CN115259496A - 一种陶瓷-紫外协同高效纳滤预处理方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种陶瓷‑紫外协同高效纳滤预处理方法及设备，包括对地表原水先进行常规处理，常规措施包含预臭氧、混凝‑沉淀，常规处理后的水经由陶瓷‑紫外协同高效纳滤预处理后，进入超低压纳滤系统。通过超低压纳滤系统深度处理并消毒后便可得到达到并高于上海市《生活饮用水水质标准》(DB31/T1091‑2018)的高品质饮用水。本发明不但实现了超低压纳滤系统的高效预处理、确保超低压纳滤系统的稳定、连续运行，还有效缓解了超低压纳滤系统的微生物污染、避免了杀菌剂投加导致的纳滤系统出水新增抗生素(异噻唑啉酮)污染风险，可有效降低了超低压纳滤系统的建设成本、运行/维护成本。
Description
技术领域
本发明涉及纳滤高品质饮用水深度处理技术路线及工程应用等领域，特别涉及专门针对微有机污染物地表水的纳滤系统高品质饮用水深度处理工程应用方法。
背景技术
随着生活水平提高，人民对于美好生活的要求更高，对市政自来水的品质要求更高，传统工艺是无法满足这个需求，膜技术可以实现这个需求，但如何高效实现需求，需要探索及研究。纳滤(nanofiltration，NF)是介于反渗透(reverse osmosis，RO)与超滤(ultrafiltration，UF)之间的一种膜分离技术。与UF膜相比，NF膜对水中的微有机污染物、部分有害离子去除效果显著；与RO膜相比，NF膜运行压力较低，可在去除有机物、嗅味、微量污染物、微生物的同时，保留部分有益的矿物离子；而且与UF、RO相比，NF出水水质口感最好。
表1微有机污染地表原水纳滤膜深度处理典型工程应用
近年来，国内多个城市投入纳滤饮用水深度处理应用，如张家港第四水厂扩建(10.0万m3/d，2020年投产)、太仓第四水厂(5.0万m3/d，2020年投产)、张家港第三水厂深度处理(10.0万m3/d，2021年投产)，但纳滤膜在实际应用中存在预处理效果差，致使纳滤膜污堵快、微生物污染严重、运行压力高、保安过滤器滤芯更换频繁等问题，这限制了纳滤膜地表原水深度处理应用的进一步规模化推广。
目前纳滤饮用水深度处理应用市政自来水工程中，预处理方式通常为超滤+保安过滤系统，其中超滤为浸没式超滤(大多在水厂原有的砂滤池上进行浸没式超滤改造)或者立式超滤，孔径为≤50nm；保安过滤系统由大流量折叠滤芯集成，折叠滤芯绝对过滤精度≤5μm，当达到最大截污滤芯压差(0.25-0.40MPa)时直接更换。
然而由于超滤+保安过滤耦合预处理系统运行效率低、预处理效果差，致使纳滤系统在应用于地表原水深度处理时，普遍存在运行压力上升较快、微生物污染严重、化学清洗性能恢复率逐渐下降、药耗成本高等问题，更严重的是，为缓解越来越严重的微生物污染、延长纳滤系统化学清洗周期，纳滤系统运行过程中需要间歇或者连续投加非氧化杀菌剂。目前市面上常用的非氧化杀菌剂主要成分为异噻唑啉酮，截至目前，尚未有非氧化杀菌剂厂家取得相关产品的涉水产品卫生许可批件。在这种情况下，纳滤系统运行过程的非氧化杀菌剂投加，致使纳滤膜出水存在新增抗生素(异噻唑啉酮)污染的风险。
发明内容
本申请针对现有技术存在的问题，提供了一种陶瓷-紫外协同高效纳滤预处理方法及装置，对地表原水先进行常规处理，经由陶瓷-紫外协同高效纳滤预处理后，进入超低压纳滤系统。通过陶瓷-紫外协同高效纳滤预处理、超低压纳滤系统深度处理并消毒后，最终得到达到并高于上海市《生活饮用水水质标准》(DB31/T 1091-2018)的高品质饮用水。本申请陶瓷-紫外协同高效纳滤预处理方法及装置适用于超低压纳滤膜的市政饮用水深度处理自来水厂及集中式高品质生活饮用水中小型供水设备。
