压一种过滤多种水源成直饮水的方法

本发明公开了一种过滤多种水源成直饮水的方法，它是根据水体净化原理，在常规水处理工艺流程前面增加一级生物净化制水单元，不用臭氧不用氯消毒，靠水中群集微生物的新陈代谢作用去除水中对人体有害污染物，用这种方法制造的净水装置，结构简单，运行可靠，制水成本低，制出来的净水能让广大农村、乡镇人口喝得起、用得起；本发明通过下述技术方案予以实现：将公开的生物净化制水单元和其常规净水处理单元，设计、制作标准的组合滤芯模块，按照净水处理工艺顺序，把上述组合滤芯模块，自上而下相扣成塔形净水装置，对不同水源、对不同客户要求，只要根据当地的水质情况，更换不同工艺组合滤芯的模块，过滤多种水源成直饮水。

前序部分：一种过滤多种水源成直饮水的方法，包括生物净化净水工艺(7)、预处理净水工艺(8)、膜处理净水工艺(10)、功能处理净水工艺(13)、终端处理净水工艺(16)，以及这些净水工艺相组合的整体工艺；其中预处理净水工艺(8)，膜处理净水工艺(10)、功能处理净水工艺(13)、终端处理净水工艺(16)为饮用水的常规处理工艺，所述生物净化净水工艺(7)是在常规净水处理工艺前面，增加的一级生物净化处理工艺(7)，该生物净化处理工艺(7)不用投加混凝剂，不用臭氧，不用氯消毒，借助群集微生物的新陈代谢作用可去除原料水中的大颗粒、大胶体、悬浮物、细菌、病毒、隐孢子虫原虫、蓝藻的毒素，还可去除常规处理方法不能有效去除的可生物降解的有机物，人工合成的有机物，氨氮，铁和锰；所述预处理净水工艺(8)主要是采用投加混凝剂的方法，即向水中投加混凝剂或絮凝剂以破坏水中胶体的稳定性，使水中的胶体和悬浮物絮凝成较大的絮凝体，以便从水中分离出来，达到水质净化的目的；所述混凝处理工艺分为混合、反应、沉淀三个过程，现代水处理工艺大部分把这三个工序合在一起，放在澄清器中完成，是一种经典的水处理工艺，应用很普遍；由于饮用水水源有机污染严重，水源中存在的有机物对胶体具有保护作用，使给水处理增加一定难度，另外水中有毒的有机物也难以降解，具有生物积累性和三致作用，为了降低水中有机物和消毒副产物，美国环境保护局(EPA)、日本和我国，都用加大混凝剂的方法来解决，国内外的专家都认为，水中有机物主要靠吸附、沉淀得以去除，这种方法称为强化混凝技术；但是，在水中投加混凝剂促使混浊物沉淀，与混凝剂没有反应的成分，比如异味的物质也能流到下一级，又因为水中有异味，所以必须添加活性炭除味设备；由于添加混凝剂不能去除细菌和病毒，所以必须投加氯来杀菌，氯在水中又产生消毒副产物，是一种致癌物质，所以必须又要加强投加混凝剂，是一种典型的恶性循环；另外常规饮水处理使用的活性炭，属于一种非极性吸附剂，可以吸附去除水中的有机物、色、嗅、味，但是活性炭也是细菌繁殖的大温床；所述的膜处理净水工艺(10)是常规净水处理工艺的深度处理技术，膜处理技术是指利用人工合成的高分子或无机材料制成的膜，是利用压力差为推动力可以把预去除的成分分离出去的方法，膜过滤技术已脱离了化学处理范畴，转入到物理固液处理领域，免除了化学处理产生的危害；膜过滤一般可分为：微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)、反渗透(RO)；所述微滤可去除0.1?10微米的悬浮物、细菌，操作压力0.01?0.2MPa；所述超滤可去除0.01?0.1微米的胶体、细菌和病毒，操作压力0.2?0.4MPa；所述纳滤是一种特殊的膜，膜的表面带负电，可以去除任何大于1纳米的物质，纳滤在去除水中污染物的同时，也保留了水中对人体有益的成分和微量元素，在饮水工艺中广泛应用；所述反渗透，孔径小于1纳米，一般用来海水淡化，苦咸水脱盐，不推荐用于饮水净化，因为反渗透膜操作压力较高(能耗大)，水的回收率低，还有一个主要缺点是，反渗透膜在去除水中污染物的同时，也将水中有益的人体健康的矿物质和微量元素全部去除；所述功能处理净水工艺(13)是常规净水处理工艺中的附加功能处理技术，采用的方法有：PH调节、矿化(如麦饭石、木鱼石、碧玺、氟石…)过滤、磁化、电磁化…，以获得饮水的特殊附加功能(如活性化、弱碱性化、小分子团小、能量化…)；所述终端处理净水工艺(16)，是净水常规处理工艺中最重要的组成部分，这部分主要是消毒技术；饮用水消毒的目的是杀灭水中对人体健康有害的微生物，包括细菌、病毒、原生动物的孢囊…，以防止通过饮水传染疾病(包括霍乱、伤寒、痢疾…)，饮用水采用的消毒方法一般为：液氯(CL2)消毒、二氧化氯(CLO2)消毒、臭氧(O3)消毒、紫外线消毒；在消毒过程中往往会产生具有毒性和“三致”效应的消毒副产物，所以氯和臭氧消毒一定要控制消毒副产物的浓度，对于氯消毒，饮用水水质主要控制三氯甲烷(THMs)，臭氧消毒副产物主要控制溴酸盐和甲