CN110102188A - 浓水电催化氧化在线渗透清洗反渗透/纳滤膜方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种浓水电催化氧化在线渗透清洗反渗透/纳滤膜的方法,其包括如下步骤：a、将反渗透/纳滤系统产生的浓水收集在浓水罐中，产水收集在产水罐中；b、降低变频增压泵的压力，关闭反渗透/纳滤系统的进水阀和产水出水阀；c、将所述步骤a浓水罐中的浓水送入电催化氧化反应器；d、将所述步骤c中经过电催化氧化处理后的浓水通过所述变频增压泵送入所述反渗透/纳滤膜组件内，所述产水罐中的产水进入所述反渗透/纳滤膜组件内，实现对反渗透/纳滤膜的在线清洗。本发明的方法能够有效缓解膜污染，延长膜组件的使用寿命，解决传统膜清洗方式能耗高、易造成二次污染、多次拆卸和停运造成机械磨损等问题。

Description

浓水电催化氧化在线渗透清洗反渗透/纳滤膜方法及装置
技术领域
本发明属于膜技术领域，具体涉及一种浓水电催化氧化在线渗透清洗反渗透/纳滤膜的方法，特别是还涉及一种浓水电催化氧化在线渗透清洗反渗透/纳滤膜的装置。
背景技术
膜分离技术以其出水水质优良、占地面积小、出水水质波动小和易于实现自动控制等优点，成为目前水处理领域的研究和应用的热点。随着膜分离技术的日益成熟和成本的下降，膜分离技术越来越广泛地应用于水和废水的处理，因此，关于膜清洗的成本、方式以及是否产生二次污染等问题越加受到关注。
目前，膜的清洗方式主要分为物理清洗和化学清洗。物理清洗主要包括冲洗、反冲洗和超声波清洗。冲洗和反冲洗是采用高速水流、气流或气水混合流冲洗膜表面或反向冲洗膜孔道，应用较普遍，但反冲洗一般不用于卷式纳滤膜和卷式反渗透膜组件。超声波清洗是利用超声波脉冲产生的高能量破坏膜表面的污染物，清洗效果好，但可能会破坏膜的结构，成本较高。化学清洗是利用酸、碱等化学药剂与膜表面的污染物发生化学反应，清洗效果好，效率高，但容易产生二次污染或导致膜不可逆损伤，成本较高。
反渗透膜或纳滤膜的污染一般分为可逆污染和不可逆污染。可逆污染层物质结构疏松，与膜面吸附不紧密，可以在水力冲洗下去除。不可逆污染层一般与膜面接触紧密，水力冲洗不能去除，只有通过化学药剂反应除去。常用的反渗透膜或纳滤膜化学清洗方法是将反渗透或纳滤装置与清洗泵和清洗液贮存罐连接，在清洗液贮存罐中配制清洗液，按照膜的种类调整温度和pH值。然后启动清洗泵将清洗液泵入反渗透或纳滤系统内，将系统内存留水和最初的较脏的清洗排除液排放后，循环清洗1小时或更长时间。根据需要可采用循环清洗和浸泡程序，化学清洗结束后，可用反渗透或纳滤产品水进行低压冲洗，除去反渗透或纳滤系统中的化学药剂的残留部分。另外，对于两段以上的反渗透或纳滤系统，一般分段清洗，以保证循环流量对第一段不会太低而最后一段不会太高,以及防止在第一段被洗掉的污染物又重新沉积在第二段的膜表面上。在反渗透或纳滤系统清洗结束重新投入运行时,初始产品水应排放,当电导、pH值达到工艺要求时,反渗透或纳滤系统可投入运行。由于化学清洗尤其是高pH值清洗改变了反渗透膜或纳滤表面的电荷性质,初期的产品水水质不稳定,为得到稳定的产品水水质,可能需要几小时到几天的恢复时间。
