CN107954569B - 一种uf制膜废水处理工艺及其循环处理装置 - Google Patents

一种uf制膜废水处理工艺及其循环处理装置 Download PDF

Info

Publication number
CN107954569B
CN107954569B CN201711158995.4A CN201711158995A CN107954569B CN 107954569 B CN107954569 B CN 107954569B CN 201711158995 A CN201711158995 A CN 201711158995A CN 107954569 B CN107954569 B CN 107954569B
Authority
CN
China
Prior art keywords
membrane
wastewater
treatment
gel
treatment process
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201711158995.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107954569A (zh
Inventor
钟卫权
周钱华
秦小伟
冯林铭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Toyo Environmental Technology Co.,Ltd.
Original Assignee
Zhejiang Dongyang Environmental Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang Dongyang Environmental Engineering Co Ltd filed Critical Zhejiang Dongyang Environmental Engineering Co Ltd
Priority to CN201711158995.4A priority Critical patent/CN107954569B/zh
Publication of CN107954569A publication Critical patent/CN107954569A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107954569B publication Critical patent/CN107954569B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/34—Treatment of water, waste water, or sewage with mechanical oscillations
    • C02F1/36—Treatment of water, waste water, or sewage with mechanical oscillations ultrasonic vibrations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/444—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by ultrafiltration or microfiltration
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/46176—Galvanic cells
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/722—Oxidation by peroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/30—Organic compounds
    • C02F2101/34—Organic compounds containing oxygen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2101/00—Nature of the contaminant
    • C02F2101/30—Organic compounds
    • C02F2101/38—Organic compounds containing nitrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/34—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/08—Chemical Oxygen Demand [COD]; Biological Oxygen Demand [BOD]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2301/00—General aspects of water treatment
    • C02F2301/08—Multistage treatments, e.g. repetition of the same process step under different conditions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
    • C02F2305/02—Specific form of oxidant
    • C02F2305/026—Fenton's reagent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02—Aerobic processes
    • C02F3/12—Activated sludge processes
    • C02F3/1236—Particular type of activated sludge installations
    • C02F3/1268—Membrane bioreactor systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/28—Anaerobic digestion processes
    • C02F3/2846—Anaerobic digestion processes using upflow anaerobic sludge blanket [UASB] reactors

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

本发明属于有机废水处理工艺技术领域，尤其涉及一种UF制膜废水处理工艺及其循环处理装置，其中处理工艺包括超滤膜过滤、铁炭微电解技术处理、超声常压等离子处理以及MBR处理等7个处理步骤；循环处理装置包括设置在凝胶槽下底面上的第一隔膜泵，与所述第一隔膜泵相连并用于过滤所述溶剂和添加剂的超滤膜，以及设置在所述超滤膜与所述凝胶槽之间并用于控制过滤后的所述凝胶液向所述凝胶槽内回流的第一阀门，所述凝胶槽内设有液位检测控制器。本发明具有废水处理工艺、设备操作使用方便快捷，以及处理后的UF制膜废水各项污染物指标，尤其是PVP以及PEG均有效降解、COD达标排放的优点。

