CN220579088U - 一种湖泊水源净水*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种湖泊水源净水***，包括原水净化***以及泥水处理***，原水净化***设置有取水头部和取水泵房，取水泵房的一侧设置有预处理单元、吸附单元和净滤单元，泥水处理***设置有排水池和污水处理站，净滤单元包括超滤膜车间和纳滤膜车间，吸附单元和超滤膜车间分别通过管路与排水池连接，纳滤膜车间通过管路和污水处理站连接，纳滤膜车间的另一侧连接有二级泵房。本实用新型设计紧凑，对水体净化处理效率高，同时保证对水体利用率高，可以在多个状态下进行切换，保证了用水的安全稳定。

Description

一种湖泊水源净水***

技术领域

本实用新型涉及水源处理技术领域，尤其是涉及一种湖泊水源净水***。

背景技术

饮用水水源地包括河流、湖泊、水库等，其中湖泊作为饮用水水源地，其原水水质通常具有三个明显特征：原水浊度低，有机物含量较高，藻类季节性爆发。传统净水方式对于湖泊水的处理效果不佳，低浊度水由于水中胶体杂质很少，不易通过传统絮凝沉淀方式去除；小分子有机物常规工艺去除难度大，往往需要采取氧化、活性炭吸附工艺等措施进行处理；藻类含量大的原水采用常用的沉淀法几乎没有什么效果，而且极易导致滤池堵塞、反冲洗频繁、水量损失大等问题，特别是高藻期常处于一年中的用水高峰季节，按质按量供水更加困难。除此之外，受到季节藻类及渔业养殖的现象，湖泊原水水质中通常存在藻毒素、农药残留、抗生素等有害污染物，常规工艺也难以去除。因此，在选择湖泊作为饮用水水源时，有效去除原水中的污染物，保障长期稳定提供合格用水存在一定困难。

实用新型内容

本实用新型提供了一种湖泊水源净水***，能够有效解决湖泊水源浊度低、有机物含量高、藻类爆发的问题，同时可解决藻毒素、农药残留、抗生素等有害污染物问题，保障出水水质长期稳定达标。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种湖泊水源净水***，包括原水净化***以及泥水处理***，原水净化***设置有取水头部和取水泵房，取水泵房的一侧设置有预处理单元、吸附单元和净滤单元，泥水处理***设置有排水池和污水处理站，净滤单元包括超滤膜车间和纳滤膜车间，吸附单元和超滤膜车间分别通过管路与排水池连接，纳滤膜车间通过管路和污水处理站连接，纳滤膜车间的另一侧连接有二级泵房。

优选的方案中，预处理单元包括预臭氧接触池、沉淀气浮池和后臭氧接触池，吸附单元包括活性炭池，后臭氧接触池通过管路和活性炭池连接，活性炭池通过管路和超滤膜车间连接。

优选的方案中，沉淀气浮池包括絮凝区、沉淀区和气浮区，气浮区一侧设置有第一超越管。

优选的方案中，在纳滤膜车间和二级泵房之间还设有清水池，清水池用于对净化后的水进行储存。

优选的方案中，在活性炭池和清水池之间设置有第二超越管，在超滤膜车间和清水池之间设置有第三超越管。

优选的方案中，在取水头部和取水泵房之间设置有缓冲池，缓冲池内设置有拦截组件。

优选的方案中，拦截组件和缓冲池插接，格栅上可拆卸的设置有磁铁。

优选的方案中，拦截组件包括间隔设置的格栅和拦藻帘，格栅距离取水头部较拦藻帘距离取水头部近。

优选的方案中，排水池一侧设置浓缩单元，浓缩单元一侧和回收池连接，回收池通过管路和预臭氧接触池连接，浓缩单元一侧设有平衡池和脱水机房。

优选的方案中，浓缩单元包括预浓缩池、排泥池和后浓缩池，预浓缩池和后浓缩池通过管路和回收池连接，沉淀气浮池通过管路和排泥池连接。

本实用新型的有益效果为：本方案设置的沉淀气浮工艺可应对低浊含藻水质,臭氧活性炭工艺可应对有机物含量较高的水质,超滤和纳滤的“双膜”联用工艺，不仅可防止臭氧活性炭生物泄露，对细菌、病毒有较好的去除效果,并且纳滤可以去除梁子湖原水中存在的抗生素、藻毒素等微量物质风险,大大的提高供水品质且水质稳定性高。