因此，急需开发一种能够快速实现膜清洗的方法，能够提高清洗效率，增强清洗效果，延长膜组件的使用寿命。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种浓水电催化氧化在线渗透清洗反渗透/纳滤膜的方法，该方法能够有效缓解膜污染，延长膜组件的使用寿命，解决传统膜清洗方式能耗高、易造成二次污染、多次拆卸和停运造成机械磨损等问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种浓水电催化氧化在线渗透清洗反渗透/纳滤膜的方法,其包括如下步骤：
a、将反渗透/纳滤系统产生的浓水收集在浓水罐中，产水收集在产水罐中；
b、降低变频增压泵的压力，关闭反渗透/纳滤系统的进水阀和产水出水阀，使反渗透/纳滤膜组件内发生与产水运行过程时相反的渗透过程；
c、将所述步骤a浓水罐中的浓水送入电催化氧化反应器；
d、将所述步骤c中经过电催化氧化处理后的浓水通过所述变频增压泵送入所述反渗透/纳滤膜组件内，所述产水罐中的产水进入所述反渗透/纳滤膜组件内，发生与产水运行时方向相反的渗透过程，实现对反渗透/纳滤膜的在线清洗。
上述浓水电催化氧化在线渗透清洗反渗透/纳滤膜的方法,其中，所述步骤c为将所述步骤a浓水罐中的浓水送入双极膜组件中，产生的酸液进入储酸罐中，产生的碱液进入储碱罐中，当反渗透/纳滤膜系统处理的进水中主要污染物为无机污染物时，将所述储酸罐中的酸液与经过所述双极膜处理后得到的盐溶液混合，混合成双极膜处理后的浓水，送入电催化氧化反应器中。
上述浓水电催化氧化在线渗透清洗反渗透/纳滤膜的方法,其中，所述步骤c为将所述步骤a浓水罐中的浓水送入双极膜组件中，产生的酸液进入储酸罐中，产生的碱液进入储碱罐中，当反渗透/纳滤膜系统处理的进水中主要污染物为有机污染物时，将所述储碱罐中的碱液与经过所述双极膜处理后得到的盐溶液混合，混合成双极膜处理后的浓水，送入电催化氧化反应器中。
上述浓水电催化氧化在线渗透清洗反渗透/纳滤膜的方法,其中，所述反渗透/纳滤系统产水运行10-30分钟后，关闭进水阀和产水出水阀，降低变频增压泵的压力，进行在线渗透清洗反渗透/纳滤膜30-300秒。
本发明还提供了一种浓水电催化氧化在线渗透清洗反渗透/纳滤膜的装置，该装置包括变频增压泵、反渗透/纳滤膜组件、产水罐、浓水罐和电催化氧化反应器，所述变频增压泵的出口与所述膜组件的进水口连接，所述膜组件的产水口与所述产水罐连接，所述膜组件的浓水出口与所述浓水罐进水口连接，所述浓水罐浓水出口与所述电催化氧化反应器进液口连接，所述电催化氧化反应器出口与所述变频增压泵连接。
上述浓水电催化氧化在线渗透清洗反渗透/纳滤膜的装置，其中，所述装置还包括双极膜组件，该双极膜组件设置在所述浓水罐浓水出口与所述电催化氧化反应器进液口之间，所述双极膜组件的盐溶液出口与所述电催化氧化反应器进液口连接，所述双极膜组件的酸液出口通过酸液出口阀与所述电催化氧化反应器进液口连接，所述双极膜组件的碱液出口通过碱液出口阀与所述电催化氧化反应器进液口连接。
上述浓水电催化氧化在线渗透清洗反渗透/纳滤膜的装置，其中，该装置还包括储酸罐和和储碱罐，所述储酸罐与所述双极膜组件的酸液出口连接，所述储碱罐与所述双极膜组件的碱液出口连接。
上述浓水电催化氧化在线渗透清洗反渗透/纳滤膜的装置，其中，所述电催化氧化反应器的电极为惰性电极。
