[發(fā)明專利]一種用于降低膜污染的水處理方法及裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111176929.6
• 申請(qǐng)日: 2021-10-09
• 公開（公告）號(hào): CN113816464A
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王貴國(guó);張華;楊雪峰;劉民軍;李碩;谷朝陽(yáng);孫志超;楊濤;付青云;呂興
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中車唐山機(jī)車車輛有限公司
• 主分類號(hào): C02F1/44
• 分類號(hào): C02F1/44;C02F1/52
• 代理公司: 河北國(guó)維致遠(yuǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 13137
• 代理人: 任青

本發(fā)明涉及水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體公開一種用于降低膜污染的水處理方法及裝置。所述用于降低膜污染的水處理方法包括：向待處理水中加入混凝劑進(jìn)行混凝，控制混凝顆粒的粒徑和電位均達(dá)到預(yù)期值后，再進(jìn)行濾膜過(guò)濾；所述濾膜的孔徑≤100nm。所述裝置包括混凝池和過(guò)濾裝置。本發(fā)明提供的用于降低膜污染的水處理方法通過(guò)采用特定的濾膜孔徑，并控制混凝體系中的混凝顆粒同時(shí)達(dá)到特定的粒徑和電位值，可有有效降低水處理過(guò)程中的膜污染，在省去了沉淀過(guò)程的情況下，還能顯著提高濾膜的使用周期、使用壽命和膜的產(chǎn)水通量，在膜法水處理技術(shù)中具有極高的推廣和應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于降低膜污染的水處理方法及裝置。

背景技術(shù)

近年來(lái)，膜法水處理技術(shù)得到快速發(fā)展并在實(shí)際工程中得到了廣泛的應(yīng)用，但膜污染問(wèn)題一直是限制其進(jìn)一步發(fā)展應(yīng)用的主要原因。膜污染是指在過(guò)濾過(guò)程中由于溶液中的雜質(zhì)(物理、化學(xué)和生物類物質(zhì))在膜材料表面或膜內(nèi)部的積累而導(dǎo)致膜滲透性下降的現(xiàn)象。膜污染會(huì)導(dǎo)致膜分離性能下降并增大工藝運(yùn)行成本、降低運(yùn)行效率。因此，為了降低膜污染，在膜過(guò)濾之前采取預(yù)處理技術(shù)尤為重要。

現(xiàn)有的預(yù)處理工藝一般由“投加藥劑-混凝-沉淀-膜濾”這幾個(gè)步驟組成，操作步驟較多。在預(yù)處理過(guò)程中，為了降低膜的污染率，需要在混凝處理后再進(jìn)行沉淀處理，而沉淀處理又存在如下問(wèn)題：沉淀池的占地面積較大，直接增加成本；水力停留時(shí)間較長(zhǎng)，降低了整個(gè)工藝的產(chǎn)水效率，削弱了膜法處理的競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)也有研究表明在混凝、沉淀、膜過(guò)濾的聯(lián)用工藝過(guò)程中，由于混凝處理形成的大絮體沉降能力較好，經(jīng)沉淀處理后，只有體積較小且不易沉淀的絮凝體進(jìn)入膜過(guò)濾過(guò)程中，可以減小濾餅層的污染，但該工藝過(guò)程會(huì)增大膜孔內(nèi)部的污染，膜孔內(nèi)的污染一般為不可逆污染，會(huì)直接減小膜的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有膜法水處理技術(shù)存在的膜污染問(wèn)題，本發(fā)明提供一種用于降低膜污染的水處理方法及裝置，該方法簡(jiǎn)化了膜法水處理工藝，在提高了水處理效率的情況下，還同時(shí)降低了膜孔內(nèi)污染率，延長(zhǎng)了膜的使用壽命，顯著降低了膜法水處理工藝的運(yùn)行成本。

為達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明實(shí)施例采用了如下的技術(shù)方案：

一種用于降低膜污染的水處理方法，包括：向待處理水中加入混凝劑進(jìn)行混凝，控制混凝顆粒的粒徑和電位均達(dá)到預(yù)期值后，再進(jìn)行濾膜過(guò)濾；所述濾膜的孔徑≤100nm；

當(dāng)所述濾膜的孔徑≤60nm時(shí)，控制所述混凝顆粒的粒徑達(dá)到所述濾膜孔徑的2-3倍、電位達(dá)到-20mV～20mV時(shí)，再進(jìn)行濾膜過(guò)濾；

當(dāng)所述濾膜的孔徑＞60nm時(shí)，控制所述混凝顆粒的粒徑達(dá)到所述濾膜孔徑的1.5-2倍、電位達(dá)到-20mV～20mV時(shí)，再進(jìn)行濾膜過(guò)濾。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的用于降低膜污染的水處理方法采用特定的濾膜孔徑，并相應(yīng)濾膜孔徑下控制混凝體系中的混凝顆粒同時(shí)達(dá)到特定的粒徑和電位值，再進(jìn)行濾膜過(guò)濾，可顯著降低過(guò)濾過(guò)程中水中的混凝顆粒對(duì)濾膜膜孔的堵塞情況，同時(shí)還省去了沉淀過(guò)程及相應(yīng)設(shè)備，在混凝處理后不經(jīng)過(guò)沉淀的情況下，在濾膜一側(cè)生成結(jié)構(gòu)疏松多孔的濾餅層，在較低的反沖洗強(qiáng)度或較長(zhǎng)的反沖洗周期下就可快速去除。即本發(fā)明提供的用于降低膜污染的水處理方法不僅省去了水處理過(guò)程中的沉淀過(guò)程，還能顯著提高膜的使用周期、使用壽命和膜的產(chǎn)水通量，在膜法水處理技術(shù)中具有極高的推廣和應(yīng)用價(jià)值。

優(yōu)選的，所述混凝劑為無(wú)機(jī)混凝劑，所述無(wú)機(jī)混凝劑的加入量為0.5～15mg/L。

優(yōu)選的，所述無(wú)機(jī)混凝劑為氯化鋁、氯化鐵、硫酸鋁、硫酸鐵、PAC和PFS中的至少一種。

上述無(wú)機(jī)混凝劑的加入可以更好的控制水體中混凝顆粒的粒徑并保證混凝顆粒粒徑的均勻性。

優(yōu)選的，通過(guò)調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速及混凝時(shí)間控制所述混凝顆粒的粒徑。

優(yōu)選的，通過(guò)添加HCl或NaOH來(lái)調(diào)節(jié)所述混凝顆粒的電位。