[發明專利]利用鉍改性沸石預涂層強化超濾膜性能的方法

有效

• 申請號: 201410421245.1
• 申請日: 2014-08-26
• 公開（公告）號: CN104147938A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 陳勇;涂勇;唐敏;白永剛;吳海鎖;陸嘉昂;張耀輝;徐軍;張龍
• 申請（專利權）人: 江蘇省環境科學研究院
• 主分類號: B01D67/00
• 分類號: B01D67/00;C02F1/44
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 李湘群

技術領域

本發明屬于污水深度處理及回用工程領域，涉及一種超濾膜深度處理的方法。

背景技術

膜技術在污水深度處理及回用領域有著越來越廣泛的應用，超濾技術優點是操作簡單、成本相對較低、不發生相變等，而且超濾設備占地面積小、系統能耗低、運行費用低、可有效提高企業效益，超濾膜技術已成為是水處理領域近20年來最重要的熱點技術之一。超濾組合工藝在提高超濾對廢水的去除率上有較大作用，許多研究者發現將粉末活性炭與超濾聯用，可通過吸附來提高有機物的去除率。通過超濾-反滲透膜聯用，也是當今膜技術領域常采用的組合工藝，處理效果較好，超濾膜可以減少后續反滲透膜的污染，但經過一定時間的運行，超濾膜也會不可避免的受到污染。因此，超濾膜在實際運行中仍存在一定局限性，其應用中的一個關鍵性問題是如何有效地控制膜污染，延長超濾膜的使用壽命，同時，超濾膜還存在著對有機物去除率低的缺陷。

發明內容

針對現有技術中超濾深度處理及回用方法中存在的上述問題，本發明提供一種利用鉍改性沸石預涂層強化超濾膜性能的方法。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：

利用鉍改性沸石預涂層強化超濾膜性能的方法，處理步驟為：通過加藥裝置向原水中加入鉍改性沸石預涂層材料，含鉍改性沸石預涂層材料溶液和原水一同通過超濾膜組件，在超濾膜表面有效形成預涂層，超濾膜濃水回流到原水池，一個過濾周期結束后，用水對超濾膜進行反沖洗和正沖洗。

上述鉍改性沸石預涂層材料的制備方法如下：

（1）將粒徑為300~2000目的沸石以固液比為1：10~1：5加入0.05~0.2?mol/L硫酸中，以100~300r/min的振蕩速度動態浸漬12~36h，倒出上清液，再用純水洗1~2次，倒出上清液后80~100°C條件下烘干；

（2）將步驟（1）制得的沸石以固液比1：10~1：5加入盛有0.01~0.1mol/L硝酸鉍溶液中，以100~300r/min的振蕩速度動態浸漬12~36h，倒出上清液后80~100°C條件下烘干；

（3）將步驟（2）制得的沸石于300~500°C條件下焙燒2-4h，得到鉍改性沸石預涂層材料。

作為本發明的進一步改進，所述的加藥裝置中，含鉍改性沸石預涂層材料粒徑為300~2000目，加藥量為50~500?mg/L。

作為本發明的進一步改進，所述的超濾膜為中空纖維膜，超濾膜濃水回流比為0%~10%。

作為本發明的進一步改進，所述的過濾周期為0.5?小時到3.5小時。

作為本發明的進一步改進，所述的用水為膜過濾出水，反沖洗和正沖洗時間均為10秒到80秒，反沖洗和正沖洗流量均為超濾進水流量的1.5倍到3.0倍。

本發明的有益效果：

采用本發明的鉍改性沸石預涂層強化超濾膜性能的方法，沸石通過鉍改性之后，可以擴寬和疏通沸石的內部孔道，增加沸石的吸附活性中心，用于強化超濾膜性能，在超濾膜表面形成更有效的預涂層，減輕污染物和膜的直接接觸。

本發明利用鉍改性沸石預涂層強化超濾膜性能的方法，與傳統的超濾膜直接過濾的方法相比，本方法操作易于控制，設備要求低，既能改善超濾膜的抗污染能力，又能提高對有機物的去除效率。用于污水深度處理及回用中，可有效緩解超濾膜通量的下降速度，延緩膜的污染，強化膜的抗污染能力，同時大大提高超濾膜對水質指標的去除效果。

附圖說明

圖1為本發明的膜通量變化比較圖。

????圖2?為本發明的化學需氧量（COD）去除率比較圖。

圖3?為本發明的總氮（TN）去除率比較圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。

本發明利用鉍改性沸石預涂層強化超濾膜性能的方法，是通過加藥裝置向原水中加入鉍改性沸石預涂層材料，含鉍改性沸石預涂層材料溶液和原水一同通過超濾膜組件，在超濾膜表面有效形成預涂層，超濾膜濃水回流到原水池，一個過濾周期結束后，用水對超濾膜進行反沖洗和正沖洗。

作為本發明的優選方案，鉍改性沸石預涂層材料的制備方法如下：

（1）將粒徑為300~2000目的沸石以固液比為1：10~1：5加入0.05~0.2?mol/L硫酸中，以100~300r/min的振蕩速度動態浸漬12~36h，倒出上清液，再用純水洗1~2次，倒出上清液后80~100°C條件下烘干；