一种用于降低膜污染的水处理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及水处理技术领域，具体公开一种用于降低膜污染的水处理方法及装置。所述用于降低膜污染的水处理方法包括：向待处理水中加入混凝剂进行混凝，控制混凝颗粒的粒径和电位均达到预期值后，再进行滤膜过滤；所述滤膜的孔径≤100nm。所述装置包括混凝池和过滤装置。本发明专利技术提供的用于降低膜污染的水处理方法通过采用特定的滤膜孔径，并控制混凝体系中的混凝颗粒同时达到特定的粒径和电位值，可有有效降低水处理过程中的膜污染，在省去了沉淀过程的情况下，还能显著提高滤膜的使用周期、使用寿命和膜的产水通量，在膜法水处理技术中具有极高的推广和应用价值。极高的推广和应用价值。极高的推广和应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种用于降低膜污染的水处理方法及装置


[0001]本专利技术涉及水处理
，尤其涉及一种用于降低膜污染的水处理方法及装置。

技术介绍

[0002]近年来，膜法水处理技术得到快速发展并在实际工程中得到了广泛的应用，但膜污染问题一直是限制其进一步发展应用的主要原因。膜污染是指在过滤过程中由于溶液中的杂质(物理、化学和生物类物质)在膜材料表面或膜内部的积累而导致膜渗透性下降的现象。膜污染会导致膜分离性能下降并增大工艺运行成本、降低运行效率。因此，为了降低膜污染，在膜过滤之前采取预处理技术尤为重要。
[0003]现有的预处理工艺一般由“投加药剂
‑
混凝
‑
沉淀
‑
膜滤”这几个步骤组成，操作步骤较多。在预处理过程中，为了降低膜的污染率，需要在混凝处理后再进行沉淀处理，而沉淀处理又存在如下问题：沉淀池的占地面积较大，直接增加成本；水力停留时间较长，降低了整个工艺的产水效率，削弱了膜法处理的竞争力。同时也有研究表明在混凝、沉淀、膜过滤的联用工艺过程中，由于混凝处理形成的大絮体沉降能力较好，经沉淀处理后，只有体积较小且不易沉淀的絮凝体进入膜过滤过程中，可以减小滤饼层的污染，但该工艺过程会增大膜孔内部的污染，膜孔内的污染一般为不可逆污染，会直接减小膜的使用寿命。

