CN103466818A - 一种去除饮用水中微量有机物的超滤-粉末活性炭组合净化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种去除饮用水中微量有机物的超滤-粉末活性炭组合净化方法，该方法包括活性炭吸附反应器的吸附、超滤膜池内活性炭吸附、超滤过滤过程、活性炭回流等4个步骤。该方法通过膜池内活性炭浓度增加来改善出水中微量有机物的去除效果，通过活性炭回流至活性炭吸附反应器充分利用初始浓度对活性炭吸附速度的驱动作用。该组合净化方法具有工艺简单、使用方便、成本低廉、净化效果好、基本无需维护工作、使用成本低。
Description
技术领域
本发明属于水处理领域，特别涉及一种去除饮用水中微量有机物的超滤-粉末活性炭组合净方法。
背景技术
有机污染特别是微量有机物的污染是目前我国部分城市饮用水源所必须面对的问题之一，有机污染物除腐殖酸等天然有机物外，还包括内分泌干扰物、持久性有机污染物（POPs）、多环芳烃、多氯联苯、藻类代谢产物、药物与个人护理品（PPCPs）等。有机污染物特别是微量有机污染物会严重影响饮用水的水质安全，因此如何经济、高效、安全的去除原水中的有机污染物是目前饮用水处理领域关注的热点。目前水厂实际生产中多通过采用强化常规处理以及增设预处理、深度处理等方式来改善有机物的去除效果，其中深度处理以臭氧-生物、超滤组合工艺为两种最主要的应用形式。
超滤组合工艺以超滤膜过滤为主，复合预氧化、活性炭吸附、磁性离子交换树脂预处理等对有机物具有较好去除效果的工艺，且以活性炭最为常用。超滤过滤与活性炭吸附的组合一般采用在原水中投加粉末活性炭，而超滤用于沉淀或者过滤工艺后来进行最终的处理。此种组合形式虽然可以在一定程度上强化有机物的去除效果，但粉末活性炭为单次使用，其吸附容量利用率非常低，由此带来的是使用费用较高，大部分水厂难以承受其成本；浸没式超滤膜的出现可以更大程度的利用粉末活性炭的吸附容量，多通过在膜池内投加，整个处理过程为典型的完全混合状态，缺乏基本的浓度驱动能力，致使处理效率相对较低，其应用效果与粉末活性炭使用量直接相关，仍不能满足水厂的应用要求；针对部分水体氨氮含量较高的特点，超滤与粉状生物活性炭工艺的组合使用可在一定程度上改善氨氮的去除效果，但对有机物尤其是微量有机物的去除效果难以满足要求，此外还存在微生物及其代谢产物的风险。因此，迫切需要一种能够有效去除水中微量有机物的新型超滤-粉末活性炭组合工艺形式，以达到经济、高效地去除水中微量有机物的目的。
发明内容
发明目的：为了克服现有超滤组合工艺对水中微量有机物去除效果相对较差、处理成本相对较高的缺陷，本发明的第一目的是提供一种去除饮用水中微量有机物的超滤-粉末活性炭组合净化装置，本发明的第二目的是提供利用上述组合净化装置去除饮用水中微量有机物的超滤-粉末活性炭组合净化方法。
技术方案：本发明提供的一种去除饮用水中微量有机物的超滤-粉末活性炭组合净化装置，包括活性炭吸附反应器（1）、超滤膜池（2）、水泵（3）、回流管（4）、回流泵（5）；所述活性炭吸附反应器（1）的出水口与超滤膜池（2）的进水口连接，所述水泵（3）设于超滤膜池（2）的出水管上，所述回流管（4）一端与超滤膜池（2）连接、另一端与活性炭吸附反应器（1）的进水管连接，所述回流泵（5）设于回流管（4）上，所述超滤膜池（2）上设有活性炭投料口（6）。
作为优选，所述活性炭吸附反应器（1）内设有搅拌装置；所述超滤膜池（2）内设有搅拌装置或曝气装置。
本发明提供还提供了一种去除饮用水中微量有机物的超滤-粉末活性炭组合净化方法，包括以下步骤：
（1）将待处理水通入组合净化装置内；通过活性炭投料口连续将粉末活性炭投入超滤膜池内，使粉末活性炭与待处理水在超滤膜池内混合；同时，利用水泵抽吸，使超滤膜池内的水通过超滤膜滤出；通过调节进水量和出水量控制超滤膜池内粉末活性炭浓度至200-800mg/L；
（2）利用回流泵抽吸，使超滤膜池内混有粉末活性炭的水回流至活性炭吸附反应器中与进水混合进行吸附反应；
（3）按步骤（1）和（2）连续运行，至反冲洗周期后进行反冲洗，同时排出部分活性炭；
（4）按上述步骤连续运行，即可实现饮用水中微量有机物的去除。
步骤（1）中，粉末活性炭选自煤质炭和椰壳炭中的一种或两种，其粒径为200-320目，粉末活性炭投加量为1-5mg/L待处理水。
步骤（1）中，超滤膜池内水力停留时间为15-30min。
步骤（1）中，超滤膜膜通量控制在30L/m2h以下，优选-30L/m2h。
步骤（2）中，粉末活性炭回流比为5-30%。
步骤（2）中，活性炭吸附反应器中水力停留时间为10-20min。
步骤（3）中，反冲洗周期为50-70min。
