CN110316867A - 基于超滤膜技术的污水处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及污水处理技术领域，针对大型杂质过多可能堵塞、污染超滤膜的问题，提供了一种基于超滤膜技术的污水处理方法，该技术方案如下：包括以下步骤：S1.初步沉淀，具体如下：污水经过初沉池进行初步沉淀；S2.二次沉淀，具体如下：将初步沉淀后的污水从初沉池抽取至二沉池并投入絮凝剂颗粒进行二次沉淀；S3.超滤膜过滤，具体如下：将二次沉淀后的污水加压穿过超滤膜，获得超滤膜过滤后的净水。通过初步沉淀以及二次沉淀，使得超滤膜只用于过滤粒径细小的杂质，进而使得超滤膜不易堵塞、污染，使得超滤膜可更长时间工作，使得污水处理的作业效率更好。

Description

基于超滤膜技术的污水处理方法

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，尤其是涉及一种基于超滤膜技术的污水处理方法。

背景技术

超滤膜，是一种孔径规格一致，额定孔径范围为0.01微米以下的微孔过滤膜。在膜的一侧施以适当压力，就能筛出小于孔径的溶质分子，以分离分子量大于500道尔顿(原子质量单位)、粒径大于10纳米的颗粒。

污水处理中采用超滤膜过滤，可使得过滤后的水较为纯净，但由于超滤膜的孔径较小，对于污染程度较高、悬浮杂质较多的污水直接采用超滤膜过滤时，很可能因为大型杂质过多导致附着在超滤膜上，进而导致堵塞、污染超滤膜，因此，还有改善空间。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于超滤膜技术的污水处理方法，具有滤膜不易堵塞的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种基于超滤膜技术的污水处理方法，包括以下步骤：

S1.初步沉淀，具体如下：

污水经过初沉池进行初步沉淀；

S2.二次沉淀，具体如下：

将初步沉淀后的污水从初沉池抽取至二沉池并投入絮凝剂颗粒进行二次沉淀；

S3.超滤膜过滤，具体如下：

将二次沉淀后的污水加压穿过超滤膜，获得超滤膜过滤后的净水。

通过采用上述技术方案，通过初步沉淀以及二次沉淀，使得污水中粒径较大的杂物被过滤掉后再通过超滤膜过滤污水，使得超滤膜只用于过滤粒径细小的杂质，进而使得超滤膜不易堵塞、污染，使得超滤膜可更长时间工作，使得污水处理的作业效率更高。

本发明进一步设置为：所述絮凝剂颗粒包括以下质量份数的组分：

聚丙烯酰胺100份；

酪蛋白30-45份；

甲基纤维素35-40份；

过氧化锌3-5份。

本发明进一步设置为：所述絮凝剂颗粒包括以下质量份数的组分：

聚丙烯酰胺100份；

酪蛋白35-40份；

甲基纤维素38-40份；

过氧化锌3-4份。

通过采用上述技术方案，通过聚丙烯酰胺作为主料，使得絮凝的效果较好；通过酪蛋白与污水中的金属离子结合，使得污水中的金属离子被捕捉并稳定在后续形成的絮状物中，提高除去污水中金属离子的效果；通过加入甲基纤维素，当污水加热至50-55℃后，甲基纤维素发生凝胶效应，使得絮状物凝胶以团结成块状，使得被絮凝剂沉淀的杂质团结成块状的凝胶状，打捞沉淀物时十分方便，不易出现絮状物缠流在打捞用的滤网上难以清理的情况，提高打捞沉淀物的效率，同时在打捞完毕后，通过自然冷却，甲基纤维素将再次融化，使得沉淀物不再以块状的凝胶存在，易于排放至沉淀物收集处；通过加入过氧化锌，使得在太阳的照射下利用太阳光的紫外线激发过氧化锌杀菌的效果，以对污水进行杀菌，提高污水水质。