本申请第一个方面提供一种陶瓷-紫外协同高效纳滤预处理方法，包括如下步骤：
(1)对原水进行第一预处理；
(2)采用陶瓷-紫外协同高效纳滤系统对第一预处理出水进行第二预处理，第二预处理出水满足纳滤系统进水要求；
(3)经由超低压纳滤系统进行纳滤处理，得到饮用水。
本申请第二个方面是提供一种陶瓷-紫外协同高效纳滤预处理设备，由上游至下游，依次包括用于对原水进行预处理的第一预处理系统、陶瓷-紫外协同高效纳滤设备、超低压纳滤系统。
在一种优选实施例中，步骤(1)中，所述原水为地表原水，并且可以是III-V类水，如以黄河或长江为干支流的微有机污染的湖泊或者水库水。
在一种优选实施例中，步骤(1)中，地表原水的水质参数是：CODMn为3.01-10mg/L，TOC为1.8-8mg/L，原水浊度≥2NTU，硫酸盐(以SO4 2-计)含量≤200mg/L，氯化物(以Cl-计)≤150mg/L。
在一种优选实施例中，第一预处理包括臭氧预处理。或者，第一预处理设备包括臭氧发生器或者臭氧预处理设备。
在一种优选实施例中，所述臭氧预处理中，原水中臭氧投加浓度为1.2-3.0mg/L。
在一种优选实施例中，第一预处理包括混凝-沉淀。或者第一预处理设备包括用于混凝-沉淀的沉淀池。
在一种优选实施例中，混凝-沉淀中，混凝剂优选为矾基混凝剂，更优选地，所述混凝剂的投加量为25-35mg/L。
在一种优选实施例中，混凝-沉淀中，沉淀池为斜板沉淀池和/或折管沉淀池。
在一种优选实施例中，步骤(2)中，陶瓷-紫外协同高效纳滤预处理系统包括陶瓷过滤装置、紫外线杀菌设备及陶瓷过滤装置正冲进水设备。
例如，陶瓷-紫外协同高效纳滤预处理系统包括陶瓷过滤装置(如陶瓷纳滤装置)、紫外线杀菌设备、以及陶瓷过滤装置正冲进水设备；陶瓷过滤装置位于紫外线杀菌设备、以及陶瓷过滤装置正冲进水设备下游；紫外线杀菌设备与陶瓷过滤装置正冲进水设备交替工作。
进一步优选地，所述紫外线杀菌设备连续工作时间为1-48小时，其正常工作能够稳定测得的紫外线强度范围为8000-11000(μW·s/cm2)。
进一步优选地，所述陶瓷过滤装置正冲进水设备的正冲水量为进水量的1-2倍，正冲频率为4-48小时一次，正冲持续时间为5-15s。
例如，紫外线杀菌设备每工作4-48小时，暂停5-15s，陶瓷过滤装置正冲进水设备在紫外线杀菌设备暂停工作期间工作，陶瓷过滤装置正冲进水设备正冲水量为进水量的1-2倍，正冲持续时间为5-15s。
陶瓷-紫外协同高效纳滤预处理系统出水颗粒检测值(≧3μm颗粒数)：≦50个/mL，TOC＜3mg/L，耗氧量＜2mg/L，溶解性总固体＜400mg/L，SDI15＜5。
进一步优选地，陶瓷过滤装置由50-55支氧化铝或者碳化硅陶瓷膜滤芯集成，更优选地，陶瓷膜滤芯有效孔径为0.1-3μm，单支膜面积＞5m2，膜通量≥200LMH，反洗压缩空气量为3.0-9.5m3/(根·小时)，反洗水量为0.50-1.32m3/(根·小时)。
进一步优选地，单套陶瓷过滤装置的设计参数(最不利工况下，水温为4℃)为：内压式、死端过滤运行，处理水量≥60m3/h，反洗跨膜压差≤0.15MPa，进水压力≤0.35MPa，反洗压缩空气压力为0.05-0.40MPa，反洗水压为0.05-0.25MPa。
在一种优选实施例中，所述方法还包括对所述陶瓷过滤装置、或者单套陶瓷过滤装置进行清洗。
或者，在一种优选实施例中，所设备还包括清洗设备，用于对陶瓷过滤装置、或者单套陶瓷过滤装置进行清洗。或者，在一种优选实施例中，所述设备包括陶瓷过滤装置清洗试剂提供装置。
