一種污水廠尾水預(yù)涂膜深度處理及回用的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種污水廠尾水預(yù)涂膜深度處理及回用的方法，首先將尾水送入調(diào)節(jié)池均質(zhì)，再經(jīng)過(guò)砂濾器；含預(yù)涂膜材料溶液和砂濾出水一同通過(guò)超濾膜，在超濾膜表面有效形成動(dòng)態(tài)膜，超濾膜濃水回流到調(diào)節(jié)池，出水進(jìn)入中間水池；中間水池的部分水定期通過(guò)泵對(duì)超濾膜進(jìn)行反沖洗，使預(yù)涂膜自動(dòng)脫落，涂膜材料沉淀回用到預(yù)涂膜材料加藥裝置反復(fù)利用，降低運(yùn)行成本；中間水池的水進(jìn)入到反滲透膜處理，反滲透膜淡水作為園區(qū)工業(yè)用水回用，濃水經(jīng)過(guò)電化學(xué)反應(yīng)器處理，出水達(dá)標(biāo)排放。本預(yù)涂膜法超濾反洗頻率低，可提高超濾膜的產(chǎn)水率；并能形成松散、孔隙較大的濾餅層，有效緩解膜通量的下降速度，強(qiáng)化膜的抗污染能力，同時(shí)提高膜對(duì)水質(zhì)指標(biāo)的去除效果。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種污水廠尾水預(yù)涂膜深度處理及回用的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于污水深度處理及回用工程領(lǐng)域，涉及一種工業(yè)園污水廠尾水深度處理及回用的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]日益緊張的水資源緊缺和水環(huán)境污染問(wèn)題，已經(jīng)引起國(guó)內(nèi)外高度重視。工業(yè)污水再生利用是緩解水資源緊缺狀況，減輕水體污染程度、改善生態(tài)環(huán)境的有效途徑，如何合理有效的對(duì)園區(qū)內(nèi)污水資源進(jìn)行綜合利用，已成為解決園區(qū)水資源利用和水環(huán)境污染問(wèn)題的關(guān)鍵。工業(yè)園區(qū)污水廠尾水主要水質(zhì)指標(biāo)如有機(jī)物、氨氮、鹽分等不能滿(mǎn)足回用標(biāo)準(zhǔn)，需要進(jìn)一步深度處理。而膜分離技術(shù)在世界范圍內(nèi)受到高度重視，其最大優(yōu)點(diǎn)就是分離效率高、產(chǎn)水能回用于生產(chǎn)過(guò)程。但膜污染已經(jīng)成為限制膜分離技術(shù)進(jìn)一步應(yīng)用的瓶頸問(wèn)題。
[0003]雙膜法是指超濾膜(UF)和反滲透膜(RO)相結(jié)合的一種水處理方法，盡管雙膜法具有較多的優(yōu)勢(shì)，但在實(shí)際運(yùn)行中仍存在這些問(wèn)題，主要表現(xiàn)在如何控制膜污染，從而提高膜通量，以獲得較長(zhǎng)的膜壽命。超濾膜可以減少后續(xù)反滲透膜的污染，但超濾膜經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的運(yùn)行，膜表面都會(huì)截流部分有機(jī)物、病毒、細(xì)菌、藻類(lèi)等物質(zhì)，即超濾膜也會(huì)不可避免的受到污染。在運(yùn)行中需要對(duì)超濾進(jìn)行定期的反洗，可以帶走膜表面的部分截留物，延緩膜通量的衰減，反洗頻率一般為每20分鐘到60分鐘一次，每次反洗時(shí)間為20秒到80秒，而高頻率的反洗會(huì)明顯減少超濾膜的產(chǎn)水率。另外，膜濃水具有含鹽量較高，可生化性差的特點(diǎn)，處理相對(duì)困難。因此，如何有效回收膜反洗水和膜濃水也是膜技術(shù)在污水深度處理應(yīng)用中必須要解決的一個(gè)問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中工業(yè)園污水廠尾水雙膜深度處理及回用方法中存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種污水廠尾水預(yù)涂膜深度處理及回用的方法。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種污水廠尾水預(yù)涂膜深度處理及回用的方法，其包括以下步驟:
(O首先將尾水送入調(diào)節(jié)池均質(zhì)；
(2)再經(jīng)過(guò)砂濾器，去除廢水中較大顆粒的懸浮雜質(zhì)；
(3)預(yù)涂膜材料通過(guò)涂膜材料加藥裝置加入砂濾器出水中，含預(yù)涂膜材料溶液的砂濾器出水通過(guò)超濾膜，在超濾膜表面形成動(dòng)態(tài)預(yù)涂層，超濾膜濃水回流到調(diào)節(jié)池，出水進(jìn)入中間水池；
(4)中間水池的水進(jìn)入到反滲透膜處理，反滲透膜淡水回用，濃水進(jìn)入到濃水池；
(5)濃水池水再經(jīng)過(guò)電化學(xué)反應(yīng)器處理，出水達(dá)標(biāo)排放。
[0006] 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在步驟(3)和(4)之間還包括反沖洗步驟，即，中間水池的部分水定期通過(guò)泵對(duì)超濾膜進(jìn)行反沖洗，使預(yù)涂層自動(dòng)脫落，被反洗水帶出，進(jìn)入到涂膜材料沉淀池，涂膜材料沉淀池中的涂膜材料沉淀回用到涂膜材料加藥裝置反復(fù)利用，涂膜材料沉淀池上清液進(jìn)入到濃水池。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的超濾膜為中空纖維膜，膜組件前設(shè)置精密過(guò)濾器，過(guò)濾精度5~40Mm。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的超濾膜濃水回流，回流比為3%~8%。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的涂膜材料加藥裝置中，預(yù)涂膜材料為沸石粉和/或硅藻土和/或活性炭，粒徑為400~2000目，加藥量為50~400 mg/L。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的超濾膜反洗，反洗頻率為每I小時(shí)到3小時(shí)一次，每次反洗時(shí)間為20秒到80秒，反洗流量為超濾進(jìn)水流量的1.5倍到3.0倍。
[0011]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的涂膜材料沉淀池分為反應(yīng)區(qū)和沉淀區(qū)，反應(yīng)區(qū)內(nèi)加入聚丙烯酰胺絮凝劑，加藥量為0.5 mg/L。
[0012]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的電化學(xué)反應(yīng)器為二維電極或三維電極電催化反應(yīng)裝置，調(diào)節(jié)電流密度為5~50mA/cm2，電解停留時(shí)間30-90分鐘。
[0013]本發(fā)明的有益效果:
采用本發(fā)明預(yù)涂膜的方法，能在超濾膜表面形成有效的“保護(hù)層”，以截留沉積在膜表面的污染物，減輕污染物和膜的直接接 觸。通過(guò)涂膜材料沉淀池對(duì)預(yù)涂膜超濾反洗水進(jìn)行固液分離，涂膜材料循環(huán)回收于預(yù)涂膜材料加藥裝置中，并再次利用于預(yù)涂膜超濾體系中，可有效回收涂膜材料，實(shí)現(xiàn)反洗水的資源化利用，降低運(yùn)行成本。
[0014]本預(yù)涂膜法超濾反洗頻率低，可提高超濾膜的產(chǎn)水率；并能形成松散、孔隙較大的濾餅層，相對(duì)疏松，可吸附部分有機(jī)物和無(wú)機(jī)鹽，且易被反沖洗，有效緩解超濾膜通量的下降速度，延緩膜的污染，強(qiáng)化膜的抗污染能力，膜通量下降速率減緩30%以上，同時(shí)提高超濾膜對(duì)水質(zhì)指標(biāo)的去除效果，COD、TN和UV254的去除率提高25%以上，后續(xù)反滲透膜通量下降速率減緩15%以上。膜反洗水和膜濃水含鹽量較高，導(dǎo)電性好，電化學(xué)氧化可以在較低的電壓下實(shí)現(xiàn)較高的電流密度，有助于氧化效率的提高，可有效處理膜反洗水和膜濃水。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖；
圖2為新鮮超濾膜的SEM圖；
