利用铋改性沸石预涂层强化超滤膜性能的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用铋改性沸石预涂层强化超滤膜性能的方法，通过加药装置向原水中加入铋改性处理后的沸石，含铋改性沸石预涂层材料溶液和原水一同通过超滤膜组件，在超滤膜表面可形成更有效的预涂层，超滤膜浓水回流到原水池，一个过滤周期结束后，用水对超滤膜进行反冲洗和正冲洗。本方法操作易于控制，设备要求低，既能有效缓解膜通量的下降速度，改善超滤膜的抗污染能力，又能提高对有机物的去除效率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种，通过加药装置向原水中加入铋改性处理后的沸石，含铋改性沸石预涂层材料溶液和原水一同通过超滤膜组件，在超滤膜表面可形成更有效的预涂层，超滤膜浓水回流到原水池，一个过滤周期结束后，用水对超滤膜进行反冲洗和正冲洗。本方法操作易于控制，设备要求低，既能有效缓解膜通量的下降速度，改善超滤膜的抗污染能力，又能提高对有机物的去除效率。【专利说明】
本专利技术属于污水深度处理及回用工程领域，涉及一种超滤膜深度处理的方法。
技术介绍
膜技术在污水深度处理及回用领域有着越来越广泛的应用，超滤技术优点是操作简单、成本相对较低、不发生相变等，而且超滤设备占地面积小、系统能耗低、运行费用低、可有效提高企业效益，超滤膜技术已成为是水处理领域近20年来最重要的热点技术之一。超滤组合工艺在提高超滤对废水的去除率上有较大作用，许多研究者发现将粉末活性炭与超滤联用，可通过吸附来提高有机物的去除率。通过超滤-反渗透膜联用，也是当今膜
常采用的组合工艺，处理效果较好，超滤膜可以减少后续反渗透膜的污染，但经过一定时间的运行，超滤膜也会不可避免的受到污染。因此，超滤膜在实际运行中仍存在一定局限性，其应用中的一个关键性问题是如何有效地控制膜污染，延长超滤膜的使用寿命，同时，超滤膜还存在着对有机物去除率低的缺陷。
技术实现思路
针对现有技术中超滤深度处理及回用方法中存在的上述问题，本专利技术提供一种。 为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下:，处理步骤为:通过加药装置向原水中加入铋改性沸石预涂层材料，含铋改性沸石预涂层材料溶液和原水一同通过超滤膜组件，在超滤膜表面有效形成预涂层，超滤膜浓水回流到原水池，一个过滤周期结束后，用水对超滤膜进行反冲洗和正冲洗。 上述铋改性沸石预涂层材料的制备方法如下: (1)将粒径为300?2000目的沸石以固液比为1:10?1:5加入0.05?0.2 mol/L硫酸中，以10(T300r/min的振荡速度动态浸溃12?36h，倒出上清液，再用纯水洗f 2次，倒出上清液后8(T100° C条件下烘干；(2)将步骤(I)制得的沸石以固液比1:10?1:5加入盛有0.0Γ0.lmol/L硝酸铋溶液中，以10(T300r/min的振荡速度动态浸溃12?36h，倒出上清液后8(Tl00° C条件下烘干；(3)将步骤(2)制得的沸石于30(T500°C条件下焙烧2-4h，得到铋改性沸石预涂层材料。 作为本专利技术的进一步改进，所述的加药装置中，含铋改性沸石预涂层材料粒径为300?2000目，加药量为50?500 mg/L。 作为本专利技术的进一步改进，所述的超滤膜为中空纤维膜，超滤膜浓水回流比为0%?10%。 作为本专利技术的进一步改进，所述的过滤周期为0.5小时到3.5小时。 作为本专利技术的进一步改进，所述的用水为膜过滤出水，反冲洗和正冲洗时间均为10秒到80秒，反冲洗和正冲洗流量均为超滤进水流量的1.5倍到3.0倍。 本专利技术的有益效果:采用本专利技术的铋改性沸石预涂层强化超滤膜性能的方法，沸石通过铋改性之后，可以扩宽和疏通沸石的内部孔道，增加沸石的吸附活性中心，用于强化超滤膜性能，在超滤膜表面形成更有效的预涂层，减轻污染物和膜的直接接触。 本专利技术，与传统的超滤膜直接过滤的方法相比，本方法操作易于控制，设备要求低，既能改善超滤膜的抗污染能力，又能提高对有机物的去除效率。用于污水深度处理及回用中，可有效缓解超滤膜通量的下降速度，延缓膜的污染，强化膜的抗污染能力，同时大大提高超滤膜对水质指标的去除效果。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术的膜通量变化比较图。 