上述浓水电催化氧化在线渗透清洗反渗透/纳滤膜的装置，其中，所述浓水罐上设置投盐口。
上述浓水电催化氧化在线渗透清洗反渗透/纳滤膜的装置，其中，该装置还包括预处理组件，所述预处理组件设置在所述变频增压泵的上游。
本发明的浓水电催化氧化在线渗透清洗反渗透/纳滤膜的方法和装置具有如下有益效果：
1、本发明的方法和装置在渗透清洗时不需要拆下膜组件，也不必外接设备，而是通过改变高压泵产生压力的大小来改变膜组件部位纯水渗透的方向，从而达到在线对膜组件进行清洗的目的，减小了对膜组件的损伤，延长了膜组件的使用寿命，降低了工艺过程的运行成本；
2、本发明的方法和装置，将产生的浓水作为渗透清洗液，不需另外配制清洗液对膜组件进行清洗，减少了浓水排放可能造成的水资源浪费，实现了浓水回用；
3、本发明的方法和装置，使用电催化氧化反应器对浓水中有机物和还原性无机物进行处理，减少了膜组件有机二次污染的可能性，同时浓水经过电催化氧化清处理后，浓水中含有羟基自由基，对管路和膜组件能够起到杀菌作用，对膜组件可能产生的生物污染具有抑制作用；
4、本发明的方法和装置中，还采用了双极膜组件将反渗透/纳滤系统自身产生的浓水电解离为酸液和碱液，并利用这些酸液和碱液对膜表面的无机污染和有机污染进行强化渗透清洗，能够显著提升膜清洗后的水通量，更好地利用自身产生的浓水，实现了废水资源化，减少了浓水排放可能造成的污染，同时双极膜所需的电压极低，相较于离线清洗可以节约能源；自身浓水清洗相较于离线化学清洗也降低了二次污染的可能性；
5、本发明的方法中，渗透清洗过程可以通过自控系统自动运行，不影响工艺运行的日常使用，且短时间内多频次的清洗降低了每次的清洗难度，增加了膜组件的使用寿命；
6、本发明的方法中，在反渗透/纳滤系统产水运行、渗透清洗过程中，泵会高低压交替运行，但不会反复开启与关停，减少了泵开关可能导致的机械损耗；
7、本发明的装置中，浓水罐设有投盐口，当浓水浓度不足以进行渗透清洗时，可以在浓水罐中额外投加无机盐的方式增强渗透清洗效果。
附图说明
图1为本发明浓水电催化氧化在线渗透清洗反渗透/纳滤膜的装置示意图；
图2为渗透清洗原理图；
图3为双极膜电渗析水解离原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细描述本发明。
一、浓水电催化氧化在线渗透清洗反渗透/纳滤膜的装置
实施例1
如图1所示，本发明的浓水电催化氧化在线清洗反渗透/纳滤膜的装置包括变频增压泵P、反渗透/纳滤膜组件2、产水罐3、浓水罐4、电催化氧化反应器9，变频增压泵P的出口与膜组件2的进水口连接，膜组件2的产水口与产水罐3连接，膜组件2的浓水出口与浓水罐4的进水口连接，浓水罐4的浓水出口与电催化氧化反应器9的进液口连接，催化氧化反应器9的出口与变频增压泵P连接，外加直流电源8与催化氧化反应器9连接。优选地，本发明的装置还设置预处理组件1，预处理组件1通过进水阀F1与变频增压泵P连接。优选地，电催化氧化反应器的电极为惰性电极。
进一步地，本发明的装置在浓水罐4和电催化氧化反应器9之间还设置有双极膜组件5，双极膜组件5的酸液出口与储酸罐6连接，碱液出口与储碱罐7连接。浓水经过双极膜组件5处理后得到的盐溶液出口与电催化氧化反应器9进液口连接，储酸罐6通过酸液出口阀F6与电催化氧化反应器9进液口连接，储碱罐7通过碱液出口阀F7与电催化氧化反应器9进液口连接。
