[發明專利]一種高藻水源水中藻毒素及嗅味物質的去除方法

無效

• 申請號: 201110418375.6
• 申請日: 2011-12-14
• 公開（公告）號: CN102515432A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 李星;梁爽;楊艷玲;劉玲;李波;程振杰
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

1.一種高藻水源水中藻毒素及嗅味物質的去除方法，其特征在于：應用外壓式超濾膜池進行去除；

所述的外壓式超濾膜池包括進水控制系統、反應系統、膜出水控制系統、曝氣系統、排泥系統和反沖洗系統；

所述進水控制系統依次包括原水箱、提升泵以及恒位水箱，或者只包括恒位水箱，

當原水藻細胞濃度≥100萬個/L，或者濁度≥5NTU，或者溶解性有機碳DOC≥5.0mg/L時，在恒位水箱之前還依次包括混合裝置、絮凝裝置、沉淀裝置及過濾裝置；

所述的反應系統是一體化粉末活性炭/沸石-超濾膜反應器，后面簡稱反應器，反應器內安裝有浸沒式超濾膜組件，待處理水通過恒位水箱進入反應器，超濾膜組件以垂直方向完全浸沒于反應器內，反應器內同時存在著由新鮮粉末活性炭、沸石到各種齡期的生物活性炭和生物沸石，利用粉末活性炭的物理吸附作用、沸石的吸附及離子交換作用、生物活性炭和生物沸石的生物降解作用，對進水中氨氮、小分子量有機物、二甲基異冰片、土臭素和微囊藻毒素MC-LR進行生物降解處理；

超濾膜組件出水端裝有壓力傳感器與抽吸泵組成膜出水控制系統，跨膜壓差TMP數據傳至PLC控制系統并記錄，同時由抽吸泵、清水箱及管路組成反沖洗系統；抽吸泵具有正反轉可逆功能，抽吸泵正轉時，膜組件處于正常抽吸工作狀態，當膜組件跨膜壓差TMP低于0.04MPa，不需要反沖洗，當膜組件跨膜壓差TMP超過0.04MPa，控制抽吸泵反轉，使清水箱中的清水反方向流過膜組件，進行反沖洗；

反應器底部設有穿孔曝氣管，通過設在反應器外部的空氣泵進行曝氣，為微生物代謝提供氧氣，同時促進混合液的攪拌混合以及通過氣流清洗膜絲，其進氣端經氣體流量計連接空氣泵組成曝氣系統，曝氣方式是連續曝氣或者是間歇曝氣；

反應器的底部或側部下方裝有連接到排污池的排泥閥及其管路，組成排泥系統，運行中排泥維持反應器內兩種吸附劑總量為8～12g/L；

所述浸沒式超濾膜組件為浸沒式外壓中空纖維超濾膜組件，孔徑在0.01μm～0.1μm范圍內，超濾膜組件運行通量為10～20L/m²·h，當進入反應器原水濁度≤2NTU，或者吸附劑總量≤9g/L，超濾膜組件運行通量為15～20L/m²·h；當進入反應器原水濁度＞2NTU，或者吸附劑總量＞9g/L，超濾膜組件運行通量為10～14L/m²·h。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：

反應器中所投加粉末炭為改性粉末活性炭；粉末活性炭改性采用如下步驟：

a：將粉末活性炭過200目篩，經水清洗至上清液無色，100℃～110℃下烘干23～25h；

b：配制銀離子質量濃度為1.0～5.0g/L的硫酸銀溶液，每克母炭中加入1.5ml～2.0ml的硫酸銀溶液，攪拌使溶液充分浸漬到母炭中，室溫下靜置4h，于35℃～45℃下老化4h，55℃～65℃下老化2h，75℃～85℃下老化0.5h，然后于100℃～120℃下烘干過夜，直至恒重，得到載銀比為0.5～1％的活性炭；

c：將所述步驟b中得到的載銀比為0.5～1％的活性炭放入爐中，通過氮氣保護，升溫速度為3℃～5℃/min，在300～500℃條件下，焙燒2～3小時，當溫度降到65℃～75℃后，取出并自然冷卻，即得所需的載銀活性炭。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：超濾膜組件材質是聚偏氟乙烯，聚氯乙烯或者聚砜的超濾膜。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：

曝氣方式是連續曝氣時曝氣量為10～12m³/m²·h，或者是間歇曝氣時曝1～1.5min/停4～4.5min，曝氣量為35～40m³/m²·h。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：反應器中所投加沸石粒徑為200目。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：絮凝裝置投加的混凝劑是聚合氯化鋁、硫酸鋁、氯化鐵、聚合硫酸鐵中的一種，或者是硫酸鋁與助凝劑聚丙烯酰胺、活化硅酸或生石灰的同時投加。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：

所述的粉末活性炭和沸石的間歇性投加方法為：開始運行時，一次性投加改性活性碳5～8g/L，沸石3～4g/L，當進入反應器原水中土臭素或二甲基異冰片≥30ng/L，或MC-LR≥10μg/L時，改性活性炭選用較大值7～8g/L；當進入反應器原水中土臭素或二甲基異冰片＜30ng/L，或微囊藻毒素MC-LR＜10μg/L時，選用較小值5～6g/L；穩定運行后即氨氮去除率≥80％，DOC去除率≥30％，粉末炭及沸石的生物凈水作用已形成，每隔24～48h投加新鮮改性活性碳0.5～0.8g/L，沸石0.3～0.4g/L，當進入反應器原水中土臭素或二甲基異冰片≥30ng/L，或微囊藻毒素MC-LR≥10μg/L時，改性活性炭選用較大值0.7～0.8g/L，間隔時間24h；當進入反應器原水中土臭素或二甲基異冰片＜30ng/L，或微囊藻毒素MC-LR＜10μg/L時，改性活性炭選用較小值0.5～0.6g/L，間隔時間48h。