圖3為預(yù)涂超濾膜的SEM圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0017]本發(fā)明一種工業(yè)園污水廠尾水預(yù)涂膜深度處理及回用的方法的流程如圖1所示，其步驟為:
首先將二級(jí)生化處理后的尾水送入調(diào)節(jié)池均質(zhì)，再經(jīng)過(guò)石英砂過(guò)濾器，去除廢水中較大顆粒的懸浮雜質(zhì)；預(yù)涂膜材料通過(guò)加藥裝置加入，含預(yù)涂膜材料溶液和砂濾出水一同通過(guò)超濾膜，在超濾膜表面有效形成動(dòng)態(tài)膜，超濾膜濃水回流到調(diào)節(jié)池，出水進(jìn)入中間水池；中間水池的部分水定期通過(guò)泵對(duì)超濾膜進(jìn)行反沖洗，使預(yù)涂膜自動(dòng)脫落，被反洗水帶出，進(jìn)入到涂膜材料沉淀池，涂膜材料沉淀回用到預(yù)涂膜材料加藥裝置反復(fù)利用，沉淀池上清液進(jìn)入到濃水池；中間水池的水進(jìn)入到反滲透膜處理，反滲透膜淡水作為園區(qū)工藝用水回用，濃水進(jìn)入到濃水池；濃水池水再經(jīng)過(guò)電化學(xué)反應(yīng)器處理，出水達(dá)標(biāo)排放。
[0018]其中，超濾膜為中空纖維膜，膜組件前設(shè)置精密過(guò)濾器，過(guò)濾精度5~40Mffl。新鮮超濾膜和預(yù)涂超濾膜的結(jié)構(gòu)分別如圖2和圖3所示。
[0019]其中，超濾膜濃水回流，回流比為3%~8%。
[0020]其中，加藥裝置中，預(yù)涂膜材料為沸石粉、硅藻土或活性炭，粒徑為400-2000目，加藥量為50~400 mg/L ο
[0021]其中，超濾膜反洗，反洗頻率為每I小時(shí)到3小時(shí)一次，每次反洗時(shí)間為20秒到80秒，反洗流量為超濾進(jìn)水流量的1.5倍到3.0倍。
[0022]其中，涂膜材料沉淀池分為反應(yīng)區(qū)和沉淀區(qū)，反應(yīng)區(qū)內(nèi)加入聚丙烯酰胺絮凝劑，加藥量為 0.5^3 mg/L ο
[0023]其中，電化學(xué)反應(yīng)器為二維電極或三維電極電催化反應(yīng)裝置，調(diào)節(jié)電流密度為5~50mA/cm2，電解停留時(shí)間30~90分鐘。
[0024]下面以本發(fā)明的方法對(duì)某工業(yè)園污水處理廠尾水處理的三種情況作為實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0025]實(shí)施案例1:
某工業(yè)園污水處 理廠尾水，水質(zhì)特征如下:COD 55 mg/L，TN 17.3 mg/L, UV254 0.232cnT1，濁度2.6，電導(dǎo)率561(^s/cm。尾水預(yù)涂膜深度處理及回用具體工藝流程如圖1所示，首先將二級(jí)生化處理后的尾水送入調(diào)節(jié)池均質(zhì)，再經(jīng)過(guò)石英砂過(guò)濾器，去除廢水中較大顆粒的懸浮雜質(zhì)；沸石粉作為預(yù)涂膜材料通過(guò)加藥裝置加入，粒徑為2000目，加藥量為200 mg/L，含預(yù)涂膜材料溶液和砂濾出水一同通過(guò)超濾膜，超濾膜為中空纖維膜，膜組件前設(shè)置過(guò)濾精度為IOMffl的精密過(guò)濾器，超濾膜濃水回流到調(diào)節(jié)池，回流比為5%，出水進(jìn)入中間水池；中間水池的部分水定期通過(guò)泵對(duì)超濾膜進(jìn)行反沖洗，反洗頻率為每2小時(shí)一次，每次反洗時(shí)間為50秒，反洗流量為超濾進(jìn)水流量的2倍，反洗水進(jìn)入到涂膜材料沉淀池，在反應(yīng)區(qū)內(nèi)加入聚丙烯酰胺絮凝劑，加藥量為2mg/L，通過(guò)沉淀區(qū)涂膜材料沉淀后回用到預(yù)涂膜材料加藥裝置反復(fù)利用，沉淀池上清液進(jìn)入到濃水池；中間水池的水進(jìn)入到反滲透膜處理，反滲透膜淡水作為園區(qū)工藝用水回用，濃水進(jìn)入到濃水池；濃水池水再經(jīng)過(guò)二維電極電化學(xué)反應(yīng)器處理，調(diào)節(jié)電流密度為20mA/cm2，電解停留時(shí)間45分鐘，出水達(dá)標(biāo)排放(GB 18918-2002一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn))。與不加入預(yù)涂膜材料的相同工藝參數(shù)下，此預(yù)涂膜深度處理及回用方法，使得超濾膜通量下降速率減緩45%，同時(shí)提高超濾膜對(duì)水質(zhì)指標(biāo)的去除效果，COD、TN和UV254的去除率分別提高33%，30%和31%，后續(xù)反滲透膜通量下降速率減緩20%。主要污染物去除效率見(jiàn)表1。
