專利名稱：一種污水及污水和污泥混合液處理方法
技術領域：
本發明涉及一種污水及污水和污泥混合液處理方法，具體地說涉及一種用動態涂層膜過濾污水及污水和污泥混合液的處理方法。
背景技術：
當今，由于全球人口急劇增長，工業展迅速。一方面，人類對水資源的需求以警人的速度擴大；另一方面，日益嚴重的水污染浸食大量可供消費的水資源。據2003年世界水資源大會報告世界上許多國家正面臨水資源危機，水資源危機帶來的生態系統惡化和生物多樣性破壞，也將嚴重威及人類生存。水資源危機既阻礙世界可持續發展，也威脅著世界和平。
為了緩解水資源短缺狀況，迫切需要污水資源化技術，為此，近年來各種新型的高效廢水處理技術應運而生，其中膜法水處理綜合技術引人關注。
膜分離技術在環保中尤其是在水處理的廣泛應用中進展十分迅速，許多發達國家越來越多的應用膜分離技術來處理污水以解決環境污染問題和水資源短缺問題。許多研究人員正在進行以水處理為主的膜材料研究，開發大通量、高表面積的反滲透膜，研究界面縮聚法制備納濾膜活性層的方法，研究從水中分離有機物的高選擇性膜和有機物/有機物分離膜，開發耐酸堿、耐熱、耐壓、耐有機溶劑性能、抗氧化、抗污染性能和易清洗性能的高聚物膜。然而，盡管研究人員進行了大量的工作，膜的污染問題依然嚴重，這一問題在超微濾過濾過程中尤為突出，從而制約了膜技術的推廣應用。另外，膜材料和現有的膜制備技術導致膜的價格昂貴，這也妨礙了膜技術的推廣應用。為此，亟待開發一種制備過程簡單、通量大、抗污染性能好且易清洗再生的綜合膜技術。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在于提供一種污水及污水和污泥混合液處理方法，以解決現有技術中膜污染重、制備過程復雜等缺點。
本發明的目的就是提供一種適應于污水及污水和污泥混合液的處理方法。
該處理方法包含如下步驟A.選取多孔膜管作為載體；B.配制顆粒懸浮液或膠體顆粒溶液；C.以錯流微濾的方式將顆粒沉積于多孔載體上；D.錯流過濾方式處理污水或污水與污泥的混合液；E.隨著過濾的進行，滲透液緩慢下降，當滲透液通量降低幅度較大時對過濾系統進行清洗；F.清洗液為自來水，方法是使自來水高速錯流流過膜管，載體膜管上的顆粒層及其上的污染物即被沖刷掉，重新在載體上涂制顆粒層；G.利用新涂制顆粒膜層再進行污水或污水和污泥混合液的處理。
所述的污水為生活污水、垃圾滲濾液、洗車廢水或各種工業廢水。
所述的步驟A中多孔膜管載體為陶瓷管、碳管、不銹鋼管、醋酸纖維素膜、聚砜膜、聚四氟乙烯膜、聚乙烯、聚酯等聚合物膜或燒結聚氯乙烯管；多孔膜管載體孔經為0.05～100μm。
所述的步驟B中配制顆粒懸浮液或膠體顆粒溶液所用的材料為氧化物、水合氧化物或金屬鹽類TiO2、ZrO2、ZrOCl2.H2O、FeCl3.6H2O 、Fe2O3、Fe(OH)3、MnO2或KMnO4；還可為天然聚合物或礦物質粘土、漂泊土、氟石、斑脫土、石灰、石灰石、硅酸鹽薄片、高嶺土、高嶺石或硅藻土；或者為合成有機聚合物縮多酸、丁二烯和苯乙烯聚合乳膠、糊精、環糊精、聚丙烯酸或聚乙烯醇；或者為卵清蛋白、木質素腐植酸。配制的顆粒懸浮液或膠體顆粒溶液中顆粒濃度為0.01～1g/l。
步驟C中將顆粒沉積于多孔載體上時操作壓力為0.1～0.6Mpa；將顆粒沉積于多孔載體上時涂制時間為5～20min；將顆粒沉積于多孔載體上時錯流速度為0.1～2m/s。
