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改进超滤或微滤膜工艺在反洗水处理中的性能的方法技术

技术编号:1454806 阅读:315 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
公开了通过使用膜分离工艺来处理反洗水的方法。特别是,采用了以下步骤来处理反洗水:将反洗水收集在适于容纳所述反洗水的容器中;用一种或多种水溶性聚合物来处理所述反洗水,其中所述水溶性聚合物选自由以下组成的组:两性聚合物、阳离子聚合物(其中所述电荷密度为从约5摩尔百分数到约100摩尔百分数)、两性离子聚合物及其组合;任选地使所述水溶性聚合物与所述反洗水混合;使所述处理过的反洗水穿过膜,其中所述膜为超滤膜或微滤膜;及任选地反冲所述膜以将固体从膜表面除去。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及经由使用包括微滤膜或超滤膜的膜系统来处理反洗水的方法。背景反洗水是在原水通过介质如介质过滤器、超滤(UF)膜或微滤(MF)膜来 过滤之后产生的且被反沖洗以将累积的固体从介质过滤器或UF/MF膜表 面中除去的废水流。与原水相比为相对浓缩的流的反洗水含有高水平的污 染物,如悬浮固体、胶状物质、细菌、病毒和其他可溶的有机物。在介质 过滤或第 一级UF或MF系统之后,净水回收率为约85-90%,其意为10-15% 的给水被转化浓缩物或反洗水。此水通过第二级UF或MF系统来进一步 处理以将净水回收率提高到96-98%。从此第二级UF/MF回收的渗透水与 从第 一级UF/MF系统回收的水同样干净,且可用于工艺系统中或仅用作 更多的饮用水。然而,由于在第一级UF/MF的反洗水中的较高水平的污 染物,第二级UF/MF系统膜很快被堵塞且必须在比第一级UF/MF系统膜 更低的通量下操作。这既导致更高的资本成本(更多的膜)又导致更高的操 作成本(频繁的膜清洗)。因此,感兴趣的是,使在第二级UF/MF中的膜堵 塞最小化以致于膜可在清洗之间操作更长的周期;以根据所选膜的通量 的速度操作;在比当前可达到的通量更高的通量下操作;或其组合。另外, 感兴趣的是降低膜的数量和/或尺寸以致于降低含有用于反洗水回收的第 二级UF/MF膜的新系统的资本成本。专利技术概述本专利技术提供了通过使用膜分离工艺来处理反洗水的方法,所述方法包括以下步骤将反洗水收集在适于容纳所述反洗水的容器中;用一种或多种水溶性聚合物来处理所述反洗水,其中所述水溶性聚合物选自由以下组成的组两性聚合物、阳离子聚合物(其中所述电荷密度为从约5摩尔百 分数到约100摩尔百分数)两性离子聚合物及其组合;任选地使所述水溶 性聚合物与所述反洗水混合;使所述处理过的反洗水穿过膜,其中所述膜 为超滤膜或微滤膜;及任选地反沖所述膜以将固体从膜表面除去。附图简述附图说明图1阐述了用于处理反洗水的一般工艺流程图,其包括微滤膜/超滤膜 (其中膜浸在槽中)及用于进一步处理来自所述微滤膜/超滤膜的渗透物的其 它膜。图2阐述了用于处理反洗水的一般工艺流程图,其包括混合槽、净化 器/预过滤器和微滤膜/超滤膜(其中膜浸在槽中)及用于进一步处理来自所 述微滤膜/超滤膜的渗透物的其它膜。图3阐述了用于处理反洗水的一般工艺流程图,其包括混合槽、净化 器/预过滤器和微滤膜/超滤膜(其中膜在容纳反洗水的给水槽的外部)及用 于进一步处理来自所述微滤膜/超滤膜的渗透物的其它膜。专利技术详述术语定义"UF"指超滤。"MF"指微滤。"两性聚合物"指从阳离子单体和阴离子单体两者及,可能地其它非离 子单体衍生的聚合物。两性聚合物具有净正电荷或净负电荷。两性聚合物 也可衍生自两性离子单体和阳离子单体或阴离子单体及可能地非离子单 体。两性聚合物是水溶性的。"阳离子聚合物"指具有总正电荷的聚合物。本专利技术的阳离子聚合物通过使一种或多种阳离子单体聚合、通过使一种或多种非离子单体与 一种或 多种阳离子单体共聚、通过使表氯醇与二胺或多胺缩合或使二氯乙烯与氨 缩合或甲醛与胺盐缩合来制备。阳离子聚合物是水溶性的。"两性离子聚合物"指主要由两性离子单体和,可能地其它非离子单体 组成的聚合物。在两性离子聚合物中,所有聚合物链和在那些链中的链节 严格说来呈电中性。因此,因为阴离子电荷和阳离子电荷皆被引入同一两 性离子单体中,两性离子聚合物代表两性聚合物的子集,其必须在横过所 有聚合物链和链节上保持电荷中性。两性离子聚合物是水溶性的。优选实施方式如上所述,本专利技术提供了通过使用微滤膜或超滤膜来处理反洗水的方法。