其中，所述清洗方式为机械清洁和/或化学清洗。或者，在一种优选实施例中，所述清洗设备包括机械清洗设备和化学清洗设备。或者在一种优选实施例中，所述陶瓷过滤装置清洗试剂提供装置包括高压清洗水提供装置和化学清洗剂提供装置。
进一步优选地，机械清洁为机械喷洒清洗水，清洗水射流上限为10m3/h，压力上限为0.3MPa。
进一步优选地，化学清洗包括：先喷洒清洗剂，然后再浸泡。其中，喷洒优选为将清洗化学药剂直接喷洒到陶瓷膜表面，喷晒的上限喷洒流量为15m3/h，喷晒的上限压力为0.15MPa。其中，浸泡优选为采用清洗化学药剂溶液浸泡。
其中，所述喷晒使用的清洗化学药剂为高浓度清洗化学药剂或无溶剂清洗化学药剂，如浓度≥2wt％的清洗化学药剂。
其中，所述清洗化学药剂为杀菌剂、碱液、酸液中的一种或几种。
其中，浸泡所用的清洗化学药剂浓度优选为：杀菌剂0.01-0.1wt％，碱液0.5-2wt％，酸液0-1wt％。
其中，浸泡中，杀菌剂、酸液、碱液分别独立的浸泡时间为2-48小时。
优选地，步骤(3)中，超低压纳滤系统的纳滤膜：系统回收率≥90％，膜通量≥25LMH，运行压力0.3-0.65MPa，对进水中TOC去除率为30-50％，对进水中氯离子去除率＜15％，对进水中硫酸根去除率为40-60％，对进水中氨氮去除率为15-30％，对钙镁、总硬度去除率＜15％。
进一步优选地，超低压纳滤系统运行过程中正冲频率为12-48小时一次，正冲水量为进水量的1-4倍，正冲持续时间为5-30s。
在一种优选实施例中，超低压纳滤系统或其上游，设有阻垢剂添加位点。
进一步优选地，超低压纳滤系统运行过程中添加阻垢剂，优选地，所述阻垢剂为无磷有机阻垢剂或微磷无机阻垢剂中的一种或几种。
进一步地，所述无磷有机阻垢剂的有效成分为聚丙烯酸，所述微磷无机阻垢剂的有效成分为磷酸盐和硅酸盐。
进一步地，所述阻垢剂投加量为0.05-0.28ppm。
进一步地，本发明的超低压纳滤系统无需添加杀菌剂。
进一步优选地，超低压纳滤系统的清洗方式包括化学清洗，化学清洗周期为3.5-4.5月；
进一步优选地，超低压纳滤系统的化学清洗方式包括：杀菌、碱洗、酸洗中的任意一种或几种的组合。
其中，杀菌与碱洗步骤包括：85℃气液+碱液冲洗→补水→配药(非氧化性杀菌剂0.01-0.1wt％)→一段循环→二段循环→一段循环→配药(碱性药剂0.5-2.0wt％)→二段循环→一段循环→浸泡→一段循环→冲洗二段→冲洗一段；
其中，酸洗步骤包括：补水→配药(酸性药剂0-1wt％)→二段循环→一段循环→冲洗一段→冲洗二段。
进一步优选地，所述超低压纳滤系统化学清洗的废水与纳滤系统运行过程中产生的浓水、正冲废水、陶瓷-紫外协同工艺废液合并，无需额外投加对应的酸液、碱液，最终废水排水可达到《污水综合排放标准》(DB31/199-2018)。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
1、本发明可对微有机污染地表原水经预臭氧、混凝-沉淀常规处理后的出水进行高效预处理，以满足超低压纳滤膜进水要求。
2、本发明有效缓解了超低压纳滤系统的微生物污染、避免了杀菌剂投加导致的纳滤系统出水新增抗生素(异噻唑啉酮)污染风险。
3、本发明有效降低了超低压纳滤系统的建设成本、运行/维护成本(能耗、药耗等)，超低压纳滤系统深度处理并消毒后的出水为达到并高于上海市《生活饮用水水质标准》(DB31/T 1091-2018)的高品质饮用水。
4、本发明同时适用于超低压纳滤工艺市政自来水工程应用系统及超低压纳滤中小型集中式生活饮用水供水设备的稳定运行、水质稳定达标。
