CN101139143A

CN101139143A - 超滤反洗水回收处理方法及其装置

Info

Publication number: CN101139143A
Application number: CNA2007100587275A
Authority: CN
Inventors: 何文杰; 刘德滨; 胡建坤; 卜建伟; 李爱斌; 肖峰; 王健; 孙慧娴
Original assignee: TIANJIN HUAYU FILM TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: TIANJIN HUAYU FILM TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2007-08-14
Filing date: 2007-08-14
Publication date: 2008-03-12
Anticipated expiration: 2027-08-14
Also published as: CN100556515C

Abstract

本发明公开了一种超滤反洗水回收处理方法及其装置，处理方法包括以下步骤：a.膜反洗水首先进入回收调节池；b.在回收调节池排出的反洗水中投加投量以FeCl₃计为15～30mg/L的混凝剂FeCl₃，然后废水进入管道混合器混合；c.管道混合器的出水经投加10～30mg/L粉末活性炭后进入浸入式膜装置的膜槽；d.进入膜槽的水通过过滤泵的抽吸，利用静水压和膜内腔的抽吸负压透过膜后得到超滤反洗水回收出水。本发明回收方法及其装置具有回收效率高、出水水质好、自控程度高、可长时间低成本连续运行等优点，并且出水水质满足国家饮用水水质标准要求，减少了废水的排放量。

Description

超滤反洗水回收处理方法及其装置

技术领域

本发明涉及一种反洗水回收处理方法及其装置，特别涉及一种针对超滤膜处理饮用水过程中产生的反洗水的回收处理方法及其装置。

背景技术

近年来，膜技术已成为世界各国水处理领域关注的核心技术，尤其是超滤和微滤，广泛地应用于饮用水处理中。但在实际应用中，超滤和微滤膜系统需要定期进行反冲洗，一般每15～60分钟执行一次，由此产生大量的反洗水。目前膜反洗水的处理与处置有两种方式：回收或排放。排放包括排入附近水体或排入城市污水管网。无论选取哪种排放方式，对于日趋紧张的水资源来说都是一种浪费。而对膜反洗水采取回收处理会节约大量的水资源，并且可减少废水排放量，提高膜系统的水回收率。目前国内还尚未见有膜反洗水进行回收处理的相关报道，国外有采用混凝沉淀和重力浓缩等常规方法回收处理膜反洗水。但采用常规方法对膜反洗水进行回收处理，存在以下缺点：一是回收效率低；二是具有一定的回收风险，特别是铁、锰等常规指标和微生物指标(贾第鞭毛虫和隐孢子虫)；三是分离水需回送到原水再次进行净化处理。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术的不足，提供一种超滤反洗水回收处理方法及其装置，采用该方法回收膜反洗水，极大地提高了膜系统的水回收率，减少了废水的排放量，节约了大量的水资源。

本发明的技术方案是：一种超滤反洗水回收处理方法，它包括以下步骤：

a.膜反洗水首先进入回收调节池；

b.在回收调节池排出的反洗水中投加投量以FeCl₃计为15～30mg/L的混凝剂FeCl₃，然后废水进入管道混合器混合；

c.管道混合器的出水经投加10～30mg/L粉末活性炭后进入浸入式膜装置的膜槽；

d.进入膜槽的水通过过滤泵的抽吸，利用静水压和膜内腔的抽吸负压透过膜后得到超滤反洗水回收出水。

一种采用上述方法的装置，它包括：

(a)一个用于调节超滤反冲洗废水水量和水质的回收调节池；

(b)一个管道混合器，该混合器的进水口通过第一管线与所述的回收调节池的出水口相连，在该第一管线上依次设置有提升泵、阀门、混凝剂加药口；

(c)一个混凝剂加药装置，该加药装置与所述的混凝剂加药口相连，用于混凝剂的加入；

(d)一个浸入式膜装置，该装置的膜槽中设置有浸入式膜组件，该膜组件的底部设置有曝气装置，该膜槽的进水口通过第二管线与所述的管道混合器的出水口相连，该第二管线上依次设置有阀门和粉末活性炭加药口；