在收集反洗水并用 一种或多种水溶性聚合物处理之后,使反洗水穿过 膜。在一个实施方式中,膜可浸在槽中。在另一个实施方式中,膜在容纳 所述反洗水的给水槽的外部。在另一个实施方式中,穿过微滤膜或超滤膜的反洗水可通过一个或多 个膜来进一步处理。在另一进一步的实施方式中,其它膜可为反渗透膜或 纳米过滤膜。各种反洗水处理流程对本领域普通技术人员来说将是明显的。在一个 实施方式中,所收集的填埋浸出液可在其穿过超滤膜或微滤膜之前,穿过 一个或多个过滤器或净化器。在进一步的实施方式中,过滤器选自由以下 组成的组砂滤器、多层过滤器、布滤器、过滤筒和袋式过滤器。用于处理反洗水的膜可具有各种类型的物理参数和化学参数。关于物理参数,在一个实施方式中,超滤膜具有在0.003 pm到0.1 nm 范围内的孔径大小。在另一个实施方式中,微滤膜具有在O.l jim到0.4|am 范围内的孔径大小。在另一个实施方式中,膜具有以由外向内或由内向外 过滤模式的中空纤维构型。在另一个实施方式中,膜具有平板构型。在另 一个实施方式中,膜具有管状构型。在另一个实施方式中,膜具有多孔结 构。关于化学参数,在一个实施方式中,膜为聚合的。在另一个实施方式 中,膜为无机的。在又一个实施方式中,膜为不锈钢。存在可实现要求保护的专利技术的其它物理的和化学的膜参数。各种类型和量的化学品可被用来处理反洗水。在一个实施方式中,从介质过滤器或第一级UF/MF工艺中收集的反洗水可用一种或多种水溶性 聚合物来处理。任选地,通过混合装置来协助反洗水与所添加的聚合物的 混合。存在许多不同类型的对本领域普通技术人员来说已知的混合装置。在另一个实施方式中,这些水溶性聚合物通常具有约2,000道尔顿到 约10,000,000道尔顿的分子量。在另一个实施方式中,水溶性聚合物选自由以下组成的组两性聚合 物、阳离子聚合物和两性离子聚合物。在另一个实施方式中,两性聚合物选自由以下组成的组丙烯酸二曱 基氨基乙酯氯曱烷季盐(DMAEA,MCQ)/丙烯酸共聚物、二烯丙基二曱基氯 化铵/丙烯酸共聚物、丙烯酸二曱基氨基乙酯氯曱烷盐/N,N-二曱基-N-曱基 丙 烯酰胺丙基 -N-(3- 磺丙基)-铵甜菜碱 ( N,N-dimethyl-N-methacrylamidopropyl-N-(3-sulfopropyl)-ammonium betaine)共聚物、丙烯酸/N,N-二甲基-N-曱基丙烯酰胺丙基-N-(3-磺丙基)-铵甜菜碱共聚物和DMAEA.MCQ/丙烯酸/N,N-二曱基-N-曱基丙烯酰胺丙 基-N-(3-磺丙基)-铵甜菜碱三元共聚物。在另一个实施方式中,水溶性聚合物具有约2,000道尔顿到约 io,ooo,ooo道尔顿的分子量。在另一进一步的实施方式中,水溶性聚合物 具有从约100,000道尔顿到约2,000,000道尔顿的分子量。在另一个实施方式中,两性聚合物的齐'J量为乂人约1 ppm 到约2000 ppm的活性固体。在另一个实施方式中,两性聚合物具有约5,000道尔顿到约2,000,000道尔顿的分子量。在另一个实施方式中,两性聚合物具有约3.0:7.0到约9.8:0.2的阳离子电荷当量与阴离子电荷当量的比例。在另一个实施方式中,阳离子聚合物选自由以下组成的组聚二烯丙 基二曱基氯化铵(聚DADMAC);聚乙烯亚胺;聚表胺;与氨或乙二胺交联 的聚表胺;二氯乙烯与氨的缩合聚合物;三乙醇胺与妥尔油脂肪酸的缩合 聚合物;聚(曱基丙烯酸二曱基氨基乙酯硫酸盐);及聚(丙烯酸二曱基氨基 乙酯氯曱烷季盐)。在另一个实施方式中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过使用膜分离工艺来处理反洗水的方法,其包括以下步骤: a)将反洗水收集在适于容纳所述反洗水的容器中; b)用一种或多种水溶性聚合物来处理所述反洗水,其中所述水溶性聚合物选自由以下组成的组:两性聚合物;阳离子聚合物,其中,所 述电荷密度为从约5摩尔百分数到约100摩尔百分数;两性离子聚合物;及其组合; c)任选地使所述水溶性聚合物与所述反洗水混合; d)使所述处理过的反洗水穿过膜,其中所述膜为超滤膜或微滤膜;以及 e)任选地反冲所述膜以将固体从 所述膜表面除去。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:迪帕克A穆萨尔
申请(专利权)人:纳尔科公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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