步驟D中處理污水或污水與污泥的混合液時采用錯流方式操作，操作壓力0.02～0.6Mpa，錯流速度0.5～2.0m/s。
步驟F中用自來水清洗時，自來水錯流速度為1～6m/s，清洗時間為1～10min。
本發明的處理方法制備過程簡單、通量大、抗污染性能好且易清洗再生，可廣泛應用于生活污水、垃圾滲濾液、洗車廢水及各種工業廢水的處理。
圖1污水及污水和污泥混合液處理裝置示意圖其中1、自來水池；2、顆粒懸浮液或膠體溶液漕；3、污水或污水與污泥的混合液池；4、離心泵；5、流量計；6、閥門；7、膜組件；8、壓力表具體實施方式
實施例1有城市污水處理廠二級出水，污水中含有懸浮物、膠體物質和溶解性有機物等，其水質特征指標分別為COD120～150mg/L；濁度50～100NTU；pH7～8.將污水引入污水池。首先調制顆粒懸浮液，懸浮顆粒為平均離徑1μm的高嶺土，懸浮顆粒濃度為0.3g/l。使懸浮液錯流流過膜組件，錯流速度0.5m/s，跨膜壓差0.2Mpa，運行10min即可在載體膜管上均勻涂制一層具有分離性能的薄膜。用離心泵將污水送入膜組件，錯流速度為1m/s，跨膜壓差0.2Mpa。經膜組件處理后，出水COD50~60mg/L，濁度0.1NTU。經長時間運行，當濾液通量下降幅度較大時，膜組件需要清洗，方法是使自來水以4~5m/s的速度錯流沖刷膜管，載體上的顆粒涂層及其上截流的污染物被沖刷掉，根據污染程度的不同，清洗時間為1~5min。接下來在載體膜管上按上述方法涂制顆粒膜層，并重新用于處理污水。
實施例2有垃圾滲瀝液，其中含有大量腐殖物、懸浮物、膠體物質和溶解性有機物等，其水質特征指標分別為COD500～800mg/L；SS190g/L；濁度200NTU；pH6.5～6.8。將垃圾滲瀝液引入污水池。調制顆粒懸浮液，懸浮顆粒為平均離徑1μm的硅灰石，懸浮顆粒濃度為0.3g/l。按照實施例1的操作方法和條件在載體膜管上均勻涂制一層具有分離性能的薄膜。用離心泵將垃圾滲瀝液送入膜組件，錯流速度為1m/s，跨膜壓差0.2Mpa。經膜組件處理后，出水COD150~190mg/L，濁度0.1NTU。經長時間運行，當濾液通量下降幅度較大時，膜組件需要清洗，方法是使自來水以4~5m/s的速度錯流沖刷膜管，載體上的顆粒涂層及其上截流的污染物被沖刷掉，根據污染程度的不同，清洗時間為1~5min。接下來在載體膜管上按上述方法涂制顆粒膜層，并重新用于處理污水。
實施例3有生活污水和污泥混合液，其中污泥濃度為4g/l。將污水和污泥混合液引入污水池。調制顆粒懸浮液，懸浮顆粒為平均離徑1μm的硅藻土，懸浮顆粒濃度為0.3g/l。按照實施例1的操作方法和條件在載體膜管上均勻涂制一層具有分離性能的薄膜。用離心泵將生活污水和污泥混合液送入膜組件，錯流速度為2m/s，跨膜壓差0.2Mpa。經膜組件處理后，出水濁度0.1NTU。經長時間運行，當濾液通量下降幅度較大時，膜組件需要清洗，方法是使自來水以5m/s的速度錯流沖刷膜管，載體上的顆粒涂層及其上截流的污染物被沖刷掉，根據污染程度的不同，清洗時間為2~5min。接下來在載體膜管上按上述方法涂制顆粒膜層，并重新用于生活污水和污泥混合液的處理。
權利要求
