[發明專利]超濾預處理的粉末活性炭預涂膜裝置、預處理裝置及方法

在審

• 申請號: 202110816009.X
• 申請日: 2021-07-19
• 公開（公告）號: CN113441378A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 畢學軍;殷豪帥;于童;姜自健;宋海旺;秦顯祥
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: B05D7/24
• 分類號: B05D7/24;B05D5/00;B01D37/02;B01D61/16
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所(普通合伙) 37224
• 代理人: 王書剛

一種粉末活性炭預涂膜裝置、預處理裝置及運行方法；預涂膜裝置，包括筒體和布袋，筒體的兩端均設置有封頭，筒體內設置有布袋；預處理裝置，包括預涂膜進水水箱、水泵和粉末活性炭預涂膜裝置，預涂膜進水水箱中設置攪拌裝置，預涂膜進水水箱的上部設置有進料管和循環回流管，循環回流管通過循環閥連接粉末活性炭預涂膜裝置，預涂膜進水水箱的底部通過水泵和輸送管連接粉末活性炭預涂膜裝置進液口，輸出管上設置有出液閥；運行方法，分為涂膜和過濾兩部分，涂膜和過濾均使用同一個預涂膜進水水箱。本發明安裝靈活、操作簡單，緩解UF膜上污染物積累，強化了UF的污染物去除效果，提高了UF運行通量，增強了UF的清洗效果。

技術領域

本發明涉及一種用于超濾預處理的粉末活性炭預涂膜裝置以及預處理裝置，屬于城鎮水污染控制與資源化利用技術領域。

背景技術

城鎮生活污水組分復雜，其所含污染物以有機污染物為主，同時伴隨大量病原微生物，資源化利用之前必須進行處理。超濾(Ultrafiltration，UF)技術應用于處理城鎮污水處理廠尾水時，尾水中的微粒、膠體粒子或溶質大分子在UF膜表面及膜孔內沉積、吸附，造成膜孔堵塞，導致產水量下降。此外，尾水中不規則顆粒物不斷與UF膜發生碰撞，嚴重時將損壞UF膜膜絲。在此背景下，構建UF預處理方法，強化城鎮污水處理廠尾水中污染物的去除，是維持UF系統運行穩定的重要保障。

粉末活性炭預涂膜(powder activated carbon pre-coated membrane，PACPM)是指選取多孔材質的基膜，過濾PAC懸濁液從而在基膜上形成具有一定厚度的PAC濾餅層。PACPM既能通過PAC的吸附作用去除城鎮污水處理廠尾水中的小分子有機物，又能截留較大粒徑的顆粒，緩解污染物在UF膜上的富集，但直接在UF膜上進行PAC涂膜容易造成UF膜損傷、反洗難度增大等問題，而如何設計PACPM預處理裝置并構建預處理方法，實現污染物的強化去除，維持UF系統的高效穩定運行，是UF技術對城鎮生活污水資源化再生處理的關鍵所在。

因此，急需一種安裝靈活、操作簡單、能夠強化污染物去除、緩解UF膜上污染物積累的PACPM裝置。

術語說明：

CEB：化學強化反洗(chemically enhanced backwash)

TMP：跨膜壓差(transmembrane pressure)

TOC：總有機碳(total organic carbon)

DOC：溶解性有機碳(dissolved organic carbon)

UF：超濾(ultrafiltration)

SS：懸浮物(suspended solids)

SF：比通量(specific flux)

EX：激發波長(excitation wavelength)

EM：發射波長(emission wavelength)

PAC：粉末活性炭(powder activated carbon，PAC)

PACPM：粉末活性炭預涂膜(powder activated carbon pre-coated membrane，PACPM)

發明內容

針對現有超濾技術存在的不足，本發明提供一種強化污染物去除效果、UF運行穩定通量高、UF清洗效果好的用于超濾預處理的粉末活性炭預涂膜裝置，同時提供利用該裝置的超濾預處理裝置，以及該預處理裝置的運行方法。

本發明中的超濾預處理的粉末活性炭預涂膜裝置的技術方案如下：