进一步地，在浓水罐4上设置投盐口10，当浓水浓度不足以进行渗透清洗时，可以在浓水罐中额外投加无机盐的方式增强渗透清洗效果。浓水罐的底部还设置排污口，污染严重的浓水通过排污口经由排污阀F3排出浓水罐，进入后续污水二级处理过程。
浓水罐4的浓水出口与双极膜组件5之间设置转换阀F4，该转换阀F4可以在a、b、c三个端口处进行切换，以实现反渗透/纳滤系统的产水运行、浓水电催化氧化在线渗透清洗以及浓水双极膜组合电催化氧化在线渗透清洗反渗透/纳滤膜。转换阀F4可以采用任何常规类型的实现管路方向转换的阀门，如三通球阀。
膜组件2内设有至少一个反渗透/纳滤膜组件，包括卷式膜、板式膜等。
二、浓水电催化氧化在线渗透清洗反渗透/纳滤膜的方法
实施例2浓水电催化氧化在线渗透清洗方法：
(一)反渗透/纳滤系统产水运行：
变频增压泵P高压运行，阀门F5、F9常开，打开进水阀F1和产水出水阀F2,转换阀F4接端口c，其余阀门关闭。
进水经过预处理组件1后，通过进水阀F1，然后在变频增压泵P的作用下进入反渗透/纳滤膜组件2，通过膜分离过程进行水处理，产水进入产水罐3中，通过产水出水阀F2重新投入使用，浓水进入浓水罐4中储存。
(二)浓水电催化氧化在线渗透清洗方法
变频增压泵P低压运行，阀门F5、F9常开，关闭进水阀F1、产水出水阀F2、排污阀F3、酸液出口阀F6、碱液出口阀F7，转换阀F4接端口b，打开阀门F8。
产水运行一段时间后，膜组件2发生污染，此时使变频增压P泵低压运行，同时关闭进水阀F1和产水出水阀F2,转换阀F4转接端口b。浓水罐4中的浓水经过转换阀F4、阀门F5、阀门F8和转子流量计I1进入电催化氧化反应器9。在外加直流电源8的作用下，浓水中的有机污染物和还原性无机污染物被氧化，处理后带有一定量羟基自由基的浓水经过止回阀F9，在变频增压泵P的作用下进入膜组件2，在浓水和产水的浓度差导致的渗透压差作用下，产水罐3中的产水在膜组件2内发生与产水运行过程时方向相反的渗透过程，使产水运行时在膜组件2中膜表面产生的滤饼层和凝胶层松动并被冲洗掉，同时使膜孔道内或膜表面形成的盐类晶体溶解，渗透清洗原理见图2。同时，当浓水浓度不足以进行渗透清洗时，可以通过浓水罐4上的投盐口10外加无机盐的方式提高浓水的浓度，进而增强渗透清洗效果。
渗透清洗过程完成后，将转换阀F4接端口c，同时开启反渗透/纳滤系统的进水阀F1和产水出水阀F2，调高变频增压泵P的压力，反渗透/纳滤系统重新产水，运行一定时间后，重复进行清洗-产水运行-清洗过程。
实施例3浓水电催化氧化组合双极膜(酸洗)在线渗透清洗方法
(一)反渗透/纳滤系统产水运行：
变频增压泵P高压运行，阀门F5、F9常开，打开进水阀F1和产水出水阀F2,转换阀F4接端口c，其余阀门关闭。
进水经过预处理组件1后，通过进水阀F1，然后在变频增压泵P的作用下进入反渗透/纳滤膜组件2，通过膜分离过程进行水处理，产水进入产水罐3中，通过产水出水阀F2重新投入使用，浓水进入浓水罐4中储存。
(二)浓水电催化氧化组合双极膜(酸洗)在线渗透清洗方法