本发明进一步设置为：所述絮凝剂颗粒还包括以下质量份数的组分：

活性炭12-15份。

通过采用上述技术方案，通过加入活性炭，利用活性炭吸附，进一步提高絮凝剂吸附杂质的效果。

本发明进一步设置为：所述絮凝剂颗粒还包括以下质量份数的组分：

苹果酸5-8份。

通过采用上述技术方案，通过加入苹果酸使得絮凝剂絮凝的效果更佳，进而使得过滤的效果更佳。

本发明进一步设置为：所述絮凝剂颗粒还包括以下质量份数的组分：

菠萝叶纤维1-2份。

通过采用上述技术方案，通过加入菠萝叶纤维，使得絮凝剂颗粒结构稳定，同时通过菠萝叶纤维使得絮状物缠结后不易扯断，易于缠结成团以收集。

本发明进一步设置为：所述絮凝剂颗粒还包括以下质量份数的组分：

硅烷偶联剂3-5份。

通过采用上述技术方案，通过加入硅烷偶联剂，使得无机物更容易被吸附至絮凝剂中，使得污水中的有机物以及无机物均能被吸附以沉淀，使得污水处理效果较佳。

本发明进一步设置为：所述絮凝剂颗粒的制备方法如下：

a.将聚丙烯酰胺、酪蛋白、甲基纤维素、过氧化锌研磨至粒径为10-100nm的粉末；

b.将聚丙烯酰胺粉末、酪蛋白粉末、甲基纤维素粉末、过氧化锌粉末搅拌均匀形成预混物；

c.将预混物压制成絮凝剂颗粒。

通过采用上述技术方案，将聚丙烯酰胺、酪蛋白、甲基纤维素、过氧化锌研磨成粉末再混合，使得混合均匀度较高，保证了絮凝剂颗粒中个组分含量的比例，通过压制成颗粒，方便运输，在使用时方便投放，操作简单，同时便于储存。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.通过初步沉淀以及二次沉淀，使得超滤膜只用于过滤粒径细小的杂质，进而使得超滤膜不易堵塞、污染，使得超滤膜可更长时间工作，使得污水处理的作业效率更好；

2.通过加入甲基纤维素，当污水加热至50-55℃后，使得絮状物凝胶以团结成块状，打捞沉淀物时十分方便，不易出现絮状物缠流在滤网上难以清理的情况，在打捞完毕后，通过自然冷却，甲基纤维素将再次融化，易于排放至沉淀物收集处；

3.通过酪蛋白与污水中的金属离子结合，使得污水中的金属离子被捕捉并稳定在后续形成的絮状物中，提高除去污水中金属离子的效果。

附图说明

图1为本发明中基于超滤膜技术的污水处理方法的流程示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例，对本发明作进一步详细说明。

实施例1

一种絮凝剂，由以下制备方法制得：

a.将聚丙烯酰胺、酪蛋白、甲基纤维素以及过氧化锌分别放入研磨机中研磨成粒径为10-100nm的粉末；

b.在搅拌釜中加入聚丙烯酰胺100kg、酪蛋白30kg、甲基纤维素35kg以及过氧化锌3kg，封闭搅拌釜，通入氮气，排出空气，转速20r/min，搅拌8min，搅拌均匀形成预混物；

c.将预混物放入造粒机中压制造粒，絮凝剂颗粒呈高为10mm直径为2mm的圆柱状颗粒。

实施例2

一种絮凝剂，由以下制备方法制得：

a.将聚丙烯酰胺、酪蛋白、甲基纤维素以及过氧化锌分别放入研磨机中研磨成粒径为10-100nm的粉末；

b.在搅拌釜中加入聚丙烯酰胺100kg、酪蛋白35kg、甲基纤维素38kg以及过氧化锌4kg，封闭搅拌釜，通入氮气，排出空气，转速20r/min，搅拌8min，搅拌均匀形成预混物；

c.将预混物放入造粒机中压制造粒，絮凝剂颗粒呈高为10mm直径为2mm的圆柱状颗粒。

实施例3

一种絮凝剂，由以下制备方法制得：

a.将聚丙烯酰胺、酪蛋白、甲基纤维素以及过氧化锌分别放入研磨机中研磨成粒径为10-100nm的粉末；

b.在搅拌釜中加入聚丙烯酰胺100kg、酪蛋白40kg、甲基纤维素38kg以及过氧化锌4kg，封闭搅拌釜，通入氮气，排出空气，转速20r/min，搅拌8min，搅拌均匀形成预混物；