同时设置有多个超越管，可根据原水水质及***运行情况灵活调整运行模式：（1）当原水水质优良时，可直接接收活性炭滤池出水；（2）当原水受到一定污染，活性炭滤池难于去除微粒、细菌和病毒等颗粒物时，可将活性炭滤池的部分出水接入超滤膜车间处理，超滤膜车间的出水与活性炭滤池的出水在清水池进行混合，混合的配比以最终达到出水目标为准；（3）当原水受到无机盐污染物、农药、藻毒素等污染物污染，活性炭滤池及超滤膜车间联用无法完全去除时，可将超滤膜车间的部分出水接入纳滤膜车间处理，纳滤膜车间的出水与超滤膜车间的出水在清水池进行混合，混合的配比以最终达到出水目标为准；（4）若需要提供高标准饮用水，也可以将全部原水通过超滤膜车间和纳滤膜车间处理。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型的净水工艺示意图状态一；

图2是本实用新型的泥水处理工艺示意图；

图3是本实用新型的净水工艺示意图状态二。

图中：取水头部1；取水泵房2；预臭氧接触池3；沉淀气浮池4；后臭氧接触池5；活性炭池6；超滤膜车间7；纳滤膜车间8；清水池9；二级泵房10；排水池11；预浓缩池12；排泥池13；回收池14；后浓缩池15；平衡池16；脱水机房17；污水处理站18。

具体实施方式

如图1-2中，一种湖泊水源净水***，包括原水净化***以及泥水处理***，原水净化***设置有取水头部1和取水泵房2，取水泵房2的一侧设置有预处理单元、吸附单元和净滤单元，泥水处理***设置有排水池11和污水处理站18，净滤单元包括超滤膜车间7和纳滤膜车间8，吸附单元和超滤膜车间7分别通过管路与排水池11连接，纳滤膜车间8通过管路和污水处理站18连接，纳滤膜车间8的另一侧连接有二级泵房10。由此结构，以使得原水净化处理***各组件通过管道依次连接，每个组件出水通过管道进入下一个处理单元，通过原水净化***处理后的水在二级泵房10的作用下，输送至管网，提供洁净的饮用水，泥水处理***则将原水净化处理后的非饮用水进行二次利用，保证对水体的利用率高，节约水资源，对环境的保护作用强。

优选的，超滤膜车间7分别为预处理***、超滤装置主***、清洗***、中和***。预处理***设置离心泵和自清洗过滤器；超滤装置主***设置多个膜堆，膜堆由膜组件构成；清洗***包括物理清洗和化学清洗，清洗废水排至排水池11；中和***设置有中和池，清洗***的化学清洗废液排入中和池进行加药中和，中和废水排至排泥池12。超滤膜车间7主要通过超滤装置主***进行污染物的去除，超滤膜的截留分子量为5000～100000Daltons，对应的孔径小于0.01μm，超滤主要用于截留去除水中的悬浮物、胶体、微粒、细菌和病毒等颗粒物质。

优选的，纳滤膜车间8由进水***、纳滤膜过滤***、化学清洗***和产水***等组成，设置有泵房、纳滤膜间、加药间、配电间、控制室等。泵房内设置高压进水泵；纳滤膜间设置纳滤膜组，每个膜组控制阀门包括若干个气动开关阀门，空压机***为气动阀门提供动力；加药间内设阻垢剂加药设备、还原剂加药设备、非氧化性杀菌剂加药设备、盐酸加药设备等，加药间内同时设置一套化学清洗***，包括清洗剂加药***、化学清洗罐、化学清洗泵、保安过滤器等设备。