(e)一个活性炭投加装置，该装置与所述的活性炭加药口相连；

(f)一个产水箱，该产水箱的顶部、上部、底部分别设置有进水口、溢流口、出水口，所述的产水箱的进水口和出水口分别通过其上设置有阀门和过滤/反洗泵的管线与所述的膜组件的出水口相连；

(g)一个化学清洗装置，该清洗装置通过管线与所述的膜槽相连以将药液注入。

本发明的有益效果是：一是该回收方法及其装置具有回收效率高、出水水质好、自控程度高、可长时间低成本连续运行等优点。二是本发明充分利用浸入式膜处理系统占地面积小、能耗低、抗污染负荷能力强的特点，同时增加前处理，将混凝处理、粉末活性炭吸附处理和膜法处理有机地结合在一起，充分发挥各工艺的优势与工艺间的协同作用，得到优质的出水。三是采用本回收方法及其装置回收反洗水，出水水质满足国家饮用水水质标准要求，可直接进入清水池经消毒后外输供水管网。而且通过对膜反洗水的回收利用，极大提高了膜系统的水回收率，减少了废水的排放量，节约了大量的水资源，具有显著的社会效益、环境效益和经济效益。

附图说明

图1是本发明的超滤反洗水回收处理方法的流程框图。

图2是本发明的超滤反洗水回收装置的整体视图。

具体实施方式

本发明涉及一种针对超滤膜处理饮用水过程中产生的反洗水的回收处理方法，它由以下步骤完成：a、膜反洗水首先进入回收调节池；b、在回收调节池排出的反洗水中投加投量以FeCl₃计为15～30mg/L的混凝剂FeCl₃，然后废水进入管道混合器混合；c、管道混合器的出水经投加10～30mg/L粉末活性炭后进入浸入式膜装置的膜槽；d、进入膜槽的水通过过滤泵的抽吸，利用静水压和膜内腔的抽吸负压透过膜后得到超滤反洗水回收出水。

下面结合附图2，对采用上述方法的回收装置作进一步具体的说明。

如图2所示本发明的一种超滤反洗水回收装置，它包括：(a)一个用于调节超滤反洗水水量和水质的回收调节池1；(b)一个管道混合器9，该混合器的进水口通过第一管线3与所述的回收调节池的出水口相连，在该第一管线上依次设置有提升泵2、阀门4、混凝剂加药口8；(c)一个混凝剂加药装置，该加药装置与所述的混凝剂加药口相连，用于混凝剂的加入；(d)一个浸入式膜装置，该装置的膜槽17中设置有浸入式膜组件16，该膜组件的底部设置有曝气装置，该膜槽的进水口通过第二管线11与所述的管道混合器的出水口相连，该第二管线上依次设置有阀门10和粉末活性炭加药口15；(e)一个活性炭投加装置，该装置与所述的活性炭加药口相连；(f)一个产水箱30，该产水箱的顶部、上部、底部分别设置有进水口、溢流口、出水口，所述的产水箱的进水口和出水口分别通过其上设置有阀门和过滤/反洗泵26的管线与所述的膜组件的出水口相连；(g)一个化学清洗装置，该清洗装置的出水口通过管线与所述的膜槽的进药口相连以将药液注入。所述的混凝剂加药装置包括混凝剂药罐5，所述的混凝剂药罐的出药口通过混凝剂加药管线与所述的混凝剂加药口相连通，在所述的混凝剂加药管线上依次设置有计量泵6和加药阀7。所述的活性炭投加装置包括粉末活性炭药罐12，所述的粉末活性炭药罐的出药口通过活性炭加药管线与所述的活性炭加药口相连通，在所述的活性炭加药管线上依次设置有计量泵13和加药阀14。所述的曝气装置包括鼓风机18，所述的鼓风机的出口通过气管与所述的膜组件的底部的曝气管21相连，在所述的气管上依次设置有阀门19、转子流量计20。所述的化学清洗装置包括药洗罐33，所述的药洗罐的出药口通过药洗加药管线与所述的膜槽的进药口相连，在所述的药洗加药管线上依次设置有药洗泵32和阀门31。