本发明提供了适用于微有机污染原水的一种陶瓷-紫外协同高效纳滤预处理工艺集成方法及装置，其不但实现了超低压纳滤系统的高效预处理、确保超低压纳滤系统的稳定、连续运行，还有效缓解了超低压纳滤系统的微生物污染、避免了杀菌剂投加导致的纳滤系统出水新增抗生素(异噻唑啉酮)污染风险，可有效降低了超低压纳滤系统的建设成本、运行/维护成本(能耗、药耗等)，为超低压纳滤工艺市政自来水厂工程应用系统及超低压纳滤中小型集中式生活饮用水供水设备的稳定运行、水质稳定达标保驾护航。
附图说明
图1是本发明工艺流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
地表原水源自水库的水，水质如下：CODMn为8mg/L，TOC为6mg/L，原水浊度为≥2NTU，硫酸盐(以SO4 2-计)含量为120mg/L，氯化物(以Cl-计)为80mg/L；
参照图1所示的流程图，处理的具体步骤为：
(1)先对地表原水进行预臭氧、混凝-沉淀常规处理。
常规处理中的预臭氧工艺中，原水中臭氧投加浓度为2.5mg/L；常规处理中的混凝-沉淀工艺中，混凝剂矾基的投加量为30mg/L，沉淀池为斜板、折管沉淀池。
(2)再采用陶瓷-紫外协同高效纳滤预处理工艺对沉后水开展高效预处理。
陶瓷-紫外协同高效纳滤预处理系统由陶瓷过滤装置、紫外线杀菌设备及陶瓷过滤装置正冲进水设备组成。
陶瓷过滤装置由55支氧化铝或者碳化硅陶瓷膜滤芯集成，其中陶瓷膜滤芯的关键参数为：有效孔径为1μm，单支膜面积为5.5m2，膜通量为210LMH，反洗压缩空气量为5m3/(根·时)，反洗水量为0.6m3/(根·时)；单套陶瓷精密过滤装置的设计参数(最不利工况下，水温为4℃)为：内压式、死端过滤运行，处理水量为60m3/h，反洗跨膜压差为0.1MPa，进水压力为0.3MPa，反洗压缩空气压力为0.1MPa，反洗水压为0.1MPa。
陶瓷过滤装置清洗方式为机械清洁+化学清洗，其中机械清洁喷洒时，高压水射流上限为10m3/h、压力上限为0.3MPa；化学清洗时先喷洒(无水清洗)，再浸泡：喷洒是将少量高浓度化学药剂(如杀菌剂/碱液/酸液)直接喷洒到陶瓷膜表面，上限喷洒流量为15m3/h、上限压力0.15MPa，浸泡时采用低浓度化学药剂浸泡，包括0.01-0.1wt％杀菌剂+0.5-2wt％碱液+0-1％wt酸液)分别浸泡6小时。
紫外工艺由紫外线杀菌设备、陶瓷过滤装置正冲进水设备耦合而成，位于陶瓷过滤装置上游。其中紫外线杀菌设备工作时间为12小时，其正常工作能够稳定测得的紫外线强度范围为10000(μW·s/cm2)；紫外线杀菌设备每工作6小时，暂停10s，陶瓷过滤装置正冲进水设备工作，陶瓷过滤装置正冲进水设备的正冲进水量为进水量的1.5倍，正冲频率为6小时一次，正冲持续时间为10s；进行两次交替，即紫外杀菌——正冲——紫外杀菌——正冲；然后进入陶瓷过滤装置。
经检测，陶瓷-紫外协同高效纳滤预处理系统出水颗粒检测值(≧3μm颗粒数)：≤50个/mL，TOC＜3mg/L，耗氧量＜2mg/L，溶解性总固体为＜400mg/L，SDI15＜5。
(3)最后经由超低压纳滤系统深度处理。
超低压纳滤系统纳滤膜的关键参数为：系统回收率为93％，膜通量为28LMH，运行压力为0.5MPa，对进水为TOC去除率为35％，对进水中氯离子去除率为10％，对进水中硫酸根去除率为50％，对进水中氨氮去除率为25％，对钙镁、总硬度去除率为10％；超低压纳滤系统运行过程中正冲频率为12小时一次，正冲水量为进水量的1倍，正冲持续时间为6s，超低压纳滤系统运行过程中添加的阻垢剂为聚丙烯酸，阻垢剂投加量为0.1ppm。
超低压纳滤系统的化学清洗周期为4月，化学清洗的废水与纳滤系统运行过程中产生的浓水、正冲废水、陶瓷-紫外协同工艺废液合并，无需额外投加对应的酸液、碱液。
