本發(fā)明屬于膜法水處理領(lǐng)域，具體涉及一種膜處理方法及裝置。

背景技術(shù)：

膜分離技術(shù)應(yīng)用于國(guó)內(nèi)水處理領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，超微濾膜主要通過(guò)膜孔篩分原理進(jìn)行過(guò)濾，去除水中顆粒物及少量有機(jī)物。在膜過(guò)濾過(guò)程中，小分子有機(jī)物容易進(jìn)入膜孔引起堵塞，使得膜組件在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中壓差升高，影響整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行，需對(duì)膜組件進(jìn)行維護(hù)性或周期性化學(xué)清洗，減少膜使用壽命。

目前針對(duì)小分子有機(jī)物可通過(guò)粉末活性炭作為預(yù)處理進(jìn)行吸附，粉末活性炭表面大多呈電負(fù)性，但吸附有機(jī)物后電負(fù)性變?nèi)?，由于膜絲表面呈負(fù)電性，吸附有機(jī)物后粉末活性炭易吸附在膜表面。溶液pH對(duì)粉末活性炭表面電性有一定影響，地表水等自然水體pH一般呈弱堿性(pH為7.0～8.5)，投加粉末活性炭后經(jīng)膜過(guò)濾粉末活性炭易吸附在膜表面，而由于粉末活性碳投加量較大，不同源水投加量通常在10mg/l～300mg/l，易在膜表面形成濾餅層引起膜堵塞(Zhang M M，et a1.2003，環(huán)境科學(xué)與技術(shù))，膜壓差升高，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述缺陷，本發(fā)明通過(guò)控制溶液為弱酸性，使得粉末活性炭投加在弱酸性溶液中，吸附去除小分子有機(jī)物同時(shí)減輕膜污染，提高膜運(yùn)行穩(wěn)定性，延長(zhǎng)膜使用壽命。

本發(fā)明提供一種膜處理方法，包含把粉末活性炭加入原水箱1，通過(guò)攪拌進(jìn)入膜組件6的步驟，其中，還包含膜組件6的進(jìn)水管路上設(shè)置有在線pH計(jì)5，其pH值通過(guò)酸投加裝置3和PLC控制單元7來(lái)控制的步驟。

由于地表水、地下水和污水pH值通常在7.0-8.5范圍，根據(jù)不同的水源情況，本發(fā)明所提供的膜處理方法的pH值優(yōu)選為4～6，考慮到成本及投加安全性，進(jìn)一步優(yōu)選pH值為5.5。

考慮酸投加效果和費(fèi)用，優(yōu)選酸投加裝置3中所投加的酸為鹽酸、硫酸或檸檬酸中的一種或多種，為減少后續(xù)用水影響，優(yōu)選鹽酸。

粉末活性炭主要吸附去除有機(jī)物，根據(jù)溶解性有機(jī)物含量進(jìn)行粉末活性炭投加量選擇，優(yōu)選粉末活性炭投加量為10～300mg/l，粉末活性炭投加吸附有機(jī)物同時(shí)可以降低進(jìn)水pH值，為確保粉末活性炭均勻投加，可以在原水箱前管路進(jìn)行粉末活性炭投加或直接加入原水箱，或者管路和水箱同時(shí)投加。為確保粉末活性炭對(duì)有機(jī)物吸附效果，優(yōu)選粉末活性炭停留時(shí)間為10～60min。

本發(fā)明還公開(kāi)了一種膜處理裝置，包括原水箱1，粉末活性炭投加裝置2，酸投加裝置3，原水泵4，在線pH計(jì)5，膜組件6，和PLC控制單元7，其中原水箱1上方有粉末活性炭投加裝置2及酸投加裝置3，原水箱1經(jīng)原水泵4與膜組件6連接，原水箱1和膜組件6進(jìn)水管路上安裝在線pH計(jì)5，所述PLC控制單元7還安裝有信號(hào)控制裝置8。原水首先經(jīng)進(jìn)水管路進(jìn)入原水箱1，原水箱上方粉末活性炭投加裝置2啟動(dòng)進(jìn)行粉末活性炭投加，粉末活 性炭根據(jù)原水濁度和溶解性有機(jī)物含量進(jìn)行投加量選擇，可以在原水箱前管路進(jìn)行粉末活性炭投加或直接加入原水箱，或者原水箱前管路和水箱同時(shí)投加，原水投加后粉末活性炭原水在原水箱經(jīng)攪拌一定時(shí)間后，原水箱和膜組件進(jìn)水管路上的在線pH計(jì)5測(cè)試結(jié)果經(jīng)PLC控制單元7進(jìn)入信號(hào)控制裝置8，信號(hào)控制裝置8可啟動(dòng)酸投加裝置3進(jìn)行投加，投加酸后原水經(jīng)原水泵4進(jìn)入膜組件6進(jìn)行過(guò)濾。

所述信號(hào)控制裝置8可以控制酸投加裝置3中酸的投加量，由于粉末活性炭投加后會(huì)降低進(jìn)水pH，一定程度上降低了酸投加量，但當(dāng)粉末活性炭投加后pH大于7.5以上，信號(hào)控制器自動(dòng)控制初始酸較大速度及較大投加量投加，隨著pH逐漸降低，酸投加速度及投加量下降，最后酸穩(wěn)定投加維持水箱pH到設(shè)定值。

