一种外循环式加压溶气气浮-膜分离水处理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种外循环式加压溶气气浮-膜分离水处理方法，包括如下步骤：a、将待处理废水加药，经混凝系统完成混凝反应；b、混凝后的废水进入气浮系统进行部分回流加压溶气气浮；c、经过气浮处理后的气浮出水进入膜分离系统，气浮出水在膜组件的作用下完成膜分离过程，得到处理后的净水和浓水，经膜分离后得到的浓水由膜分离池底部打入所述步骤b气浮系统的溶气罐中，形成溶气水。本发明专利技术的方法能够有效缓解膜污染，提高膜通量，并解决现有膜-气浮设备中气浮效率低的问题，更有效地发挥气浮作用，能够适用于较高浓度废水的深度处理。

【技术实现步骤摘要】
一种外循环式加压溶气气浮-膜分离水处理方法及装置
本专利技术涉及一种水处理方法，特别是涉及一种外循环式加压溶气气浮-膜分离水处理方法，本专利技术还涉及一种外循环式加压溶气气浮-膜分离水处理装置。
技术介绍
膜分离技术因其在水处理领域的诸多优势，如出水水质优良、占地面积小、出水水质波动小、易于实现自动控制等，已成为目前研究与应用的热点。近年来，随着膜分离技术的逐渐成熟和成本的下降，已被广泛地应用于水和废水的处理中。不过，膜技术本身存在着一定的制约因素，如膜污染及膜材料本身的劣化严重影响了产水率及出水水质。为保证膜分离过程的稳定性，一般需在膜前设置预处理工艺，以控制膜前进水水质、最大程度地降低膜污染。近年来，一些研究人员将气浮作为膜分离的预处理方法，开发气浮-膜分离集成技术，以控制膜污染。气浮是污水及饮用水处理工艺中常用的方法之一，主要用于去除密度与水相近、无法自然沉降又难于自然上浮的悬浮杂质，具有分离效率高、设备简单等优点，现已被广泛应用于含油废水和印染废水的处理、纸浆脱墨、土壤改良、藻类以及重金属离子的去除等。根据气泡产生方式，气浮可分为溶气气浮、散气气浮、电气浮、生物及化学气浮等。而根据气泡从水中析出时所处压力的不同，溶气气浮还可分为真空式气浮与加压溶气气浮两种。其中加压溶气气浮是将空气在一定压力的作用下溶解于处理水中，然后骤然减至常压，溶解于水的空气便以微小气泡(直径一般为IO-1OOum)形式从水中逸出，与水中的悬浮物粘附在一起浮至水面形成浮渣，实现固-液分离。加压溶气气浮形成的气泡细微、粒度均匀、密集度大，因此处理效果好。此外，加压溶气气浮还具有水力负荷高，池体结构紧凑，运行稳定，便于管理和维护等优点，因此应用较为广泛。根据溶气水来源及水量的不同，加压溶气气浮又可分为全流程加压溶气气浮、部分加压溶气气浮和部分回流加压溶气气浮三种。其中部分回流加压溶气气浮由于具有能耗低、药剂利用率高、处理效果优良等特点，应用最为广泛。气浮法不仅可以用作预处理技术，也可用于污(废)水的深度处理。不过，用于深度处理时，气浮法处理后的出水水质不够优良，且受很多因素影响，波动较大，不能满足对水质要求较高的回用场合。气浮和膜分离技术的结合，一方面可以解决气浮出水水质差、出水水质波动大等问题；另一方面可以缓解膜污染，提高膜出水的水质，保证膜分离过程运行的稳定性。因此，气浮-膜分离集成技术具有广泛的应用前景。不过，目前的研究以及有关专利大多采用一体式结构设计，如专利号为200920167835.0的技术专利和专利号分别为201010171419.5,201010566493.7的专利技术专利，即气浮分离系统与膜分离系统在同一个反应器内。该设计具有设备集成程度高，占地面积小的优点，但处理污染物浓度较高的废水时，膜污染十分严重，因此适用于处理微污染水。同时，也有专利将气浮分离系统与膜分离系统分开设置，如专利号为201120273411.X的技术专利，采用原水首先进入膜分离系统，浓水随后进入气浮分离系统的处理方式。该设计仍然存在不能处理浓度较高废水的问题。此外，上述专利大多采用散气式气浮，气泡较大，气浮分离效率低。针对这些问题，本专利技术提出一种可用于较高浓度废水处理的部分回流加压溶气气浮-膜分离集成工艺及装置。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种外循环式加压溶气气浮-膜分离水处理方法，能够有效缓解膜污染，提高膜通量，并解决现有膜-气浮设备中气浮效率低的问题，更有效地发挥气浮作用，能够适用于较高浓度废水的深度处理。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种外循环式加压溶气气浮-膜分离水处理方法，包括如下步骤:a、将待处理废水加药，经混凝系统完成混凝反应；b、混凝后的废水进入气浮系统进行部分回流加压溶气气浮；C、经过气浮处理后的气浮出水进入膜分离系统，气浮出水在膜组件的作用下完成膜分离过程，得到处理后的净水和浓水，经膜分离后得到的浓水由膜分离池底部打入所述步骤b气浮系统的溶气罐中，形成溶气水。[0011 ] 上述水处理方法，其中，所述步骤a中混凝系统包含三个混凝区，待处理废水依次流经第一混凝区、第二混凝区和第三混凝区，所述第一混凝区的搅拌速度高于第二混凝区的搅拌速度，第二混凝区的搅拌速度高于第三混凝区的搅拌速度。优选地，待处理废水流经第一混凝区的搅拌速度为100-400^,废水流经第二混凝区的搅拌速度为50-200^,废水流经第三混凝区的搅拌速度为20-1008'这样设置可以使混凝后产生的絮体结构紧实且容易上浮，提高气浮分离效率，提高出水水质。由于气浮是通过产生的微气泡粘附包裹污染物的絮体上升至分离池表面再被刮除从而达到分离的目的，气浮的去除原理要求絮体结构紧实且易于上浮，若絮体尺寸过大或结构松散，在气浮过程中絮体可能会在上浮过程中破碎，或者难于上浮，进而影响固液分离效果和出水水质指标。本专利技术在第一混凝区采用快速搅拌，在第二混凝区采用中速搅拌，在第三混凝区采用慢速搅拌，能够在第一混凝区内将混凝形成的大块絮体打散，形成结构紧实且易于上浮的絮体，在第二和第三混凝区保持絮体的紧实结构，三个混凝区的设置以及先快后慢的搅拌速度的设置既保证了废水在混凝系统中实现充分混凝，又实现了保持形成结构紧实的絮体，能够为后续的气浮系统提供有利于气浮操作的絮体，有效的提高了分离效果和出水水质。上述水处理方法，其中，所述步骤b混凝系统中溶气罐的工作压力为3_4bar。上述水处理方法，其中，所述步骤b中所述部分回流加压溶气气浮的回流比为20-50%。本专利技术中所述回流比是指膜分离池中回流的浓水量同本专利技术水处理方法中待处理的原水总量的比值。本专利技术的外循环式加压溶气气浮-膜分离水处理方法具有如下有益效果:1、本专利技术方法中采用的混凝系统、气浮系统和膜分离系统，均各自独立，能够保证各处理单元的水力停留时间，提高分离效率，并且将气浮系统与膜分离系统互相独立设置，污水经气浮后再进入膜分离系统，有效地缓解了膜污染，提高出水水质；2、本专利技术方法中将膜分离得到的浓水作为加压溶气气浮的溶气水，显著降低了膜污染，提高了膜组件运行时间，并且解决了使用膜出水即膜分离净水或其他水源作为溶气水造成的水资源消耗问题，不产生二次污染，现有技术中，膜分离池内的浓水通常是采取连续排放或者根据膜污染的情况进行定期排放，而本专利技术的方法中，采用膜分离浓水作为气浮的溶气水，无需再对膜分离池内的浓水进行排放，有效解决了原有膜分离池内浓水排放造成的污染以及水资源浪费问题；3、本专利技术方法中的混凝系统中设置三个混凝区，在第一混凝区采用快速搅拌，在第二混凝区采用中速搅拌，在第三混凝区采用慢速搅拌，能够在第一混凝区内将混凝形成的大块絮体打散，形成结构紧实且易于上浮的絮体，在第二和第三混凝区保持絮体的紧实结构，能够为后续的气浮系统提供有利于气浮操作的絮体，有效的提高了分离效果和出水水质。4、本专利技术的方法适于处理污染物浓度较高的废水，能够处理COD高达1600mg/L的废水。本专利技术还 提供了一种外循环式加压溶气气浮-膜分离水处理装置，该装置包括依次连接的混凝系统、气浮系统和膜分离系统；所述气浮系统包括气浮池、溶气释放器、刮渣器和溶气罐，所示气浮池由导流挡板分隔成接触室和分离室，所述接触室底部设置溶气释放本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种外循环式加压溶气气浮‑膜分离水处理方法，包括如下步骤：a、将待处理废水加药，经混凝系统完成混凝反应；b、混凝后的废水进入气浮系统进行部分回流加压溶气气浮；c、经过气浮处理后的气浮出水进入膜分离系统，气浮出水在膜组件的作用下完成膜分离过程，得到处理后的净水和浓水，经膜分离后得到的浓水由膜分离池底部打入所述步骤b气浮系统的溶气罐中，形成溶气水。

【技术特征摘要】
1.一种外循环式加压溶气气浮-膜分离水处理方法，包括如下步骤: a、将待处理废水加药，经混凝系统完成混凝反应； b、混凝后的废水进入气浮系统进行部分回流加压溶气气浮； C、经过气浮处理后的气浮出水进入膜分离系统，气浮出水在膜组件的作用下完成膜分离过程，得到处理后的净水和浓水，经膜分离后得到的浓水由膜分离池底部打入所述步骤b气浮系统的溶气罐中，形成溶气水。2.如权利要求1所述的水处理方法，其特征在于，所述步骤a中混凝系统包含三个混凝区，待处理废水依次流经第一混凝区、第二混凝区和第三混凝区，所述第一混凝区的搅拌速度高于第二混凝区的搅拌速度，第二混凝区的搅拌速度高于第三混凝区的搅拌速度。3.如权利要求2所述的水处理方法，其特征在于，待处理废水流经第一混凝区的搅拌速度为100-400S—1，废水流经第二混凝区的搅拌速度为50-200S—1，废水流经第三混凝区的搅拌速度为20-100S—1。4.如权利要求1所述的水处理方法，其特征在于，所述步骤b混凝系统中溶气罐的工作压力为3_4bar。5.如权利要求1所述的水处理方法，其特征在于，所述步骤b中所述部分回流加压溶气气浮的回流比为...

【专利技术属性】
技术研发人员：张忠国，钱宇，刘丹，吴月，任晓晶，何沛然，赵可卉，
申请(专利权)人：轻工业环境保护研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11