Description

一种UF制膜废水处理工艺及其循环处理装置
技术领域
本发明属于有机废水处理工艺技术领域，尤其涉及一种UF制膜废水处理工艺及其循环处理装置。
背景技术
UF制膜工艺，一般采用非溶剂致相分离法，其中制膜废水中存在大量的溶剂类污染物，包括DMAc以及DMF，即二甲基乙酰胺和二甲基甲酰胺；以及添加剂类污染物，包括PVP以及PEG，即聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇，上述两类均需要进行去除处理后才能使得制膜废水达到排放标准。
现有的传统处理方法，对DMAc以及DMF等溶剂类污染物的处理方法主要包括电解、催化、氧化、吸附以及混凝等步骤，也具有较好的去除效果，但是对于包括PVP以及PEG的难降解添加剂类污染物，目前还没有高效可行的方案来实现大量去除的目的。
专利公开号为CN 101555080 A、公开日为2009.10.14的中国发明专利公开了一种含有二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺的废水处理方法，该方法包括有将废水导入到曝气催化微电解池内，通过曝气催化微电解池内的原电池填料对废水进行电解，利用催化氧化反应池上的催化电极废水进行氧化等步骤。
但是该发明专利中的废水处理方法只能去除溶剂类污染物，对添加剂类污染物达不到去除效果，不能很好地用于UF制膜废水处理工艺。
发明内容
本发明的目的是提供一种UF制膜废水处理工艺及其循环处理装置，其能通过去除溶剂类污染物以及添加剂类污染物的废水处理方式，达到对UF制膜废水有效处理、达标排放的目的。本发明具有废水处理工艺、设备操作使用方便快捷，以及处理后的UF制膜废水各项污染物指标，尤其是PVP以及PEG均有效降解，COD达标排放的优点。
本发明解决上述问题采用的技术方案是：一种UF制膜废水处理工艺，依次包括以下步骤：
S1、对UF制膜用水进行超滤膜过滤回流处理，通过除去所述UF制膜废水中的溶剂和添加剂的方式，用于保证凝胶槽中凝胶液的总量，并且延长所述凝胶液的废水更换周期；
S2、步骤S1多次运行后UF制膜用水各项指标已不再能满足制膜工艺需要，此时将所述UF制膜废水用聚砜超滤膜进行错流过滤，以降低COD值；
S3、将步骤S2中得到的所述UF制膜废水与膜丝漂洗水按照1:3的重量比例混合，加入混凝剂进行混凝沉淀处理；
S4、对步骤S3处理得到的所述UF制膜废水进行UASB厌氧处理，以用于打断难降解的PEG和PVP的分子链；
S5、对步骤S4处理得到的所述UF制膜废水进行铁炭微电解技术处理；
S6、向步骤S5处理得到的所述UF制膜废水中加入双氧水和硫酸亚铁，进行超声常压等离子处理；
S7、对步骤S6处理得到的所述UF制膜废水进行MBR处理，以达到排放标准。
进一步优选的技术方案在于：步骤S1中超滤膜过滤后的凝胶液回流至凝胶槽，并保证凝胶液高于制膜用最低液位，凝胶槽配备有凝胶液补充槽，其中超滤膜为截留分子量为5500的聚砜超滤膜，以用于截留PEG和PVP，其中超滤膜的加压膜流量J（L/h·m2）与凝胶液中PEG初始浓度a（mol/L）以及实时浓度A（mol/L）之间满足以下关系式：
J=22.5*（A-a）/a，（a＜A＜3.72a）
进一步优选的技术方案在于：步骤S2中所述聚砜超滤膜的截留分子量为5500-6500，过滤后所得所述UF制膜废水的COD值为10000-10500mg/L。
进一步优选的技术方案在于：步骤S3中所述膜丝漂洗水的COD值为500-1000mg/L。
进一步优选的技术方案在于：步骤S4的UASB厌氧处理中UASB出水口pH为6.2-6.5时回流比为100%，当pH小于6.2时增大回流比。
进一步优选的技术方案在于：步骤S5所述铁炭微电解技术处理过程中，往所述UF制膜废水中加入铁粉和炭粉，两者质量比为1：1，并且两者总量与所述UF制膜废水量之比为1:10000-2:10000，所述铁炭微电解技术处理时，控制所述UF制膜废水的pH为6.0-6.5，流量为180-220L/h。
进一步优选的技术方案在于：步骤S6中双氧水添加量与所述UF制膜废水量之比为1:1500；所述硫酸亚铁添加量与所述UF制膜废水量之比为1:2500，超声常压等离子机的功率为700W，占空比为95%，所述UF制膜废水的流量为400L/h。
进一步优选的技术方案在于：步骤S6中用氢氧化钙进行混凝沉淀，并调节pH至7.0-7.2。
进一步优选的技术方案在于：步骤S7的MBR处理中，膜材质为带衬PVDF中空纤维膜，膜面积为2.16m2，设计通量为10-20L/m2.h，水力停留时间HRT为8-12h，污泥停留时间SRT为25-35d，混合液悬浮固体浓度MLSS为8.5-10.5g/L，膜曝气量为75-120Nm3/h，使用150000截留分子量的聚砜超滤膜，用于截留混凝沉淀后的胶体化粒子。
