CN108203191A - 一种基于紫外催化-气浮-超滤膜分离的饮用水除锰方法 - Google Patents

一种基于紫外催化-气浮-超滤膜分离的饮用水除锰方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于紫外催化‑气浮‑超滤膜分离的饮用水除锰方法,包括:将锰超标的饮用水源流入紫外催化池,紫外催化池内设有紫外灯管,紫外灯管对锰超标的饮用水进行照射,加快Mn2+转化为锰氧化物的速率;经紫外催化的含锰饮用水进入气浮池,向气浮池内投加絮凝剂,生成的锰氧化物絮体上浮到水面,被刮渣装置刮除;将气浮处理后的饮用水在超滤设备中进行超滤处理,超滤设备中设有超滤膜,通过超滤膜去除水中的悬浮物和沉淀物,完成饮用水除锰处理。本发明工艺除锰效果良好,能耗低、出水水质稳定,管理维护方便。

Description

一种基于紫外催化-气浮-超滤膜分离的饮用水除锰方法
技术领域
[0001]本发明涉及饮用水净化技术,尤其是一种基于紫外催化-气浮-超滤膜分离的饮用 水除锰方法。
背景技术 t〇〇〇2]我国是一个水资源短缺的国家,人均水资源占有量只有世界平均水平的1/4,且时 空分布不均,且多数地区普遍存在饮用水锰含量较高的问题,尤其是东北、华北、西北地区, 锰含量超标严重,不符合工农业发展和居民饮用要求。目前常见的饮用水除锰方法为混凝 沉淀、化学沉淀、高锰酸钾氧化法、离子交换法、接触氧化法、微生物氧化法等。
[0003] 经典的接触氧化法锰砂罐在使用时,过滤阻力大,需较高操作压力,能耗高;同时 过滤填料层易堵塞,需要频繁的反冲洗,造成能耗增加和水资源浪费。由于Mn2+氧化为锰氧 化物的速度较慢,锰质活性氧化膜的成熟期较长,且由于接触氧化池中的曝气冲刷等外界 因素的干扰,锰质活性氧化膜有时无法形成,除锰效果不稳定。
发明内容
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种基于紫外催化-气浮-超滤膜分离的饮用水 除锰方法,该工艺除锰效果良好,能耗低、出水水质稳定,管理维护方便。
[0005] 为了解决上述技术问题,本发明提供了一种基于紫外催化-气浮-超滤膜分离的饮 用水除锰方法,包括以下步骤: t〇〇〇6] s 101紫外催化氧化处理:将锰超标的饮用水源流入紫外催化池,所述紫外催化池 内设有紫外灯管,紫外灯管对锰超标的饮用水进行照射,加快Mn2+转化为锰氧化物的速率;
[0007] s 102气浮处理:经紫外催化的含锰饮用水进入气浮池,气浮池为Mn2+转化为锰氧 化物提供反应时间和充足的氧气,且新生成的锰氧化物能够吸附催化Mn2+为高价氧化物,气 浮池内投加絮凝剂,锰氧化物絮体上浮到水面,被刮渣装置刮除;
[0008] S 103超滤膜分离处理:将气浮处理后的饮用水在超滤设备中进行超滤处理,所述 超滤设备中设有超滤膜,通过超滤膜去除水中的悬浮物和沉淀物,完成饮用水除锰处理。 [0009]在本发明的一个较佳实施例中,进一步包括,S 102中加入的絮凝剂为100〜 300mg/LPAC和 2 〜3mg/LPAM。
[0010] 在本发明的一个较佳实施例中,进一步包括,S 102中被处理的水在气浮池停留时 间为20〜40分钟。
[0011]在本发明的一个较佳实施例中,进一步包括,所述超滤膜的材质包括以下中的一 种或几种:PES、PVDF、PP。
[0012]在本发明的一个较佳实施例中,进一步包括,所述超滤膜的孔径为〇.〇1〜〇.lwn。