纳滤膜车间8根据进水水质情况，在纳滤膜***进水前端加入少量的阻垢剂和还原剂，进一步改善进水水质，然后经保安过滤器的过滤，进一步降低进水的浊度，从而最大限度地降低纳滤膜的污染情况以及延长其清洗周期。在纳滤膜***运行一段时间后，纳滤膜表面会发生一定程度的污染与堵塞，此时需要对其进行清洗，清洗药剂为盐酸和氢氧化钠，化学清洗后的废药液需要由化学清洗***排入中和***，经过中和***中和处理后排放至市政污水***。

纳滤膜对水中大部分无机离子有较强的去除作用，一些常规处理无法去除的无机盐类，如硝酸盐、硬度、氟化物、重金属盐类等，都可以通过纳滤去除，纳滤膜对无机离子的去除主要取决于膜对离子的电荷效应或道南效应，因此，纳滤膜对无机盐类的去除有选择性，它对多价离子的截留性能要大大高于低价离子，而且由于纳滤膜本身带一定的电荷（一般为负电），因此对阴离子和阳离子去除效果也不同。与超滤和微滤相比，纳滤可以去除大分子有机物（腐殖酸、消毒副产物等），由于大多数有机物都是可溶于水的中性物质，因此纳滤膜对有机物的去除主要取决于膜对有机物的筛分效应。纳滤膜对有机物的去除效果不但与有机物的分子量有关，还与有机物的带电性能、亲水或疏水性能、组成官能团有关。根据有关研究资料，纳滤膜可以去除水中的农药、内分泌干扰物以及其他天然有机物。

优选的方案中，预处理单元包括预臭氧接触池3、沉淀气浮池4和后臭氧接触池5，吸附单元包括活性炭池6，后臭氧接触池5通过管路和活性炭池6连接，活性炭池6通过管路和超滤膜车间7连接。由此结构，以使得取水泵房2通过管道将原水输送至预臭氧接触池3，预臭氧接触池3对水体进行预先的处理，便于后续后臭氧接触池5的处理效率高，效果更好，在预臭氧接触池3和后臭氧接触池5均设置臭氧投加器和臭氧扩散器，同时在隔池顶部设置臭氧尾气分解破坏器以消除臭氧尾气，避免对环境造成破坏，预臭氧接触池3主要通过臭氧的氧化作用，消除水中的铁、锰，去除色度、嗅味，杀死致病微生物，控制消毒副产物的行成。经过预臭氧接触池3的处理后的出水，再进入到沉淀气浮池4。活性炭池6内的活性炭滤层采用颗粒活性炭，活性炭滤层下设石英砂滤层和承托层，活性炭池6中间布置清水管、反冲洗水管及反冲洗气管等冲洗反冲洗设施，提高活性炭吸附的效率。

后臭氧接触池5中的臭氧能将大分子有机物氧化为中小分子类有机物，并为活性炭池6中的好氧微生物提供溶解氧，活性炭单元对小分子类有机物具有显著吸附作用，同时活性炭表面以及内部的微生物能将中小分子类有机物生物降解。后臭氧接触池5加活性炭池6的处理，能够有效去除水中有机物，尤其对生物易降解有机物的去除，能有效防止后续超滤和纳滤膜的生物污染，其作为超滤+纳滤***的前置处理流程，能够提高膜***寿命。

优选的方案中，沉淀气浮池4包括絮凝区、沉淀区和气浮区，气浮区一侧设置有第一超越管。絮凝区设置加氯和混凝剂投加装置，絮凝区池底设排泥管；沉淀区采用平流沉淀形式；气浮区设置桥式刮渣机，气浮区一侧设置超越管，沉淀区出水可以超越气浮区运行；气浮浮渣与沉淀区排泥进入排泥池13。

