[發明專利]一種反滲透濃縮水強化處理方法與設備

在審

• 申請號: 201910101166.5
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號: CN109574421A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 胡洪營;吳乾元;吳光學;張大印;李旻庸;梁凱
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳研究生院
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F101/30;C02F101/16;C02F101/10
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 王震宇

1.一種反滲透濃縮水強化處理方法，其特征在于，包括以下步驟：

在強紫外高級氧化階段，在進入紫外反應器的反滲透濃縮水中加入次氯酸鹽或次氯酸或氯胺，在紫外線和攪拌作用下進行混合反應，其中紫外線與次氯酸鹽或次氯酸或氯胺協同產生羥基自由基、氯自由基，以便使一些有機物有效去除；優選地，還在反滲透濃縮水加入過硫酸鹽類氧化劑和氧化促進劑銅離子，協同產生羥基自由基和硫酸根自由基，以便有效去除有機物；

在生物處理階段，所述紫外反應器的出水進入生物反應器如SBR反應器，根據進出水硝酸鹽濃度和進水的氧化還原電位投加碳源，進行缺氧反硝化反應去除硝酸鹽和COD；在生物反應器中添加多孔鐵基填料如中空泡沫鐵，供微生物生長附著，同時多孔鐵基填料生成的鐵氧化物促進電子傳遞，提高反硝化脫氮效率并除磷；缺氧反硝化反應結束后通過曝氣裝置曝氣進行好氧反應，去除殘留的有機物COD。

2.如權利要求1所述的反滲透濃縮水強化處理方法，其特征在于，還包括以下步驟：

所述生物反應器的出水進入微藻/濕地系統，以對反滲透濃縮水進行深度脫氮除磷；其中所述微藻/濕地系統的上層交替種植植物和鋪設水槽；水槽中培養微藻，水槽底部鋪設纖維濾料，以過濾微藻，濾料定期清理獲得殘留藻細胞用于肥料制作；所述生物反應器的出水進入所述微藻/濕地系統，通過藻類、微生物和濕地植物對反滲透濃縮水進行脫氮除磷；優選地，微藻和濕地植物選用耐鹽堿類微藻和濕地植物，使得無機鹽在濕地植物和藻類處理過程中沉積和去除；優選地，利用從生物反應器得到的污泥向所述微藻/濕地系統提供肥料。

3.一種反滲透濃縮水強化處理設備，其特征在于,包括：

強紫外高級氧化系統，所述強紫外高級氧化系統包括紫外反應器、氧化加藥裝置、攪拌器和紫外燈；反滲透濃縮水注入所述紫外反應器，所述氧化加藥裝置向所述紫外反應器中加入次氯酸鹽或次氯酸或氯胺，所述紫外燈用于提供紫外線，在所述攪拌器的攪拌作用下進行混合反應，反應后的水排出所述紫外反應器，其中紫外線與次氯酸鹽或次氯酸或氯胺協同產生羥基自由基、氯自由基，以便使一些有機物有效去除；

生物處理系統，所述生物處理系統包括生物反應器如SBR反應器、曝氣裝置、碳源投加裝置；所述紫外反應器的出水進入所述生物反應器，進行缺氧好氧生物處理，且所述碳源投加裝置根據進出水硝酸鹽濃度和進水的氧化還原電位定量投加碳源，進行缺氧反硝化反應去除硝酸鹽和COD；缺氧反硝化反應結束后通過所述曝氣裝置曝氣進行好氧反應，去除殘留的有機物COD；在所述生物反應器中，具有多孔鐵基填料如中空泡沫鐵，該填料為泡沫狀，內部為空心球形，供微生物生長附著，同時多孔鐵基填料在生物處理過程中生成的鐵氧化物促進電子傳遞，提高反硝化脫氮效率，并吸附除磷。

4.如權利要求3所述的反滲透濃縮水強化處理設備，其特征在于,所述氧化加藥裝置還向所述紫外反應器中加入過硫酸鹽類氧化劑和氧化促進劑銅離子，協同產生羥基自由基和硫酸根自由基，以便有效去除有機物。

5.如權利要求3或4所述的反滲透濃縮水強化處理設備，其特征在于,所述強紫外高級氧化系統還包括進水紫外吸光度檢測器、出水紫外吸光度檢測器和殘留氧化劑檢測器，所述進水紫外吸光度檢測器測量UV₂₅₄值來反映反滲透濃縮水中有機物的含量，以確定所需的紫外線光強及氧化劑投加量，所述出水紫外吸光度檢測器檢測UV₂₅₄值來反映出水中有機物的含量，以反饋調整紫外線光強及氧化劑投加量調節，所述殘留氧化劑檢測器用于檢測所述紫外線反應器出水中殘留的氧化劑含量，以便調整紫外線光強和氧化劑投加量，并確定所需還原劑的投加量；優選地，所述殘留氧化劑檢測器包括余氯檢測器和/或氧化還原電位檢測器。

6.如權利要求3至5任一項所述的反滲透濃縮水強化處理設備，其特征在于，所述生物處理系統還包括氧化還原電位電極、硝酸鹽電極、氧氣流量計和定時器，所述氧化還原電位電極和所述硝酸鹽電極用于監控反應器中電位和硝酸鹽濃度，確定所需的碳源投加量；所述氧氣流量計用于監測曝氣的氧氣流量，所述生物反應器的進出水通過所述定時器控制水泵實現。