c.将预混物放入造粒机中压制造粒，絮凝剂颗粒呈高为10mm直径为2mm的圆柱状颗粒。

实施例4

一种絮凝剂，由以下制备方法制得：

a.将聚丙烯酰胺、酪蛋白、甲基纤维素以及过氧化锌分别放入研磨机中研磨成粒径为10-100nm的粉末；

b.在搅拌釜中加入聚丙烯酰胺100kg、酪蛋白45kg、甲基纤维素40kg以及过氧化锌5kg，封闭搅拌釜，通入氮气，排出空气，转速20r/min，搅拌8min，搅拌均匀形成预混物；

c.将预混物放入造粒机中压制造粒，絮凝剂颗粒呈高为10mm直径为2mm的圆柱状颗粒。

实施例5

一种絮凝剂，由以下制备方法制得：

a.将聚丙烯酰胺、酪蛋白、甲基纤维素以及过氧化锌分别放入研磨机中研磨成粒径为10-100nm的粉末；

b.在搅拌釜中加入聚丙烯酰胺100kg、酪蛋白38kg、甲基纤维素36kg以及过氧化锌4kg，封闭搅拌釜，通入氮气，排出空气，转速20r/min，搅拌8min，搅拌均匀形成预混物；

c.将预混物放入造粒机中压制造粒，絮凝剂颗粒呈高为10mm直径为2mm的圆柱状颗粒。

实施例6

一种絮凝剂，由以下制备方法制得：

a.将聚丙烯酰胺、酪蛋白、甲基纤维素以及过氧化锌分别放入研磨机中研磨成粒径为10-100nm的粉末；

b.在搅拌釜中加入聚丙烯酰胺100kg、酪蛋白38kg、甲基纤维素36kg、过氧化锌4kg、活性炭12kg、苹果酸5kg、菠萝叶纤维1kg、硅烷偶联剂3kg、，封闭搅拌釜，通入氮气，排出空气，转速20r/min，搅拌8min，搅拌均匀形成预混物；

c.将预混物放入造粒机中压制造粒，絮凝剂颗粒呈高为10mm直径为2mm的圆柱状颗粒。

实施例7

一种絮凝剂，由以下制备方法制得：

a.将聚丙烯酰胺、酪蛋白、甲基纤维素以及过氧化锌分别放入研磨机中研磨成粒径为10-100nm的粉末；

b.在搅拌釜中加入聚丙烯酰胺100kg、酪蛋白38kg、甲基纤维素36kg、过氧化锌4kg、活性炭14kg、苹果酸6kg、菠萝叶纤维1.5kg、硅烷偶联剂4kg、，封闭搅拌釜，通入氮气，排出空气，转速20r/min，搅拌8min，搅拌均匀形成预混物；

c.将预混物放入造粒机中压制造粒，絮凝剂颗粒呈高为10mm直径为2mm的圆柱状颗粒。

实施例8

一种絮凝剂，由以下制备方法制得：

a.将聚丙烯酰胺、酪蛋白、甲基纤维素以及过氧化锌分别放入研磨机中研磨成粒径为10-100nm的粉末；

b.在搅拌釜中加入聚丙烯酰胺100kg、酪蛋白38kg、甲基纤维素36kg、过氧化锌4kg、活性炭15kg、苹果酸8kg、菠萝叶纤维2kg、硅烷偶联剂5kg、，封闭搅拌釜，通入氮气，排出空气，转速20r/min，搅拌8min，搅拌均匀形成预混物；

c.将预混物放入造粒机中压制造粒，絮凝剂颗粒呈高为10mm直径为2mm的圆柱状颗粒。

实施例9

一种絮凝剂，由以下制备方法制得：

a.将聚丙烯酰胺、酪蛋白、甲基纤维素以及过氧化锌分别放入研磨机中研磨成粒径为10-100nm的粉末；

b.在搅拌釜中加入聚丙烯酰胺100kg、酪蛋白38kg、甲基纤维素36kg、过氧化锌4kg、活性炭13kg、苹果酸6kg、菠萝叶纤维2kg、硅烷偶联剂5kg、，封闭搅拌釜，通入氮气，排出空气，转速20r/min，搅拌8min，搅拌均匀形成预混物；

