池、消毒池和儲水池。方法是河水流經引水渠，通過提升泵提升至第一混凝反應池，同時投加適量的高效混凝復合凈水劑，采用干粉投加方式，在此階段進行混凝，自流進入第二混凝沉淀池，再此進行二次混凝，形成大的絮凝體。在形成絮凝體后，自流進入斜管沉淀池沉淀后，出水進入砂濾池。在后續的工藝上增加超濾工藝段，超濾出水進入消毒池，通過液氯消毒，消毒后處理水進入儲水池，用作生產工藝用水。本技術主要是解決采用本工藝可以實現對河道水的凈化，達到中水回用要求，可以直接進行水資源的提供，為造紙印染等用水大戶節能減排。
文檔編號C02F9/04GK102730886SQ20121027014
公開日2012年10月17日 申請日期2012年8月1日 優先權日2012年8月1日
發明者周浩男 申請人:南京松本水處理技術有限公司