[發明專利]一種添加磁性鐵氧體粉末減緩膜污染的方法

無效

• 申請號: 200810234974.0
• 申請日: 2008-11-05
• 公開（公告）號: CN101397168A
• 公開（公告）日: 2009-04-01
• 發明（設計）人: 吳春篤;趙如金;儲金宇
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12;C02F1/48
• 代理公司: 南京知識律師事務所
• 代理人: 盧亞麗

技術領域

本發明涉及膜生物反應器中膜污染的控制方法，屬于膜生物反應器及水處理技術領域。

背景技術

水是人類社會賴以生存和發展的最重要物質條件之一。隨著經濟發展和人口的增加，污水的排放量也逐年增加，使地下水和地表水受到嚴重污染，水資源供需矛盾日益突出。通過各種處理及回用技術，使污水凈化并且循環再利用，從而實現污水的資源化，已成當務之急。在污水處理技術中，膜生物反應器是將生物處理工藝與膜分離技術相結合而成的一種新型、高效污水處理技術，是中水回用的熱點處理工藝之一。該工藝能高效進行固液分離，效果遠好于傳統的沉淀池，出水水質良好，出水懸浮物和濁度接近于零，可直接回用，實現污水資源化；同時具有耐沖擊負荷，占地面積小，工藝設備集中等優點。

但膜污染是膜生物反應器運行過程中廣泛存在的問題。膜污染使得膜過濾通量下降，操作成本增加，從而限制了該工藝在實際工程中的推廣應用。目前控制膜污染的措施主要有：改進膜材料、改善混合液特性、優化操作條件及膜的清洗與再生等，并取得良好的膜污染控制效果。但多數方法在減緩膜污染的同時，使處理成本增加或降低了膜生物反應器對污水的處理量。目前尚沒有向膜生物反應器中添加磁性鐵氧體粉末，減緩膜污染的報道。

發明內容

本發明針對現有控制膜生物反應器中膜污染存在的增加成本、降低污水處理量等問題，提出一種將適量磁性鐵氧體粉末加入膜生物反應器，減緩膜污染的方法。

鐵氧體一般是指鐵族元素和其他一種或多種金屬元素的復合氧化物，就其導電性而言屬于半導體，但在應用上多作為磁性介質而被利用。鐵氧體可以通過溶膠-凝膠法、金屬有機鹽熱分解法、溶液蒸發熱分解法、水熱合成法、沖擊波合成法等制備，亦可通過化學共沉淀法在重金屬廢水中獲得，成本低廉。

本發明方法采用的技術方案是：當在膜生物反應器系統的生物反應器內進行污泥培養時，向生物反應器內加入磁化后的磁性鐵氧體粉末，繼續培養馴化一段時間，形成磁性污泥，然后穩定運行。

更具體的方案是；在膜生物反應器污泥培養過程中，當生物反應器內污泥濃度達到2000mg/L～4000mg/L時，向其中加入磁化后磁性鐵氧體粉末。加入的磁性鐵氧體粉末要預先磁化5min以上。加入生物反應器內磁性鐵氧體粉末的比飽和磁化強度最好大于50emu/g，加入量為0.3g/L～1.0g/L較好。

在本發明中，向生物反應器內加入磁性鐵氧體粉末后，繼續培養馴化直到生物反應器內污泥濃度達到5000mg/L以上，生物反應器可穩定運行。當膜生物反應器排泥時，根據排出的磁性鐵氧體粉末的量，補加磁性鐵氧體粉末，以維持0.3g/L～1.0g/L的濃度。

磁性鐵氧體粉末的加入可在混合液中形成弱磁場，由于其磁催化作用增強了反應器內污泥的活性，使其降解污染物的能力得以提高，混合液中蛋白質、膠體物質、溶解性有機物等易污染膜的物質濃度減小；此外，磁性鐵氧體顆粒表面具有一定的表面自由能，共價鍵等作用會使污水中的蛋白質、膠體物質、溶解性有機物等直接吸附到磁性鐵氧體顆粒表面，從而減少這些物質在膜孔的吸附，可有效減緩膜污染。

本發明的有益效果是：

1.能有效減緩膜污染，膜生物反應器運行32天后，膜過濾壓差及膜過濾阻力明顯低于不加磁性鐵氧體粉末的膜生物反應器；

2.提高膜生物反應器系統對污染物的去除率；

3.磁性鐵氧體粉末廉價、易得，可以從重金屬廢水中在一定條件下直接獲得。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步說明。

圖1是本發明的方法中使用的裝置膜生物反應器系統示意圖。

圖中：1.貯水箱；2.進水泵；3.生物反應器；4.膜組件；5.壓力表；6.出水泵；7.空壓機；8.穿孔曝氣管；9.磁性鐵氧體粉末。

具體實施方式

如圖1，在本發明方法使用的裝置中，生物反應器3由玻璃材質制成，反應器內設置聚偏氟乙烯中空纖維膜組件4，貯水箱1提供生物反應器3所需實驗用水，進水由進水泵2抽入，出水由出水泵6抽吸完成，出水壓力由壓力表5計量，空壓機7及與其相連的穿孔曝氣管8向生物反應器3提供氧氣。