CN115259497A - 一种紫外-正冲耦合水处理方法及装置 - Google Patents
一种紫外-正冲耦合水处理方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115259497A CN115259497A CN202210922233.1A CN202210922233A CN115259497A CN 115259497 A CN115259497 A CN 115259497A CN 202210922233 A CN202210922233 A CN 202210922233A CN 115259497 A CN115259497 A CN 115259497A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- water
- nanofiltration
- backwashing
- filter
- ultraviolet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 154
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 230000008878 coupling Effects 0.000 title claims abstract description 20
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 claims abstract description 97
- 238000011001 backwashing Methods 0.000 claims abstract description 66
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 claims abstract description 50
- 239000002455 scale inhibitor Substances 0.000 claims abstract description 34
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 28
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 claims abstract description 27
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 24
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 claims description 37
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 claims description 29
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 28
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 26
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 230000001112 coagulating effect Effects 0.000 claims description 12
- 238000009287 sand filtration Methods 0.000 claims description 12
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 claims description 7
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 claims description 7
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims description 7
- 239000000701 coagulant Substances 0.000 claims description 6
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 6
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims description 3
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000002467 phosphate group Chemical group [H]OP(=O)(O[H])O[*] 0.000 claims description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 23
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 20
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 abstract description 18
- 239000012528 membrane Substances 0.000 abstract description 17
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 abstract description 15
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 abstract description 15