步骤（3）中，控制粉末活性炭在超滤膜池内停留时间在24h以内，排出活性炭炭量为步骤（1）和（2）运行周期内添加的活性炭炭量。
有益效果：本发明提供的超滤-粉末活性炭组合净化装置工艺简单、使用方便、成本低廉、净化效果好、基本无需维护工作、使用成本低。
本发明提供的组合净化方法通过粉末活性炭的投加、膜池内粉末活性炭的回流、回流粉末活性炭对水中微量有机物的吸附、超滤膜的截留，能够有效除去饮用水中微量有机物的超滤-粉末活性炭。
该方法通过膜池内活性炭浓度增加来改善出水中微量有机物的去除效果，通过活性炭回流至活性炭吸附反应器充分利用初始浓度对活性炭吸附过程的驱动作用。该组合净化方法具有工艺简单、使用方便、成本低廉、净化效果好、基本无需维护工作、使用成本低。
具体的说，本发明相对于现有技术，具有以下特点及优势：
（1）本发明将粉末活性炭投料口设于超滤膜池，能够使新鲜投入的粉末活性炭直接投入超滤膜池内，显著强化膜池内微量有机物的去除效果，确保出水中微量有机物的绝对含量相对较低，保证出水水质安全；同时，由于将新鲜投入的粉末活性炭直接投入超滤膜池内，因此可大大降低粉末活性炭的投加量，其投加量介于1-5mg/L，显著低于一般粉末活性炭的使用量（10-50mg/L），大大降低了饮用水的处理成本。
（2）本发明中设置了超滤膜池内粉末活性炭的回流装置，从而将超滤膜池内的粉末活性炭回流至粉末活性炭反应器进口；由于反应器进口处有机物含量相对较高，从而具有较高的浓度驱动力，可以强化微量有机物的去除效果和程度；回流的粉末活性炭与进水混合后，由于回流的粉末活性炭含量较高，反应器内的活性炭浓度可达到30-50mg/L以上，可弥补活性炭吸附反应器中粉末活性炭为已使用、吸附能力差的问题，亦可达到较高的去除有机污染物的效果。
（3）本发明通过废弃粉末活性炭的排放及超滤膜反冲洗，控制粉末活性炭在膜池内的停留时间在24h以内，从而避免活性炭颗粒上微生物的滋生，避免了生物粉末活性炭的形成，从而确保微量有机物的去除效果；
（4）粉末活性炭颗粒粒径优选为200-320目，既可有效保障微量有机物的去除效果，同时又可减轻粉末活性炭颗粒对超滤膜的污染。
附图说明
图1为本发明去除饮用水中微量有机物的超滤-粉末活性炭组合净化装置的结构示意图。
图2为本发明去除饮用水中微量有机物的超滤-粉末活性炭组合净化方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做出进一步说明。
去除饮用水中微量有机物的超滤-粉末活性炭组合净化装置，见图1，包括活性炭吸附反应器1、超滤膜池2、水泵3、回流管4、回流泵5；活性炭吸附反应器1的出水口与超滤膜池2的进水口连接，水泵3设于超滤膜池2的出水管上，回流管4一端与超滤膜池2连接、另一端与活性炭吸附反应器1的进水管连接，回流泵5设于回流管4上，超滤膜池2上设有活性炭投料口6。活性炭吸附反应器1内设有搅拌装置；超滤膜池2内设有搅拌装置或曝气装置。
为验证发明所涉及方法的有效性，针对长江水源水，经过混凝、沉淀处理后，添加阿特拉津配制成上述方法所用待处理水，其中原水阿特拉津浓度为100μg/L。
利用上述组合净化装置去除饮用水中微量有机物，包括以下步骤：
（1）将待处理水通入组合净化装置内；通过活性炭投料口连续将粉末活性炭投入超滤膜池内，使粉末活性炭与待处理水在超滤膜池内混合；同时，利用水泵抽吸，使超滤膜池内的水通过超滤膜滤出；通过调节进水量和出水量控制超滤膜池内粉末活性炭浓度至200-800mg/L；
（2）利用回流泵抽吸，使超滤膜池内混有粉末活性炭的水回流至活性炭吸附反应器中与进水混合进行吸附反应；
（3）按步骤（1）和（2）连续运行，至反冲洗周期50-70min后进行反冲洗，同时排出部分活性炭，控制粉末活性炭在超滤膜池内停留时间在24h以内，排出活性炭炭量为步骤（1）和（2）运行周期内添加的活性炭炭量；
（4）按上述步骤连续运行，即可实现饮用水中微量有机物的去除。
同时进行四次平行实验，结果如下：
实验1：工艺参数：粉末活性炭为粒径200目的煤质炭，投加量为5mg/L待处理水；超滤膜池内水力停留时间控制在30min，粉末活性炭浓度控制在200mg/L，超滤膜通量控制在30L/m2h以下；粉末活性炭回流比为30%；活性炭吸附反应器内水力停留时间控制在20min。结果：稳定运行2个月，出水中阿特拉津浓度稳定在1.5-2.0μg/L。
实验2：工艺参数：粉末活性炭为粒径200目的椰壳炭，投加量为3mg/L待处理水；超滤膜池内水力停留时间控制在30min，粉末活性炭浓度控制在500mg/L，超滤膜通量控制在30L/m2h以下；粉末活性炭回流比为10%；活性炭吸附反应器内水力停留时间控制在20min。结果：稳定运行2个月，出水中阿特拉津浓度稳定在1.5-1.8μg/L。
