申请日2014.05.23
公开(公告)日2014.08.06
IPC分类号C02F1/44; C02F9/06
摘要
本发明公开了一种污水厂尾水预涂膜深度处理及回用的方法，首先将尾水送入调节池均质，再经过砂滤器;含预涂膜材料溶液和砂滤出水一同通过超滤膜，在超滤膜表面有效形成动态膜，超滤膜浓水回流到调节池，出水进入中间水池;中间水池的部分水定期通过泵对超滤膜进行反冲洗，使预涂膜自动脱落，涂膜材料沉淀回用到预涂膜材料加药装置反复利用，降低运行成本;中间水池的水进入到反渗透膜处理，反渗透膜淡水作为园区工业用水回用，浓水经过电化学反应器处理，出水达标排放。本预涂膜法超滤反洗频率低，可提高超滤膜的产水率;并能形成松散、孔隙较大的滤饼层，有效缓解膜通量的下降速度，强化膜的抗污染能力，同时提高膜对水质指标的去除效果。
权利要求书
1.一种污水厂尾水预涂膜深度处理及回用的方法，其包括以下步骤：
(1)首先将尾水送入调节池均质;
(2)再经过砂滤器，去除废水中较大颗粒的悬浮杂质;
(3)预涂膜材料通过涂膜材料加药装置加入砂滤器出水中，含预涂膜材料溶液的砂滤器出水通过超滤膜，在超滤膜表面形成动态预涂层，超滤膜浓水回流到调节池，出水进入中间水池;
(4)中间水池的水进入到反渗透膜处理，反渗透膜淡水回用，浓水进入到浓水池;
(5)浓水池水再经过电化学反应器处理，出水达标排放。
2.根据权利要求1所述的一种污水厂尾水预涂膜深度处理及回用的方法，其特征在于：在步骤(3)和(4)之间还包括反冲洗步骤，即，中间水池的部分水定期通过泵对超滤膜进行反冲洗，使预涂层自动脱落，被反洗水带出，进入到涂膜材料沉淀池，涂膜材料沉淀池中的涂膜材料沉淀回用到涂膜材料加药装置反复利用，涂膜材料沉淀池上清液进入到浓水池。
3.根据权利要求1或2 所述的一种污水厂尾水预涂膜深度处理及回用的方法，其特征在于：所述的超滤膜为中空纤维膜，膜组件前设置精密过滤器，过滤精度5~40μm。
4.根据权利要求1或2所述的一种污水厂尾水预涂膜深度处理及回用的方法，其特征在于：所述的超滤膜浓水回流，回流比为3%~8%。
5.根据权利要求1或2所述的一种污水厂尾水预涂膜深度处理及回用的方法，其特征在于：所述的涂膜材料加药装置中，预涂膜材料为沸石粉和/或硅藻土和/或活性炭，粒径为400~2000目，加药量为50~400 mg/L。
6.根据权利要求2所述的一种污水厂尾水预涂膜深度处理及回用的方法，其特征在于：所述的超滤膜反洗，反洗频率为每1小时到3小时一次，每次反洗时间为20秒到80秒，反洗流量为超滤进水流量的1.5倍到3.0倍。
7.根据权利要求2所述的一种污水厂尾水预涂膜深度处理及回用的方法，其特征在于：所述的涂膜材料沉淀池分为反应区和沉淀区，反应区内加入聚丙烯酰胺絮凝剂，加药量为0.5 ~3 mg/L。
8.根据权利要求1或2所述的一种污水厂尾水预涂膜深度处理及回用的方法，其特征在于：所述的电化学反应器为二维电极或三维电极电催化反应装置，调节电流密度为5~50mA/cm2，电解停留时间30~90分钟。
说明书
一种污水厂尾水预涂膜深度处理及回用的方法
技术领域
本发明属于污水深度处理及回用工程领域，涉及一种工业园污水厂尾水深度处理及回用的方法。
背景技术
日益紧张的水资源紧缺和水环境污染问题，已经引起国内外高度重视。工业污水再生利用是缓解水资源紧缺状况，减轻水体污染程度、改善生态环境的有效途径，如何合理有效的对园区内污水资源进行综合利用，已成为解决园区水资源利用和水环境污染问题的关键。工业园区污水厂尾水主要水质指标如有机物、氨氮、盐分等不能满足回用标准，需要进一步深度处理。而膜分离技术在世界范围内受到高度重视，其最大优点就是分离效率高、产水能回用于生产过程。但膜污染已经成为限制膜分离技术进一步应用的瓶颈问题。