1.一種污水及污水和污泥混合液處理方法，其特征在于該方法包括如下步驟A.選取多孔膜管作為載體；B.配制顆粒懸浮液或膠體顆粒溶液；C.以錯流微濾的方式將顆粒沉積于多孔載體上；D.錯流過濾方式處理污水或污水與污泥的混合液；E.隨著過濾的進行，滲透液緩慢下降，當滲透液通量降低幅度較大時對過濾系統進行清洗；F.清洗液為自來水，方法是使自來水高速錯流流過膜管，載體膜管上的顆粒層及其上的污染物即被沖刷掉，重新在載體上涂制顆粒層；G.利用新涂制顆粒膜層再進行污水或污水和污泥混合液的處理。
2.根據權利要求1所述的污水及污水和污泥混合液處理方法，其特征在于所述的污水為生活污水、垃圾滲濾液、洗車廢水或各種工業廢水。
3.根據權利要求1所述的污水及污水和污泥混合液處理方法，其特征在于所述的步驟A中多孔膜管載體為陶瓷管、碳管、不銹鋼管、醋酸纖維素膜、聚砜膜、聚四氟乙烯膜、聚乙烯、聚酯等聚合物膜或燒結聚氯乙烯管；多孔膜管載體孔經為0.05～100μm。
4.根據權利要求1所述的污水及污水和污泥混合液處理方法，其特征在于所述的步驟B中配制顆粒懸浮液或膠體顆粒溶液所用的材料為氧化物、水合氧化物或金屬鹽類TiO2、ZrO2、ZrOCl2.H2O、FeCl3.6H2O、Fe2O3、Fe(OH)3、MnO2或KMnO4；還可為天然聚合物或礦物質粘土、漂泊土、氟石、斑脫土、石灰、石灰石、硅酸鹽薄片、高嶺土、高嶺石或硅藻土；或者為合成有機聚合物縮多酸、丁二烯和苯乙烯聚合乳膠、糊精、環糊精、聚丙烯酸或聚乙烯醇；或者為卵清蛋白、木質素腐植酸。
5.根據權利要求1所述的污水及污水和污泥混合液處理方法，其特征在于所述的步驟B中配制的顆粒懸浮液或膠體顆粒溶液中顆粒濃度為0.01～1g/l。
6.根據權利要求1所述的污水及污水和污泥混合液處理方法，其特征在于步驟C中將顆粒沉積于多孔載體上時操作壓力為0.1～0.6Mpa。
7.根據權利要求1所述的污水及污水和污泥混合液處理方法，其特征在于步驟C中將顆粒沉積于多孔載體上時涂制時間為5～20min。
8.根據權利要求1所述的污水及污水和污泥混合液處理方法，其特征在于步驟C中將顆粒沉積于多孔載體上時錯流速度為0.1～2m/s。
9.根據權利要求1所述的污水及污水和污泥混合液處理方法，其特征在于步驟D中處理污水或污水與污泥的混合液時采用錯流方式操作，操作壓力0.02～0.6Mpa，錯流速度0.5～2.0m/s。
10.根據權利要求1所述的污水及污水和污泥混合液處理方法，其特征在于步驟F中用自來水清洗時，自來水錯流速度為1～6m/s，清洗時間為1～10min。
全文摘要
本發明提供了一種污水及污水和污泥混合液處理方法，首先在多孔載體管上通過錯流微濾的方式涂覆一層非金屬礦產顆粒或膠體顆粒，然后再錯流過濾污水或污水和污泥混合液，滲透液水質可以達到回用水標準，滲透液通量較大且較為穩定。當滲透液通量隨著過濾的進行出現較大幅度下降時，使自來水高速錯流流過膜管，載體膜管上的顆粒層及其上的污染物即刻被沖刷掉，重新涂制顆粒層后即可再進行污水或污水和污泥混合液的處理。本發明的新工藝可用于生活污水、垃圾滲濾液、洗車廢水及各種工業廢水的處理。
文檔編號C02F1/00GK1792824SQ200510110578
公開日2006年6月28日 申請日期2005年11月22日 優先權日2005年11月22日
發明者奚旦立, 李俊, 陳季華, 卓琳云 申請人:東華大學