c.将预混物放入造粒机中压制造粒，絮凝剂颗粒呈高为10mm直径为2mm的圆柱状颗粒。

实施例10

一种基于超滤膜技术的污水处理方法，参照图1，包括以下步骤：

S1.初步沉淀，具体如下：

将污水引流至初沉池中进行初步沉淀，静置1h后排出上层污水，留下水深三分之一高度的底层水继续沉淀，上层污水为一次过滤水。

S2.二次沉淀，具体如下：

一次过滤水引流至二沉池中，取样测试絮凝剂颗粒投入比例，然后根据测试结果在二沉池中投入絮凝剂颗粒，静置1h后，将加热棒插入二沉池中，其他实施例中可在二沉池中预先安装加热装置，加热二沉池中的水至55℃，使得絮状物团聚并凝胶，打捞凝胶物质后使得二沉池中留下二次过滤水。

S3.超滤膜过滤，具体如下：

将二次过滤水引流至超滤膜过滤装置中，通过加压使得二次过滤水穿过超滤膜与获得干净的终滤水，完成污水处理作业。

本实施例中絮凝剂颗粒采用实施例9的絮凝剂颗粒，其他实施例中还可以采用实施例1-8的絮凝剂颗粒。

比较例1

一种絮凝剂，由以下制备方法制得：

a.将聚丙烯酰胺、酪蛋白、甲基纤维素以及过氧化锌分别放入研磨机中研磨成粒径为10-100nm的粉末；

b.在搅拌釜中加入聚丙烯酰胺100kg、甲基纤维素36kg、过氧化锌4kg、活性炭13kg、苹果酸6kg、菠萝叶纤维2kg、硅烷偶联剂5kg、，封闭搅拌釜，通入氮气，排出空气，转速20r/min，搅拌8min，搅拌均匀形成预混物；

c.将预混物放入造粒机中压制造粒，絮凝剂颗粒呈高为10mm直径为2mm的圆柱状颗粒。

比较例2

一种絮凝剂，由以下制备方法制得：

a.将聚丙烯酰胺、酪蛋白、甲基纤维素以及过氧化锌分别放入研磨机中研磨成粒径为10-100nm的粉末；

b.在搅拌釜中加入聚丙烯酰胺100kg、酪蛋白38kg、过氧化锌4kg、活性炭13kg、苹果酸6kg、菠萝叶纤维2kg、硅烷偶联剂5kg、，封闭搅拌釜，通入氮气，排出空气，转速20r/min，搅拌8min，搅拌均匀形成预混物；

c.将预混物放入造粒机中压制造粒，絮凝剂颗粒呈高为10mm直径为2mm的圆柱状颗粒。

比较例3

一种絮凝剂，由以下制备方法制得：

a.将聚丙烯酰胺、酪蛋白、甲基纤维素以及过氧化锌分别放入研磨机中研磨成粒径为10-100nm的粉末；

b.在搅拌釜中加入聚丙烯酰胺100kg、酪蛋白38kg、甲基纤维素36kg、活性炭13kg、苹果酸6kg、菠萝叶纤维2kg、硅烷偶联剂5kg、，封闭搅拌釜，通入氮气，排出空气，转速20r/min，搅拌8min，搅拌均匀形成预混物；

c.将预混物放入造粒机中压制造粒，絮凝剂颗粒呈高为10mm直径为2mm的圆柱状颗粒。

比较例4

一种絮凝剂，由以下制备方法制得：

a.将聚丙烯酰胺、酪蛋白、甲基纤维素以及过氧化锌分别放入研磨机中研磨成粒径为10-100nm的粉末；

b.在搅拌釜中加入聚丙烯酰胺100kg、活性炭13kg、苹果酸6kg、菠萝叶纤维2kg、硅烷偶联剂5kg、，封闭搅拌釜，通入氮气，排出空气，转速20r/min，搅拌8min，搅拌均匀形成预混物；