沉淀气浮池4主要通过絮凝区、沉淀区的絮凝及沉淀，去除水中较大悬浮颗粒物，其中的气浮区主要是通过水中气泡粘附水中悬浮物，使其浮于池面，用刮渣机刮除。气浮区的作用主要有3个方面：（1）高含藻水处理，高含藻水难以通过沉淀方法去除藻类，而气浮法由于水中气泡的存在，可以将水中处于悬浮状态藻类有效收集去除；（2）低浊水处理，低浊水由于水中胶体杂质很少，不易形成絮粒沉降，气浮工艺正是利用絮粒难沉的特点，将不利因素转变为有利因素，促使轻飘絮粒迅速上浮分离，同时气浮法由于依靠气泡的浮力，能大大减少低温水粘滞度带来的影响；（3）嗅味和有机物处理，在污染水源的处理中，沉淀法很难去除其色、嗅及某些有机杂质，采用气浮法，则由于其释放出来的大量微细气泡对水体产生曝气充氧作用，对水中臭味和色度的去除具有一定的作用，增加水中溶解氧，降低耗氧量，并产生气提作用，去除水中挥发性有机物。

沉淀气浮池4中的气浮区设置的第一超越管在水源水质情况较好发挥作用，此时絮凝区和沉淀区已经具有足够好的杂质去除效果时，沉淀区出水可以超越气浮区运行，以减少功耗，降低运行成本。沉淀气浮池4的出水进入后臭氧接触池5及活性炭滤池6处理。

优选的方案中，在纳滤膜车间8和二级泵房10之间还设有清水池9，清水池9用于对净化后的水进行储存。由此结构，以使得清水池9保证蓄水作用的同时，还可以调节制水量与供水量之间差额。

优选的方案中，在活性炭池6和清水池9之间设置有第二超越管，在超滤膜车间7和清水池9之间设置有第三超越管。

由于设置有多个第二超越管和第三超越管，清水池9用于接收活性炭滤池6、超滤膜车间7或纳滤膜车间8出水，因此可根据原水水质及***运行情况灵活调整运行模式：（1）当原水水质优良时，可直接接收活性炭滤池6出水；（2）当原水受到一定污染，活性炭滤池6难于去除微粒、细菌和病毒等颗粒物时，可将活性炭滤池6的部分出水接入超滤膜车间7处理，超滤膜车间7的出水与活性炭滤池6的出水在清水池9进行混合，混合的配比以最终达到出水目标为准；（3）当原水受到无机盐污染物、农药、藻毒素等污染物污染，活性炭滤池6及超滤膜车间7联用无法完全去除时，可将超滤膜车间7的部分出水接入纳滤膜车间8处理，纳滤膜车间8的出水与超滤膜车间7的出水在清水池9进行混合，混合的配比以最终达到出水目标为准；（4）若需要提供高标准饮用水，也可以将全部原水通过超滤膜车间7和纳滤膜车间8处理。

如图3中，优选的方案中，在取水头部1和取水泵房2之间设置有缓冲池，缓冲池内设置有拦截组件。拦截组件采用聚四氟乙烯制成，具有良好的支撑性，同时能避免由于采用铁质品造成的锈蚀进入水中的状况，拦截组件能较好的对上游的水进行初筛，降低后续***的工作强度，保证处理效率高，也避免较大的异物通过取水泵房2时对工作泵机设备造成损坏。

优选的方案中，拦截组件和缓冲池插接，格栅上可拆卸的设置有磁铁。由此结构，以使得可以根据需要定期对拦截组件进行清洁维护，保证拦截的状态稳定，同时磁铁能较好的吸附水体中的磁性杂质，使用便捷，维护成本低。

优选的方案中，拦截组件包括间隔设置的格栅和拦藻帘，格栅距离取水头部1较拦藻帘距离取水头部1近。由此结构，以使得格栅对较大的杂质进行拦截，拦藻帘对漂浮物和较小的杂质阻挡效果好，格栅和拦藻帘相互配合，整体的拦截效果更好保证。

优选的方案中，排水池11一侧设置浓缩单元，浓缩单元一侧和回收池14连接，回收池14通过管路和预臭氧接触池3连接，浓缩单元一侧设有平衡池16和脱水机房17。由此结构，以使得浓缩单元将排水池11中的水进行二次回收利用，将浓缩后的清水进行分离，然后回流到预臭氧接触池3中，保证预臭氧接触池3中的供水充分，平衡池16对水体进行再次处理，保证水体酸碱度，避免对环境造成破坏，脱水房17则将水体分离后得到泥饼，减少污染物的排放，便于后续处理。