本装置的工作过程为：超滤反洗水进入回收调节池1，经提升泵2进入管道混合器9，在进入管道混合器之前，在管道上通过混凝剂药罐5、计量泵6、加药阀7投加混凝剂，管道混合器出水经投加粉末活性炭后进入膜槽17，粉末活性炭投加装置包括粉末活性炭药罐12、计量泵13、加药阀14，通过过滤/反洗泵26的抽吸，利用静水压和膜内腔的抽吸负压透过膜出水，膜出水进入产水箱30，经溢流出水29。浸入式膜系统的运行包含三种操作模式：过滤操作、反冲洗操作和化学清洗操作。开启阀门24和阀门28，执行正常过滤操作。开启阀门25、阀门27，同时启动曝气装置，对膜组件16执行气水联合反冲洗。曝气装置包括鼓风机18、阀门19、转子流量计20、曝气管21。反冲洗操作是周期频繁执行(每20～30min执行一次)，以最大限度缓解膜污染。水反洗主要是清洗膜孔内吸附物质，气反洗主要是通过振动膜丝，清除膜表面污染物质。反洗结束后，根据需要，开启阀门22，排出反洗废水23。当跨膜压差上升到设定值时，开启阀门31，其余阀门关闭，启动药洗泵32，将药洗罐33中药液注入膜槽，根据预设程序执行化学清洗操作。

采用该回收装置做以下实施例，其中浸入式膜装置工艺参数为膜通量40L/m²·h，过滤周期20～30min，过滤周期结束后执行气水联合反冲洗，反洗水强度80L/m²·h，反洗气强度70L/m²·h，反洗时间80s，采取执行1～4轮反洗排放一次浓缩液。

实施例1

对某超滤膜反洗水进行实验，水质条件为：水温为12.3～14.2℃，pH为7.81～7.95，浊度为5.21～8.14NTU，高锰酸盐指数为4.76～7.21mg/L，UV₂₅₄为0.042～0.045cm^-1。膜反洗水首先进入回收调节池，然后在回收调节池排出的反洗水中投加投量以FeCl₃计为15mg/L的混凝剂FeCl₃，废水然后进入管道混合器混合，管道混合器的出水经投加10mg/L粉末活性炭后进入浸入式膜装置的膜槽，进入膜槽的水通过过滤泵的抽吸，利用静水压和膜内腔的抽吸负压透过膜后得到超滤反洗水回收出水。浸入式膜装置过滤周期20min，过滤周期结束后执行反冲洗，采取执行1轮反洗排放一次浓缩液。经测定，出水平均浊度为0.08NTU，高锰酸盐指数为2.76mg/L，U.V₂₅₄为0.036cm^-1。

实施例2

对某超滤膜反洗水进行实验，水质条件为：水温为13.2～14.8℃，pH为7.82～7.94，浊度为6.34～7.56NTU，高锰酸盐指数为5.83～6.25mg/L，UV₂₅₄为0.044～0.057cm^-1。膜反洗水首先进入回收调节池，然后在回收调节池排出的反洗水中投加投量以FeCl₃计为20mg/L的混凝剂FeCl₃，废水然后进入管道混合器混合，管道混合器的出水经投加15mg/L粉末活性炭后进入浸入式膜装置的膜槽，进入膜槽的水通过过滤泵的抽吸，利用静水压和膜内腔的抽吸负压透过膜后得到超滤反洗水回收出水。浸入式膜装置过滤周期25min，过滤周期结束后执行反冲洗，采取执行2轮反洗排放一次浓缩液。经测定，出水平均浊度为0.08NTU，高锰酸盐指数为2.71mg/L，UV₂₅₄为0.034cm^-1。

