CN103214117A

CN103214117A - 一种净水厂粉末活性炭回流/超滤组合工艺

Info

Publication number: CN103214117A
Application number: CN2013101116496A
Authority: CN
Inventors: 李星; 刘永旺; 杨艳玲; 任家炜; 臧振武; 陈楠
Original assignee: Beijing University of Technology
Current assignee: Beijing University of Technology
Priority date: 2013-04-01
Filing date: 2013-04-01
Publication date: 2013-07-24

Abstract

本发明涉及一种净水厂粉末活性炭回流/超滤组合工艺。其特征在于：将粉末活性炭投加至超滤膜膜池，同时将超滤膜膜池内经过一定停留时间的粉末活性炭采用回流泵以一定回流比回流至前处理混凝阶段；其中，粉末活性炭投加量为5~20mg/L，回流比为系统流量1%~5%，粉末活性炭停留时间为2~24h。该工艺混合液能够充分利用粉末活性炭吸附能力降低原水中有机污染物含量，利用粉末活性炭颗粒作为絮凝核心，强化混凝，提高混凝阶段处理效果；同时增加系统运行稳定性，提高产水率。该工艺可广泛应用于净水厂超滤组合工艺中。

Description

一种净水厂粉末活性炭回流/超滤组合工艺

技术领域

本发明属于水处理领域，特别涉及一种净水厂的超滤膜深度处理工艺，具体是净水厂的混凝-沉淀-粉末活性炭回流/超滤组合工艺。

背景技术

随着地表水水质日益恶化以及饮用水水质标准的不断提高，传统水处理工艺已经不能满足人们对于饮用水的要求。以超滤为核心的膜分离工艺以出水水质稳定、占地面积小、无二次污染、易于自动控制等优点备受瞩目，被称作第三代城市饮用水净化工艺核心技术。目前，国内已建成数座超滤膜水厂。粉末活性炭具有大量孔隙结构，对水中有机污染物质具有较好的吸附效果，已被大量应用于超滤去除污染物研究，将粉末活性炭投加到超滤膜膜池中形成粉末活性炭-超滤组合工艺，其结合了粉末活性炭较强的吸附能力和超滤的良好的物理截留能力，成为一种理想的微污染水深度处理技术。

在超滤组合工艺运行过程中，由于粉末活性炭吸附能力有限，随着在超滤膜膜池中停留时间增加，有机物去除效果逐渐下降，需要更换粉末活性炭；超滤膜膜池内含有一定量未沉淀完全的胶体、颗粒物以及投加的粉末活性炭，超滤过程将颗粒物截留，浓度不断增加，经过一段时间后需要将膜池内混合液排放。而此时粉末活性炭还有一定吸附能力，若将膜池中粉末活性炭直接排放，势必造成资源浪费。排放过程需要暂停设备运行，同时膜池内混合液排放也造成水量浪费，降低了系统产水率。

发明内容：

针对目前粉末活性炭-超滤组合工艺在运行过程中粉末活性炭混合液直接排放的问题，本发明提供了一种成本低廉、运行简单、效果明显的粉末活性炭混合液回流工艺，回流液中粉末活性炭提高了前处理过程中混凝效果。

本发明的主要技术内容在于：采用粉末活性炭回流/超滤组合工艺，将粉末活性炭采用湿式连续投加至超滤膜膜池，同时将超滤膜膜池内经过一定停留时间的粉末活性炭采用回流泵以一定回流比回流至前处理混凝阶段。一方面，在超滤膜膜池内胶体和颗粒物随着停留时间增加，混合液浓度不段增加，容易产生膜污染，需要定期停止运行，排放膜池内混合液，采用混合液回流工艺运行时，系统可以连续运行而，低系统运行复杂性，同时将混合液回流至混凝阶段，节约水量，提高了系统产水率。另一方面，回流的混合液中含有大量粉末活性炭颗粒，未吸附饱和的粉末活性炭可以有效吸附原水中有机污染物，同时，粉末活性炭可以作为絮凝核心，在混凝过程中强化混凝，提高混凝过程中絮凝效果，增加絮体粒径而提高沉降性能，提高水中浊度和有机污染物的去除效果，既而减轻后续超滤工艺膜污染压力。

