專利名稱：防止膜污染并維持膜通量的絮凝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污水處理技術(shù)，更確切地說(shuō)屬于污水處理設(shè)備—膜生物反應(yīng)器中膜組件的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
目前，由于全球性水資源的匱乏，各種污水回用工藝得到了廣泛的應(yīng)用，膜生物反應(yīng)器技術(shù)就是其中的一種。由于膜生物反應(yīng)器中的膜組件在運(yùn)行過(guò)程中不可避免要受到污染，所以其使用壽命具有一定的時(shí)限，由此增加了膜生物反應(yīng)器的運(yùn)行費(fèi)用，使得該技術(shù)的應(yīng)用受到限制。為此，已有多種措施用于延緩膜污染，但其應(yīng)用效果均不理想。加大膜生物反應(yīng)器中的曝氣量是控制膜污染的措施之一，該措施可增加膜生物反應(yīng)器中的混合液紊度，使得膜表面的剪切力加大，膜污染層容易脫落，因而得到了廣泛地應(yīng)用。但曝氣量的加大，無(wú)法改善膜孔內(nèi)部的污染，且高曝氣量使得電耗增加，顯著提高了運(yùn)行費(fèi)用，不利于膜生物反應(yīng)器的推廣。另一項(xiàng)應(yīng)用較為普遍的膜污染控制措施是投加可吸附污染物的粉末狀或顆粒狀物質(zhì)，常用的有粉末活性炭等。這些物質(zhì)投入膜生物反應(yīng)器后可吸附部分污染物、改善混合液的可過(guò)濾性，從而延緩膜污染進(jìn)程。該措施經(jīng)應(yīng)用證明也是行之有效的，但操作起來(lái)很不方便，且活性炭等物質(zhì)的吸附容量有限，需不斷投加，其價(jià)格較高，增加了處理成本。此外，反洗(氣反洗、水反洗、氣水反洗)和化學(xué)清洗也是常見(jiàn)的膜污染恢復(fù)措施，但其設(shè)備復(fù)雜，不利于提高膜生物反應(yīng)器的整體平均無(wú)故障工作時(shí)間，且化學(xué)清洗可能產(chǎn)生二次污染，還需后續(xù)處理。在此技術(shù)背景下，現(xiàn)有的膜污染防治措施無(wú)法滿足膜生物反應(yīng)器技術(shù)推廣的需要，因此本發(fā)明提出了新的膜污染防治措施，以期以較低的成本，取得滿意的膜污染控制效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供絮凝方法來(lái)防止膜污染并維持膜通量，使膜組件的使用時(shí)限得以延長(zhǎng)。
本發(fā)明是通過(guò)以下步驟完成的
(1)采用鐵鹽溶液(以水處理中常見(jiàn)的鐵鹽絮凝劑為原料)，加入膜生物反應(yīng)器中，控制其在反應(yīng)器中的濃度為20～100mg/L(以鐵計(jì))。
(2)反應(yīng)器中以曝氣或攪拌等方式提供一定的紊度，使鐵鹽能與混合液中的大分子物質(zhì)、膠體物質(zhì)等充分接觸，形成絮體。
(3)整個(gè)過(guò)程維持膜生反應(yīng)器中的混合液pH值在6.5～8.5之間，以防止對(duì)生物相活性產(chǎn)生影響。
(4)鐵鹽與混合液充分反應(yīng)后，進(jìn)行排泥，排泥量為反應(yīng)器體積的1/30～1/20。
具體實(shí)施例方式
膜生物反應(yīng)器采用聚偏氟乙烯(PVDF)中空纖維微濾膜組件，膜的公稱孔徑為0.22μm，有效面積為0.5m2。膜生物反應(yīng)器的設(shè)計(jì)出水流量為4L/h，氣水比為20∶1、水力停留時(shí)間為6小時(shí)、污泥齡為30天，整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中進(jìn)水與曝氣均保持連續(xù)。