图2为本专利技术的化学需氧量(COD)去除率比较图。 图3为本专利技术的总氮(TN)去除率比较图。 【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。 本专利技术，是通过加药装置向原水中加入铋改性沸石预涂层材料，含铋改性沸石预涂层材料溶液和原水一同通过超滤膜组件，在超滤膜表面有效形成预涂层，超滤膜浓水回流到原水池，一个过滤周期结束后，用水对超滤膜进行反冲洗和正冲洗。 作为本专利技术的优选方案，铋改性沸石预涂层材料的制备方法如下: (1)将粒径为300?2000目的沸石以固液比为1:10?1:5加入0.05?0.2 mol/L硫酸中，以10(T300r/min的振荡速度动态浸溃12?36h，倒出上清液，再用纯水洗f 2次，倒出上清液后8(T100° C条件下烘干；(2)将步骤(I)制得的沸石以固液比1:10?1:5加入盛有0.0Γ0.lmol/L硝酸铋溶液中，以10(T300r/min的振荡速度动态浸溃12?36h，倒出上清液后8(Tl00° C条件下烘干；(3)将步骤(2)制得的沸石于30(T500°C条件下焙烧2-4h，得到铋改性沸石预涂层材料。 作为本专利技术的优选方案，其中，含铋改性沸石预涂层材料粒径为30(Γ2000目，力口药量为5(T500 mg/L ;超滤膜为中空纤维膜，超滤膜浓水回流比为09Γ10% ;过滤周期为0.5小时到3.5小时；用水为膜过滤出水，反冲洗和正冲洗时间均为10秒到80秒，反冲洗和正冲洗流量均为超滤进水流量的1.5倍到3.0倍。 对比案例I (直接超滤，简写UF):原水为某工业污水处理厂尾水(COD 58mg/L, TN 19.2mg/L)。原水直接通过超滤膜组件，超滤膜为中空纤维膜，超滤膜浓水回流比为3%，超滤膜浓水回流到原水池，过滤周期为3小时，一个过滤周期结束后，采用膜过滤出水对超滤膜依次进行反冲洗和正冲洗，反冲洗和正冲洗时间均为50秒，反冲洗和正冲洗流量均为超滤进水流量的2倍。过滤4个周期，膜通量变化如图1所示，主要污染物去除率如图2和图3所示。 对比案例2 (仅利用沸石预涂层提高超滤膜性能的方法，简写Z-UF):原水为某工业污水处理厂尾水(COD 58mg/L, TN 19.2mg/L)。通过加药装置向原水中加入未改性的天然沸石，沸石材料溶液和原水一同通过超滤膜组件，超滤膜为中空纤维膜，超滤膜浓水回流比为3%，超滤膜浓水回流到原水池，过滤周期为3小时，一个过滤周期结束后，采用膜过滤出水对超滤膜依次进行反冲洗和正冲洗，反冲洗和正冲洗时间均为50秒，反冲洗和正冲洗流量均为超滤进水流量的2倍。过滤4个周期，膜通量变化如图1所示，主要污染物去除率如图2和图3所示，相比直接超滤，可缓解超滤膜通量的下降速度，但COD和TN的去除率仅分别提高41.6%和40.5%。 实施例1 (利用本专利技术铋改性沸石预涂层强化超滤膜性能的方法，简写0.03B1-Z-UF):原水为某工业污水处理厂尾水(COD 58mg/L, TN 19.2mg/L)。铋改性沸石预涂层材料的制备方法如下:(I)将粒径为1000目的沸石以固液比为1:5加入0.1 mol/L硫酸中，以20r/min的振荡速度动态浸溃18h，倒出上清液，再用纯水洗I次，倒出上清液后85° C条件下烘干；(2)将步骤(I)制得的沸石以固液比1:5加入盛有0.03mol/L硝酸铋溶液中，以200r/min的振荡速度动态浸溃18h，倒出上清液后85° C条件下烘干；(3)将步骤(2)制得的沸石于450° C条件下焙烧3h，本文档来自技高网...

【技术保护点】
利用铋改性沸石预涂层强化超滤膜性能的方法，其特征在于：处理步骤为：通过加药装置向原水中加入铋改性沸石预涂层材料，含铋改性沸石预涂层材料溶液和原水一同通过超滤膜组件，在超滤膜表面有效形成预涂层，超滤膜浓水回流到原水池，一个过滤周期结束后，用水对超滤膜进行反冲洗和正冲洗。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈勇，涂勇，唐敏，白永刚，吴海锁，陆嘉昂，张耀辉，徐军，张龙，
申请(专利权)人：江苏省环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32