泵P低压运行，阀门F5、F9常开，关闭进水阀F1、产水出水阀F2、排污阀F3、碱液出口阀F7，转换阀F4接端口a，打开酸液出口阀F6和阀门F8。
产水运行一段时间后，膜组件2发生污染，若进水中无机污染物浓度较高，则通过双极膜组件5产生的酸液对膜组件进行渗透清洗/酸洗叠加清洗，双极膜电渗析水解离原理见图3。此时使泵P低压运行，同时关闭进水阀F1、产水出水阀F2,转换阀F4转接端口a。浓水罐4中的浓水经过转换阀F4进入双极膜组件5，产生的酸液进入储酸罐6，产生的碱液进入储碱罐7，余下的盐溶液进入阀门F5所在管道，继续参与渗透清洗；储酸罐6中的酸液通过酸液出口阀F6与余下盐溶液在阀门F8前混合，经过阀门F8和转子流量计I1进入电催化氧化反应器9，在外加直流电源8的作用下，浓水中的有机污染物和还原性无机污染物被氧化，处理后带有一定量羟基自由基的浓水经过止回阀F9，在变频增压泵P的作用下进入膜组件2，在浓水和产水的浓度差导致的渗透压差作用下，产水罐3中的产水在膜组件2内发生与产水运行过程时方向相反的渗透过程，使产水运行时在膜组件2中膜表面产生的滤饼层和凝胶层松动并被冲洗掉，同时使膜孔道内或膜表面形成的盐类晶体溶解，浓水的酸性对此过程具有增强促进作用。同时，当浓水浓度不足以进行渗透清洗时，可以通过浓水罐4上的投盐口10外加无机盐的方式提高浓水的浓度和酸液的浓度，进而增强渗透清洗效果。
渗透清洗过程完成后，将转换阀F4接端口c，同时开启反渗透/纳滤系统的进水阀F1和产水出水阀F2，调高变频增压泵P的压力，反渗透/纳滤系统重新产水，运行一定时间后，重复进行清洗-产水运行-清洗过程。
实施例4浓水电催化氧化组合双极膜(碱洗)在线渗透清洗方法
(一)反渗透/纳滤系统产水运行：
变频增压泵P高压运行，阀门F5、F9常开，打开进水阀F1和产水出水阀F2,转换阀F4接端口c，其余阀门关闭。
进水经过预处理组件1后，通过进水阀F1，然后在变频增压泵P的作用下进入反渗透/纳滤膜组件2，通过膜分离过程进行水处理，产水进入产水罐3中，通过产水出水阀F2重新投入使用，浓水进入浓水罐4中储存。
(二)浓水电催化氧化组合双极膜(碱洗)在线渗透清洗方法
泵P低压运行，阀门F5、F9常开，关闭进水阀F1、产水出水阀F2、排污阀F3、酸液出口阀F6，转换阀F4接端口a，打开碱液出口阀F7和阀门F8。
产水运行一段时间后，膜组件2发生污染，若进水中有机污染物浓度较高，则通过双极膜产生的碱液对膜组件进行渗透清洗/碱洗叠加清洗。此时使泵P低压运行，同时关闭进水阀F1、产水出水阀F2,转换阀F4转接端口a。浓水罐4中的浓水经过转换阀F4进入双极膜组件5，产生的酸液进入储酸罐6，产生的碱液进入储碱罐7，余下的盐溶液进入阀门F5所在管道，继续参与渗透清洗；储碱罐7中的碱液通过碱液出口阀F7与余下盐溶液在阀门F8前混合，经过阀门F8和转子流量计I1进入电催化氧化反应器9，在外加直流电源8的作用下，浓水中的有机污染物和还原性无机污染物被氧化，处理后带有一定量羟基自由基的浓水经过止回阀F9，在变频增压泵P的作用下进入膜组件2，在浓水和产水的浓度差导致的渗透压差作用下，产水罐3中的产水在膜组件2内发生与产水运行过程时方向相反的渗透过程，使产水运行时在膜组件2中膜表面产生的滤饼层和凝胶层松动并被冲洗掉，同时使膜孔道内或膜表面形成的有机污染物溶解，浓水的碱性对此过程具有增强促进作用。同时，当浓水浓度不足以进行渗透清洗时，可以通过浓水罐4上的投盐口10外加无机盐的方式提高浓水的浓度和碱液的浓度，进而增强渗透清洗效果。
