无动力净水系统及其应用、水处理方法与流程

本发明涉及水处理，尤其是涉及一种无动力净水系统及其应用、水处理方法。

背景技术：

1、超滤膜具有过滤精度高、出水水质好等优点，目前已在各个领域广泛应用，如水处理、食品、能源、电子、医药、化工等领域。然而，超滤膜在运行过程中污染物会在膜表面累积，并影响其过滤性能。因此会采用大气量曝气冲刷、间歇性的停止产水、间隙性的反洗来控制膜污染，而要实现上述功能需配备风机、泵、阀、自动控制系统等。这会导致前期设备投入成本高、后期泵阀易损坏维护困难、运行能耗高等问题。超滤膜可有效解决目前农村饮用水安全问题，但偏远农村的制水点普遍存在用电困难、无专业人员维护等问题。因此急需一种低投资、易维护、无电驱动、抗污染能力强的超滤膜净水系统。

2、有鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明第一的目的在于提供一种无动力净水系统，以解决上述问题。

2、本发明第二的目的在于提供上述无动力净水系统在农村水处理中的应用。

3、本发明第三的目的在于提供一种水处理方法。

4、为了实现以上目的，特采用以下技术方案：

5、第一方面，本发明提供了一种无动力净水系统，沿水处理方向，包括依次连通的射流器、膜组件、产水箱；

6、所述射流器与膜组件的进水口管道连通，用于将空气引入待处理水中形成气固液混合液；

7、所述膜组件为密闭容器，底部设置有进水口和浓水口，进水口用于气固液混合液的流入，浓水口用于浓水的持续排出；顶部设置有产水口和气体引出管，气体引出管两端开口，一端与膜组件的内部连通，另一端连通大气，用于膜组件内部气体的排出；从进水口至产水口，膜组件内部依次设置有脉冲曝气装置和膜过滤装置；所述脉冲曝气装置用于收集从进水口流入的气固液混合液中的气体，并将收集的气体进行周期性的曝气冲刷膜过滤装置；所述膜过滤装置与产水口连通，用于过滤待处理水，并将过滤后得到的净化水从产水口排出；

8、所述产水箱与膜组件的产水口连通，用于收集从产水口排出的净化水；

9、所述产水箱的位置高于膜组件的产水口，所述气体引出管的排气口的高度高于产水箱；所述无动力净水系统运行时，所述气体引出管内水的体积小于脉冲曝气装置每次的曝气量。

10、作为进一步技术方案，所述膜过滤装置包括中空纤维膜。

11、作为进一步技术方案，所述中空纤维膜一端封堵形成自由端，另一端与产水口连通。

12、作为进一步技术方案，所述膜组件至少为1个。

13、作为进一步技术方案，所述产水箱包括反洗水箱和清水水箱；

14、所述反洗水箱与膜组件的产水口连通，用于收集从产水口排出的净化水；反洗水箱的位置高于膜组件的产水口；

15、所述清水水箱与反洗水箱管道连通，用于收集来源于反洗水箱的净化水。

16、作为进一步技术方案，所述反洗水箱密闭；

17、所述清水水箱中设置有液位浮球阀，用于调节清水水箱与反洗水箱之间管道的开闭。

18、第二方面，本发明提供了上述无动力净水系统在农村水处理中的应用。

19、第三方面，本发明提供了一种水处理方法将待处理水采用所述的无动力净水系统进行处理。

20、作为进一步技术方案，包括以下步骤：

21、a.运行阶段：气固液混合液从膜组件的进水口流入，在进水口和脉冲曝气装置之间进行三项分离；固体物质自然沉降至浓水口，从浓水口排出；气体收集至脉冲曝气装置中；液体从脉冲曝气装置外溢出，经膜过滤装置处理后从产水口排出，并收集于产水箱中；

22、b.曝气阶段：脉冲曝气装置中的气体收集满后，瞬间释放，周期性曝气冲刷膜过滤装置；

23、c.反洗阶段：从脉冲曝气装置释放的气体移动至膜组件的顶部并从气体引出管排出，气体引出管内的水往下流动或被冲出管外，使得膜组件内的压力降低，致使产水箱中的净化水回流，反洗膜过滤装置。

24、作为进一步技术方案，所述浓水口的流速小于等于进水口的流速。

25、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

26、1.结构简单，无需电力作为动力源，运行成本低；

27、2.无需电动或气动阀门控制，减少了零件损坏的概率，运行维护更简单，寿命更长；

28、3.无需额外的风机供气即实现了大气泡冲刷，对膜表面进行有效冲刷；

29、4.通过脉冲曝气装置和气体引出管的配合实现对膜过滤装置的反洗，且反冲洗频率高。

技术特征：

1.一种无动力净水系统，其特征在于，沿水处理方向，包括依次连通的射流器(1)、膜组件(2)、产水箱；

2.根据权利要求1所述的无动力净水系统，其特征在于，所述膜过滤装置(26)包括中空纤维膜。

3.根据权利要求2所述的无动力净水系统，其特征在于，所述中空纤维膜一端封堵形成自由端，另一端与产水口(23)连通。

4.根据权利要求1所述的无动力净水系统，其特征在于，所述膜组件(2)至少为1个。

5.根据权利要求1所述的无动力净水系统，其特征在于，所述产水箱包括反洗水箱(31)和清水水箱(32)；

6.根据权利要求5所述的无动力净水系统，其特征在于，所述反洗水箱(31)密闭；

7.权利要求1-6任一项所述的无动力净水系统在农村水处理中的应用。

8.一种水处理方法，其特征在于，将待处理水采用权利要求1-6任一项所述的无动力净水系统进行处理。

9.根据权利要求8所述的水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求8所述的水处理方法，其特征在于，所述浓水口(22)的流速小于等于进水口(21)的流速。

技术总结本发明提供了一种无动力净水系统及其应用、水处理方法，涉及水处理技术领域。该无动力净水系统，结构简单，无需电力作为动力源，运行成本低；无需电动或气动阀门控制，减少了零件损坏的概率，运行维护更简单，寿命更长；无需额外的风机供气即可实现对膜表面的有效冲刷；通过脉冲曝气装置和气体引出管的配合实现对膜过滤装置的反洗，且反冲洗频率高。技术研发人员：徐山田,张立君,殷元达,董文龙,吴降麟,华斌受保护的技术使用者：浙江开创环保科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10