[0013]在本发明的一个较佳实施例中,进一步包括,所述气浮池中连接有压力溶气罐,所 述压力溶气罐连接至空压机上。
[0014]在本发明的一个较佳实施例中,进一步包括,所述气浮池的顶部设有刮渣装置,所 述刮渣装置刮除所述气浮池中的锰氧化物絮体。
[0015] 本发明的技术效果:
[0016]本发明的除锰方法是经紫外线催化的含锰饮用水进入气浮池,气浮池内投加絮凝 剂,一方面为Mn2+转化为锰氧化物提供反应时间和充足的氧气,另一方面新生成的锰氧化物 具有吸附催化Mn2+为高价氧化物的作用,气浮使得锰氧化物为悬浮态,与水接触更充分,使 反应加速进行^生成的锰氧化物絮体上浮到水面,被刮渣装置刮除,减轻后续超滤处理负 担;然后将气浮处理后的饮用水进行超滤处理,进一步去除水中的悬浮物和沉淀物,完成饮 用水除锰处理。
[0017]—本方法相比于传染锰砂罐反应速率快,能耗低,采用超滤膜分离技术,不仅能分离 未被气浮去掉的锰氧化物,而且能截留细菌和病毒,保证良好的出水水质。
附图说明
[0018]图1是本发明的原理图;
[0019]图中标号说明:
[0020]卜紫外线催化池,2_紫外线灯管,3-气浮池,4-压力溶气罐,5-刮渣装置,6-空压 机,7-超滤设备。
具体实施方式
[0021]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,以使本领域的技术人员可以 更好地理解本发明并能予以实施,但所举实施例不作为对本发明的限定。
[0022] 实施例
[0023]本发明公开了一种基于紫外催化-气浮-超滤膜分离的饮用水除锰方法,包括以下 步骤:
[0024]紫外催化氧化处理:将锰超标的饮用水源流入紫外催化池,上述紫外催化池内设 有紫外灯管,紫外灯管对锰超标的饮用水进行照射,加快Mn2+转化为锰氧化物的速率。
[0025]气浮处理:经紫外催化的含锰饮用水进入气浮池,气浮池为Mn2+转化为锰氧化物提 供反应时间和充足的氧气,且新生成的锰氧化物能够吸附催化胞2+为高价氧化物,气浮池内 投加絮凝剂,锰氧化物絮体上浮到水面,被刮渣装置刮除。
[0026]超滤膜分离处理:将气浮处理后的饮用水在超滤设备中进行超滤处理,上述超滤 设备中设有超滤膜,通过超滤膜去除水中的悬浮物和沉淀物,完成饮用水除锰处理。
[0027]在本实施例中,第二步中加入的絮凝剂为100〜3〇〇mg/LPAC和2〜3mg/LPAM。在该 步骤中被处理的水在气浮池停留时间为20〜40分钟。
[0028]如图1中所示,本实施例中的除锰方法涉及了紫外催化-气浮-超滤系统,其包括紫 外线催化池1,气浮池3,超滤设备7。
[0029] i具体的,上述紫外线催化池1内设有紫外线灯管2,锰超标的饮用水进入紫外线催 化池1,停留时间为15分钟,经紫外线灯管2照射后的饮用水溢流进入到后续气浮池3内。
[0030]上述超滤设备7中设有超滤膜,上述超滤膜的材质包括以下中的一种或几种:pES、 PVDF、PP。上述超滤膜的孔径为〇. 0丨〜0.丨M。
[0031]上述气浮池3中连接有压力溶气罐4,上述压力溶气罐4连接至空压机6上。并且在 上述气浮池3的顶部设有刮渣装置5,上述刮渣装置5刮除上述气浮池3中的锰氧化物絮体。 [0032] 在本实施例中,上述气浮处理采用部分回流溶气气浮法,取一部分处理后的水回 流,回流水经空压机6与和压力溶气罐4加压容气,减压后进入气浮池3。气浮池内按比例投 加200mg/LPAC和2mg/LPAM,停留时间为30分钟。猛氧化物浮在水面上,被刮渣装置5刮除,气 浮出水进入超滤设备7。
