防止膜污染并维持膜通量的絮凝方法技术

本发明专利技术涉及一种污水处理技术，提出采用絮凝方法来防止膜污染并维持膜通量。采用铁盐溶液加入膜生物反应器中，并以曝气或搅拌等方式提供一定的紊度，使铁盐能与混合液中的大分子物质、胶体物质等充分接触，形成絮体。处理过程混合液维持一定的ｐＨ值，以防止对生物相活性产生影响。铁盐与混合液充分反应后，进行排泥，排泥量为反应器体积的１／３０～１／２０。本发明专利技术的有益效果在于：可有效降低膜生物反应器中有机物的累积，使膜通量恢复，明显延长膜的使用寿命，降低膜生物反应器的运行费用，并且絮凝工艺的费用很低。可有效提高水资源的利用率，缓解水资源紧张的现状。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种污水处理技术，更确切地说属于污水处理设备—膜生物反应器中膜组件的改进。
技术介绍
目前，由于全球性水资源的匮乏，各种污水回用工艺得到了广泛的应用，膜生物反应器技术就是其中的一种。由于膜生物反应器中的膜组件在运行过程中不可避免要受到污染，所以其使用寿命具有一定的时限，由此增加了膜生物反应器的运行费用，使得该技术的应用受到限制。为此，已有多种措施用于延缓膜污染，但其应用效果均不理想。加大膜生物反应器中的曝气量是控制膜污染的措施之一，该措施可增加膜生物反应器中的混合液紊度，使得膜表面的剪切力加大，膜污染层容易脱落，因而得到了广泛地应用。但曝气量的加大，无法改善膜孔内部的污染，且高曝气量使得电耗增加，显著提高了运行费用，不利于膜生物反应器的推广。另一项应用较为普遍的膜污染控制措施是投加可吸附污染物的粉末状或颗粒状物质，常用的有粉末活性炭等。这些物质投入膜生物反应器后可吸附部分污染物、改善混合液的可过滤性，从而延缓膜污染进程。该措施经应用证明也是行之有效的，但操作起来很不方便，且活性炭等物质的吸附容量有限，需不断投加，其价格较高，增加了处理成本。此外，反洗(气反洗、水反洗、气水反洗)和化学清洗也是常见的膜污染恢复措施，但其设备复杂，不利于提高膜生物反应器的整体平均无故障工作时间，且化学清洗可能产生二次污染，还需后续处理。在此技术背景下，现有的膜污染防治措施无法满足膜生物反应器技术推广的需要，因此本专利技术提出了新的膜污染防治措施，以期以较低的成本，取得满意的膜污染控制效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供絮凝方法来防止膜污染并维持膜通量，使膜组件的使用时限得以延长。本专利技术是通过以下步骤完成的 (1)采用铁盐溶液(以水处理中常见的铁盐絮凝剂为原料)，加入膜生物反应器中，控制其在反应器中的浓度为20～100mg/L(以铁计)。(2)反应器中以曝气或搅拌等方式提供一定的紊度，使铁盐能与混合液中的大分子物质、胶体物质等充分接触，形成絮体。(3)整个过程维持膜生反应器中的混合液pH值在6.5～8.5之间，以防止对生物相活性产生影响。(4)铁盐与混合液充分反应后，进行排泥，排泥量为反应器体积的1/30～1/20。具体实施例方式膜生物反应器采用聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维微滤膜组件，膜的公称孔径为0.22μm，有效面积为0.5m2。膜生物反应器的设计出水流量为4L/h，气水比为20∶1、水力停留时间为6小时、污泥龄为30天，整个试验过程中进水与曝气均保持连续。膜生物反应器共运行了30天已发现，混合液有机物的累积趋势十分明显，在运行的第21天，混合液CODCr(化学需氧量)达到306.37mg/L，膜通量也降至20L/(h·m2)。此时，采用絮凝工艺(1)配制FeCl3溶液并加入反应器中，控制其在反应器中的浓度为50mg/L(以铁计)；(2)絮凝过程中反应器中曝气量为0.08m3/h；(3)絮凝过程中维持反应器的pH值在7左右；(4)待絮凝反应充分后，排泥800mL。经此之后，混合液CODCr明显降低，到第28天降至19.50mg/L，；而膜通量在投加铁盐之后也相应恢复，在第29天升为37L/(h·m2)。投加铁盐之后，对膜生物反应器的生物相活性没有产生影响，膜生物反应器出水各项指标均达到国家建设部生活杂用水水质标准(CJ 25.1-89)中的相应要求。本专利技术的有益效果在于可有效降低膜生物反应器中有机物的累积，使膜通量恢复，明显延长膜的使用寿命，降低膜生物反应器的运行费用，并且絮凝工艺的费用很低。本专利技术将直接推动膜生物反应器的广泛使用，从而提高水资源的利用率，缓解水资源紧张的现状。权利要求1.，其特征在于由以下步骤完成(1)采用铁盐溶液加入膜生物反应器中，控制其在反应器中的浓度为20～100mg/L(以铁计)。(2)在反应器中以曝气或搅拌等方式提供一定的紊度，使铁盐能与混合液中的大分子物质、胶体物质等充分接触，形成絮体。(3)整个过程维持膜生物反应器中的混合液pH值在6.5～8.5之间。(4)铁盐与混合液充分反应后，进行排泥，排泥量为反应器体积的1/30～1/20。2.按照权利要求1所述的，其特征在于铁盐溶液以水处理中常见的铁盐絮凝剂为原料。全文摘要本专利技术涉及一种污水处理技术，提出采用絮凝方法来防止膜污染并维持膜通量。采用铁盐溶液加入膜生物反应器中，并以曝气或搅拌等方式提供一定的紊度，使铁盐能与混合液中的大分子物质、胶体物质等充分接触，形成絮体。处理过程混合液维持一定的pH值，以防止对生物相活性产生影响。铁盐与混合液充分反应后，进行排泥，排泥量为反应器体积的1/30～1/20。本专利技术的有益效果在于可有效降低膜生物反应器中有机物的累积，使膜通量恢复，明显延长膜的使用寿命，降低膜生物反应器的运行费用，并且絮凝工艺的费用很低。可有效提高水资源的利用率，缓解水资源紧张的现状。文档编号C02F3/10GK1480410SQ0313041公开日2004年3月10日 申请日期2003年7月18日 优先权日2003年7月18日专利技术者顾平, 张颖, 布多, 顾 平 申请人:天津大学 本文档来自技高网...

【技术保护点】
防止膜污染并维持膜通量的絮凝方法，其特征在于由以下步骤完成：（１）采用铁盐溶液加入膜生物反应器中，控制其在反应器中的浓度为２０～１００ｍｇ／Ｌ（以铁计）。（２）在反应器中以曝气或搅拌等方式提供一定的紊度，使铁盐能与混合液中的大分子物 质、胶体物质等充分接触，形成絮体。（３）整个过程维持膜生物反应器中的混合液ｐＨ值在６．５～８．５之间。（４）铁盐与混合液充分反应后，进行排泥，排泥量为反应器体积的１／３０～１／２０。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：顾平，张颖，布多，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]