渗透清洗过程完成后，将转换阀F4接端口c，同时开启反渗透/纳滤系统的进水阀F1和产水出水阀F2，调高变频增压泵P的压力，反渗透/纳滤系统重新产水，运行一定时间后，重复进行清洗-产水运行-清洗过程。
实施例5反渗透-处理含有机污染物废水
采用实施例2的方法处理主要含有海藻酸钠的废水，条件如下：原水SDI＜5，COD＝50mg/L，pH为6.5，自由氯浓度低于0.1ppm，进水温度为25℃；膜组件2选用海德能CPA3-LD抗污染苦咸水卷式反渗透膜，初始水通量为46.9L/(h·m2)，操作压力为1.6MPa，跨膜压差低于0.1MPa；外加直流电源电压为15V,以过氧化氢为催化剂；对浓水进行电催化氧化处理后，清洗液中羟基自由基浓度低于1mg/L，可以起到杀菌作用，并且不至于使膜材料劣化。反渗透产水运行20min，水通量降为初始通量的85.0％左右，开始进行渗透清洗，清洗时间约60s，其中管路中充满处理后浓水约耗时5s左右，通量恢复为初始通量的99.5％；清洗结束后重复进行反渗透-渗透清洗的流程。采用本实施例的方法处理主要含有海藻酸钠的废水，反渗透-渗透清洗周期为20min-60s，重复进行24h后进行检查，水通量恢复至初始通量的95.8％，此时，出水指标为COD＝8mg/L，pH为7.3，可以进行回用。
实施例6反渗透-处理含有机污染物废水
采用实施例4的方法处理主要含有海藻酸钠的废水，实验条件与实施例5相同。在相同实验条件下，本实施例中增加了双极膜组件，使用碱液对反渗透膜组件中的有机污染物进行渗透清洗，初次渗透清洗可使膜的水通量恢复至99.7％以上；重复反渗透-渗透清洗周期(20min-60s)24h后进行检查，水通量可恢复至初始通量的98.4％，此时，出水指标为COD＝5mg/L，pH为7.3，可以进行回用。
对比例1
对比例1的清洗方法和实验条件与实施例5相同，不同之处在于对比例1的方法中不采用电催化氧化对浓水进行处理，浓水直接通过泵P进入膜组件2与产水进行渗透清洗。
清洗结果为：反渗透产水运行20min，水通量降为初始通量的85.0％左右，开始进行渗透清洗，清洗时间约60s，其中管路中充满浓水约耗时5s左右，通量恢复为初始通量的94.3％；清洗结束后重复进行反渗透-渗透清洗的流程。采用对比例1的方法处理主要含有海藻酸钠的废水，反渗透-渗透清洗周期为20min-60s，重复进行24h后进行检查，水通量仅恢复至初始通量的90.2％，此时出水指标为COD＝10mg/L，pH为7.5，可以进行回用。
实施例7反渗透-处理含无机污染物废水
采用实施例2的方法处理主要含有硫代硫酸钠的废水，条件如下：原水SDI＜5，pH为6.5，自由氯浓度低于0.1ppm，进水温度为25℃，电导率为3.98ms/cm；膜组件2选用海德能CPA3-LD抗污染苦咸水卷式反渗透膜，初始水通量为46.9L/(h·m2)，操作压力为1.6MPa，跨膜压差低于0.1MPa，外加直流电源电压为15V,以过氧化氢为催化剂；对浓水进行电催化氧化处理后，清洗液中羟基自由基浓度低于1mg/L，可以起到一定杀菌作用，并且不至于使膜材料劣化。