一种UF制膜废水循环处理装置，包括设置在凝胶槽下底面上的第一隔膜泵，与所述第一隔膜泵相连并用于过滤所述溶剂和添加剂的超滤膜，以及设置在所述超滤膜与所述凝胶槽之间并用于控制过滤后的所述凝胶液向所述凝胶槽内回流的第一阀门，所述凝胶槽内设有液位检测控制器；所述循环处理装置还包括设置在所述超滤膜与所述凝胶槽之间并用于存放过滤后的所述凝胶液以及向所述凝胶槽内补充凝结液的凝结液补充槽，所述凝结液补充槽与所述超滤膜之间设有控制开合的第二阀门，所述凝结液补充槽与所述凝胶槽之间设有输送用的第二隔膜泵。
本发明通过去除溶剂类污染物以及添加剂类污染物的废水处理方式，达到对UF制膜废水有效处理、达标排放的目的。本发明具有废水处理工艺、设备操作使用方便快捷，以及处理后的UF制膜废水各项污染物指标，尤其是PVP以及PEG均有效降解，COD达标排放的优点。
附图说明
图1为本发明中循环处理装置的结构示意图。
图2为本发明结合实施例1的COD降低效果的工艺流程图。
图3为本发明在凝胶液中PEG不同初始浓度a情况下超滤膜的加压膜流量J与凝胶液中PEG实时浓度A之间的线性关系图。（其中L1表示初始浓度a为1.10-1.50 mol/L情况下，最优加压膜流量J与实时浓度A之间的线性关系，类似为L2 对应1.50-1.90 mol/L ；L3对应1.90-2.30 mol/L ；L4对应2.30-2.70 mol/L ；L5对应2.70-3.10 mol/L ； L6对应3.10-3.50 mol/L ，其中A=3.72a的实时浓度A阀值为各组凝胶液“崩溃”即无法铸膜使用时PEG实时浓度的平均值）。
具体实施方式
以下所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明的范围进行限定。
实施例1：如附图1、2以及附图3所示，一种UF制膜废水处理工艺，依次包括以下步骤：
S1、对UF制膜用水，即超滤制膜用水进行超滤膜过滤回流处理，通过除去所述UF制膜废水中的溶剂和添加剂的方式，用于保证凝胶槽中凝胶液的总量，并且延长所述凝胶液的废水更换周期，其中超滤膜过滤后的凝胶液回流至凝胶槽，并保证凝胶液高于制膜用最低液位，凝胶槽配备有凝胶液补充槽，其中超滤膜为截留分子量为5500的聚砜超滤膜，以用于截留PEG和PVP，其中超滤膜的加压膜流量J（L/h·m2）与凝胶液中PEG初始浓度a（mol/L）以及实时浓度A（mol/L）之间满足以下关系式：
J=22.5*（A-a）/a，（a＜A＜3.72a）
在本步骤中，加压膜流量J通过超滤加压方式完成，以保证所述凝胶液中PEG和PVP的总量控制在制膜要求内，按照上述关系式进行压力的实时调节，则具有以下优点：
第一，实时监测PEG的浓度，并控制调节超滤膜进水端的压力，使得超滤膜的加压膜流量与PEG的实时浓度满足上关系式，此时所述凝胶液中PEG和PVP的浓度总量小于制膜浓度阀值的65%以下，此时制膜质量高，凝胶液气液指标好；
第二，超滤膜的加压过程中，在满足上述加压膜流量J时，不再盲目增压，用于保证所述超滤膜的基本寿命，按上述关系式控制超滤，保证超滤膜的使用寿命时长减损控制在7.5%以内；
第三，过滤回流处理过程中，超滤膜截留大量PEG和PVP，使得后续废水处理过程中的处理量大大减少，降低了处理成本，间接提高了处理效果，保证最后废水的达标排放。
S2、步骤S1多次运行后UF制膜用水各项指标已不再能满足制膜工艺需要，此时将所述UF制膜废水用聚砜超滤膜进行错流过滤，以降低COD值，即化学需氧量，其中所述聚砜超滤膜的截留分子量为5500，过滤后所得所述UF制膜废水的COD值为10000mg/L，而初始UF制膜废水COD值为21532mg/L。
S3、将步骤S2中得到的所述UF制膜废水与膜丝漂洗水按照1:3的重量比例混合，加入混凝剂进行混凝沉淀处理，其中所述膜丝漂洗水的COD值为500mg/L，混凝沉淀处理后UF制膜废水COD值为2325mg/L。
S4、对步骤S3处理得到的所述UF制膜废水进行UASB厌氧处理，即上流式厌氧污泥床方式处理，以用于打断难降解的PEG和PVP的分子链，其中UASB厌氧处理中UASB出水口pH为6.2、回流比控制为100%，USAB操作结束后UF制膜废水COD值为2120mg/L。
S5、对步骤S4处理得到的所述UF制膜废水进行铁炭微电解技术处理，其中所述铁炭微电解技术处理过程中，往所述UF制膜废水中加入铁粉和炭粉，两者质量比为1：1，并且两者总量与所述UF制膜废水量之比为1:10000，所述铁炭微电解技术处理时，控制所述UF制膜废水的pH为6.0，流量为180L/h，铁炭微电解结束后UF制膜废水COD值为1600mg/L。
S6、向步骤S5处理得到的所述UF制膜废水中加入双氧水和硫酸亚铁，进行超声常压等离子处理，其中所述双氧水添加量与所述UF制膜废水量之比为1:1500；所述硫酸亚铁添加量与所述UF制膜废水量之比为1:2500，超声常压等离子机的功率为700W，占空比为95%，所述UF制膜废水的流量为400L/h，然后用氢氧化钙进行混凝沉淀，并调节pH至7.0，在经过超声常压等离子处理后UF制膜废水COD值为982mg/L.