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 abstract description 14
- 239000003899 bactericide agent Substances 0.000 abstract description 14
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 8
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 abstract description 4
- MGIYRDNGCNKGJU-UHFFFAOYSA-N isothiazolinone Chemical compound O=C1C=CSN1 MGIYRDNGCNKGJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 description 3
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 3
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 2
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 2
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 2
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 2
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000011101 absolute filtration Methods 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F9/00—Multistage treatment of water, waste water or sewage
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
- C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
- C02F1/442—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by nanofiltration
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
- C02F1/5281—Installations for water purification using chemical agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/78—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/30—Organic compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F5/00—Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents
- C02F5/08—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F5/00—Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents
- C02F5/08—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents
- C02F5/10—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents using organic substances
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F5/00—Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents
- C02F5/08—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents
- C02F5/10—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents using organic substances
- C02F5/14—Treatment of water with complexing chemicals or other solubilising agents for softening, scale prevention or scale removal, e.g. adding sequestering agents using organic substances containing phosphorus
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
- Y02A20/131—Reverse-osmosis
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
本发明公开了一种紫外‑正冲耦合水处理方法及装置，用于缓解常规+纳滤工艺系统运行时的纳滤膜微生物污染。包括：原水预处理设备、原水预处理设备下游的反洗保安过滤系统、以及反洗保安过滤系统下游的纳滤系统；其中，在纳滤系统入水口，设有紫外消毒与纳滤正冲耦合系统。与常规杀菌剂缓解纳滤膜微生物污染方式相比，本申请不但可避免杀菌剂投加、不影响阻垢剂阻垢效能发挥，还可有效缓解微生物污染、降低纳滤系统运行药耗、延长纳滤系统化学清洗周期、确保纳滤系统出水达到并高于上海市《生活饮用水水质标准》(DB31/T1091‑2018)。
Description
技术领域
本发明涉及纳滤饮用水深度处理等领域，特别涉及专门针对微有机污染物地表原水的纳滤技术高品质技术路线及其工程应用。
背景技术
纳滤(nanofiltration，NF)膜有效孔径为1-10nm，理论状态下，NF膜不但能完全除去大分子的有害有机物、大部分有害重金属离子，还能选择性除去多余的无机物。NF膜的特征在于，其对离子有选择透过性：对二价离子的截留率≥90％，但对一价离子的截留率≤40％。鉴于NF膜的独特性能，其不但可以选择性截留分子量200-1000Da的中性溶质，还可有效应用于去除有机物和色度、降低TDS浓度、软化水质，因而纳滤膜在水质软化、低分子有机物分级、脱盐等方面具有独特的优势。
表1微有机污染地表原水纳滤膜深度处理典型工程应用
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，水厂常规处理工艺无法满足高品质饮用水需求，NF膜技术可以实现这个需求，但如何高效实现需求，仍然需要探索及研究。微有机污染地表原水纳滤膜深度处理典型工程案例如表1所示，从表1的工程案例中可以看出，常规纳滤预处理方式为UF(超滤)，为确保纳滤系统稳定运行，纳滤膜进水还需要通过保安过滤系统“强化预处理”，常规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，一次性使用(通常寿命为3-6月)，当大流量折叠滤芯的截污压差到达0.25-0.40MPa时直接更换。
然而超滤+保安过滤耦合预处理系统预处理效果差、运行效率低，致使纳滤系统在实际应用于地表原水深度处理的市政自来水厂时，普遍存在以下问题：微生物污染严重、药耗成本高、运行压力上升较快、化学清洗性能恢复率逐渐下降等，这些问题大大限制了纳滤膜地表原水的饮用水深度处理的进一步推广应用。
为缓解纳滤系统越来越严重的微生物污染、延长纳滤系统化学清洗周期，实际纳滤饮用水深度处理应用工程中，需要间歇或者连续于纳滤系统运行过程中额外添加非氧化杀菌剂(常规非氧化杀菌剂投加浓度为0.01～0.15％)。而纳滤系统运行过程中添加非氧化杀菌剂控制微生物污染在石化、医药、污水处理领域较为普遍，但由于自来水出厂水水质要求较高，加上2018年全国第一个地方饮用水水质标准——上海市《生活饮用水水质标准》(DB31/T 1091-2018)的颁布及上海市“全球卓越城市”规划愿景：“2035年全市供水水质与同期欧美发达国家同级城市保持同等水平，龙头水满足直饮需求”要求，向纳滤系统中投加未取得“涉及饮用水卫生安全安全卫生批件”、主要成分为抗生素异噻唑啉酮的非氧化杀菌剂，使得纳滤系统出水存在新增抗生素(异噻唑啉酮)污染的风险。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供适用于纳滤系统微生物污染控制的一种紫外-正冲耦合微生物控制工艺集成方法及装置。其不但可避免杀菌剂投加、不影响阻垢剂阻垢效能发挥，还可有效缓解微生物污染、降低纳滤系统运行药耗、延长纳滤系统化学清洗周期、确保纳滤系统出水达到并高于上海市《生活饮用水水质标准》(DB31/T 1091-2018)。
为此，本发明提供一种紫外-正冲耦合微生物控制工艺集成方法及装置，所述方法及装置可以用于缓解常规+纳滤工艺系统运行过程中的微生物污染。
本申请第一个方面提供一种紫外-正冲耦合水处理方法，包括如下步骤：
对原水进行第一预处理；
可反洗保安过滤系统进行第二预处理；
可反洗保安过滤系统的出水经进行紫外消毒和纳滤处理，其中紫外消毒和纳滤处理由紫外杀菌设备与纳滤系统正冲耦合而成，紫外杀菌设备位于纳滤系统进水口；
进行纳滤。
本申请第二个方面是提供一种紫外-正冲耦合水处理装置，包括：
原水预处理设备、原水预处理设备下游的反洗保安过滤系统、以及反洗保安过滤系统下游的纳滤系统；其中，在纳滤系统入水口，设有紫外消毒与纳滤正冲耦合系统。
在一种优选实施例中，所述原水为地表原水，优选地，所述地表原水可以含有微有机污染物。
在一种优选实施例中，所述原水为III-V类水。
在一种优选实施例中，所述第一预处理包括臭氧处理。
在一种优选实施例中，所述原水预处理设备包括臭氧发生器或臭氧处理设备。
更优选地，臭氧的浓度为0.8-3.0mg/L。
在一种优选实施例中，所述第一预处理包括混凝沉淀预处理。
在一种优选实施例中，所述原水预处理设备包括沉淀池，用于混凝沉淀，更优选地，所述沉淀池设有混凝剂加料装置。
更优选地，混凝剂为聚合硫酸铝，投加量为20-30Kg/kt原水。
在一种优选实施例中，混凝沉淀预处理在沉淀池中进行。
更优选地，沉淀池型式为斜板沉淀池。
在一种优选实施例中，所述第一预处理包括砂滤。
在一种优选实施例中，所述原水预处理设备包括砂滤池。在一种更优选实施例中，砂滤在砂滤池中进行，更优选地，砂滤池的层托粒径为2-4mm。
更优选地，砂滤滤料的粒径为0.8-1.2mm，更优选地，砂滤出水SDI15≤5。
进一步优选地，在进入可反洗保安过滤系统之前，对第一预处理后的原水中，加入阻垢剂。
进一步优选地，在进入可反洗保安过滤系统之前设有除垢剂添加点。
更优选地，阻垢剂投加点可以是位于砂滤池出水口或者可反洗保安过滤系统进水口。
更优选地，阻垢剂类别为有机阻垢剂、无机阻垢剂、或二者的结合。更优选地，所述阻垢剂为无磷有机阻垢剂、微磷无机阻垢剂、或二者的结合。
在一种更优选实施例中，微磷阻垢剂可以是食品级磷酸盐的阻垢剂。
在一种优选实施例中，微磷阻垢剂最大投加量优选为10ppm。
例如，所述无磷有机阻垢剂的可以是聚丙烯酸、或有效成分为聚丙烯酸的物质。
例如，所述微磷无机阻垢剂为磷酸盐和硅酸盐；