本发明所采用的粉末活性炭回流/超滤组合工艺为一种净水厂粉末活性炭回流/超滤组合工艺，其特征在于：将粉末活性炭投加至超滤膜膜池，同时将超滤膜膜池内经过一定停留时间的粉末活性炭采用回流泵以一定回流比回流至前处理混凝阶段；其中，粉末活性炭投加量为5~20mg/L，回流比为系统流量1%~5%，粉末活性炭停留时间为2~24h。

本发明所采用的粉末活性炭是指小于200目，具有吸附能力的多孔性炭，外观为粉状，投掷于水中处于悬浮状态。粉末活性炭投加量为5~20mg/L。

本发明所采用的粉末活性炭混合液回流方式为蠕动泵连续回流，回流比为系统流量1%~5%，其数值：回流比=膜池体积/（粉末活性炭设计停留时间*系统流量）。

本发明所采用的粉末活性炭停留时间为2~24h。

本发明所采用的混凝/沉淀/粉末活性炭回流-超滤组合工艺与混凝/沉淀/粉末活性炭-超滤组合工艺相比，混凝效果更好，进入超滤膜膜池水中浊度物质与有机物含量更低，产水更加稳定，系统产水量更高。

附图说明：

附图1是该发明粉末活性炭回流/超滤组合工艺示意图

具体实施方式：

下面举一实例说明本发明的具体实施方式，但本发明的权利要求范围并不局限于此。

实施例1：

本实施例中，采用混凝-沉淀-粉末活性炭/超滤组合工艺处理微污染水，原水浊度为5.76NTU，UV₂₅₄为0.058，DOC为4.45mg/L。混凝阶段采用隔板混合池，混凝剂采用聚合氯化铝投加量为20mg/L（以商品质量计），沉淀阶段采用斜管沉淀池，超滤膜面积为0.100m²，膜通量为40L/(m2.h)，膜池体积为0.4L，系统流量为4L/h，粉末活性炭投加量为5mg/L，膜池混合液停留时间为2h。无粉末活性炭回流时，此时沉后水浊度为1.80NTU，UV₂₅₄为0.028，DOC为2.73mg/L，每隔2h需要将膜池内浓缩液排空，此时系统产水率为95%（不考虑沉淀池排泥）。采用粉末活性炭回流-超滤组合工艺时，采用蠕动泵将膜池内混合液连续回流至混合阶段，回流比为5%，此时，沉后水浊度降低至1.58NTU，UV₂₅₄为0.026，DOC为2.50mg/L，系统连续运行且无需定期排放膜池内混合液，系统产水率提高至100%（不考虑沉淀池排泥）。

实施例2：

本实施例中，采用混凝-沉淀-粉末活性炭/超滤组合工艺处理微污染水，原水浊度为7.55NTU，UV₂₅₄为0.068，DOC为5.32mg/L。混凝阶段采用隔板混合池，混凝剂采用聚合氯化铝投加量为25mg/L（以商品质量计），沉淀阶段采用斜管沉淀池，超滤膜面积为0.100m²，膜通量为40L/(m².h)，膜池体积为0.4L，系统流量为4L/h，粉末活性炭投加量为20mg/L，膜池混合液停留时间为10h。无粉末活性炭回流时，此时沉后水浊度为1.92NTU，UV₂₅₄为0.029，DOC为3.07mg/L，每隔10h需要将膜池内浓缩液排空，此时系统产水率为99%（不考虑沉淀池排泥）。采用粉末活性炭回流-超滤组合工艺时，采用蠕动泵将膜池内混合液连续回流至混合阶段，回流比为1%，此时，沉后水浊度为1.69NTU，UV₂₅₄为0.026，DOC为2.72mg/L，系统连续运行且无需定期排放膜池内混合液，系统产水率提高至100%（不考虑沉淀池排泥）。

Claims

1.一种净水厂粉末活性炭回流/超滤组合工艺，其特征在于：将粉末活性炭投加至超滤膜膜池，同时将超滤膜膜池内经过一定停留时间的粉末活性炭采用回流泵以一定回流比回流至前处理混凝阶段；其中，粉末活性炭投加量为5~20mg/L，回流比为系统流量1%~5%，粉末活性炭停留时间为2~24h。

2.根据权利要求1所述一种净水厂粉末活性炭回流/超滤组合工艺，其特征在于：所述粉末活性炭是指小于200目的多孔性炭。