反渗透产水运行20min，水通量降为初始通量的90.0％左右，开始进行渗透清洗，清洗时间约45s，其中管路中充满处理后浓水约耗时5s左右，通量恢复为初始通量的99.8％；清洗结束后重复进行反渗透-渗透清洗的流程。采用本实施例的方法处理主要含有硫代硫酸钠的废水，反渗透-渗透清洗周期为20min-45s，重复进行24h后进行检查，水通量恢复至初始通量的96.7％，出水电导率为72μs/cm，pH为7.3，可以进行回用。
实施例8反渗透-处理含无机污染物废水
采用实施例3的方法处理主要含有硫代硫酸钠的废水，实验条件与实施例7相同。在相同实验条件下，本实施例中增加了双极膜组件，使用酸液对反渗透膜组件中的无机污染物进行渗透清洗，初次渗透清洗可使膜的水通量恢复至99.7％以上；重复反渗透-渗透清洗周期(20min-60s)24h后进行检查，水通量可恢复至初始通量的99.6％，此时，出水指标为COD＝5mg/L，pH为7.3，可以进行回用。
实施例9纳滤-处理含有机污染物废水
采用实施例2的方法处理主要含有海藻酸钠的废水，条件如下：原水SDI＜5，COD＝50mg/L，pH为6.5，自由氯浓度低于0.1ppm，进水温度为25℃；膜组件2选用海德能HNF90-4040卷式纳滤膜，初始水通量为42.9L/(h·m2)，操作压力为0.7MPa，跨膜压差低于0.1MPa，外加直流电源电压为15V,以过氧化氢为催化剂；对浓水进行电催化氧化处理后，清洗液中羟基自由基浓度低于1mg/L，可以起到一定杀菌作用，并且不至于使膜材料劣化。纳滤产水运行20min，水通量降为初始通量的87.0％左右，开始进行渗透清洗，清洗时间约60s，其中管路中充满处理后浓水约耗时5s左右，通量恢复为初始通量的99.6％；清洗结束后重复进行纳滤-渗透清洗的流程。采用本实施例的方法处理主要含有海藻酸钠的废水，纳滤-渗透清洗周期为20min-60s，重复进行24h后进行检查，水通量恢复至初始通量的98.4％，此时出水指标为COD＝5mg/L，pH为7.4，可以进行回用。
实施例10纳滤-处理含无机污染物废水
采用实施例2的方法处理主要含有硫代硫酸钠的废水，条件如下：原水SDI＜5，pH为6.5，自由氯浓度低于0.1ppm，进水温度为25℃，电导率为3.98ms/cm；膜组件2选用海德能HNF90-4040卷式纳滤膜，初始水通量为42.9L/(h·m2)，操作压力为0.7MPa，跨膜压差低于0.1MPa，外加直流电源电压为15V,以过氧化氢为催化剂，对浓水进行电催化氧化处理后，清洗液中羟基自由基浓度低于1mg/L，可以起到杀菌作用，并且不至于使膜材料劣化。纳滤产水运行20min，水通量降为初始通量的90.2％左右，开始进行渗透清洗，清洗时间约45s，其中管路中充满处理后浓水约耗时5s左右，通量恢复为初始通量的99.9％；清洗结束后重复进行纳滤-渗透清洗的流程。采用本实施例的方法处理主要含有硫代硫酸钠的废水，纳滤-渗透清洗周期为20min-45s，重复进行24h后进行检查，水通量恢复至初始通量的99.6％，此时出水电导率为82μs/cm，pH为7.2，可以进行回用。

Claims (10)

1.一种浓水电催化氧化在线渗透清洗反渗透/纳滤膜的方法,其包括如下步骤：