出水符合或高于上海市《生活饮用水水质标准》(DB31/T 1091-2018)。
最终排放的废水符合《污水综合排放标准》(DB31/199-2018)。
超低压纳滤系统纳滤膜可以进行化学清洗后重复使用，化学清洗方式为杀菌+碱洗+酸洗，具体包括：
杀菌+碱洗：85℃气液+碱液冲洗→补水→配药(非氧化性杀菌剂0.01～0.1％)→一段循环→二段循环→一段循环→配药(碱性药剂0.5～2.0％)→二段循环→一段循环→浸泡→一段循环→冲洗二段→冲洗一段；
酸洗：补水→配药(酸性药剂0～1％)→二段循环→一段循环→冲洗一段→冲洗二段。
实施例2
地表原水源自长江支流的水，水质如下：CODMn为5mg/L，TOC为3mg/L，原水浊度为≥2NTU，硫酸盐(以SO4 2-计)含量为160mg/L，氯化物(以Cl-计)为120mg/L；
参照图1所示的流程图，处理的具体步骤为：
(1)先对地表原水进行预臭氧、混凝-沉淀常规处理。
常规处理中的预臭氧工艺中，原水中臭氧投加浓度为1.5mg/L；常规处理中的混凝-沉淀工艺中，混凝剂矾基的投加量为25mg/L，沉淀池为斜板、折管沉淀池。
(2)再采用陶瓷-紫外协同高效纳滤预处理工艺对沉后水开展高效预处理。
陶瓷-紫外协同高效纳滤预处理系统由陶瓷过滤装置、紫外线杀菌设备及陶瓷过滤装置正冲进水设备构成；陶瓷过滤装置由55支氧化铝或者碳化硅陶瓷膜滤芯集成，其中陶瓷膜滤芯的关键参数为：有效孔径为2.7μm，单支膜面积为5.2m2，膜通量为205LMH，反洗压缩空气量为9m3/(根·时)，反洗水量为1.1m3/(根·时)；单套陶瓷精密过滤装置的设计参数(最不利工况下，水温为4℃)为：内压式、死端过滤运行，处理水量为60m3/h，反洗跨膜压差为0.1MPa，进水压力为0.3MPa，反洗压缩空气压力为0.1MPa，反洗水压为0.1MPa。
陶瓷过滤装置清洗方式为机械清洁+化学清洗，其中机械清洁喷洒时，高压水射流上限为10m3/h、压力上限为0.3MPa；化学清洗时先喷洒(无水清洗)，再浸泡：喷洒是将少量高浓度化学药剂(如杀菌剂/碱液/酸液)直接喷洒到陶瓷膜表面，上限喷洒流量为15m3/h、上限压力0.15MPa，浸泡时采用低浓度化学药剂浸泡，包括0.01-0.1wt％杀菌剂+0.5-2wt％碱液+0-1％wt酸液)分别浸泡6小时。
紫外工艺由紫外线杀菌设备、陶瓷过滤装置正冲进水设备耦合而成，位于陶瓷过滤装置上游。其中紫外线杀菌设备工作时间为24小时，其正常工作能够稳定测得的紫外线强度范围为10000(μW·s/cm2)；紫外线杀菌设备每工作6小时，暂停10s，陶瓷过滤装置正冲进水设备工作，陶瓷过滤装置正冲进水设备的正冲进水量为进水量的1.5倍，正冲频率为6小时一次，正冲持续时间为10s；进行两次交替，即紫外杀菌——正冲——紫外杀菌——正冲；然后进入陶瓷过滤装置。
经检测，陶瓷-紫外协同高效纳滤预处理系统出水颗粒检测值(≧3μm颗粒数)：≤50个/mL，TOC＜3mg/L，耗氧量＜2mg/L，溶解性总固体为＜400mg/L，SDI15＜5。
(3)最后经由超低压纳滤系统深度处理。
超低压纳滤系统纳滤膜的关键参数为：系统回收率为90％，膜通量为25LMH，运行压力为0.6MPa，对进水为TOC去除率为35％，对进水中氯离子去除率为12％，对进水中硫酸根去除率为42％，对进水中氨氮去除率为22％，对钙镁、总硬度去除率为10％；超低压纳滤系统运行过程中正冲频率为12小时一次，正冲水量为进水量的1倍，正冲持续时间为6s，超低压纳滤系统运行过程中添加的阻垢剂为聚丙烯酸，阻垢剂投加量为0.1ppm。
