CN108083513A - 氧化耦合陶瓷膜过滤污染水的方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水处理技术领域，具体是一种氧化耦合陶瓷膜过滤污染水的方法及其装置，所述方法处理时，在污染水中连续加入双氧水和含铁的无机盐，经混合反应后，进入陶瓷膜装置进行过滤，出水直接回用。本发明要解决的技术问题是最大限度的去除水中的污染物和微生物，减少膜污染，提高过滤膜的通量。
Description
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，具体是一种氧化耦合陶瓷膜过滤污染水的方法及其装置。
背景技术
地表水、工业废水、高盐水、以及生化尾水，该类水都含有一定的污染物和微生物。在用膜法处理以上各类水时，膜孔极易被微生物和污染物堵塞，使过滤通量下降。
现有的技术措施之一为连续或冲击式加入非氧化性杀菌剂，而非氧化性杀菌剂容易使细菌产生耐药性，而且杀菌效果较弱。
现有的技术措施之二为连续或反洗时加入次氯酸钠杀菌，而次氯酸钠含有余氯，残留的余氯对后面的反渗透等脱盐设备有很大的危害性，容易使反渗透膜氧化后报废。
现有的技术之三为连续加入双氧水进行杀菌，而双氧水在没有催化剂的情况下氧化性较弱，对水中的COD无去除效果，对膜表面的污染物也无剥离作用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种氧化耦合陶瓷膜过滤污染水的方法及其装置。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
一种氧化耦合陶瓷膜过滤污染水的方法，所述污染水是指地表水、工业废水、高盐水或生化尾水，上述各种污染水中都含有一定的污染物和微生物。处理时，在污染水中连续加入双氧水和含铁的无机盐，经混合反应后，进入陶瓷膜装置进行过滤，出水可以直接回用。双氧水在铁盐做催化剂的情况下发生高级氧化反应，形成氧化性很强的羟基自由基，该自由基对水中的细菌，藻类有很强的杀灭作用，对水中的COD有分解作用，可以防止以上污染物堵塞陶瓷膜孔，该自由基可以分解陶瓷膜表面的污染物，延长陶瓷膜的清洗时间。
污染水经过陶瓷膜装置过滤后，还可以再经过反渗透装置、纳滤装置或电渗析装置进一步处理后回用。
所述含铁的无机盐选用硫酸亚铁、硫酸铁、氯化亚铁、三氯化铁、聚合氯化铁、聚合硫酸铁或者铁盐和铝盐的混合物中的一种。
所述的连续加入双氧水的浓度范围为5ppm-300ppm之间。
所述的加入含铁的无机盐后水中铁的浓度范围为1ppm-100ppm之间。
一种根据氧化耦合陶瓷膜过滤污染水的方法进行氧化耦合陶瓷膜过滤污染水的装置，包括双氧水添加装置及铁盐添加装置，双氧水添加装置及铁盐添加装置均连接静态混合器，静态混合器的输出端连接反应池，反应池的输出端连接陶瓷膜装置，陶瓷膜装置的输出端连接产水箱。
所述陶瓷膜装置通过反洗管道连接反洗水箱，反洗水箱与陶瓷膜装置之间设有反洗泵，反洗管道上连接有反洗双氧水装置。在陶瓷膜的反洗管路中加入双氧水，陶瓷膜在反洗时，在陶瓷膜的过滤层表面有含铁的滤饼层，同样发生高级氧化反应，形成氧化性很强的羟基自由基，该自由基可以剥离陶瓷膜表面的污染物。
所述的陶瓷膜为管式、多通道、中空纤维、平板式或圆盘式结构。
所述的陶瓷膜材质为氧化铝、氧化锆、氧化钛、碳化硅、高岭土或堇青石。
