本发明专利技术提供一种水处理膜及水处理装置和方法，所述水处理膜包括膜基体，以及负载于膜基体上的藻基净水剂；所述藻基净水剂包括多孔硅藻，所述多孔硅藻包括非晶体的二氧化硅硅藻壳体；所述二氧化硅硅藻壳体内部以及表面含有孔隙，所述藻基净水剂同时具有物理絮凝作用、物理吸附作用、生物载体协同作用以及污泥脱水作用，可有效处理污水，含有该水处理膜的水处理装置结构简单，能够较广泛的应用在水处理中。
【技术实现步骤摘要】
一种水处理膜及水处理装置和方法
本专利技术涉及水处理
，尤其涉及一种水处理膜及水处理装置和方法。
技术介绍
城市污水包括城市地区范围内的生活污水、工业废水和径流污水。生活污水主要是人类生活中使用的各种厨房用水、洗涤用水和卫生间用水所产生的排放水，多为无毒的无机盐类。生活污水中还含有大量有机物，如纤维素、淀粉、糖类和脂肪蛋白质等；也常含有病原菌、病毒和寄生虫卵；无机盐类的氯化物、硫酸盐、磷酸盐、碳酸氢盐和钠、钾、钙、镁等。总的特点是含氮和含磷高，在厌氧细菌作用下，易生恶臭物质。目前大部分城市都设有污水处理点对这些生活污水进行处理后再排放至外界，以保护生态环境。城市居民的生活污水通过管道进入生活污水处理厂，经过充氧、搅拌、发酵、沉淀等过程，将污水变成干净、无污染的水，保护了河道和城市水源，保护了环境。CN108996840A公开了一种强化生物脱氮与平板陶瓷膜组合的污水处理设备及其方法；它包括相互连接的调节池和三级缺氧-好氧反应器，所述三级缺氧-好氧反应器依次由第一级缺氧池、第一级好氧池、第二级缺氧池、第二级好氧池、第三级缺氧池和MBR膜池组成；且六个池的液位高程依次降低，每个膜组件通过抽吸管分别与自吸管和反洗管连接，所述自吸管从清水池顶部插入，所述反洗管与清水池底部池壁连接，所述MBR膜池内设置有污泥回流管，所述回流管另一端插入至第一级缺氧池的底部。CN104973731A公开了一种生活污水处理工艺，所述生活污水处理工艺包括：生活污水由排水系统收集后，进入污水处理站的格栅井，污水在格栅井中去除颗粒杂物后，进入调节池，进行均质处理，后进入A级生物接触氧化池，进行酸化水解和硝化反硝化，接着污水流入生物池进行好氧生化反应，在此使绝大部分有机污染物通过生物氧化、吸附得以降解，后出水进入MBR池进行处理，经MBR膜过滤后自流至二沉池进行固液分离，污水在二沉池中经过处理后，流入清水池，清水池上清液经二氧化氯消毒后回用或排放。CN111804151A公开了一种用于生活污水处理的MBR平板滤膜及其制备方法，该方法包括如下步骤：纳米颗粒的改性、聚乙烯铸膜液的制备、聚乙烯平板膜的制备、氨基酸改性以及MBR平板滤膜的制备；所述制备方法通过利用聚乙烯本身通气性高，有较高的结晶度，化学稳定性好，能耐大多数酸碱的侵蚀等优点，提高了膜的化学稳定性；采用改性纳米颗粒作为主物料，将使得制成的膜具备抗菌和亲水性能的优点；在纳米颗粒表面接枝亲水性物质氨基酸溶液，一方面可以降低纳米颗粒团聚的现象，另一方面可以进一步提高膜的亲水性，增加膜的出水通量；膜内部及表面形成亲水性的共同作用，使得膜的抗污染能力更为优异。综上，采用膜处理污水是较为常见的方法，但现有的膜一般仅具有单一功能，因此，需要开发一种具有复合功能能够进一步提高污水处理效果的水处理膜以及装置。
技术实现思路
鉴于现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种水处理膜及水处理装置和方法，所述水处理膜同时具有物理絮凝作用、物理吸附作用、生物载体协同作用以及污泥脱水作用，可有效处理污水，含有该水处理膜的水处理装置结构简单，能够较广泛的应用在水处理中。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种水处理膜，所述水处理膜包括膜基体，以及负载于膜基体上的藻基净水剂；所述藻基净水剂包括多孔硅藻，所述多孔硅藻包括非晶体的二氧化硅硅藻壳体；所述二氧化硅硅藻壳体内部以及表面含有孔隙。本专利技术提供的水处理膜上同时含有非晶体的二氧化硅硅藻壳体和形成于二氧化硅硅藻壳体内和表面的孔隙，其中非晶体的二氧化硅硅藻壳体不导电，而多孔硅藻为超导体，可在硅藻表面形成不平衡电位和外墙电位。硅藻表面的不平衡电位能破坏污水中电离子圈，并中和悬浮离子的带电性，促使水中的污染物快速物理絮凝、沉淀，同时加上硅藻具有巨大的比表面积，巨大的孔体积和较强的吸附力,把超细微粒物质吸附到硅藻表面，形成链式结构，瞬间下沉与水体分离。本专利技术所述水处理膜的作用包括物理絮凝作用、物理吸附作用、生物载体协同作用和污泥脱水作用，具体地，物理絮凝作用是指藻基净水剂由不导电非晶体二氧化硅的硅藻壳体和超导的高孔硅藻组成，可在硅藻表面形成不平衡电位和外强电位，在水处理过程中，污染物被快速静电聚合(物理絮凝)并沉淀；物理吸附作用是指多孔硅藻具有巨大的比表面积，具有较强的吸附力，把超细微粒物质、色度、重金属、有毒有害物质和气味吸附到硅藻表面，下沉并与水体分离；生物载体协同作用是指多孔硅藻上的孔径能够作为生物载体，微生物可在硅藻较大的比表面积上繁殖，达到对污水的生物氧化作用；污泥脱水作用是指多孔硅藻具有自身脱水的功能，在脱水时只需另加极少量的絮凝剂，即可达到较好的脱水性能。