c.将预混物放入造粒机中压制造粒，絮凝剂颗粒呈高为10mm直径为2mm的圆柱状颗粒。

比较例5

一种絮凝剂，由以下制备方法制得：

a.将聚丙烯酰胺、酪蛋白、甲基纤维素以及过氧化锌分别放入研磨机中研磨成粒径为10-100nm的粉末；

b.在搅拌釜中加入聚丙烯酰胺100kg、活性炭13kg、菠萝叶纤维2kg、硅烷偶联剂5kg、，封闭搅拌釜，通入氮气，排出空气，转速20r/min，搅拌8min，搅拌均匀形成预混物；

c.将预混物放入造粒机中压制造粒，絮凝剂颗粒呈高为10mm直径为2mm的圆柱状颗粒。

实验1

根据GB11901-89《水质悬浮物的测定重量法》检测加入絮凝剂颗粒前的污水中的悬浮物含量a(mg/L)，再分别检测加入实施例1-9及比较例1-5的絮凝剂颗粒净化后的可用水中的悬浮物含量b(mg/L)，根据(a-b/a)*100％计算悬浮物的去除率(％)。

实验2

在1L污水中加入10g实施例1-9以及比较例1-5的絮凝剂颗粒，持续用转速10r/min进行搅拌，记录污水中出现沉淀物的时间(s)以及记录污水中不再产生沉淀的时间(s)。

具体检测数据见表1

表1

根据表1可得，加入苹果酸可有效缩短絮凝剂颗粒开始形成沉淀的时间，提高絮凝剂发挥作用的速度，同时使得完成沉淀的时间缩短，加快了沉淀速度，提高了沉淀效率，使得沉淀的效果更佳。

通过加入活性炭、和硅烷偶联剂，可一定程度上提高悬浮物的去除率。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于超滤膜技术的污水处理方法，其特征是：包括以下步骤：

S1.初步沉淀，具体如下：

污水经过初沉池进行初步沉淀；

S2.二次沉淀，具体如下：

将初步沉淀后的污水从初沉池抽取至二沉池并投入絮凝剂颗粒进行二次沉淀；

S3.超滤膜过滤，具体如下：

将二次沉淀后的污水加压穿过超滤膜，获得超滤膜过滤后的净水。

2.根据权利要求1所述的基于超滤膜技术的污水处理方法，其特征是：所述絮凝剂颗粒包括以下质量份数的组分：

聚丙烯酰胺100份；

酪蛋白30-45份；

甲基纤维素35-40份；

过氧化锌3-5份。

3.根据权利要求2所述的基于超滤膜技术的污水处理方法，其特征是：所述絮凝剂颗粒包括以下质量份数的组分：

聚丙烯酰胺100份；

酪蛋白35-40份；

甲基纤维素38-40份；

过氧化锌3-4份。

4.根据权利要求2或3所述的基于超滤膜技术的污水处理方法，其特征是：所述絮凝剂颗粒还包括以下质量份数的组分：

活性炭12-15份。

5.根据权利要求2或3所述的基于超滤膜技术的污水处理方法，其特征是：所述絮凝剂颗粒还包括以下质量份数的组分：

苹果酸5-8份。

6.根据权利要求2或3所述的基于超滤膜技术的污水处理方法，其特征是：所述絮凝剂颗粒还包括以下质量份数的组分：

菠萝叶纤维1-2份。

7.根据权利要求2或3所述的基于超滤膜技术的污水处理方法，其特征是：所述絮凝剂颗粒还包括以下质量份数的组分：

硅烷偶联剂3-5份。

8.根据权利要求2或3所述的基于超滤膜技术的污水处理方法，其特征是：所述絮凝剂颗粒的制备方法如下：

a.将聚丙烯酰胺、酪蛋白、甲基纤维素、过氧化锌研磨至粒径为10-100nm的粉末；

b.将聚丙烯酰胺粉末、酪蛋白粉末、甲基纤维素粉末、过氧化锌粉末搅拌均匀形成预混物；

c.将预混物压制成絮凝剂颗粒。