[0026]表1工藝單元去除效率表
【權(quán)利要求】
1.一種污水廠尾水預(yù)涂膜深度處理及回用的方法，其包括以下步驟: (1)首先將尾水送入調(diào)節(jié)池均質(zhì)； (2)再經(jīng)過(guò)砂濾器，去除廢水中較大顆粒的懸浮雜質(zhì)； (3)預(yù)涂膜材料通過(guò)涂膜材料加藥裝置加入砂濾器出水中，含預(yù)涂膜材料溶液的砂濾器出水通過(guò)超濾膜，在超濾膜表面形成動(dòng)態(tài)預(yù)涂層，超濾膜濃水回流到調(diào)節(jié)池，出水進(jìn)入中間水池； (4)中間水池的水進(jìn)入到反滲透膜處理，反滲透膜淡水回用，濃水進(jìn)入到濃水池； (5)濃水池水再經(jīng)過(guò)電化學(xué)反應(yīng)器處理，出水達(dá)標(biāo)排放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種污水廠尾水預(yù)涂膜深度處理及回用的方法，其特征在于:在步驟(3)和(4)之間還包括反沖洗步驟，即，中間水池的部分水定期通過(guò)泵對(duì)超濾膜進(jìn)行反沖洗，使預(yù)涂層自動(dòng)脫落，被反洗水帶出，進(jìn)入到涂膜材料沉淀池，涂膜材料沉淀池中的涂膜材料沉淀回用到涂膜材料加藥裝置反復(fù)利用，涂膜材料沉淀池上清液進(jìn)入到濃水池。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種污水廠尾水預(yù)涂膜深度處理及回用的方法，其特征在于:所述的超濾膜為中空纖維膜，膜組件前設(shè)置精密過(guò)濾器，過(guò)濾精度5~40Mffl。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種污水廠尾水預(yù)涂膜深度處理及回用的方法，其特征在于:所述的超濾膜濃水回流，回流比為3%~8%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種污水廠尾水預(yù)涂膜深度處理及回用的方法，其特征在于:所述的涂膜材料加藥裝置中，預(yù)涂膜材料為沸石粉和/或硅藻土和/或活性炭，粒徑為400~2000目，加藥量為50~400 mg/L。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種污水廠尾水預(yù)涂膜深度處理及回用的方法，其特征在于:所述的超濾膜反洗，反洗頻率為每I小時(shí)到3小時(shí)一次，每次反洗時(shí)間為20秒到80秒，反洗流量為超濾進(jìn)水流量的1.5倍到3.0倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種污水廠尾水預(yù)涂膜深度處理及回用的方法，其特征在于:所述的涂膜材料沉淀池分為反應(yīng)區(qū)和沉淀區(qū)，反應(yīng)區(qū)內(nèi)加入聚丙烯酰胺絮凝劑，加藥量為 0.5 ~3 mg/L ο
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種污水廠尾水預(yù)涂膜深度處理及回用的方法，其特征在于:所述的電化學(xué)反應(yīng)器為二維電極或三維電極電催化反應(yīng)裝置，調(diào)節(jié)電流密度為5~50mA/cm2，電解停留時(shí)間30~90分鐘。
【文檔編號(hào)】C02F1/44GK103964619SQ201410220714
【公開(kāi)日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月23日
【發(fā)明者】涂勇, 陳勇, 白永剛, 唐敏, 劉偉京, 吳海鎖 申請(qǐng)人:江蘇省環(huán)境科學(xué)研究院