技术实现思路

[0004]针对现有膜法水处理技术存在的膜污染问题，本专利技术提供一种用于降低膜污染的水处理方法及装置，该方法简化了膜法水处理工艺，在提高了水处理效率的情况下，还同时降低了膜孔内污染率，延长了膜的使用寿命，显著降低了膜法水处理工艺的运行成本。
[0005]为达到上述专利技术目的，本专利技术实施例采用了如下的技术方案：
[0006]一种用于降低膜污染的水处理方法，包括：向待处理水中加入混凝剂进行混凝，控制混凝颗粒的粒径和电位均达到预期值后，再进行滤膜过滤；所述滤膜的孔径≤100nm；
[0007]当所述滤膜的孔径≤60nm时，控制所述混凝颗粒的粒径达到所述滤膜孔径的2
‑
3倍、电位达到
‑
20mV～20mV时，再进行滤膜过滤；
[0008]当所述滤膜的孔径＞60nm时，控制所述混凝颗粒的粒径达到所述滤膜孔径的1.5
‑
2倍、电位达到
‑
20mV～20mV时，再进行滤膜过滤。
[0009]相对于现有技术，本专利技术提供的用于降低膜污染的水处理方法采用特定的滤膜孔径，并相应滤膜孔径下控制混凝体系中的混凝颗粒同时达到特定的粒径和电位值，再进行滤膜过滤，可显著降低过滤过程中水中的混凝颗粒对滤膜膜孔的堵塞情况，同时还省去了沉淀过程及相应设备，在混凝处理后不经过沉淀的情况下，在滤膜一侧生成结构疏松多孔的滤饼层，在较低的反冲洗强度或较长的反冲洗周期下就可快速去除。即本专利技术提供的用于降低膜污染的水处理方法不仅省去了水处理过程中的沉淀过程，还能显著提高膜的使用周期、使用寿命和膜的产水通量，在膜法水处理技术中具有极高的推广和应用价值。
[0010]优选的，所述混凝剂为无机混凝剂，所述无机混凝剂的加入量为0.5～15mg/L。
[0011]优选的，所述无机混凝剂为氯化铝、氯化铁、硫酸铝、硫酸铁、PAC和PFS中的至少一种。
[0012]上述无机混凝剂的加入可以更好的控制水体中混凝颗粒的粒径并保证混凝颗粒粒径的均匀性。
[0013]优选的，通过调节搅拌转速及混凝时间控制所述混凝颗粒的粒径。
[0014]优选的，通过添加HCl或NaOH来调节所述混凝颗粒的电位。
[0015]当混凝颗粒表面的zeta电位高于+20mV时，则需延长混凝时间或向混凝体系中加入NaOH进行调节；当所述混凝颗粒表面的zeta电位低于
‑
20mV时，则需延长混凝时间或向混凝体系中加入HCl进行调节。
[0016]本专利技术还提供了所述用于降低膜污染的水处理方法的装置，该装置包括混凝池和过滤装置；所述混凝池顶部设有混凝剂加入口、电位调节口，内部设有搅拌器，底部连通有进水管和第一放空管，侧壁上连通有出水管；所述过滤装置与所述出水管的另一端连通，底部连通第二放空管，内部设有膜组件，所述膜组件的清液出口与所述过滤装置的滤液出口连通。
[0017]相对于现有技术，本专利技术提供的用于降低膜污染的水处理方法的装置省去了沉淀设备，简化了结构，降低了设备占地面积，缩短了水处理过程的周期，极大降低了水处理过程的运行成本，有效提高了膜法水处理的效率。
[0018]可选的，所述混凝剂加入口与混凝剂药箱连通，用于向所述混凝池中投加所述混凝剂。
[0019]可选的，所述搅拌器为与粒度仪连用的搅拌器，用于控制和监测所述混凝池中的混凝颗粒的粒径。
[0020]可选的，所述混凝池顶部还设有电位监测仪，用于实时检测所述混凝池中的混凝颗粒表面的电位。
[0021]可选的，所述进水管的另一端延伸至所述混凝池内部所述混凝池高度的3/4
‑
4/5之间的位置；
[0022]可选的，所述出水管设置在所述混凝池高度的1/2
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3/4之间的位置。
附图说明
[0023]图1是本专利技术实施例1中的用于降低膜污染的水处理方法的装置的结构示意图；其中，1、混凝池，11、进水管，12、出水管，13、第一放空管，14、搅拌器，15、粒度仪，16、混凝剂药箱，17、电位调节口，18、电位监测仪，2、过滤装置，21、膜组件，22、滤液出口，23、第二放空管；
[0024]图2是本专利技术实施例1中的用于降低膜污染的水处理方法的工艺流程框图。
具体实施方式
[0025]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0026]实施例1
[0027]一种用于降低膜污染的水处理方法的装置，如图1所示，该装置包括混凝池1和过滤装置2；混凝池1顶部设有混凝剂加入口和电位调节口17，内部设有搅拌器14，底部连通有进水管11和第一放空管13，侧壁上连通有出水管12；过滤装置2与出水管12的另一端连通，底部连通第二放空管23，内部设有膜组件21，膜组件21的清液出口与过滤装置2的滤液出口22连通，膜组件21中的膜孔为30nm；
[0028]其中，混凝剂加入口与混凝剂药箱16连通，用于向混凝池1中投加混凝剂；
[0029]搅拌器14为与粒度仪15连用的搅拌器，用于控制和监测混凝池1中的混凝颗粒的粒径；
[0030]混凝池1顶部还设有电位监测仪18，用于实时检测混凝池1中的混凝颗粒表面的电位；
[0031]进水管11的另一端延伸至混凝池1内部混凝池1高度的4/5的位置；
[0032]出水管12设置在混凝池1高度的1/2的位置。
[0033]利用上述装置进行水处理方法，具体包括以下步骤：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于降低膜污染的水处理方法，其特征在于：包括：向待处理水中加入混凝剂进行混凝，控制混凝颗粒的粒径和电位均达到预期值后，再进行滤膜过滤；所述滤膜的孔径≤100nm；当所述滤膜的孔径≤60nm时，控制所述混凝颗粒的粒径达到所述滤膜孔径的2
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3倍、电位达到
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20mV～20mV时，再进行滤膜过滤；当所述滤膜的孔径＞60nm时，控制所述混凝颗粒的粒径达到所述滤膜孔径的1.5
‑
2倍、电位达到
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20mV～20mV时，再进行滤膜过滤。2.如权利要求1所述的用于降低膜污染的水处理方法，其特征在于：所述混凝剂为无机混凝剂，所述无机混凝剂的加入量为0.5～15mg/L。3.如权利要求2所述的用于降低膜污染的水处理方法，其特征在于：所述无机混凝剂为氯化铝、氯化铁、硫酸铝、硫酸铁、PAC和PFS中的至少一种。4.如权利要求1所述的用于降低膜污染的水处理方法，其特征在于：通过调节搅拌转速及混凝时间控制所述混凝颗粒的粒径。5.如权利要求1所述的用于降低膜污染的水处理方法，其特征在于：通过添加HCl或NaOH来调节所述混凝颗粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：王贵国，张华，杨雪峰，刘民军，李硕，谷朝阳，孙志超，杨涛，付青云，吕兴，
申请(专利权)人：中车唐山机车车辆有限公司，
类型：发明
国别省市：