超低压纳滤系统的化学清洗周期为4月，化学清洗的废水与纳滤系统运行过程中产生的浓水、正冲废水、陶瓷-紫外协同工艺废液合并，无需额外投加对应的酸液、碱液。
出水符合或高于上海市《生活饮用水水质标准》(DB31/T 1091-2018)。
最终排放的废水符合《污水综合排放标准》(DB31/199-2018)。
实施例3
地表原水源自湖泊的水，水质如下：CODMn为6.6mg/L，TOC为7.6mg/L，原水浊度为≥2NTU，硫酸盐(以SO4 2-计)含量为185mg/L，氯化物(以Cl-计)为132mg/L；
参照图1所示的流程图，处理的具体步骤为：
(1)先对地表原水进行预臭氧、混凝-沉淀常规处理。
常规处理中的预臭氧工艺中，原水中臭氧投加浓度为3mg/L；常规处理中的混凝-沉淀工艺中，混凝剂矾基的投加量为33mg/L，沉淀池为斜板、折管沉淀池。
(2)再采用陶瓷-紫外协同高效纳滤预处理工艺对沉后水开展高效预处理。
陶瓷-紫外协同高效纳滤预处理系统由陶瓷过滤装置、紫外线杀菌设备及陶瓷过滤装置正冲进水设备组成；陶瓷过滤装置由50支氧化铝或者碳化硅陶瓷膜滤芯集成，其中陶瓷膜滤芯的关键参数为：有效孔径为0.5μm，单支膜面积为5.2m2，膜通量为205LMH，反洗压缩空气量为9m3/(根·时)，反洗水量为1.1m3/(根·时)；单套陶瓷精密过滤装置的设计参数(最不利工况下，水温为4℃)为：内压式、死端过滤运行，处理水量为60m3/h，反洗跨膜压差为0.1MPa，进水压力为0.3MPa，反洗压缩空气压力为0.1MPa，反洗水压为0.1MPa。
陶瓷过滤装置清洗方式为机械清洁+化学清洗，其中机械清洁喷洒时，高压水射流上限为10m3/h、压力上限为0.3MPa；化学清洗时先喷洒(无水清洗)，再浸泡：喷洒是将少量高浓度化学药剂(如杀菌剂/碱液/酸液)直接喷洒到陶瓷膜表面，上限喷洒流量为15m3/h、上限压力0.15MPa，浸泡时采用低浓度化学药剂浸泡，包括0.01-0.1wt％杀菌剂+0.5-2wt％碱液+0-1％wt酸液)分别浸泡6小时。
紫外工艺由紫外线杀菌设备、陶瓷过滤装置正冲进水设备耦合而成，位于陶瓷过滤装置上游。其中紫外线杀菌设备工作时间为12小时，其正常工作能够稳定测得的紫外线强度范围为10000(μW·s/cm2)；紫外线杀菌设备每工作6小时，暂停10s，陶瓷过滤装置正冲进水设备工作，陶瓷过滤装置正冲进水设备的正冲进水量为进水量的1.5倍，正冲频率为6小时一次，正冲持续时间为10s；进行两次交替，即紫外杀菌——正冲——紫外杀菌——正冲；然后进入陶瓷过滤装置。
经检测，陶瓷-紫外协同高效纳滤预处理系统出水颗粒检测值(≧3μm颗粒数)：≤50个/mL，TOC＜3mg/L，耗氧量＜2mg/L，溶解性总固体为＜400mg/L，SDI15＜5。
(3)最后经由超低压纳滤系统深度处理。
超低压纳滤系统纳滤膜的关键参数为：系统回收率为90％，膜通量为25LMH，运行压力为0.6MPa，对进水为TOC去除率为35％，对进水中氯离子去除率为11％，对进水中硫酸根去除率为45％，对进水中氨氮去除率为23％，对钙镁、总硬度去除率为10％；超低压纳滤系统运行过程中正冲频率为12小时一次，正冲水量为进水量的1倍，正冲持续时间为6s，超低压纳滤系统运行过程中添加的阻垢剂为聚丙烯酸，阻垢剂投加量为0.1ppm。
超低压纳滤系统的化学清洗周期为4月，化学清洗的废水与纳滤系统运行过程中产生的浓水、正冲废水、陶瓷-紫外协同工艺废液合并，无需额外投加对应的酸液、碱液。
出水符合或高于上海市《生活饮用水水质标准》(DB31/T 1091-2018)。
最终排放的废水符合《污水综合排放标准》(DB31/199-2018)。