膜生物反應(yīng)器共運(yùn)行了30天已發(fā)現(xiàn)，混合液有機(jī)物的累積趨勢(shì)十分明顯，在運(yùn)行的第21天，混合液CODCr(化學(xué)需氧量)達(dá)到306.37mg/L，膜通量也降至20L/(h·m2)。
此時(shí)，采用絮凝工藝(1)配制FeCl3溶液并加入反應(yīng)器中，控制其在反應(yīng)器中的濃度為50mg/L(以鐵計(jì))；(2)絮凝過(guò)程中反應(yīng)器中曝氣量為0.08m3/h；(3)絮凝過(guò)程中維持反應(yīng)器的pH值在7左右；(4)待絮凝反應(yīng)充分后，排泥800mL。經(jīng)此之后，混合液CODCr明顯降低，到第28天降至19.50mg/L，；而膜通量在投加鐵鹽之后也相應(yīng)恢復(fù)，在第29天升為37L/(h·m2)。
投加鐵鹽之后，對(duì)膜生物反應(yīng)器的生物相活性沒(méi)有產(chǎn)生影響，膜生物反應(yīng)器出水各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到國(guó)家建設(shè)部生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)(CJ 25.1-89)中的相應(yīng)要求。
本發(fā)明的有益效果在于可有效降低膜生物反應(yīng)器中有機(jī)物的累積，使膜通量恢復(fù)，明顯延長(zhǎng)膜的使用壽命，降低膜生物反應(yīng)器的運(yùn)行費(fèi)用，并且絮凝工藝的費(fèi)用很低。本發(fā)明將直接推動(dòng)膜生物反應(yīng)器的廣泛使用，從而提高水資源的利用率，緩解水資源緊張的現(xiàn)狀。
權(quán)利要求
1.防止膜污染并維持膜通量的絮凝方法，其特征在于由以下步驟完成(1)采用鐵鹽溶液加入膜生物反應(yīng)器中，控制其在反應(yīng)器中的濃度為20～100mg/L(以鐵計(jì))。(2)在反應(yīng)器中以曝氣或攪拌等方式提供一定的紊度，使鐵鹽能與混合液中的大分子物質(zhì)、膠體物質(zhì)等充分接觸，形成絮體。(3)整個(gè)過(guò)程維持膜生物反應(yīng)器中的混合液pH值在6.5～8.5之間。(4)鐵鹽與混合液充分反應(yīng)后，進(jìn)行排泥，排泥量為反應(yīng)器體積的1/30～1/20。
2.按照權(quán)利要求1所述的防止膜污染并維持膜通量的絮凝方法，其特征在于鐵鹽溶液以水處理中常見(jiàn)的鐵鹽絮凝劑為原料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種污水處理技術(shù)，提出采用絮凝方法來(lái)防止膜污染并維持膜通量。采用鐵鹽溶液加入膜生物反應(yīng)器中，并以曝氣或攪拌等方式提供一定的紊度，使鐵鹽能與混合液中的大分子物質(zhì)、膠體物質(zhì)等充分接觸，形成絮體。處理過(guò)程混合液維持一定的pH值，以防止對(duì)生物相活性產(chǎn)生影響。鐵鹽與混合液充分反應(yīng)后，進(jìn)行排泥，排泥量為反應(yīng)器體積的1/30～1/20。本發(fā)明的有益效果在于可有效降低膜生物反應(yīng)器中有機(jī)物的累積，使膜通量恢復(fù)，明顯延長(zhǎng)膜的使用壽命，降低膜生物反應(yīng)器的運(yùn)行費(fèi)用，并且絮凝工藝的費(fèi)用很低?？捎行岣咚Y源的利用率，緩解水資源緊張的現(xiàn)狀。
文檔編號(hào)C02F3/10GK1480410SQ0313041
公開(kāi)日2004年3月10日 申請(qǐng)日期2003年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月18日
發(fā)明者顧平, 張穎, 布多, 顧 平 申請(qǐng)人:天津大學(xué)