实验3：工艺参数：粉末活性炭为粒径320目的椰壳炭和320目的煤质炭的混合物，投加量为3mg/L待处理水；超滤膜池内水力停留时间控制在30min，粉末活性炭浓度控制在800mg/L，超滤膜通量控制在30L/m2h以下；粉末活性炭回流比为5%；活性炭吸附反应器内水力停留时间控制在20min。结果：稳定运行2个月，出水中阿特拉津浓度稳定在1.5-1.6μg/L。
实验4：工艺参数：粉末活性炭为粒径320目的椰壳炭，投加量为1mg/L待处理水；超滤膜池内水力停留时间控制在15min，粉末活性炭浓度控制在400mg/L，超滤膜通量控制在10L/m2h；粉末活性炭回流比为20%；活性炭吸附反应器内水力停留时间控制在10min。结果：稳定运行2个月，出水中阿特拉津浓度稳定在1.5-1.7μg/L。
Claims (8)
1.一种去除饮用水中微量有机物的超滤-粉末活性炭组合净化方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）将待处理水通入组合净化装置内；通过活性炭投料口连续将粉末活性炭投入超滤膜池内，使粉末活性炭与待处理水在超滤膜池内混合；同时，利用水泵抽吸，使超滤膜池内的水通过超滤膜滤出；通过调节进水量和出水量控制超滤膜池内粉末活性炭浓度至200-800mg/L；
（2）利用回流泵抽吸，使超滤膜池内混有粉末活性炭的水回流至活性炭吸附反应器中与进水混合进行吸附反应；
（3）按步骤（1）和（2）连续运行，至反冲洗周期后进行反冲洗，同时排出部分活性炭；
（4）按上述步骤连续运行，即可实现饮用水中微量有机物的去除。
2.根据权利要求1所述的一种去除饮用水中微量有机物的超滤-粉末活性炭组合净化方法，其特征在于：步骤（1）中，粉末活性炭选自煤质炭和椰壳炭中的一种或两种，其粒径为200-320目，粉末活性炭投加量为1-5mg/L待处理水。
3.根据权利要求1所述的一种去除饮用水中微量有机物的超滤-粉末活性炭组合净化方法，其特征在于：步骤（1）中，超滤膜池内水力停留时间为15-30min。
4.根据权利要求1所述的一种去除饮用水中微量有机物的超滤-粉末活性炭组合净化方法，其特征在于：步骤（1）中，超滤膜膜通量控制在30L/m2h以下。
5.根据权利要求1所述的一种去除饮用水中微量有机物的超滤-粉末活性炭组合净化方法，其特征在于：步骤（2）中，粉末活性炭回流比为5-30%。
6.根据权利要求1所述的一种去除饮用水中微量有机物的超滤-粉末活性炭组合净化方法，其特征在于：步骤（2）中，活性炭吸附反应器中水力停留时间为10-20min。
7.根据权利要求1所述的一种去除饮用水中微量有机物的超滤-粉末活性炭组合净化方法，其特征在于：步骤（3）中，反冲洗周期为50-70min。
8.根据权利要求1所述的一种去除饮用水中微量有机物的超滤-粉末活性炭组合净化方法，其特征在于：步骤（3）中，控制粉末活性炭在超滤膜池内停留时间在24h以内，排出活性炭炭量为步骤（1）和（2）运行周期内添加的活性炭炭量。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104445691A (zh) * | 2014-11-28 | 2015-03-25 | 北京赛诺水务科技有限公司 | 一种循环粉末活性炭和超滤组合的水处理系统及其应用 |
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103214117A (zh) * | 2013-04-01 | 2013-07-24 | 北京工业大学 | 一种净水厂粉末活性炭回流/超滤组合工艺 |
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 李星等: ""粉末活性炭-超滤工艺处理微污染水中试研究"", 《中国矿业大学学报》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104445691A (zh) * | 2014-11-28 | 2015-03-25 | 北京赛诺水务科技有限公司 | 一种循环粉末活性炭和超滤组合的水处理系统及其应用 |
| CN105347533A (zh) * | 2015-11-27 | 2016-02-24 | 湖北君集水处理有限公司 | 一种利用浸没式超滤膜进行污水深度处理系统及方法 |
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