S7、对步骤S6处理得到的所述UF制膜废水进行MBR处理，即膜生物反应器方式处理，以达到排放标准。其中膜材质为带衬PVDF中空纤维膜，即聚偏氟乙烯材质，膜面积为2.16m2，设计通量为10L/m2.h，水力停留时间HRT为8h，污泥停留时间SRT为25d，混合液悬浮固体浓度MLSS为8.5g/L，膜曝气量为75Nm3/h，使用150000截留分子量的聚砜超滤膜，用于截留混凝沉淀后的胶体化粒子，MBR操作后最终得到排放废水COD值为75mg/L、pH为7.0，达到标准一级A标准《污水综合排放标准》（GB8978-1996）的排放标准。
在本实施例中，所述处理工艺对所述UF制膜废水中的DMAc、DMF、PVP以及PEG，均有高效的去除效果，保证排放废水中各项污染物指标均低于标准值，解决了现有技术中对于PVP以及PEG两种污染物难以去除的问题。
另一方面，对于本实施例中，不同初始浓度a的前提下，在实时浓度A，超滤膜的最优加压膜流量J判定方法如下：
第一，按膜通量经验值的+/-80%取范围，设置不少于15个的膜通量间隔值，对于各组进行稳定的膜通量超滤操作，其中通过增大加压值的操作来达到上述不同组别中的膜通量数值；
第二，加压膜流量J最优值选取标准以制膜过程中相分离效果和制得的膜丝性能为依据，保证凝胶液澄清，膜孔径均匀；
第三，不同初始浓度a组别的线性关系整合到一张图表中，其中L1、L2、L3、L4、L5以及L6的横坐标均取组别中间值，即1.30 mol/L、 1.70 mol/L 、2.10 mol/L 、2.50 mol/L 、2.90 mol/L以及3.30 mol/。对于该设置下的加压膜流量J，使得超滤膜过滤回流具有过滤效果好且节约能源、避免电能浪费，以及保证膜使用寿命的优点。
一种UF制膜废水循环处理装置，包括设置在凝胶槽1下底面上的第一隔膜泵2，与所述第一隔膜泵2相连并用于过滤所述溶剂和添加剂的超滤膜3，以及设置在所述超滤膜3与所述凝胶槽1之间并用于控制过滤后的所述凝胶液向所述凝胶槽1内回流的第一阀门4，所述凝胶槽1内设有液位检测控制器5，还包括设置在所述超滤膜3与所述凝胶槽1之间并用于存放过滤后的所述凝胶液以及向所述凝胶槽1内补充凝结液的凝结液补充槽6，所述凝结液补充槽6与所述超滤膜3之间设有控制开合的第二阀门7，所述凝结液补充槽6与所述凝胶槽1之间设有输送用的第二隔膜泵8。
在本实施例中，所述循环处理装置的目的是用于过滤去除凝胶液中的DMAc以及DMF，在回流至所述凝胶槽1内，进行制膜操作，保证所述凝胶槽1内的凝胶液具有透明澄清的特点，保证制膜效果。
另一方面，所述液位检测控制器5配合所述凝结液补充槽6，使得所述凝胶槽1内的凝胶液在过滤后出现总量不够时，能通过人工控制打开所述第二隔膜泵8的方式，做到凝结液及时补充，保证制膜生产，而所述凝结液补充槽6在所述凝结液过多时，也能暂存已经过滤处理后的所述凝结液，保证所述循环处理装置具有实时保证所述凝胶槽1内凝胶液总量的优点。
实施例2：如附图1、2以及附图3所示，一种UF制膜废水处理工艺，依次包括以下步骤：
S1、对UF制膜用水进行超滤膜过滤回流处理，通过除去所述UF制膜废水中的溶剂和添加剂的方式，用于保证凝胶槽中凝胶液的总量，并且延长所述凝胶液的废水更换周期，其中超滤膜过滤后的凝胶液回流至凝胶槽，并保证凝胶液高于制膜用最低液位，凝胶槽配备有凝胶液补充槽，其中超滤膜为截留分子量为5500的聚砜超滤膜，以用于截留PEG和PVP，其中超滤膜的加压膜流量J（L/h·m2）与凝胶液中PEG初始浓度a（mol/L）以及实时浓度A（mol/L）之间满足以下关系式：
J=22.5*（A-a）/a，（a＜A＜3.72a）
在本步骤中，加压膜流量J通过超滤加压方式完成，以保证所述凝胶液中PEG和PVP的总量控制在制膜要求内，按照上述关系式进行压力的实时调节，则具有以下优点：
第一，实时监测PEG的浓度，并控制调节超滤膜进水端的压力，使得超滤膜的加压膜流量与PEG的实时浓度满足上关系式，此时所述凝胶液中PEG和PVP的浓度总量小于制膜浓度阀值的65%以下，此时制膜质量高，凝胶液气液指标好；
第二，超滤膜的加压过程中，在满足上述加压膜流量J时，不再盲目增压，用于保证所述超滤膜的基本寿命，按上述关系式控制超滤，保证超滤膜的使用寿命时长减损控制在7.5%以内；
第三，过滤回流处理过程中，超滤膜截留大量PEG和PVP，使得后续废水处理过程中的处理量大大减少，降低了处理成本，间接提高了处理效果，保证最后废水的达标排放。
S2、步骤S1多次运行后UF制膜用水各项指标已不再能满足制膜工艺需要，此时将所述UF制膜废水用聚砜超滤膜进行错流过滤，以降低COD值，其中所述聚砜超滤膜的截留分子量为5900，过滤后所得所述UF制膜废水的COD值为10300mg/L，而初始UF制膜废水COD值为22680mg/L。
S3、将步骤S2中得到的所述UF制膜废水与膜丝漂洗水按照1:3的重量比例混合，加入混凝剂进行混凝沉淀处理，其中所述膜丝漂洗水的COD值为800mg/L，混凝沉淀处理后UF制膜废水COD值为2405mg/L。
S4、对步骤S3处理得到的所述UF制膜废水进行UASB厌氧处理，以用于打断难降解的PEG和PVP的分子链，其中UASB厌氧处理中UASB出水口pH为6.3、回流比控制为100%，USAB操作结束后UF制膜废水COD值为2180mg/L。