优选地，所述多孔硅藻为超导的多孔硅藻。优选地，所述多孔硅藻的比表面积为2万～6万m2/m3，例如可以是2万m2/m3、2.2万m2/m3、2.5万m2/m3、2.8万m2/m3、3.0万m2/m3、3.5万m2/m3、4.0万m2/m3、4.5万m2/m3、5.0万m2/m3、5.5万m2/m3或6万m2/m3等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。优选地，所述藻基净水剂的平均粒径为9～20μm，例如可以是9μm、11μm、12μm、13μm、14μm、16μm、17μm、18μm、19μm或20μm等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。优选地，所述藻基净水剂的平均孔径为350～550nm，例如可以是350nm、373nm、395nm、417nm、439nm、462nm、484nm、506nm、528nm或550nm等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。优选地，所述多孔硅藻上负载有菌剂微生物。优选地，所述菌剂微生物采用具有高效生化系统的菌剂微生物，对具体菌剂类型不作特殊限定，例如可以采用CN111072156A或CN105062912A中记载的复合菌剂，也可根据实际情况采用本领域常用于水处理的菌剂。优选地，所述菌剂微生物的负载量为1.0～3.0×103CFU，例如可以是1.0×103CFU、1.2×103CFU、1.3×103CFU、1.4×103CFU、1.5×103CFU、1.8×103CFU、2.0×103CFU、2.2×103CFU、2.3×103CFU、2.5×103CFU或3.0×103CFU等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。优选地，所述膜基体为SiC无机膜。第二方面，本专利技术提供第一方面所述水处理膜的制备方法，所述制备方法包括：采用预涂动态膜法在膜基体上负载藻基净水剂。本专利技术提供的水处理膜的制备方法操作简单，参数易于控制。优选地，所述预涂动态膜法中藻基净水剂的浓度为300～700ppm，例如可以是300ppm、345ppm、389ppm、434ppm、478ppm、523ppm、567ppm、612ppm、656ppm或700ppm等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种水处理膜，其特征在于，所述水处理膜包括膜基体，以及负载于膜基体上的藻基净水剂；/n所述藻基净水剂包括多孔硅藻，所述多孔硅藻包括非晶体的二氧化硅硅藻壳体；/n所述二氧化硅硅藻壳体内部以及表面含有孔隙。/n
【技术特征摘要】
1.一种水处理膜，其特征在于，所述水处理膜包括膜基体，以及负载于膜基体上的藻基净水剂；
所述藻基净水剂包括多孔硅藻，所述多孔硅藻包括非晶体的二氧化硅硅藻壳体；
所述二氧化硅硅藻壳体内部以及表面含有孔隙。
2.根据权利要求1所述的水处理膜，其特征在于，所述多孔硅藻的比表面积为2万～6万m2/m3；
优选地，所述藻基净水剂的平均粒径为9～20μm；
优选地，所述藻基净水剂的平均孔径为350～550nm。
3.根据权利要求1或2所述的水处理膜，其特征在于，所述多孔硅藻上负载有菌剂微生物；
优选地，所述菌剂微生物的负载量为1.0～3.0×103CFU；
优选地，所述膜基体为SiC无机膜。
4.根据权利要求1～3任一项所述水处理膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：采用预涂动态膜法在膜基体上负载藻基净水剂；
优选地，所述预涂动态膜法中藻基净水剂的浓度为300～700ppm。
5.一种水处理装置，其特征在于，所述水处理装置包括依次连接的原水单元、膜处理单元和氧化单元；
所述膜处理单元包括内设置有水处理膜；
所述水处理膜为权利要求1～4任一项所述的水处理膜。
6.根据权利要求5所述的水处理装置，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢宝龙，曹军瑞，陈希，赵瑾，彭新红，司晓光，王旭楠，
申请(专利权)人：天津市海跃水处理高科技有限公司，自然资源部天津海水淡化与综合利用研究所，
类型：发明
国别省市：天津;12
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