醛…，但是臭氧消毒副产物还有一部分不能被常规处理去除，因此臭氧消毒只能用于工业用水，不能用于饮用水消毒；目前，饮用水处理面临主要问题是：有机污染物、消毒副产物、水质稳定性；常规净水处理工艺对总有机碳(TOC)的去除率为30％，对病毒的去除率为55％，过滤后的水中贾第虫和隐孢子虫检出率分别为20％和29.3％，再加上供输配系统二次污染，严重威胁着人们的饮水安全；将生物净化处理单元(7)和后续常规的预处理单元(8)、膜处理单元(10)、功能处理单元(13)、终端处理单元(16)相结合的组合处理工艺，将会解决上述饮用水处理面临的问题；这种组合的整体工艺将在饮用水净化领域和传统净水工艺，现难以满足现代人们要求，具有重大意义；特征部分：研究水源生物净化处理技术最早的国家是法国，后来美国、日本、英国、德国和中国的科研所相继开展水源的生物净化处理的各种研究，并取得了一些应用成果；水源生物净化处理技术，就是根据水体生态系统中的微生物群(包括异养菌、自养菌、原生动物…)具有物质循环和能量流动的内在联系，为了维持水体生态平衡，水体中的微生物群通过自身的新陈代谢作用(异化作用和同化作用)来维持水体生态平衡，去除常规处理方法不能有效去除的污染物，包括可生物降解的有机物，人工合成的有机物、氨氮、亚硝酸盐、铁和锰；生物净化起主导作用的是细菌，根据菌类合成代谢过程中能量和碳的来源不同，细菌又可分为异养菌和自养菌；其中异养菌是靠水中有机物被氧化所产生的化学能进行代谢，需要有机物作为合成自身菌体碳源的一类菌，水中含氮的有机物(蛋白质)在异养菌产生的蛋白酶作用下进行水解，生成多肽和二肽，然后由肽酶进一步水解生成氨基酸，氨基酸为异养菌吸收，在异养菌体内以脱氨的方式继续被降解，生成相应的有机酸，这个过程需水中要有充足的溶解氧，水面要有充足的光照，而另一种自养菌是利用水中二氧化碳或碳酸盐为碳源、利用铵盐或硝酸盐为碳源来合成自身菌的菌类，硝化细菌是典型的自养型细菌，可长期在生物净化滤料中形成的生物膜生长，通过硝化过程可有效地去除氨氮，把氨氮转化为硝酸盐氮；所述的一种过滤多种水源成直饮水的方法，其特征在于：在常规净水工艺前面增加的生物净化处理工艺(7)；在生物净化模块较小的空间里，营造一个包括以进水口(2)、呼吸口(35)、透明塔盖(34)、日光灯(1)、沉淀槽(3)、沉淀槽溢流口(32)、生物净化槽(6)、载体填料、填料上形成的生物膜、水体中要培养的微生物为一体的生态平衡系统；所述净水模块是由共一个同心圆组成的二个不锈钢圆筒，模块内桶(5)下部装有载体填料，内桶上部装有沉淀槽(3)，沉淀槽(3)上部装有包括呼吸口(35)和日光灯(1)的塔盖(34)，模块外桶(4)可以安装其他部件；所述进水口(2)装在沉淀槽(3)上部；所述呼吸口(35)，共计6个直径为12毫米的圆孔，等距安装在塔盖(34)上端；所述塔盖(34)是一种透明的玻璃钢压制而成，在白天可以引入阳光照射水面，为水中微生物制造光合作用工艺条件；所述日光灯(1)，在晚上可照射水面，同样为水中微生物创造光合作用工艺条件；所述的日光灯(1)，共计4盏5瓦日光灯，等距安装在塔盖(34)下端，日光灯(1)到照射的水面距离为30厘米，光照强度为1400?1500LUX(勒克斯)，日光灯(1)电源为交流220伏50赫兹；所述沉淀槽(3)，填料为粗河沙，采用自然重力沉淀方法使水浊度降到理想值；粗河沙直径为2?3毫米，所述粗沙层高，距所述的沉淀槽溢流口(32)6?8厘米；所述沉淀槽溢流口，当沉淀槽中水面超过溢流口时，水会自动溢流曝气给水中增加溶解氧；所述水中溶解氧为7.0?7.6mg/L；所述生物净化填料：细沙、生物陶瓷颗粒、活性炭颗粒，颗粒度分别为0.25?0.35毫米，2?4毫米，3?5毫米；所述原料水的水温为8?35℃；其特征还在于：所述的常规处理净水工艺单元：预处理净水工艺(8)、膜处理净水工艺(10)、功能处理净水工艺(13)、终端处理净水工艺(16)设计制成了与生物净化工艺具有相同的连接部位形状、相同的尺寸、相同的尺寸配合，可以互换的配套的组合滤芯模块；所述生物净化工艺(7)，根据水源水质不同与终端处理工艺(16)相组合，过滤多种水源成直饮水；所述生物净化工艺(7)，根据水源水质不同与膜处理净水工艺(10)相组合，过滤多种水源成直饮水；所述生物净化工艺(7)，根据水源水质不同与膜处理净水工艺(10)、终端处理净水工艺(16)相组合，过滤多种水源成直饮水；所述生物净化工艺(7)，根据水源水质不同与功能处理净水工艺(13)、终端处理净水工艺(16)相组合，过滤多种水源成直饮水；所述生物净化工艺(7)，根据水源水质不同与预处理净水工艺(8)、膜处理净水工艺(10)、功能处理净水工艺(13)、终端处理净水工艺(16)相组合成整体净水工艺，过滤多种水源成直饮水。