S5、对步骤S4处理得到的所述UF制膜废水进行铁炭微电解技术处理，其中所述铁炭微电解技术处理过程中，往所述UF制膜废水中加入铁粉和炭粉，两者质量比为1：1，并且两者总量与所述UF制膜废水量之比为2:10000，所述铁炭微电解技术处理时，控制所述UF制膜废水的pH为6.2，流量为200L/h，铁炭微电解结束后UF制膜废水COD值为1720mg/L。
S6、向步骤S5处理得到的所述UF制膜废水中加入双氧水和硫酸亚铁，进行超声常压等离子处理，其中所述双氧水添加量与所述UF制膜废水量之比为1:1500；所述硫酸亚铁添加量与所述UF制膜废水量之比为1:2500，超声常压等离子机的功率为700W，占空比为95%，所述UF制膜废水的流量为400L/h，然后用氢氧化钙进行混凝沉淀，并调节pH至7.0，在经过超声常压等离子处理后UF制膜废水COD值为1020mg/L.
S7、对步骤S6处理得到的所述UF制膜废水进行MBR处理，以达到排放标准。其中膜材质为带衬PVDF中空纤维膜，膜面积为2.16m2，设计通量为15L/m2.h，水力停留时间HRT为10h，污泥停留时间SRT为30d，混合液悬浮固体浓度MLSS为9.5g/L，膜曝气量为100Nm3/h，使用150000截留分子量的聚砜超滤膜，用于截留混凝沉淀后的胶体化粒子，MBR操作后最终得到排放废水COD值为76mg/L、pH为7.0，达到标准一级A标准《污水综合排放标准》（GB8978-1996）的排放标准。
在本实施例中，所述处理工艺对所述UF制膜废水中的DMAc、DMF、PVP以及PEG，均有高效的去除效果，保证排放废水中各项污染物指标均低于标准值，解决了现有技术中对于PVP以及PEG两种污染物难以去除的问题。
另一方面，对于本实施例中，不同初始浓度a的前提下，在实时浓度A，超滤膜的最优加压膜流量J判定方法如下：
第一，按膜通量经验值的+/-80%取范围，设置不少于15个的膜通量间隔值，对于各组进行稳定的膜通量超滤操作，其中通过增大加压值的操作来达到上述不同组别中的膜通量数值；
第二，加压膜流量J最优值选取标准以制膜过程中相分离效果和制得的膜丝性能为依据，保证凝胶液澄清，膜孔径均匀；
第三，不同初始浓度a组别的线性关系整合到一张图表中，其中L1、L2、L3、L4、L5以及L6的横坐标均取组别中间值，即1.30 mol/L、 1.70 mol/L 、2.10 mol/L 、2.50 mol/L 、2.90 mol/L以及3.30 mol/。对于该设置下的加压膜流量J，使得超滤膜过滤回流具有过滤效果好且节约能源、避免电能浪费，以及保证膜使用寿命的优点。
一种UF制膜废水循环处理装置，包括设置在凝胶槽1下底面上的第一隔膜泵2，与所述第一隔膜泵2相连并用于过滤所述溶剂和添加剂的超滤膜3，以及设置在所述超滤膜3与所述凝胶槽1之间并用于控制过滤后的所述凝胶液向所述凝胶槽1内回流的第一阀门4，所述凝胶槽1内设有液位检测控制器5，还包括设置在所述超滤膜3与所述凝胶槽1之间并用于存放过滤后的所述凝胶液以及向所述凝胶槽1内补充凝结液的凝结液补充槽6，所述凝结液补充槽6与所述超滤膜3之间设有控制开合的第二阀门7，所述凝结液补充槽6与所述凝胶槽1之间设有输送用的第二隔膜泵8。
在本实施例中，所述循环处理装置的目的是用于过滤去除凝胶液中的DMAc以及DMF，在回流至所述凝胶槽1内，进行制膜操作，保证所述凝胶槽1内的凝胶液具有透明澄清的特点，保证制膜效果。
另一方面，所述液位检测控制器5配合所述凝结液补充槽6，使得所述凝胶槽1内的凝胶液在过滤后出现总量不够时，能通过人工控制打开所述第二隔膜泵8的方式，做到凝结液及时补充，保证制膜生产，而所述凝结液补充槽6在所述凝结液过多时，也能暂存已经过滤处理后的所述凝结液，保证所述循环处理装置具有实时保证所述凝胶槽1内凝胶液总量的优点。
实施例3：如附图1、2以及附图3所示，一种UF制膜废水处理工艺，依次包括以下步骤：
S1、对UF制膜用水进行超滤膜过滤回流处理，通过除去所述UF制膜废水中的溶剂和添加剂的方式，用于保证凝胶槽中凝胶液的总量，并且延长所述凝胶液的废水更换周期，其中超滤膜过滤后的凝胶液回流至凝胶槽，并保证凝胶液高于制膜用最低液位，凝胶槽配备有凝胶液补充槽，其中超滤膜为截留分子量为5500的聚砜超滤膜，以用于截留PEG和PVP，其中超滤膜的加压膜流量J（L/h·m2）与凝胶液中PEG初始浓度a（mol/L）以及实时浓度A（mol/L）之间满足以下关系式：
J=22.5*（A-a）/a，（a＜A＜3.72a）
在本步骤中，加压膜流量J通过超滤加压方式完成，以保证所述凝胶液中PEG和PVP的总量控制在制膜要求内，按照上述关系式进行压力的实时调节，则具有以下优点：
第一，实时监测PEG的浓度，并控制调节超滤膜进水端的压力，使得超滤膜的加压膜流量与PEG的实时浓度满足上关系式，此时所述凝胶液中PEG和PVP的浓度总量小于制膜浓度阀值的65%以下，此时制膜质量高，凝胶液气液指标好；
第二，超滤膜的加压过程中，在满足上述加压膜流量J时，不再盲目增压，用于保证所述超滤膜的基本寿命，按上述关系式控制超滤，保证超滤膜的使用寿命时长减损控制在7.5%以内；
第三，过滤回流处理过程中，超滤膜截留大量PEG和PVP，使得后续废水处理过程中的处理量大大减少，降低了处理成本，间接提高了处理效果，保证最后废水的达标排放。
