技術(shù)領域
本發(fā)明設計水處理技術(shù)領域，尤其涉及一種利用超濾膜和膜電容去離子組合工藝處理微咸湖庫水的方法。
背景技術(shù)
當?shù)乇硗寥来嬖邴}漬化現(xiàn)象時，該地區(qū)的地下水，甚至由地表徑流匯集的坑塘、洼淀積水大都是咸水、微咸水。大多數(shù)微咸湖庫水，都是河水注入的，在徑流過程中，不可避免將有機質(zhì)等帶入湖庫水中。高濃度含鹽廢水的主要處理方法有反滲透、離子交換、蒸餾、稀釋等，處理成本比較高。
膜電容器去離子技術(shù)是一種高效、能耗低的水處理技術(shù)，對于離子有很高去除效率，但是膜電容去離子裝置兩極的陰陽離子交換膜極易被污染，膜面堵塞，造成出水鹽度升高，出水水質(zhì)變差等現(xiàn)象。湖庫水中的主要污染物包括陰離子表面活性劑、油類、膠體物質(zhì)、腐植酸鹽、菌、藻等懸浮物質(zhì)。而陰離子表面活性劑、油類等，膠體物質(zhì)、腐植酸鹽、天然有機質(zhì)、陰離子聚丙烯酰胺、陰離子染料、蛋白質(zhì)、肽、菌、藻等易造成離子交換膜污染嚴重。
超濾是一種能將溶液進行凈化和分離的膜分離技術(shù)，被大量用于水處理工程。超濾膜系統(tǒng)是以超濾膜絲為過濾介質(zhì)，膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動力的溶液分離裝置。超濾膜只允許溶液中的溶劑(如水分子)、無機鹽及小分子有機物透過，而將溶液中的懸浮物、膠體、蛋白質(zhì)和微生物等大分子物質(zhì)截留，從而達到凈化和分離的目的。將超濾膜與膜電容去離子技術(shù)聯(lián)用，實現(xiàn)進水中有機物等物質(zhì)的高效截留，降低其對陰陽離子交換膜的影響，從而可以很大程度地提高膜電容去離子裝置的運行時間及運行效率。
發(fā)明內(nèi)容
解決的技術(shù)問題：本申請?zhí)峁┮环N利用超濾膜和膜電容去離子組合工藝處理微咸湖庫水的方法，避免了湖庫水中的有機物黏附于電容去離子裝置的陰陽離子交換膜和電極上，從而保證了電容去離子裝置的脫鹽處理效果。
技術(shù)方案：
一種利用超濾膜和膜電容去離子組合工藝處理微咸湖庫水的方法，包括以下步驟：
第一步：將微咸湖庫水通過超濾膜組件過濾，水中的有機物被超濾膜截留；
第二步：經(jīng)超濾膜組件過濾后的出水通過膜電容去離子組件，吸附水中陰陽離子，實現(xiàn)微咸湖庫水的離子的去除；
第三步：每過濾20-60 分鐘，所述超濾膜組件自動控制清洗，所述自動控制清洗方式為氣水聯(lián)合清洗；
第四步：當經(jīng)膜電容去離子組件處理后的出水電導率上升或裝置兩端電壓超過1.2V時，電極吸附離子達到飽和，膜電容去離子組件進行反接再生處理。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述超濾膜組件采用聚偏氟乙烯或聚醚砜中空纖維膜，外壓式過濾，水溫10-35℃，截留分子量為30-70 kDa。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述超濾膜組件采用自動控制清洗，即每過濾20-60 分鐘進行氣水聯(lián)合清洗，此外，當進水壓力超過膜組件廠商設定值時，對膜組件進行化學清洗以恢復膜組件的通量。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述膜電容去離子組件由膜電容去離子組件I以及膜電容組去離子組件II串聯(lián)組成，膜電容裝置均為石墨片負載的活性炭纖維氈，在活性炭纖維氈表面布有陰、陽離子交換膜，膜電容去離子組件I以及膜電容組去離子組件II均采用直流恒電流控制模式，即在電流密度為0.2 - 3.5 mA/cm2下運行，膜電容去離子組件I實現(xiàn)60%-75%的鹽度去除，膜電容組去離子組件II實現(xiàn)膜電容去離子組件I出水中90%-95%的鹽度去除。
作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案：所述膜電容去離子組件采用反接再生，當經(jīng)膜電容去離子組件處理后的出水電導率上升或裝置兩端電壓超過1.2V時，電極吸附離子達到飽和，進入再生階段，將膜電容去離子裝置兩極板所接電極反接，并以原水沖洗膜電容去離子裝置兩極板，以達到離子脫附的效果，此過程采用直流恒電壓控制模式，即控制膜電容去離子裝置兩端電壓為1.2V進行電極的再生，再生過程進行至沖洗水出水電導率不再發(fā)生變化，表示電極再生過程結(jié)束，沖洗水初次使用后儲存至液罐中，繼續(xù)用于下個再生周期，進行循環(huán)使用。
有益效果：
本申請所述利用超濾膜和膜電容去離子組合工藝處理微咸湖庫水的方法采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果：
1. 顯著提高了膜電容去離子組件的運行壽命和脫鹽效率；
2. 相比于現(xiàn)階段的反滲透膜以及電滲析去離子技術(shù)，膜電容去離子技術(shù)具有能耗低，膜污染速率低等優(yōu)勢；
3. 膜電容去離子組件碳電極吸附飽和后，可通過短接或加反向電壓等方式實現(xiàn)電極的再生，操作簡單方便；