最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种陶瓷-紫外协同高效纳滤预处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)对原水进行第一预处理；
(2)采用陶瓷-紫外协同高效纳滤系统对第一预处理出水进行第二预处理，第二预处理出水满足纳滤系统进水要求；
(3)经由超低压纳滤系统进行纳滤处理，得到饮用水。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述原水为III-V类水，其中水质参数是：CODMn为3.01-10mg/L，TOC为1.8-8mg/L，原水浊度≥2NTU，硫酸盐含量≤200mg/L，氯化物≤150mg/L。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一预处理包括臭氧预处理，原水中臭氧投加浓度为1.2-3.0mg/L。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，第一预处理包括混凝-沉淀；混凝-沉淀中，混凝剂优选为矾基混凝剂；混凝剂的投加量为25-35mg/L。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，陶瓷-紫外协同高效纳滤预处理系统包括陶瓷过滤装置、紫外线杀菌设备及陶瓷过滤装置正冲进水设备；陶瓷过滤装置位于紫外线杀菌设备、以及陶瓷过滤装置正冲进水设备下游；紫外线杀菌设备与陶瓷过滤装置正冲进水设备交替工作。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，陶瓷过滤装置由50-55支氧化铝或者碳化硅陶瓷膜滤芯集成，陶瓷膜滤芯有效孔径为0.1-3μm，单支膜面积＞5m2，膜通量≥200LMH；，反洗压缩空气量为3.0-9.5m3/(根·小时)，反洗水量为0.50-1.32m3/(根·小时)。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，最不利工况下，水温为4℃时，单套陶瓷过滤装置的设计参数为：内压式、死端过滤运行，处理水量≥60m3/h，反洗跨膜压差≤0.15MPa，进水压力≤0.35MPa，反洗压缩空气压力为0.05-0.40MPa，反洗水压为0.05-0.25MPa。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，超低压纳滤系统的纳滤膜：系统回收率≥90％，膜通量≥25LMH，运行压力0.3-0.65MPa，对进水中TOC去除率为30-50％，对进水中氯离子去除率＜15％，对进水中硫酸根去除率为40-60％，对进水中氨氮去除率为15-30％，对钙镁、总硬度去除率＜15％；超低压纳滤系统运行过程中正冲频率为12-48小时一次，正冲水量为进水量的1-4倍，正冲持续时间为5-30s。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，超低压纳滤系统运行过程中添加阻垢剂；所述阻垢剂为无磷有机阻垢剂或微磷无机阻垢剂中的一种或几种；所述阻垢剂投加量为0.05-0.28ppm。
10.一种实施权利要求1所述方法的陶瓷-紫外协同高效纳滤预处理设备，其特征在于，由上游至下游，依次包括用于对原水进行预处理的第一预处理系统、陶瓷-紫外协同高效纳滤设备、超低压纳滤系统。
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