进一步优选地，所述阻垢剂投加量为0.10-0.28ppm。
在一种优选实施例中，可反洗保安过滤系统的过滤介质包括、或组成为超亲水纳米纤维，例如，优选地，由50-55支超亲水纳米纤维可反洗滤芯集成。
进一步优选地，单支超亲水纳米纤维可反洗滤芯的设计通量为150-250LMH，有效孔径为1-3μm。更优选地，单支超亲水纳米纤维可反洗滤芯的最大压降0.08-0.12MPa，最大截污压差0.20-0.25MPa。
在一种优选实施例中，可反洗保安过滤系统中，单支超亲水纳米纤维滤芯的水反洗水量为0.4-0.7m3/(h·支)，单支滤芯气反洗水量为3.0-5.0m3/(h·支)，单支滤芯气反洗水、气压力为1.5-2.2bar。
在一种优选实施例中，单支滤芯的使用寿命不低于2年或反洗次数不低于200次。
在一种优选实施例中，单支滤芯质保期内化学清洗后的运行压差＜0.25MPa；可反洗保安过滤系统的产水量≤65m3/(h·套)。
在一种优选实施例中，单套可反洗保安过滤系统的化学清洗周期不低于15天，运行压差超标时或达到设定运行时间后，可采用气体辅助反洗。
在一种优选实施例中，可反洗保安过滤系统过滤系统出水的SDI15≤4.5。
在一种优选实施例中，紫外线杀菌设备工作时能够稳定测得的紫外线强度范围为9500-12000(μW·s/cm2)。
在一种优选实施例中，紫外线杀菌设备连续工作时间为24-48小时，工作频率为2-5天一次。
在一种优选实施例中，所述紫外杀菌设备与纳滤系统正冲耦合，是紫外杀菌与正冲进水交替运行。所述紫外消毒与纳滤正冲耦合系统，是集合紫外消毒设备与正冲进水设备的系统，并使得紫外杀菌与正冲进水交替运行。
在一种优选实施例中，紫外杀菌设备每运行4-24小时暂停0.5-5分钟，正冲启动；正冲水量为进水量的1-3倍，正冲持续时间为0.5-5分钟。
在一种优选实施例中，紫外杀菌设备每运行5-10小时暂停0.5-5分钟，正冲水量为进水量的1-2倍，每次正冲时间为0.5-5分钟。
在一种优选实施例中，正冲进水为纳滤进水。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
1、微污染地表原水采用常规工艺处理，常规处理工艺，如预臭氧、混凝沉淀、砂滤关键参数优化后，可确保出水SDI15≤5；
2、常规处理后的原水进入纳滤系统前，经由超亲水纳米纤维可反洗保安过滤系统预处理，通过超亲水纳米纤维可反洗滤芯性能优化及其集成的保安过滤系统的运行、化学清洗等参数优化，可确保出水SDI15≤4.5；
3、通过超亲水纳米纤维可反洗保安过滤系统前投加阻垢剂、纳滤膜系统进水处实施紫外-正冲耦合工艺；紫外-正冲耦合工艺不但可避免杀菌剂投加、不影响阻垢剂阻垢效能发挥，还可有效缓解微生物污染、降低纳滤系统运行药耗、延长纳滤系统化学清洗周期、确保纳滤系统出水达到并高于上海市《生活饮用水水质标准》(DB31/T 1091-2018)；
4、与常规杀菌剂缓解纳滤膜微生物污染方式相比，紫外-正冲耦合工艺使得纳滤系统化学清洗周期由2-3月延长至3.5-4.5月，紫外-正冲耦合工艺使得纳滤系统运行(含化学清洗)的药耗下降15％-25％；
5、本发明有效缓解了常规+纳滤系统的微生物污染、延长了纳滤系统化学清洗周期，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，有效降低了纳滤系统运行药耗成本，为常规+纳滤工艺系统稳定运行、水质稳定达标保驾护航。
附图说明
图1为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
本实施例以地表原水进行净化处理为例进行说明，地表原水的为III类水质，处理的具体步骤为：
(1)对地表原水进行预臭氧+混凝沉淀+砂滤常规处理。
预臭氧的浓度为1mg/L，混凝沉淀工艺中混凝剂为聚合硫酸铝，投加量为为25Kg/kt原水，沉淀池型式为斜板沉淀池，砂滤工艺中砂滤池的层托粒径为2mm，砂滤池滤料的粒径为1mm，砂滤池出水SDI15为≤5；
砂滤池出水投加阻垢剂聚丙烯酸，阻垢剂投加量为0.15ppm，投加点位于砂滤池出水口或者超亲水纳米纤维可反洗保安过滤系统进水口；
(2)对常规处理出水进行超亲水纳米纤维可反洗保安过滤系统预处理。
超亲水纳米纤维可反洗保安过滤系统由50支超亲水纳米纤维可反洗滤芯集成，单支超亲水纳米纤维滤芯的设计通量为200LMH，有效孔径为2μm，最大压降为0.12MPa，最大截污压差为0.22MPa，单支滤芯水反洗水量为0.6m3/(h·支)，单支滤芯气反洗水量为5m3/(h·支)，单支滤芯气反洗水、气压力为2bar，单支滤芯的使用寿命不低于2年或反洗次数不低于200次，单支滤芯质保期内化学清洗后的运行压差＜0.25MPa；可反洗保安过滤系统的产水量≤65m3/(h·套)，单套压力罐式微滤过滤系统的化学清洗周期不低于15天，过滤系统的运行压差超标时或达到设定运行时间后可采用气体辅助反洗(增加气洗、反洗等规格参数)，过滤系统出水的SDI15≤4.5；
(3)对可反洗保安过滤系统出水进行紫外-正冲耦合工艺处理。
紫外-正冲耦合工艺由紫外线杀菌设备与纳滤系统正冲耦合而成，设置于纳滤系统进水口，其中紫外线杀菌设备正常工作能够稳定测得的紫外线强度为10000(μW·s/cm2)，紫外线杀菌设备工作时间为24小时，工作频率为2天一次。
所述紫外杀菌设备与纳滤系统正冲耦合，是紫外杀菌与正冲进水交替运行。例如，集合紫外消毒设备与正冲进水设备的系统，并使得紫外杀菌与正冲进水交替运行。紫外杀菌设备每运行6小时暂停1分钟，正冲启动；正冲水量为进水量的1.5倍，正冲持续时间为1分钟，然后紫外杀菌设备工作，如此交替进行。
(4)对紫外-正冲耦合工艺出水进行纳滤。
对步骤(4)出水，可以达到并高于水按照上海市《生活饮用水水质标准》(DB31/T1091-2018)。
实施例2
本实施例以地表原水进行净化处理为例进行说明，地表原水的为V类水质，处理的具体步骤为：
(1)对地表原水进行预臭氧+混凝沉淀+砂滤常规处理。