优选的方案中，浓缩单元包括预浓缩池12、排泥池13和后浓缩池15，预浓缩池12和后浓缩池15通过管路和回收池14连接，沉淀气浮池4通过管路和排泥池13连接。由此结构，以使得整体的工艺更加稳定高效，预浓缩池12和后浓缩池15相互配合，将水更高效的利用，同时来自沉淀气浮池4中的水体也得到了二次利用，进一步提高了对水体的利用效率，节约资源。

根据水厂工艺流程，水厂生产废泥水主要有4种，分别为沉淀气浮泥渣、活性炭滤池反冲洗废水、超滤膜清洗废水、纳滤浓水。从节约水资源，降低水厂运行能耗出发，根据生产废水受污染情况及净水工艺方案进行分别处理：（1）超滤膜清洗废水和活性炭滤池反冲洗废水进入排水池11，通过预浓缩、浓缩处理以及脱水处理，最后泥饼外运，过程中形成的上清液进入回收池13回用；（2）沉淀气浮泥渣进入排泥池12，通过浓缩、脱水处理，最后泥饼外运，过程中形成的上清液进入回收池13回用；（3）纳滤浓水污水处理站17减量化处理后达标排放。

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种湖泊水源净水***，其特征是：包括原水净化***以及泥水处理***，原水净化***设置有取水头部（1）和取水泵房（2），取水泵房（2）的一侧设置有预处理单元、吸附单元和净滤单元，泥水处理***设置有排水池（11）和污水处理站（18），净滤单元包括超滤膜车间（7）和纳滤膜车间（8），吸附单元和超滤膜车间（7）分别通过管路与排水池（11）连接，纳滤膜车间（8）通过管路和污水处理站（18）连接，纳滤膜车间（8）的另一侧连接有二级泵房（10）。

2.根据权利要求1所述一种湖泊水源净水***，其特征是：预处理单元包括预臭氧接触池（3）、沉淀气浮池（4）和后臭氧接触池（5），吸附单元包括活性炭池（6），后臭氧接触池（5）通过管路和活性炭池（6）连接，活性炭池（6）通过管路和超滤膜车间（7）连接。

3.根据权利要求2所述一种湖泊水源净水***，其特征是：沉淀气浮池（4）包括絮凝区、沉淀区和气浮区，气浮区一侧设置有第一超越管。

4.根据权利要求2所述一种湖泊水源净水***，其特征是：在纳滤膜车间（8）和二级泵房（10）之间还设有清水池（9），清水池（9）用于对净化后的水进行储存。

5.根据权利要求4所述一种湖泊水源净水***，其特征是：在活性炭池（6）和清水池（9）之间设置有第二超越管，在超滤膜车间（7）和清水池（9）之间设置有第三超越管。

6.根据权利要求1所述一种湖泊水源净水***，其特征是：在取水头部（1）和取水泵房（2）之间设置有缓冲池，缓冲池内设置有拦截组件。

7.根据权利要求6所述一种湖泊水源净水***，其特征是：拦截组件和缓冲池插接，格栅上可拆卸的设置有磁铁。

8.根据权利要求7所述一种湖泊水源净水***，其特征是：拦截组件包括间隔设置的格栅和拦藻帘，格栅距离取水头部（1）较拦藻帘距离取水头部（1）近。

9.根据权利要求1所述一种湖泊水源净水***，其特征是：排水池（11）一侧设置浓缩单元，浓缩单元一侧和回收池（14）连接，回收池（14）通过管路和预臭氧接触池（3）连接，浓缩单元一侧设有平衡池（16）和脱水机房（17）。

10.根据权利要求9所述一种湖泊水源净水***，其特征是：浓缩单元包括预浓缩池（12）、排泥池（13）和后浓缩池（15），预浓缩池（12）和后浓缩池（15）通过管路和回收池（14）连接，沉淀气浮池（4）通过管路和排泥池（13）连接。