[0033]在本实施例中,上述超滤设备7采用了旋转错流式膜分离设备,膜组件程控自动旋 转运行,当上述旋转错流式膜组件程控自动旋转运行时,上述旋转错流式膜组件运动与饮 用水形成错流,膜表面自清洁,浓水定期排放。
[0034] 在本实施例中,上述旋转错流式膜分离设备选用0 • 04wn PES平板超滤膜片,利用 超滤膜的物理截留作用,将大于此孔径的悬浮物、胶体、生物大分子全部被截留在旋转错流 式膜分离设备中,设备出水水质符合国家饮用水卫生标准。
[0035]本实施例中的除锰方法是经紫外线催化的含锰饮用水进入气浮池,气浮池内投加 絮凝剂,一方面为Mn2+转化为锰氧化物提供反应时间和充足的氧气,另一方面新生成的锰氧 化物具有吸附催化Mn2+为高价氧化物的作用,气浮使得锰氧化物为悬浮态,与水接触更充 分,使反应加速进行,生成的锰氧化物絮体上浮到水面,被刮渣装置刮除,减轻后续超滤处 理负担;然后将气浮处理后的饮用水进行超滤处理,进一步去除水中的悬浮物和沉淀物,完 成饮用水除锰处理。
[0036]本方法相比于传染锰砂罐反应速率快,能耗低,采用超滤膜分离技术,不仅能分离 未被气浮去掉的锰氧化物,而且能截留细菌和病毒,保证良好的出水水质。
[0037]以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例,本发明的保护范 围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换,均在本发明 的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (7)

1.一种基于紫外催化-气浮-超滤膜分离的饮用水除锰方法,其特征在于,包括以下步 骤: S101紫外催化氧化处理:将锰超标的饮用水源流入紫外催化池,所述紫外催化池内设 有紫外灯管二紫外灯管对锰超标的饮用水进行照射,加快Mn2+转化为锰氧化物的速率; S102气浮处理:经紫外催化的含锰饮用水进入气浮池,气浮池为此^转化为锰氧化物提 供反应时间和充足的氧气,且新生成的锰氧化物能够吸附催化Mn2+为高价氧化物,气浮池内 投加絮凝剂,锰氧化物絮体上浮到水面,被刮渣装置刮除; S103超滤膜分离处理:将气浮处理后的饮用水在超滤设备中进行超滤处理,所述超滤 设备中设有超滤膜,通过超滤膜去除水中的悬浮物和沉淀物,完成饮用水除锰处理。
2.如权利要求1所述的基于紫外催化-气浮-超滤膜分离的饮用水除锰方法,其特征在 于,S102中加入的絮凝剂为100〜300mg/LPAC和2〜3mg/LPAM。
3.如权利要求2所述的基于紫外催化-气浮-超滤膜分离的饮用水除锰方法,其特征在 于,S102中被处理的水在气浮池停留时间为20〜40分钟。
4.如权利要求1所述的基于紫外催化-气浮-超滤膜分离的饮用水除锰方法,其特征在 于,所述超滤膜的材质包括以下中的一种或几种:PES、PVDF、PP。
5. 如权利要求4所述的基于紫外催化-气浮-超滤膜分离的饮用水除锰方法,其特征在 于,所述超滤膜的孔径为〇.〇1〜O.lMi。
6. 如权利要求1所述的基于紫外催化-气浮-超滤膜分离的饮用水除锰方法,其特征在 于,所述气浮池中连接有压力溶气罐,所述压力溶气罐连接至空压机上。
7. 如权利要求1所述的基于紫外催化-气浮-超滤膜分离的饮用水除锰方法,其特征在 于,所述气浮池的顶部设有刮渣装置,所述刮渣装置刮除所述气浮池中的锰氧化物絮体。
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