a、将反渗透/纳滤系统产生的浓水收集在浓水罐中，产水收集在产水罐中；
b、降低变频增压泵的压力，关闭反渗透/纳滤系统的进水阀和产水出水阀，使反渗透/纳滤膜组件内发生与产水运行过程时相反的渗透过程；
c、将所述步骤a浓水罐中的浓水送入电催化氧化反应器；
d、将所述步骤c中经过电催化氧化处理后的浓水通过所述变频增压泵送入所述反渗透/纳滤膜组件内，所述产水罐中的产水进入所述反渗透/纳滤膜组件内，发生与产水运行时方向相反的渗透过程，实现对反渗透/纳滤膜的在线清洗。
2.如权利要求1所述的浓水电催化氧化在线渗透清洗反渗透/纳滤膜的方法,其中，所述步骤c为将所述步骤a浓水罐中的浓水送入双极膜组件中，产生的酸液进入储酸罐中，产生的碱液进入储碱罐中，当反渗透/纳滤膜系统处理的进水中主要污染物为无机污染物时，将所述储酸罐中的酸液与经过所述双极膜处理后得到的盐溶液混合，混合成双极膜处理后的浓水，送入电催化氧化反应器中。
3.如权利要求1所述的浓水电催化氧化在线渗透清洗反渗透/纳滤膜的方法,其中，所述步骤c为将所述步骤a浓水罐中的浓水送入双极膜组件中，产生的酸液进入储酸罐中，产生的碱液进入储碱罐中，当反渗透/纳滤膜系统处理的进水中主要污染物为有机污染物时，将所述储碱罐中的碱液与经过所述双极膜处理后得到的盐溶液混合，混合成双极膜处理后的浓水，送入电催化氧化反应器中。
4.如权利要求1所述的浓水电催化氧化在线渗透清洗反渗透/纳滤膜的方法,其中，所述反渗透/纳滤系统产水运行10-30分钟后，关闭进水阀和产水出水阀，降低变频增压泵的压力，进行在线渗透清洗反渗透/纳滤膜30-300秒。
5.一种浓水电催化氧化在线渗透清洗反渗透/纳滤膜的装置，该装置包括变频增压泵、反渗透/纳滤膜组件、产水罐、浓水罐和电催化氧化反应器，所述变频增压泵的出口与所述膜组件的进水口连接，所述膜组件的产水口与所述产水罐连接，所述膜组件的浓水出口与所述浓水罐进水口连接，所述浓水罐浓水出口与所述电催化氧化反应器进液口连接，所述电催化氧化反应器出口与所述变频增压泵连接。
6.如权利要求5所述的浓水电催化氧化在线渗透清洗反渗透/纳滤膜的装置，其中，所述装置还包括双极膜组件，该双极膜组件设置在所述浓水罐浓水出口与所述电催化氧化反应器进液口之间，所述双极膜组件的盐溶液出口与所述电催化氧化反应器进液口连接，所述双极膜组件的酸液出口通过酸液出口阀与所述电催化氧化反应器进液口连接，所述双极膜组件的碱液出口通过碱液出口阀与所述电催化氧化反应器进液口连接。
7.如权利要求6所述的浓水电催化氧化在线渗透清洗反渗透/纳滤膜的装置，其中，该装置还包括储酸罐和和储碱罐，所述储酸罐与所述双极膜组件的酸液出口连接，所述储碱罐与所述双极膜组件的碱液出口连接。
8.如权利要求5所述的浓水电催化氧化在线渗透清洗反渗透/纳滤膜的装置，其中，所述电催化氧化反应器的电极为惰性电极。
9.如权利要求5所述的浓水电催化氧化在线渗透清洗反渗透/纳滤膜的装置，其中，所述浓水罐上设置投盐口。
10.如权利要求5所述的浓水电催化氧化在线渗透清洗反渗透/纳滤膜的装置，其中，该装置还包括预处理组件，所述预处理组件设置在所述变频增压泵的上游。
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