预臭氧的浓度为2mg/L，混凝沉淀工艺中混凝剂为聚合硫酸铝，投加量为为30Kg/kt原水，沉淀池型式为斜板沉淀池，砂滤工艺中砂滤池的层托粒径为3mm，砂滤池滤料的粒径为0.8mm，砂滤池出水SDI15为≤5；
砂滤池出水投加阻垢剂聚丙烯酸，阻垢剂投加量为0.25ppm，投加点位于砂滤池出水口或者超亲水纳米纤维可反洗保安过滤系统进水口；
(2)对常规处理出水进行超亲水纳米纤维可反洗保安过滤系统预处理。
超亲水纳米纤维可反洗保安过滤系统由50支超亲水纳米纤维可反洗滤芯集成，单支超亲水纳米纤维滤芯的设计通量为160LMH，有效孔径为3μm，最大压降为0.1MPa，最大截污压差为0.2MPa，单支滤芯水反洗水量为0.4m3/(h·支)，单支滤芯气反洗水量为3m3/(h·支)，单支滤芯气反洗水、气压力为2bar，单支滤芯的使用寿命不低于2年或反洗次数不低于200次，单支滤芯质保期内化学清洗后的运行压差＜0.25MPa；可反洗保安过滤系统的产水量≤65m3/(h·套)，单套压力罐式微滤过滤系统的化学清洗周期不低于15天，过滤系统的运行压差超标时或达到设定运行时间后可采用气体辅助反洗(增加气洗、反洗等规格参数)，过滤系统出水的SDI15≤4.5；
(3)对可反洗保安过滤系统出水进行紫外-正冲耦合工艺处理。
紫外-正冲耦合工艺由紫外线杀菌设备与纳滤系统正冲耦合而成，设置于纳滤系统进水口，其中紫外线杀菌设备正常工作能够稳定测得的紫外线强度为12000(μW·s/cm2)，紫外线杀菌设备工作时间为36小时，工作频率为3天一次。
所述紫外杀菌设备与纳滤系统正冲耦合，是紫外杀菌与正冲进水交替运行。例如，集合紫外消毒设备与正冲进水设备的系统，并使得紫外杀菌与正冲进水交替运行。紫外杀菌设备每运行9小时暂停5分钟，正冲启动；正冲水量为进水量的3倍，正冲持续时间为1分钟。
(4)对紫外-正冲耦合工艺出水进行纳滤。
对步骤(4)出水，可以达到并高于水按照上海市《生活饮用水水质标准》(DB31/T1091-2018)。
实施例3
本实施例以地表原水进行净化处理为例进行说明，地表原水的为IV类水质，处理的具体步骤为：
(1)对地表原水进行预臭氧+混凝沉淀+砂滤常规处理。
预臭氧的浓度为2.8mg/L，混凝沉淀工艺中混凝剂为聚合硫酸铝，投加量为为21Kg/kt原水，沉淀池型式为斜板沉淀池，砂滤工艺中砂滤池的层托粒径为4mm，砂滤池滤料的粒径为1.2mm，砂滤池出水SDI15为≤5；
砂滤池出水投加阻垢剂聚丙烯酸，阻垢剂投加量为0.12ppm，投加点位于砂滤池出水口或者超亲水纳米纤维可反洗保安过滤系统进水口；
(2)对常规处理出水进行超亲水纳米纤维可反洗保安过滤系统预处理。
超亲水纳米纤维可反洗保安过滤系统由50支超亲水纳米纤维可反洗滤芯集成，单支超亲水纳米纤维滤芯的设计通量为250LMH，有效孔径为1μm，最大压降为0.1MPa，最大截污压差为0.23MPa，单支滤芯水反洗水量为0.7m3/(h·支)，单支滤芯气反洗水量为5m3/(h·支)，单支滤芯气反洗水、气压力为2bar，单支滤芯的使用寿命不低于2年或反洗次数不低于200次，单支滤芯质保期内化学清洗后的运行压差＜0.25MPa；可反洗保安过滤系统的产水量≤65m3/(h·套)，单套压力罐式微滤过滤系统的化学清洗周期不低于15天，过滤系统的运行压差超标时或达到设定运行时间后可采用气体辅助反洗(增加气洗、反洗等规格参数)，过滤系统出水的SDI15≤4.5；
(3)对可反洗保安过滤系统出水进行紫外-正冲耦合工艺处理。
紫外-正冲耦合工艺由紫外线杀菌设备与纳滤系统正冲耦合而成，设置于纳滤系统进水口，其中紫外线杀菌设备正常工作能够稳定测得的紫外线强度为11000(μW·s/cm2)，紫外线杀菌设备工作时间为48小时，工作频率为5天一次；纳滤系统进水正冲的频率为6小时一次。
所述紫外杀菌设备与纳滤系统正冲耦合，是紫外杀菌与正冲进水交替运行。例如，集合紫外消毒设备与正冲进水设备的系统，并使得紫外杀菌与正冲进水交替运行。紫外杀菌设备每运行6小时暂停3分钟，正冲启动，正冲水量为进水量的2倍，每次正冲时间为30s。
(4)对紫外-正冲耦合工艺出水进行纳滤。
对步骤(4)出水，可以达到并高于水按照上海市《生活饮用水水质标准》(DB31/T1091-2018)。
表1，本申请实施例处理后饮用水中微生物与抗生素含量结果
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
| 出水微生物含量(CFU/ml) | 200 | 531 | 230 |
| 出水抗生素(异噻唑啉酮)含量 | 无 | 无 | 无 |
本发明可以有效缓解纳滤系统运行过程中的微生物污染、避免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，确保常规+纳滤工程系统稳定运行。与常规杀菌剂缓解纳滤膜微生物污染方式相比，本发明紫外-正冲耦合工艺使得纳滤系统化学清洗周期由2-3月延长至3.5-4.5月，紫外-正冲耦合工艺使得纳滤系统运行(含化学清洗)的药耗下降15％-25％。
因此，本申请方法与装置，可以用于缓解常规+纳滤工艺系统运行过程中的微生物污染。与投加常规杀菌剂以缓解纳滤膜微生物污染方式相比，本申请紫外-正冲耦合工艺不但可避免杀菌剂投加、不影响阻垢剂阻垢效能发挥，还可有效缓解微生物污染、降低纳滤系统运行药耗、延长纳滤系统化学清洗周期，，有效降低了纳滤系统运行药耗成本，为常规+纳滤工艺系统稳定运行、水质稳定达标保驾护航。
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)
1.一种紫外-正冲耦合水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：。
对原水进行第一预处理；
可反洗保安过滤系统进行第二预处理；
可反洗保安过滤系统的出水经进行紫外消毒和纳滤处理，其中紫外消毒和纳滤处理由紫外杀菌设备与纳滤系统正冲耦合而成，紫外杀菌设备位于纳滤系统进水口；
