CN100429159C

CN100429159C - 高锰酸钾和氯联合控制超滤膜藻类污染的预处理方法

Info

Publication number: CN100429159C
Application number: CNB2006100105367A
Authority: CN
Inventors: 梁恒; 杨艳玲; 公维佳; 李圭白
Original assignee: Harbin Institute of Technology
Current assignee: Harbin Institute of Technology
Priority date: 2006-09-13
Filing date: 2006-09-13
Publication date: 2008-10-29
Anticipated expiration: 2026-09-13
Also published as: CN1935674A

Abstract

本发明提供的是一种高锰酸钾和氯联合控制超滤膜藻类污染的预处理方法。向水库含藻水中投加高锰酸钾和氯两种氧化剂，高锰酸钾投加量为0.3～2mg/l，氯的投加量为0.2～3mg/l，两种氧化剂同时投加，快速混合后，经过5～20分钟絮凝反应，上清液用提升泵打入超滤膜，经膜组件的错流过滤得到饮用水。本发明方法通过吸附和共沉降作用提高对藻类的去除效果，从而减少进入超滤膜的藻类数量，从而有效控制膜的藻类污染。与单独预氯化相比，本发明可减少超滤膜进水藻类数量40%以上，对有机物、铁、锰去除率均可以提高20%以上，延长超滤膜反冲洗周期15～45分钟。该方法简单易行，操作简单，减少基建投资和初期投入，控制膜的化学清洗频率，有效延长超滤膜的使用寿命。

Description

高锰酸钾和氯联合控制超滤膜藻类污染的预处理方法

技术领域

本发明涉及的是一种水处理方法，具体地说是一种防治膜污染的水处理方法。

背景技术

由于受到工业污染和农田径流的影响，大量的污染物质进入水库水体，导致了藻类的繁殖，形成了富营养化的恶性循环。高藻水体给常规处理工艺带来较大处理难度，常引起藻类穿透、堵塞滤池、藻毒素泄漏、消毒副产物和嗅味等问题。超滤膜分离技术具有节能、简单、易于操作和减少占地面积等优势，因而其在水处理行业具有广泛应用前景。然而，由于超滤膜能够截留住所有藻类，藻类在较短时间内迅速堵塞超滤膜。文献表明，随着运行时间的增加，附着在膜表面的藻类释放出胞外聚合物，具有较大的粘性，无法通过水力反冲洗恢复膜通量。反复的化学清洗降低膜的使用寿命。因而，对于水库含藻水，解决超滤膜的藻类污染问题成为超滤膜能否成功应用的关键所在。预氯化是广泛采用的预氧化杀藻方法，然而高剂量的氯所带来的消毒副产物和嗅味问题影响了饮用水安全性；硫酸铜杀藻会造成藻毒素泄漏和铜的二次污染的问题；臭氧的基建费用和设备投资高，不适宜在水库水藻类高发时做应急处理；高锰酸钾又存在杀藻能力偏弱的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以提高除藻能力，减少藻类对超滤膜的污染的高锰酸钾和氯联合控制超滤膜藻类污染的预处理方法。

本发明的目的是这样实现的：向水库含藻水中投加高锰酸钾和氯两种氧化剂，高锰酸钾投加量为0.3～2mg/l，氯的投加量为0.2～3mg/l，两种氧化剂同时投加，快速混合后，经过5～20分钟絮凝反应，上清液用提升泵打入超滤膜，经膜组件的错流过滤得到饮用水。

本发明还可以包括这样一些特征：

1、在投加高锰酸钾和氯两种氧化剂后，再投加混凝剂。

2、所述的混凝剂是碱式氯化铝，其投加量为1～10mg/l。

3、所述的混凝剂是三氯化铁，其投加量为3～15mg/l。

本发明应用于超滤膜处理水库含藻水，具有如下优点：

1、高锰酸钾杀藻能力偏弱，但是其中间态产物新生态水合二氧化锰具有较大的吸附面积，在混凝过程中与絮体和藻类包裹吸附，强化共沉降性能，提高对藻类去除率；而氯的杀藻能力较强，但是高投量易引起副产物问题。高锰酸钾和氯联合预处理除藻，能够减少氯的投量，并强化除藻效果。与单独预氯化相比，对有机物、消毒副产物前体物、铁、锰去除率均可以提高20％以上。

2、采用高锰酸钾和氯联合控制超滤膜藻类污染的预处理方法，能够延长超滤膜反冲洗周期15～45分钟，减少超滤膜自用水量和能耗。高锰酸钾和氯联合除藻能够减少超滤膜进水藻类40％以上，控制膜的藻类污染，降低化学清洗频率，延长超滤膜的使用寿命。

