[發(fā)明專利]基于前驅(qū)體和絮凝劑形態(tài)匹配的減緩超濾膜污染的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910144490.5
• 申請日: 2019-02-27
• 公開（公告）號: CN109721194A
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李英華;蘇菲;李海波;戴陸明;楊蕾;楊晨
• 申請（專利權(quán)）人: 東北大學(xué)
• 主分類號: C02F9/06
• 分類號: C02F9/06
• 代理公司: 沈陽東大知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

基于前驅(qū)體和絮凝劑形態(tài)匹配的減緩超濾膜污染的方法，包括以下步驟：(1)天然水體制備飲用水的過程中，電絮凝?膜分離前，對即將進行電絮凝?膜分離的水體進行檢測，測得SUVA值和前驅(qū)體的濃度值；擬合出相關(guān)系數(shù)R；(2)采用電絮凝?超濾協(xié)同水處理裝置，通入上述水體；(3)根據(jù)R調(diào)節(jié)電流密度和pH值；(4)進行電絮凝?膜分離處理，啟動抽濾泵，經(jīng)過電絮凝?膜分離處理的水體進入氯化消毒步驟。本發(fā)的方法簡單，使用操作過程簡便，易于實現(xiàn)；能夠減緩膜污染、延展膜使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)境保護技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于前驅(qū)體和絮凝劑形態(tài)匹配的減緩超濾膜污染的方法。

背景技術(shù)

飲用水消毒是殺滅水中對人體健康有害的致病微生物，防止通過水媒傳播的疾病；消毒并非把水中的微生物全部殺滅，只是消除水中致病微生物的致病隱患；氯化消毒是目前我國飲用水消毒中最常用的方法；然而，在氯化消毒殺滅水中病原微生物的同時，氯與水中天然有機物反應(yīng)，產(chǎn)生一系列鹵代消毒副產(chǎn)物(主要包括三鹵甲烷和鹵乙酸)，飲用水中鹵代物已被證明是致畸、致癌以及致突變性的主要消毒副產(chǎn)物；去除飲用水中鹵代消毒副產(chǎn)物的生成具有至關(guān)重要的意義。

去除飲用水中鹵代消毒副產(chǎn)物主要有以下三種方法：一是去除消毒副產(chǎn)物前驅(qū)物，包括強化混凝、顆粒活性炭吸附及膜分離等方法；二是改變消毒工藝參數(shù)或消毒方式；三是去除已經(jīng)產(chǎn)生的消毒副產(chǎn)物，可采用生物、物理和化學(xué)等方法將其去除；然而，由于消毒是飲用水處理的最后一個環(huán)節(jié)，消毒副產(chǎn)物一旦生成就很難去除，因此，去除飲用水中鹵代消毒副產(chǎn)物，根本上還是要去除引發(fā)鹵代消毒副產(chǎn)物生成的前驅(qū)物。

電絮凝-超濾是去除鹵代消毒副產(chǎn)物前驅(qū)體的重要技術(shù)方法；近年來人們逐漸形成較為一致的看法，用鹵代消毒副產(chǎn)物前驅(qū)物去除率表征鹵代消毒副產(chǎn)物去除效果是有效、可行的；然而，當(dāng)原水中天然有機物濃度較低時，即使鹵代消毒副產(chǎn)物前驅(qū)物去除率滿足要求，與電離出的絮凝劑結(jié)合度低，水中殘留的天然有機物與絮凝劑仍會附著在膜表面，從而增加膜污染，降低膜使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種基于前驅(qū)體和絮凝劑形態(tài)匹配的減緩超濾膜污染的方法，通過電絮凝提供具有不同優(yōu)勢形態(tài)的絮凝劑，與不同電流密度配比，針對飲用水低濃度鹵代消毒副產(chǎn)物前驅(qū)物中不同優(yōu)勢形態(tài)，實現(xiàn)鹵代消毒副產(chǎn)物最大程度去除，并減緩膜污染、延展膜使用壽命。

本發(fā)明的方法包括以下步驟：

1、天然水體制備飲用水的過程中，包括電絮凝-膜分離步驟和氯化消毒步驟；其中進行電絮凝-膜分離前，先對即將進行電絮凝-膜分離的水體進行檢測，測得其中芳香碳含量的表征參數(shù)SUVA值，并測得其中鹵代消毒副產(chǎn)物前驅(qū)體的濃度值；根據(jù)SUVA值和鹵代消毒副產(chǎn)物前驅(qū)物的濃度值，擬合出兩者的相關(guān)系數(shù)R值；

2、采用電絮凝-超濾協(xié)同水處理裝置，該裝置的陰極和陽極的材質(zhì)為鋁，通過進水口向該裝置通入即將進行電絮凝-膜分離的水體；

3、通過電源向電絮凝-超濾協(xié)同水處理裝置的陰極和陽極通電；根據(jù)測得的R值，調(diào)節(jié)電絮凝-超濾協(xié)同水處理裝置內(nèi)陰極和陽極之間的電流密度，同時調(diào)節(jié)即將進行電絮凝-膜分離的水體的pH值；當(dāng)R<0時，調(diào)節(jié)pH值至5.0≤pH值<5.5，電流密度5≤I<10A/m²；當(dāng)0≤R<0.70時，調(diào)節(jié)pH值至5.5≤pH值<6.5，電流密度10≤I<30A/m²；當(dāng)R≥0.7時，調(diào)節(jié)pH值至6.5≤pH值≤7.5，電流密度30≤I≤50A/m²；

4、pH值和在電流密度調(diào)節(jié)完成后，通過電絮凝-超濾協(xié)同水處理裝置對即將進行電絮凝-膜分離的水體進行電絮凝-膜分離處理，啟動抽濾泵進行抽濾以形成膜過濾，經(jīng)過電絮凝-膜分離處理的水體經(jīng)抽濾泵排出，進入氯化消毒步驟。