实施例3

对某超滤膜反洗水进行实验，水质条件为：水温为13.1～14.6℃，pH为7.76～8.02，浊度为6.47～9.21NTU，高锰酸盐指数为5.63～7.12mg/L，UV₂₅₄为0.041～0.062 cm^-1。膜反洗水首先进入回收调节池，然后在回收调节池排出的反洗水中投加投量以FeCl₃计为20mg/L的混凝剂FeCl₃，废水然后进入管道混合器混合，管道混合器的出水经投加30mg/L粉末活性炭后进入浸入式膜装置的膜槽，进入膜槽的水通过过滤泵的抽吸，利用静水压和膜内腔的抽吸负压透过膜后得到超滤反洗水回收出水。浸入式膜装置过滤周期25min，过滤周期结束后执行反冲洗，采取执行2轮反洗排放一次浓缩液。经测定，出水平均浊度为0.07NTU，高锰酸盐指数为2.54mg/L，UV₂₅₄为0.031cm^-1。

实施例4

对某超滤膜反洗水进行实验，水质条件为：水温为14.1～16.7℃，pH为7.68～8.16，浊度为6.65～10.10NTU，高锰酸盐指数为4.93～8.32mg/L，UV₂₅₄为0.040～0.056cm^-1。膜反洗水首先进入回收调节池，然后在回收调节池排出的反洗水中投加投量以FeCl₃计为30mg/L的混凝剂FeCl₃，废水然后进入管道混合器混合，管道混合器的出水经投加20mg/L粉末活性炭后进入浸入式膜装置的膜槽，进入膜槽的水通过过滤泵的抽吸，利用静水压和膜内腔的抽吸负压透过膜后得到超滤反洗水回收出水。浸入式膜装置过滤周期30min，过滤周期结束后执行反冲洗，采取执行4轮反洗排放一次浓缩液。经测定，出水平均浊度为0.08NTU，高锰酸盐指数为2.46mg/L，UV₂₅₄为0.032cm^-1。

可见，采用本发明所述混凝处理、粉末活性炭吸附处理和膜处理联合协同作用，出水水质可满足饮用水水质标准要求。

Claims

1.一种超滤反洗水回收处理方法，其特征在于它包括以下步骤：

a.膜反洗水首先进入回收调节池；

2.一种实现权利要求1所述的方法的超滤反洗水回收装置，其特征在于它包括：

(a)一个用于调节超滤反冲洗废水水量和水质的回收调节池；

3.根据权利要求2所述的超滤反洗水回收装置，其特征在于：所述的混凝剂加药装置包括混凝剂药罐，所述的混凝剂药罐的出药口通过混凝剂加药管线与所述的混凝剂加药口相连通，在所述的混凝剂加药管线上依次设置有计量泵和加药阀。

4.根据权利要求2所述的超滤反洗水回收装置，其特征在于：所述的活性炭投加装置包括粉末活性炭药罐，所述的药罐的出药口通过活性炭加药管线与所述的活性炭加药口相连通，在所述的活性炭加药管线上依次设置有计量泵和加药阀。

5.根据权利要求2所述的超滤反洗水回收装置，其特征在于：所述的曝气装置包括鼓风机，所述的鼓风机的出口通过气管与所述的膜组件的底部的曝气管相连，在所述的气管上依次设置有阀门、转子流量计。

6.根据权利要求2所述的超滤反洗水回收装置，其特征在于：所述的化学清洗装置包括药洗罐，所述的药洗罐的出药口通过药洗加药管线与所述的膜槽上的进药口相连，在所述的药洗加药管线上依次设置有药洗泵和阀门。