3、本发明具有简单易行，操作简单，减少基建投资和初期投入的优点，能够适用于水库水藻类爆发时应急处理技术，具有广泛推广价值。

经中试运行和试验研究表明，采用高锰酸钾和氯联合控制超滤膜藻类污染的预处理方法，能够提高絮凝反应过程对藻类的去除效果，减少藻类对超滤膜的污染，减少超滤膜自用水量和化学清洗频率，为超滤膜的推广应用提供技术保障，通过延长膜的使用寿命可弥补增加氧化剂的成本。

附图说明

附图是本发明的工艺流程图。

具体实施方式：

实施例1

向水库含藻水中投加高锰酸钾和氯，高锰酸钾投加量为0.3～2mg/l、氯的投加量为0.2～3mg/l。二者联合可达到较好的处理效果，在不同的剂量配比下，均具有较好的除藻效果，与单独预氯化相比，可使对有机物的去除率提高20％以上，铁和锰的去除率提高30％以上，藻类去除率提高40％以上。

实施例2

向含藻水中投加高锰酸钾和氯两种氧化剂，高锰酸钾投加量为0.3～2mg/l，氯的投加量为0.2～3mg/l，两种氧化剂同时投加，然后投加混凝剂碱式氯化铝1～10mg/l，管道快速混合后，经过5～10分钟絮凝反应，上清液被提升泵打入超滤膜，通过超滤膜组件的错流过滤，回流比控制在80～90％。所用超滤膜为中空纤维结构，有机合成材质。运行中超滤膜操作压力为0.05～0.2MPa，反冲洗周期45～120分钟，反冲洗强度为200～300L/m²h，反冲洗时间30～90秒。与单独预氯化相比，可延长超滤膜反冲洗周期15～45分钟，对有机物、铁、锰去除率均可以提高20％以上，对超滤膜进水藻类去除率提高40％以上。其中，对藻类的去除效果表明，高锰酸钾和氯的投量配比在1∶1～2∶1之间可取得最佳除藻效果；对有机物、铁和锰的去除效果表明，高锰酸钾投量配比在1.5∶1～3∶1之间取得最佳效果。

实施例3

本实施例与实施例2的不同之处在于，采用的混凝剂为三氯化铁，投加量为3～15mg/l，絮凝反应时间为10～20分钟，回流比控制在80～95％。反冲洗时间为30～120秒。与单独预氯化相比，可延长超滤膜反冲洗周期20～45分钟，对有机物、铁、锰去除率均可以提高20％以上，对超滤膜进水藻类去除率提高45％以上。其他与实施例2相同。

Claims

1、一种高锰酸钾和氯联合控制超滤膜藻类污染的预处理方法，其特征是：向水库含藻水中投加高锰酸钾和氯两种氧化剂，高锰酸钾投加量为0.3～2mg/l，氯的投加量为0.2～3mg/l，两种氧化剂同时投加，快速混合后，经过5～20分钟絮凝反应，上清液用提升泵打入超滤膜，经膜组件的错流过滤得到饮用水。

2、根据权利要求1所述的高锰酸钾和氯联合控制超滤膜藻类污染的预处理方法，其特征是：在投加高锰酸钾和氯两种氧化剂后，再投加混凝剂。

3、根据权利要求2所述的高锰酸钾和氯联合控制超滤膜藻类污染的预处理方法，其特征是：所述的混凝剂是碱式氯化铝，其投加量为1～10mg/l。

4、根据权利要求2所述的高锰酸钾和氯联合控制超滤膜藻类污染的预处理方法，其特征是：所述的混凝剂是三氯化铁，其投加量为3～15mg/l。

5、根据权利要求3所述的高锰酸钾和氯联合控制超滤膜藻类污染的预处理方法，其特征是：反应时间为5～10分钟。

6、根据权利要求4所述的高锰酸钾和氯联合控制超滤膜藻类污染的预处理方法，其特征是：反应时间为10～20分钟。

7、根据权利要求5所述的高锰酸钾和氯联合控制超滤膜藻类污染的预处理方法，其特征是：回流比控制在80～90％，运行中超滤膜操作压力为0.05～0.2MPa，反冲洗周期45～120分钟，反冲洗强度为200～300L/m²h，反冲洗时间30～90秒。

8、根据权利要求6所述的高锰酸钾和氯联合控制超滤膜藻类污染的预处理方法，其特征是：回流比控制在80～95％，反冲洗时间为30～120秒。