进行纳滤。
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。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一预处理包括臭氧处理、混凝沉淀预处理、砂滤中的任意一种或几种；其中，臭氧的浓度为0.8-3.0mg/L；混凝剂为聚合硫酸铝，投加量为20-30Kg/kt原水；砂滤滤料的粒径为0.8-1.2mm，砂滤出水SDI15≤5，砂滤在砂滤池中进行，砂滤池的层托粒径为2-4mm。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在进入可反洗保安过滤系统之前设有除垢剂添加点，所述阻垢剂投加量为0.10-0.28ppm；阻垢剂类别为有机阻垢剂、无机阻垢剂、或二者的结合，并优选为无磷有机阻垢剂、微磷无机阻垢剂、或二者的结合；更优选地，所述无磷有机阻垢剂的可以是聚丙烯酸、或有效成分为聚丙烯酸的物质，所述微磷无机阻垢剂为磷酸盐和硅酸盐。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，可反洗保安过滤系统的过滤介质包括、或组成为超亲水纳米纤维；单支超亲水纳米纤维可反洗滤芯的设计通量为150-250LMH，有效孔径为1-3μm，最大压降0.08-0.12MPa，最大截污压差0.20-0.25MPa；单支超亲水纳米纤维滤芯的水反洗水量为0.4-0.7m3/(h·支)，单支滤芯气反洗水量为3.0-5.0m3/(h·支)，单支滤芯气反洗水、气压力为1.5-2.2bar。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，可反洗保安过滤系统过滤系统出水的SDI15≤4.5。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述紫外杀菌设备与纳滤系统正冲耦合，是紫外杀菌与正冲进水交替运行；优选地：紫外线杀菌设备工作时能够稳定测得的紫外线强度范围为9500-12000μW·s/cm2，紫外线杀菌设备工作时间为24-48小时，工作频率为2-5天一次，紫外杀菌设备每运行4-24小时暂停0.5-5分钟，正冲启动；正冲水量为进水量的1-3倍，正冲持续时间为0.5-5分钟。
8.一种紫外-正冲耦合水处理装置，其特征在于，包括：原水预处理设备、原水预处理设备下游的反洗保安过滤系统、以及反洗保安过滤系统下游的纳滤系统；其中，在纳滤系统入水口，设有紫外消毒与纳滤正冲耦合系统。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述原水预处理设备包括臭氧发生器或臭氧处理设备、用于混凝沉淀的沉淀池、砂滤池中的一种或几种；其中，沉淀池型式为斜板沉淀池，砂滤池的层托粒径为2-4mm，砂滤滤料的粒径为0.8-1.2mm，砂滤出水SDI15≤5。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，可反洗保安过滤系统的过滤介质包括、或组成为超亲水纳米纤维，单支超亲水纳米纤维可反洗滤芯的设计通量为150-250LMH，有效孔径为1-3μm，最大压降0.08-0.12MPa，最大截污压差0.20-0.25MPa；单支超亲水纳米纤维滤芯的水反洗水量为0.4-0.7m3/(h·支)，单支滤芯气反洗水量为3.0-5.0m3/(h·支)，单支滤芯气反洗水、气压力为1.5-2.2bar。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210922233.1A CN115259497A (zh) | 2022-08-02 | 2022-08-02 | 一种紫外-正冲耦合水处理方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210922233.1A CN115259497A (zh) | 2022-08-02 | 2022-08-02 | 一种紫外-正冲耦合水处理方法及装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115259497A true CN115259497A (zh) | 2022-11-01 |
Family
ID=83747128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210922233.1A Pending CN115259497A (zh) | 2022-08-02 | 2022-08-02 | 一种紫外-正冲耦合水处理方法及装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115259497A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113087083A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-07-09 | 上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司 | 一种新型轻质碳化硅陶瓷可反洗精密过滤装置和方法 |
| CN113144715A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-07-23 | 上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司 | 一种新型功能纳米纤维可反洗精密滤芯过滤装置和方法 |