S2、步骤S1多次运行后UF制膜用水各项指标已不再能满足制膜工艺需要，此时将所述UF制膜废水用聚砜超滤膜进行错流过滤，以降低COD值，其中所述聚砜超滤膜的截留分子量为6500，过滤后所得所述UF制膜废水的COD值为10500mg/L，而初始UF制膜废水COD值为20682mg/L。
S3、将步骤S2中得到的所述UF制膜废水与膜丝漂洗水按照1:3的重量比例混合，加入混凝剂进行混凝沉淀处理，其中所述膜丝漂洗水的COD值为900mg/L，混凝沉淀处理后UF制膜废水COD值为2455mg/L。
S4、对步骤S3处理得到的所述UF制膜废水进行UASB厌氧处理，以用于打断难降解的PEG和PVP的分子链，其中UASB厌氧处理中UASB出水口pH为6.4、回流比控制为100%，USAB操作结束后UF制膜废水COD值为2082mg/L。
S5、对步骤S4处理得到的所述UF制膜废水进行铁炭微电解技术处理，其中所述铁炭微电解技术处理过程中，往所述UF制膜废水中加入铁粉和炭粉，两者质量比为1：1，并且两者总量与所述UF制膜废水量之比为2:10000，所述铁炭微电解技术处理时，控制所述UF制膜废水的pH为6.5，流量为220L/h，铁炭微电解结束后UF制膜废水COD值为1700mg/L。
S6、向步骤S5处理得到的所述UF制膜废水中加入双氧水和硫酸亚铁，进行超声常压等离子处理，其中所述双氧水添加量与所述UF制膜废水量之比为1:1500；所述硫酸亚铁添加量与所述UF制膜废水量之比为1:2500，超声常压等离子机的功率为700W，占空比为95%，所述UF制膜废水的流量为400L/h，然后用氢氧化钙进行混凝沉淀，并调节pH至7.0，在经过超声常压等离子处理后UF制膜废水COD值为887mg/L.
S7、对步骤S6处理得到的所述UF制膜废水进行MBR处理，以达到排放标准。其中膜材质为带衬PVDF中空纤维膜，膜面积为2.16m2，设计通量为20L/m2.h，水力停留时间HRT为12h，污泥停留时间SRT为35d，混合液悬浮固体浓度MLSS为10.5g/L，膜曝气量为120Nm3/h，使用150000截留分子量的聚砜超滤膜，用于截留混凝沉淀后的胶体化粒子，MBR操作后最终得到排放废水COD值为76mg/L、pH为7.0，达到标准一级A标准《污水综合排放标准》（GB8978-1996）的排放标准。
在本实施例中，所述处理工艺对所述UF制膜废水中的DMAc、DMF、PVP以及PEG，均有高效的去除效果，保证排放废水中各项污染物指标均低于标准值，解决了现有技术中对于PVP以及PEG两种污染物难以去除的问题。
另一方面，对于本实施例中，不同初始浓度a的前提下，在实时浓度A，超滤膜的最优加压膜流量J判定方法如下：
第一，按膜通量经验值的+/-80%取范围，设置不少于15个的膜通量间隔值，对于各组进行稳定的膜通量超滤操作，其中通过增大加压值的操作来达到上述不同组别中的膜通量数值；
第二，加压膜流量J最优值选取标准以制膜过程中相分离效果和制得的膜丝性能为依据，保证凝胶液澄清，膜孔径均匀；
第三，不同初始浓度a组别的线性关系整合到一张图表中，其中L1、L2、L3、L4、L5以及L6的横坐标均取组别中间值，即1.30 mol/L、 1.70 mol/L 、2.10 mol/L 、2.50 mol/L 、2.90 mol/L以及3.30 mol/。对于该设置下的加压膜流量J，使得超滤膜过滤回流具有过滤效果好且节约能源、避免电能浪费，以及保证膜使用寿命的优点。
一种UF制膜废水循环处理装置，包括设置在凝胶槽1下底面上的第一隔膜泵2，与所述第一隔膜泵2相连并用于过滤所述溶剂和添加剂的超滤膜3，以及设置在所述超滤膜3与所述凝胶槽1之间并用于控制过滤后的所述凝胶液向所述凝胶槽1内回流的第一阀门4，所述凝胶槽1内设有液位检测控制器5，还包括设置在所述超滤膜3与所述凝胶槽1之间并用于存放过滤后的所述凝胶液以及向所述凝胶槽1内补充凝结液的凝结液补充槽6，所述凝结液补充槽6与所述超滤膜3之间设有控制开合的第二阀门7，所述凝结液补充槽6与所述凝胶槽1之间设有输送用的第二隔膜泵8。
在本实施例中，所述循环处理装置的目的是用于过滤去除凝胶液中的DMAc以及DMF，在回流至所述凝胶槽1内，进行制膜操作，保证所述凝胶槽1内的凝胶液具有透明澄清的特点，保证制膜效果。
另一方面，所述液位检测控制器5配合所述凝结液补充槽6，使得所述凝胶槽1内的凝胶液在过滤后出现总量不够时，能通过人工控制打开所述第二隔膜泵8的方式，做到凝结液及时补充，保证制膜生产，而所述凝结液补充槽6在所述凝结液过多时，也能暂存已经过滤处理后的所述凝结液，保证所述循环处理装置具有实时保证所述凝胶槽1内凝胶液总量的优点。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种修改。这些都是不具有创造性的修改，只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种UF制膜废水处理工艺，其特征在于依次包括以下步骤：