所述膜組件優(yōu)選為浸沒(méi)式或加壓式膜組件，其膜孔徑優(yōu)選為0.01～0.1um，膜運(yùn)行通量在1.5m/d到2.5m/d。

本發(fā)明的主要特點(diǎn)在于：

粉末活性炭能有效去除溶液中的有機(jī)物，但吸附有機(jī)物后的粉末活性炭表面電性變化使得粉末活性炭易吸附膜表面對(duì)膜造成污染，通過(guò)調(diào)整溶液pH值在弱酸性范圍，保持粉末活性炭表面高電負(fù)性，使得粉末活性炭達(dá)到良好預(yù)處理效果，降低膜污染同時(shí)延長(zhǎng)膜使用壽命。

附圖說(shuō)明

圖1為裝置示意簡(jiǎn)圖。

其中1為原水箱；2為粉末活性炭投加裝置；3為酸投加裝置；4為原 水泵；5為在線pH計(jì)；6膜組件；7為PLC控制單元；8為信號(hào)控制裝置。

具體實(shí)施方式

pH：HACH sc200在線pH計(jì)。

鹽酸由國(guó)藥集團(tuán)提供。

實(shí)施例1：

某原水投加30mg/L粉末活性炭，經(jīng)混合30min后進(jìn)水管路在線pH計(jì)測(cè)試pH為8.1，測(cè)試結(jié)果經(jīng)信號(hào)控制裝置后酸投加裝置啟動(dòng)，進(jìn)行鹽酸投加且設(shè)定pH為5.5，鹽酸加入后膜進(jìn)水pH控制在5.5，經(jīng)從原水泵和進(jìn)水管路進(jìn)入加壓超濾膜裝置進(jìn)行過(guò)濾，膜過(guò)濾通量為2.5m/d，過(guò)濾周期時(shí)間為30min，排水后再分別反洗和氣洗1.0min，膜連續(xù)運(yùn)行穩(wěn)定，膜化學(xué)清洗周期超過(guò)90天。

對(duì)比例1：

某原水投加30mg/L粉末活性炭，經(jīng)混合30min后進(jìn)水管路在線pH計(jì)測(cè)試pH為8.1，經(jīng)從原水泵和進(jìn)水管路進(jìn)入加壓式超濾膜裝置進(jìn)行過(guò)濾，膜過(guò)濾通量為2.5m/d，過(guò)濾周期時(shí)間為30min，排水后再分別反洗和氣洗1.0min，膜連續(xù)運(yùn)行40天后需進(jìn)行化學(xué)清洗。

實(shí)施例1和對(duì)比例1進(jìn)行比較可以看出，低粉末活性炭投加量較高膜通量運(yùn)行，由于酸的投加使得膜穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間延長(zhǎng)，保證有機(jī)物去除同時(shí)降低了膜清洗頻率，延長(zhǎng)膜使用壽命。

實(shí)施例2：

某原水投加100mg/L粉末活性炭，經(jīng)混合60min后進(jìn)水管路在線pH計(jì) 測(cè)試pH為7.5，經(jīng)信號(hào)控制裝置后酸投加裝置啟動(dòng)，進(jìn)行鹽酸投加且設(shè)定pH為6.0，鹽酸加入后pH控制在6.0，經(jīng)原水泵和進(jìn)水管路進(jìn)入浸沒(méi)式超濾膜裝置進(jìn)行過(guò)濾，膜過(guò)濾通量為2.0m/d，過(guò)濾周期時(shí)間為30min，排水后再分別反洗和氣洗1.0min，膜連續(xù)運(yùn)行穩(wěn)定，膜化學(xué)清洗周期超過(guò)60天，保證有機(jī)物去除同時(shí)降低了膜清洗頻率，延長(zhǎng)膜使用周期。

對(duì)比例2：

某原水投加100mg/L粉末活性炭，經(jīng)混合60min后進(jìn)水管路在線pH計(jì)測(cè)試pH為7.5，經(jīng)原水泵和進(jìn)水管路進(jìn)入浸沒(méi)式超濾膜裝置進(jìn)行過(guò)濾，膜過(guò)濾通量為2.0m/d，過(guò)濾周期時(shí)間為30min，排水后再分別反洗和氣洗1.0min，膜連續(xù)運(yùn)行穩(wěn)定，膜化學(xué)清洗周期超過(guò)30天。

實(shí)施例2和對(duì)比例2進(jìn)行比較可以看出，較高粉末活性炭投加量較低膜通量運(yùn)行，由于酸的投加使得膜穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)間延長(zhǎng)，降低了膜清洗頻率，延長(zhǎng)膜使用壽命。

實(shí)施例3：

某原水經(jīng)進(jìn)水管路進(jìn)入原水箱1，原水箱1上方粉末活性炭投加裝置2啟動(dòng)進(jìn)行粉末活性炭投加，根據(jù)原水濁度和溶解性有機(jī)物含量粉末活性炭投加量為150mg/l，粉末活性炭投加后在原水箱經(jīng)停留15min后，原水箱和膜組件進(jìn)水管路上的在線pH計(jì)5測(cè)試為7.0，測(cè)試結(jié)果經(jīng)PLC控制單元7進(jìn)入信號(hào)控制裝置8，信號(hào)控制裝置8啟動(dòng)酸投加裝置3且設(shè)定pH為5.5進(jìn)行鹽酸投加，投加鹽酸后進(jìn)水pH控制在5.5，經(jīng)原水泵4進(jìn)入浸沒(méi)式超濾膜組件6進(jìn)行過(guò)濾，膜過(guò)濾通量為1.5m/d，過(guò)濾周期時(shí)間為30min，排水后再分別反洗和氣洗1.0min，膜連續(xù)運(yùn)行穩(wěn)定超過(guò)90天。