| CN113648833A (zh) * | 2021-09-15 | 2021-11-16 | 上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司 | 一种新型低压高回收率纳滤系统及方法 |
| CN218371997U (zh) * | 2022-08-02 | 2023-01-24 | 上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司 | 一种紫外-正冲耦合水处理装置 |
-
2022
- 2022-08-02 CN CN202210922233.1A patent/CN115259497A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113087083A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-07-09 | 上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司 | 一种新型轻质碳化硅陶瓷可反洗精密过滤装置和方法 |
| CN113144715A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-07-23 | 上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司 | 一种新型功能纳米纤维可反洗精密滤芯过滤装置和方法 |
| CN113648833A (zh) * | 2021-09-15 | 2021-11-16 | 上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司 | 一种新型低压高回收率纳滤系统及方法 |
| CN218371997U (zh) * | 2022-08-02 | 2023-01-24 | 上海城市水资源开发利用国家工程中心有限公司 | 一种紫外-正冲耦合水处理装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8999170B2 (en) | Peak flow management in wastewater treatment using direct membrane filtration | |
| De Koning et al. | Characterisation and assessment of water treatment technologies for reuse | |
| CN101462801B (zh) | 一种钢铁综合污水回用水双膜法除盐的系统及工艺 | |
| CN109455849A (zh) | 基于膜污染控制的双膜法中水深度处理改进工艺及装置 | |
| CN101585649B (zh) | 污水污泥滤液净化处理系统及处理方法 | |
| CN101723551B (zh) | 焦化废水回用处理方法 | |
| Illueca-Muñoz et al. | Study of different alternatives of tertiary treatments for wastewater reclamation to optimize the water quality for irrigation reuse | |
| CN101781048B (zh) | 一种低氨氮废水的处理与回收方法 | |
| CN218371997U (zh) | 一种紫外-正冲耦合水处理装置 | |
| CN102757151A (zh) | 磁分离净化-浅层介质过滤联合工艺生产再生水的方法 | |
| IE20140128A1 (en) | Rainwater purification system | |
| JPH05329477A (ja) | 膜分離方法 | |
| WO2011136043A1 (ja) | 廃水処理装置および廃水処理方法 | |
| Nikoonahad et al. | Evaluation of a novel integrated membrane biological aerated filter for water reclamation: A practical experience | |
| CN115259497A (zh) | 一种紫外-正冲耦合水处理方法及装置 | |
| CN109205943A (zh) | 一种制药废水的处理方法 | |
| JPH11239789A (ja) | 高度水処理方法 | |
| Sethi et al. | Microfiltration of primary effluent for clarification and microbial removal | |
| CN112939368A (zh) | 一种除盐率高的循环水排污水处理和回用方法 | |
| CN105753262A (zh) | 一种污水处理工艺 | |
| Nave et al. | Introductory chapter: Osmotically driven membrane processes | |
| Paranjape et al. | PRETREATMENT TECHNOLOGY FOR REVERSE OSMOSIS MEMBRANE USED IN WASTEWATER RECLAMATION APPLICATION–PAST, PRESENT AND FUTURE–A LITERATURE REVIEW | |
| JPH05192659A (ja) | 下水の高度処理方法 | |
| CN218089142U (zh) | 两级净水装置 | |
| CN209853851U (zh) | 高cod高盐的污水处理末端出水膜分离回用系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |