一种MBR在线催化氧化清洗方法技术

本发明专利技术公开了一种MBR在线催化氧化清洗方法，采用臭氧与空气或氧气的混合气体对MBR膜进行曝气，利用酸液与催化剂的混合溶液对膜进行反洗，曝气和反洗同时进行10‑60min即可，所述混合气中臭氧质量浓度≥4%，反洗混合溶液中H

An on-line catalytic oxidation cleaning method for MBR

The invention discloses an on-line catalytic oxidation cleaning method for MBR. The MBR membrane is aerated with ozone and air or oxygen mixture, and the membrane is backwashed with acid and catalyst mixture solution. The membrane can be aerated and backwashed simultaneously for 10 to 60 minutes. The mass concentration of ozone in the mixture gas is more than 4%, and the backwash mixture solution is obtained. Medium H

【技术实现步骤摘要】
一种MBR在线催化氧化清洗方法
本专利技术涉及污水处理
，尤其涉及一种农村生活污水处理装置。
技术介绍
随着经济的快速发展和水资源的不断消耗，水资源短缺已经成为全球性问题。对污水进行循环、再生和回用，可以有效地解决水资源短缺的问题。膜生物反应器(MBR)是将膜分离技术与生物处理技术相结合的新型水处理技术，具有出水水质高、运行稳定、管理方便、污泥产量少等优点，在废水回用与资源化领域具有极为广阔的应用前景。然而，在运行过程中，膜组件容易发生污染，导致了膜组件通量降低；且膜组件清洗过程十分复杂，造成了膜组件使用率偏低，使得MBR运行成本大为升高，这都一定程度上限制了MBR在水处理以及中水回用中的应用。因而，开发高效的MBR清洗方法是非常有必要的。目前，国内MBR主要采用中空纤维膜组件，其中PVDF中空纤维膜多经过亲水改性以提高其抗污染性。随着MBR工艺的运行，PVDF膜孔和膜表面逐渐吸附有机物，导致PVDF的亲水性降低，膜污染现象增大，导致膜通量逐渐减少。目前，多采用空气曝气、水洗、化学试剂清洗等方式根据膜污染的程度清洗膜组件，使其恢复膜通量。然而，在空气曝气中，曝气产水8分钟，空曝不产水2分钟，导致实际产水运行时间明显偏少；水洗通常采用双倍的产水速度对膜组件清洗，导致实际产水量的减少，且膜组件需要从膜池内取出清洗，因而运行时间比较长；化学试剂清洗通常采用次氯酸钠等溶液对膜组件清洗，需要将膜组件从膜池内取出，工艺操作十分复杂，清洗时间长，实际产水减少。以上清洗方式并没有恢复PVDF的亲水性，导致清洗周期越来越短，严重影响了MBR工艺的应用。因而，开发MBR长期稳定运行的清洗工艺是十分重要的。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提升MBR膜的清洗效果。本专利技术采用了如下技术方案：一种MBR在线催化氧化清洗方法，采用臭氧与空气或氧气的混合气体对MBR膜进行曝气，利用酸液与催化剂的混合溶液对膜进行反洗，曝气和反洗同时进行10-60min即可，所述混合气中臭氧质量浓度≥4%，反洗混合溶液中H+、Fe2+和EDTA浓度分别为0.002-0.02mol/L、0.3-5mmol/L和0.1-3mmol/L，MBR膜每平方米投影面积的混合气体曝气量为2-10Nm³/h，每平方米膜面积的反洗流量为2-10L/h。进一步，MBR的膜材质为PVDF或PTFE。进一步，清洗周期为7-30天进行一次。进一步，酸液中的酸为盐酸、草酸、硝酸和硫酸中的一种或几种。进一步，反洗混合溶液中的提供Fe2+的亚铁盐为硫酸亚铁或氯化亚铁中的一种或两种。进一步，MBR在线催化氧化清洗前，采用空气曝气对膜表层进行冲刷5-20min，MBR膜每平方米投影面积的曝气量为80-160Nm³/h。进一步，MBR在线催化氧化清洗后，空气曝气和水反洗对膜进行冲刷2-5min，MBR膜每平方米投影面积的曝气量为2-10Nm³/h，每平方米膜面积的水反洗流量为2-10L/h。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：采用催化氧化提高MBR膜的清洗效果，结合酸洗与氧化性清洗为一步，同时去除污垢和有机污染物，药耗少，清洗时间短，操作简单方便。但是由于催化氧化效果较高，目前对PVDF及PTFE膜材质有明显效果，但会对PVC、PP、PES、PS等膜材质造成一定损伤。附图说明图1为本专利技术在线清洗的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。所有实施例为同一个工程中的不同MBR膜组，选取运行时跨膜压差均为21kPa的MBR膜组进行清洗。如图1所示，MBR膜组件7上连接有曝气管路和反洗管路，曝气管路上连接有曝气风机1和臭氧发生器2，反洗管路上连接有水箱3、反洗泵4、第一加药装置5和第二加药装置6等，第一加药装置中加酸液，第二加药装置种加EDTA和亚铁盐，酸液中的酸为盐酸、草酸、硝酸和硫酸中的一种或几种，亚铁盐为硫酸亚铁或氯化亚铁中的一种或两种。实施例1同时打开曝气风机、臭氧发生器、反洗泵、第一加药装置和第二加药装置，对膜进行曝气和反洗，曝气和反洗同时进行40min，曝气的臭氧质量浓度≥4%，反洗混合溶液中H+、Fe2+和EDTA浓度分别为0.02mol/L、0.3mmol/L和0.1mmol/L，MBR膜每平方米投影面积的曝气量为2Nm³/h，每平方米膜面积的反洗流量为2L/h。经过清洗后再次运行时MBR跨膜压差下降至6kPa。实施例2同时打开曝气风机、臭氧发生器、反洗泵、第一加药装置和第二加药装置，对膜进行曝气和反洗，曝气和反洗同时进行60min，曝气的臭氧质量浓度≥4%，反洗的酸液中H+、Fe2+和EDTA浓度分别为0.15mol/L、5mmol/L和3mmol/L，MBR膜每平方米投影面积的曝气量为5Nm³/h，每平方米膜面积的反洗流量为8L/h。经过清洗后再次运行时MBR跨膜压差下降至7kPa。实施例3首先打开曝气风机，对膜表层进行冲刷10min，MBR膜每平方米投影面积的曝气量为100Nm³/h。然后调节风机、打开氧发生器、反洗泵、第一加药装置和第二加药装置，对膜进行曝气和反洗，曝气和反洗同时进行30min，曝气的臭氧质量浓度≥4%，反洗的酸液中H+、Fe2+和EDTA浓度分别为0.002mol/L、0.3mmol/L和0.1mmol/L，MBR膜每平方米投影面积的曝气量为2Nm³/h，每平方米膜面积的反洗流量为4L/h。经过清洗后再次运行时MBR跨膜压差下降至6kPa。实施例4首先打开曝气风机，对膜表层进行冲刷10min，MBR膜每平方米投影面积的曝气量为100Nm³/h。然后调节风机、打开氧发生器、反洗泵、第一加药装置和第二加药装置，对膜进行曝气和反洗，曝气和反洗同时进行30min，曝气的臭氧质量浓度≥4%，反洗的酸液中H+、Fe2+和EDTA浓度分别为0.02mol/L、5mmol/L和0.1mmol/L，MBR膜每平方米投影面积的曝气量为2Nm³/h，每平方米膜面积的反洗流量为10L/h。然后关闭氧发生器、第一加药装置和第二加药装置，利用空气曝气和水反洗对膜进行冲刷3min，MBR膜每平方米投影面积的曝气量为2Nm³/h，每平方米膜面积的水反洗流量为4L/h。经过清洗后再次运行时MBR跨膜压差下降至4kPa。对比例1采用实施例1的方式，但不打开臭氧发生器、第一加药装置和第二加药装置。经过清洗后再次运行时MBR跨膜压差下降至19kPa。对比例2采用实施例1的方式，但不打开臭氧发生器。经过清洗后再次运行时MBR跨膜压差下降至15kPa。对比例3采用实施例1的方式，但不打开第一、第二加药装置。经过清洗后再次运行时MBR跨膜压差下降至16kPa。以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，根据本专利技术的技术方案及其专利技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种MBR在线催化氧化清洗方法，其特征在于，采用臭氧与空气或氧气的混合气体对MBR膜进行曝气，利用酸液与催化剂的混合溶液对膜进行反洗，曝气和反洗同时进行10‑60min即可，所述混合气中臭氧质量浓度≥4%，反洗混合溶液中H+、Fe2+和EDTA浓度分别为0.002‑0.02mol/L、0.3‑5 mmol/L和0.1‑3mmol/L，MBR膜每平方米投影面积的混合气体曝气量为2‑10Nm³/h，每平方米膜面积的反洗流量为2‑10L/h。

【技术特征摘要】
1.一种MBR在线催化氧化清洗方法，其特征在于，采用臭氧与空气或氧气的混合气体对MBR膜进行曝气，利用酸液与催化剂的混合溶液对膜进行反洗，曝气和反洗同时进行10-60min即可，所述混合气中臭氧质量浓度≥4%，反洗混合溶液中H+、Fe2+和EDTA浓度分别为0.002-0.02mol/L、0.3-5mmol/L和0.1-3mmol/L，MBR膜每平方米投影面积的混合气体曝气量为2-10Nm³/h，每平方米膜面积的反洗流量为2-10L/h。2.根据权利要求1所述的一种MBR在线催化氧化清洗方法，其特征在于，MBR的膜材质为PVDF或PTFE。3.根据权利要求1所述的一种MBR在线催化氧化清洗方法，其特征在于，清洗周期为7-30天进行一次。4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：马骏，熊金华，宗成龙，
申请(专利权)人：杭州近源环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33