双膜法是指超滤膜(UF)和反渗透膜(RO)相结合的一种水处理方法，尽管双膜法具有较多的优势，但在实际运行中仍存在这些问题，主要表现在如何控制膜污染，从而提高膜通量，以获得较长的膜寿命。超滤膜可以减少后续反渗透膜的污染，但超滤膜经过一定时间的运行，膜表面都会截流部分有机物、病毒、细菌、藻类等物质，即超滤膜也会不可避免的受到污染。在运行中需要对超滤进行定期的反洗，可以带走膜表面的部分截留物，延缓膜通量的衰减，反洗频率一般为每20分钟到60分钟一次，每次反洗时间为20秒到80秒，而高频率的反洗会明显减少超滤膜的产水率。另外，膜浓水具有含盐量较高，可生化性差的特点，处理相对困难。因此，如何有效回收膜反洗水和膜浓水也是膜技术在污水深度处理应用中必须要解决的一个问题。
发明内容
发明目的：针对现有技术中工业园污水厂尾水双膜深度处理及回用方法中存在的上述问题，本发明提供一种污水厂尾水预涂膜深度处理及回用的方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种污水厂尾水预涂膜深度处理及回用的方法，其包括以下步骤：
(1)首先将尾水送入调节池均质;
(2)再经过砂滤器，去除废水中较大颗粒的悬浮杂质;
(3)预涂膜材料通过涂膜材料加药装置加入砂滤器出水中，含预涂膜材料溶液的砂滤器出水通过超滤膜，在超滤膜表面形成动态预涂层，超滤膜浓水回流到调节池，出水进入中间水池;
(4)中间水池的水进入到反渗透膜处理，反渗透膜淡水回用，浓水进入到浓水池;
(5)浓水池水再经过电化学反应器处理，出水达标排放。
作为本发明的进一步改进，在步骤(3)和(4)之间还包括反冲洗步骤，即，中间水池的部分水定期通过泵对超滤膜进行反冲洗，使预涂层自动脱落，被反洗水带出，进入到涂膜材料沉淀池，涂膜材料沉淀池中的涂膜材料沉淀回用到涂膜材料加药装置反复利用，涂膜材料沉淀池上清液进入到浓水池。
作为本发明的进一步改进，所述的超滤膜为中空纤维膜，膜组件前设置精密过滤器，过滤精度5~40μm。
作为本发明的进一步改进，所述的超滤膜浓水回流，回流比为3%~8%。
作为本发明的进一步改进，所述的涂膜材料加药装置中，预涂膜材料为沸石粉和/或硅藻土和/或活性炭，粒径为400~2000目，加药量为50~400 mg/L。
作为本发明的进一步改进，所述的超滤膜反洗，反洗频率为每1小时到3小时一次，每次反洗时间为20秒到80秒，反洗流量为超滤进水流量的1.5倍到3.0倍。
作为本发明的进一步改进，所述的涂膜材料沉淀池分为反应区和沉淀区，反应区内加入聚丙烯酰胺絮凝剂，加药量为0.5 ~3 mg/L。
作为本发明的进一步改进，所述的电化学反应器为二维电极或三维电极电催化反应装置，调节电流密度为5~50mA/cm2，电解停留时间30~90分钟。
本发明的有益效果：
采用本发明预涂膜的方法，能在超滤膜表面形成有效的“保护层”，以截留沉积在膜表面的污染物，减轻污染物和膜的直接接触。通过涂膜材料沉淀池对预涂膜超滤反洗水进行固液分离，涂膜材料循环回收于预涂膜材料加药装置中，并再次利用于预涂膜超滤体系中，可有效回收涂膜材料，实现反洗水的资源化利用，降低运行成本。
本预涂膜法超滤反洗频率低，可提高超滤膜的产水率;并能形成松散、孔隙较大的滤饼层，相对疏松，可吸附部分有机物和无机盐，且易被反冲洗，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，膜通量下降速率减缓30%以上，同时提高超滤膜对水质指标的去除效果，COD、TN 和UV254的去除率提高25%以上，后续反渗透膜通量下降速率减缓15%以上。膜反洗水和膜浓水含盐量较高，导电性好，电化学氧化可以在较低的电压下实现较高的电流密度，有助于氧化效率的提高，可有效处理膜反洗水和膜浓水。