S1、对UF制膜用水进行超滤膜过滤回流处理，通过除去所述UF制膜废水中的溶剂和添加剂的方式，用于保证凝胶槽中凝胶液的总量，并且延长所述凝胶液的废水更换周期；
S2、步骤S1多次运行后UF制膜用水各项指标已不再能满足制膜工艺需要，此时将所述UF制膜废水用聚砜超滤膜进行错流过滤，以降低COD值；
S3、将步骤S2中得到的所述UF制膜废水与膜丝漂洗水按照1:3的重量比例混合，加入混凝剂进行混凝沉淀处理；
S4、对步骤S3处理得到的所述UF制膜废水进行UASB厌氧处理，以用于打断难降解的PEG和PVP的分子链；
S5、对步骤S4处理得到的所述UF制膜废水进行铁炭微电解技术处理；
S6、向步骤S5处理得到的所述UF制膜废水中加入双氧水和硫酸亚铁，进行超声常压等离子处理；
S7、对步骤S6处理得到的所述UF制膜废水进行MBR处理，以达到排放标准。
2.根据权利要求1所述的一种UF制膜废水处理工艺，其特征在于：步骤S1中超滤膜过滤后的凝胶液回流至凝胶槽，并保证凝胶液高于制膜用最低液位，凝胶槽配备有凝胶液补充槽，其中超滤膜为截留分子量为5500的聚砜超滤膜，以用于截留PEG和PVP，其中超滤膜的加压膜流量J（L/h·m2）与凝胶液中PEG初始浓度a（mol/L）以及实时浓度A（mol/L）之间满足以下关系式：
J=22.5*（A-a）/a，（a＜A＜3.72a）。
3.根据权利要求1所述的一种UF制膜废水处理工艺，其特征在于：步骤S2中所述聚砜超滤膜的截留分子量为5500-6500，过滤后所得所述UF制膜废水的COD值为10000-10500mg/L。
4.根据权利要求1所述的一种UF制膜废水处理工艺，其特征在于：步骤S3中所述膜丝漂洗水的COD值为500-1000mg/L。
5.根据权利要求1所述的一种UF制膜废水处理工艺，其特征在于：步骤S4的UASB厌氧处理中UASB出水口pH为6.2-6.5时回流比为100%，当pH小于6.2时增大回流比。
6.根据权利要求1所述的一种UF制膜废水处理工艺，其特征在于：步骤S5所述铁炭微电解技术处理过程中，往所述UF制膜废水中加入铁粉和炭粉，两者质量比为1：1，并且两者总量与所述UF制膜废水量之比为1:10000-2:10000，所述铁炭微电解技术处理时，控制所述UF制膜废水的pH为6.0-6.5，流量为180-220L/h。
7.根据权利要求1或6所述的一种UF制膜废水处理工艺，其特征在于：步骤S6中双氧水添加量与所述UF制膜废水量之比为1:1500；所述硫酸亚铁添加量与所述UF制膜废水量之比为1:2500，超声常压等离子机的功率为700W，占空比为95%，所述UF制膜废水的流量为400L/h。
8.根据权利要求1所述的一种UF制膜废水处理工艺，其特征在于：步骤S6中，在超声常压等离子处理后再用氢氧化钙进行混凝沉淀，并调节pH至7.0-7.2。
9.根据权利要求1所述的一种UF制膜废水处理工艺，其特征在于：步骤S7的MBR处理中，膜材质为带衬PVDF中空纤维膜，膜面积为2.16m2，设计通量为10-20L/m2.h，水力停留时间HRT为8-12h，污泥停留时间SRT为25-35d，混合液悬浮固体浓度MLSS为8.5-10.5g/L，膜曝气量为75-120Nm3/h，使用150000截留分子量的聚砜超滤膜，用于截留混凝沉淀后的胶体化粒子。
10.一种如权利要求1-9中任意一项所述的UF制膜废水处理工艺的循环处理装置，其特征在于：包括设置在凝胶槽（1）下底面上的第一隔膜泵（2），与所述第一隔膜泵（2）相连并用于过滤所述溶剂和添加剂的超滤膜（3），以及设置在所述超滤膜（3）与所述凝胶槽（1）之间并用于控制过滤后的所述凝胶液向所述凝胶槽（1）内回流的第一阀门（4），所述凝胶槽（1）内设有液位检测控制器（5）；所述循环处理装置还包括设置在所述超滤膜（3）与所述凝胶槽（1）之间并用于存放过滤后的所述凝胶液以及向所述凝胶槽（1）内补充凝胶液的凝胶液补充槽（6），所述凝胶液补充槽（6）与所述超滤膜（3）之间设有控制开合的第二阀门（7），所述凝胶液补充槽（6）与所述凝胶槽（1）之间设有输送用的第二隔膜泵（8）。
CN201711158995.4A 2017-11-20 2017-11-20 一种uf制膜废水处理工艺及其循环处理装置 Active CN107954569B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711158995.4A CN107954569B (zh) 2017-11-20 2017-11-20 一种uf制膜废水处理工艺及其循环处理装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711158995.4A CN107954569B (zh) 2017-11-20 2017-11-20 一种uf制膜废水处理工艺及其循环处理装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107954569A CN107954569A (zh) 2018-04-24
CN107954569B true CN107954569B (zh) 2020-03-20