所述的反洗管路中加入双氧水的浓度为50ppm-1000ppm之间。
所述的陶瓷膜的过滤精度为20纳米-20微米之间。
本发明所达到的有益效果是：
本发明要解决的技术问题是最大限度的去除水中的污染物和微生物，减少膜污染，提高过滤膜的通量。所以采用用铁做催化剂，用双氧水做氧化剂的高级氧化办法，双氧水与铁形成的羟基自由基对水中的细菌，藻类有很强的杀灭作用，对水中的COD有分解作用。但羟基自由基有极强的氧化性，一般的有机膜也无法承受，所以采用抗氧化性很强的无机陶瓷膜进行过滤，经羟基自由基氧化处理后的水，微生物和污染物大大减少，陶瓷膜过滤孔不易堵塞。该自由基还可以分解陶瓷膜表面的污染物，延长陶瓷膜的清洗时间。
在陶瓷膜的反洗管路中加入双氧水，陶瓷膜在反洗时，在陶瓷膜的过滤层表面有含铁的滤饼层，同样发生高级氧化反应，形成氧化性很强的羟基自由基，该自由基可以剥离陶瓷膜表面的污染物。因水中添加了氧化剂双氧水，水中的二价铁都转化为三价铁，三价铁可经过陶瓷膜过滤掉，使陶瓷膜的产水不含铁，从而对后续的反渗透膜无危害作用。
通过以上高级氧化耦合陶瓷膜技术可以使陶瓷膜的过滤通量提高50％以上，清洗周期延长2倍以上。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明实施例一的结构示意图；
图2是本发明实施例二的结构示意图。
图中：1、反应池，2、双氧水添加装置，3、铁盐添加装置，4、静态混合器，5、增压泵，6、循环泵，7、管式陶瓷膜装置，8、反洗水箱，9、反洗泵，10、反洗双氧水装置，11、产水箱，12、膜池、13、平板陶瓷膜装置，14、抽吸泵。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一：
如图1所示，一种氧化耦合陶瓷膜过滤污染水的装置，包括反应池1、双氧水添加装置2、铁盐添加装置3、静态混合器4、增压泵5、循环泵6、管式陶瓷膜装置7、反洗水箱8、反洗泵9、反洗双氧水装置10、产水箱11。
双氧水添加装置2及铁盐添加装置3均连接静态混合器4，静态混合器4的输出端连接反应池1，反应池1的输出端依次通过增压泵5及循环泵6后连接管式陶瓷膜装置7，管式陶瓷膜装置7的输出端连接产水箱11。
所述管式陶瓷膜装置7通过反洗管道连接反洗水箱8，反洗水箱8与管式陶瓷膜装置7之间设有反洗泵9，反洗管道上连接有反洗双氧水装置10。
所述的陶瓷膜装置选用管式陶瓷膜，管式陶瓷膜材质为氧化铝。
本发明的工作过程如下：首先将悬浮物为20ppm的地表水送入反应池1，浓度为100ppm的双氧水通过双氧水添加装置2加到静态混合器4前的管路中，含铁浓度为20ppm的三氯化铁通过铁盐添加装置3加到静态混合器4前的管路中，通过静态混合器4进入到反应池1，经反应池1反应后的水进入增压泵5，经增压泵5将水加压送到循环泵6，通过循环泵6增大循环流量后进入管式陶瓷膜装置7，经管式陶瓷膜装置7过滤后的产水进入产水箱11。每过30分钟反洗泵9启动，利用反洗水箱8的水反冲管式陶瓷膜装置7，同时反洗双氧水装置10启动，将双氧水加入到反洗水中。
所述管式陶瓷膜装置7与产水箱11之间设有反渗透装置，污染水经过管式陶瓷膜装置7过滤后，再经过反渗透装置进一步处理后回用。
实施例二：
如图2所示，一种氧化耦合陶瓷膜过滤污染水的装置，包括反应池1、双氧水添加装置2、铁盐添加装置3、静态混合器4、膜池12、抽吸泵14、平板陶瓷膜装置13、反洗水箱8、反洗泵9、反洗双氧水装置10、产水箱11。