Family

ID=61964967

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711158995.4A Active CN107954569B (zh) 2017-11-20 2017-11-20 一种uf制膜废水处理工艺及其循环处理装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107954569B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111003868B (zh) * 2019-12-25 2022-04-19 广州市环境保护工程设计院有限公司 一种难降解废水处理工艺
CN115385515A (zh) * 2021-05-24 2022-11-25 上海斯纳普膜分离科技有限公司 制膜废水的处理方法
CN113292210B (zh) * 2021-07-27 2021-11-26 清大国华环境集团股份有限公司 一种超微滤膜制膜废水处理工艺

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3410543B2 (ja) * 1994-04-13 2003-05-26 株式会社クラレ ジメチルホルムアミドの分解方法
CN101555080A (zh) * 2009-05-12 2009-10-14 刘景峰 含有二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺的废水处理方法及处理装置
CN103351075A (zh) * 2013-07-26 2013-10-16 厦门建霖工业有限公司 一种制备超滤膜生产中产生的废水的处理方法
CN103359876A (zh) * 2013-05-13 2013-10-23 苏州有色金属研究院有限公司 二甲基乙酰胺废水无害化处理方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3410543B2 (ja) * 1994-04-13 2003-05-26 株式会社クラレ ジメチルホルムアミドの分解方法
CN101555080A (zh) * 2009-05-12 2009-10-14 刘景峰 含有二甲基甲酰胺、二甲基甲酰胺的废水处理方法及处理装置
CN103359876A (zh) * 2013-05-13 2013-10-23 苏州有色金属研究院有限公司 二甲基乙酰胺废水无害化处理方法
CN103351075A (zh) * 2013-07-26 2013-10-16 厦门建霖工业有限公司 一种制备超滤膜生产中产生的废水的处理方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107954569A (zh) 2018-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107954569B (zh) 一种uf制膜废水处理工艺及其循环处理装置
CN103819020B (zh) 一种组合净水装置及其方法
CN110156145B (zh) 一种电化学流化床微滤膜生物反应器及其应用
CN210825841U (zh) 一种餐厨垃圾分选废水预处理系统
CN205133286U (zh) 一种高浓度含镍废水的全自动处理设备
CN101544448A (zh) 一种城市污水回用于循环冷却水和电厂锅炉给水的方法
CN109942081A (zh) 一种基于有机高分子载体的新型反硝化滤池工艺及装置
CN111087095A (zh) 一种制备高品质饮用水的方法
CN104787940A (zh) 一种电絮凝-膜分离水处理装置、处理方法及其用途
CN210176665U (zh) 生活污水电催化氧化处理系统
CN204588956U (zh) 一种低浊度微污染地表水深度处理装置
CN102060417B (zh) Clt酸生产废水的处理工艺及装置
CN106957132A (zh) 一种回转式氧化沟工艺联合臭氧活性炭处理印染废水的方法及装置
CN208394939U (zh) 一种印染废水处理系统
CN202465420U (zh) 季节性金属污染的低浊高藻原水组合强化处理装置
CN203960004U (zh) 一种油墨废水铁碳处理设备
CN205874128U (zh) 一种染整废水处理及回用装置
CN210457809U (zh) 一种印染废水的深度处理装置
CN109502709B (zh) 产水为弱碱性电渗析净水机及弱碱性水的制造方法
CN106517604A (zh) 一种电膜耦合式印染废水深度处理与分质回用方法
CN210505887U (zh) 一种市政中水水源的火电厂循环水排污水深度处理系统
CN210048616U (zh) 一种等离子体污水净化装置
CN106396211A (zh) 电絮凝陶瓷微滤膜净化微污染水源水的耦合装置及工艺
CN109095726B (zh) 一种皮革废水中水回用系统
CN207046985U (zh) 一种含镍废水处理回用系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210712

Address after: Room 606, 6th floor, building B, free port, headquarters, Wuxing District, Huzhou City, Zhejiang Province, 313000

Patentee after: Zhejiang Toyo Environmental Technology Co.,Ltd.

Address before: 313000 Huanshan Road, Yangdong mining area, Hefu Town, Nanxun District, Huzhou City, Zhejiang Province

Patentee before: ZHEJIANG DONGYANG ENVIRONMENTAL ENGINEERING Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right