双氧水添加装置2及铁盐添加装置3均连接静态混合器4，静态混合器4的输出端连接反应池1，反应池1的输出端连接膜池12，膜池12内设有平板陶瓷膜装置13，平板陶瓷膜装置13的输出端通过抽吸泵14连接产水箱11。
所述平板陶瓷膜装置13通过反洗管道连接反洗水箱8，反洗水箱8与平板陶瓷膜装置13之间设有反洗泵9，反洗管道上连接有反洗双氧水装置10。
所述的陶瓷膜装置选用平板陶瓷膜，管式陶瓷膜材质为氧化铝。
本发明的工作过程如下：首先将悬浮物为60ppm的生化尾水送入反应池1，浓度为100ppm的双氧水通过双氧水添加装置2加到静态混合器4前的管路中，含铁浓度为20ppm的三氯化铁通过铁盐添加装置3加到静态混合器4前的管路中，通过静态混合器4进入到反应池1，经反应池1反应后的水进入膜池12，经平板陶瓷膜装置13过滤后的产水进入抽吸泵14，通过抽吸泵14将产品水送到产水箱11，每次运行10分钟后抽吸泵停止运行，同时反洗泵9启动，利用反洗水箱的水反冲平板陶瓷膜装置13，同时反洗双氧水装置10启动，将双氧水加入到反洗水中。
所述平板陶瓷膜装置13与产水箱11之间设有纳滤装置，污染水经过平板陶瓷膜装置13过滤后，再经过纳滤装置进一步处理后回用。
Claims (10)
1.一种氧化耦合陶瓷膜过滤污染水的方法，其特征在于，所述污染水是指地表水、工业废水、高盐水或生化尾水，处理时，在污染水中连续加入双氧水和含铁的无机盐，经混合反应后，进入陶瓷膜装置进行过滤，出水直接回用。
2.根据权利要求1所述的氧化耦合陶瓷膜过滤污染水的方法，其特征在于，污染水经过陶瓷膜装置过滤后，再经过反渗透装置、纳滤装置或电渗析装置处理后回用。
3.根据权利要求1所述的氧化耦合陶瓷膜过滤污染水的方法，其特征在于，所述含铁的无机盐为硫酸亚铁、硫酸铁、氯化亚铁、三氯化铁、聚合氯化铁、聚合硫酸铁或铁盐和铝盐的混合物中的一种。
4.根据权利要求1所述的氧化耦合陶瓷膜过滤污染水的方法，其特征在于，所述的连续加入双氧水的浓度范围为5ppm-300ppm之间。
5.根据权利要求3所述的氧化耦合陶瓷膜过滤污染水的方法，其特征在于，所述的加入含铁的无机盐后水中铁的浓度范围为1ppm-100ppm之间。
6.一种根据权利要求1所述的氧化耦合陶瓷膜过滤污染水的方法氧化耦合陶瓷膜过滤污染水的装置，其特征在于，包括双氧水添加装置及铁盐添加装置，双氧水添加装置及铁盐添加装置均连接静态混合器，静态混合器的输出端连接反应池，反应池的输出端连接陶瓷膜装置，陶瓷膜装置的输出端连接产水箱。
7.根据权利要求6所述的氧化耦合陶瓷膜过滤污染水的装置，其特征在于，所述陶瓷膜装置通过反洗管道连接反洗水箱，反洗水箱与陶瓷膜装置之间设有反洗泵，反洗管道上连接有反洗双氧水装置。
8.根据权利要求6所述的氧化耦合陶瓷膜过滤污染水的装置，其特征在于，所述的陶瓷膜为管式、多通道、中空纤维、平板式或圆盘式结构。
9.根据权利要求6所述的氧化耦合陶瓷膜过滤污染水的装置，其特征在于，所述的陶瓷膜材质为氧化铝、氧化锆、氧化钛、碳化硅、高岭土或堇青石。
10.根据权利要求7所述的氧化耦合陶瓷膜过滤污染水的装置，其特征在于，所述的反洗管路中加入双氧水的浓度为50ppm-1000ppm之间。
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