一種滲透膜系統進水預處理系統和工藝的制作方法

本發明屬于三廢治理技術領域，特別是涉及一種滲透膜系統進水預處理系統和工藝。

背景技術：

滲透膜包括反滲透（RO）及正滲透（FO）。反滲透是用足夠的壓力使溶液中的溶劑（一般常指水）通過反滲透膜（一種半透膜）而分離出來，方向與滲透方向相反，可使用大于滲透壓的反滲透法進行分離、提純和濃縮溶液。利用反滲透技術可以有效的去除水中的溶解鹽、膠體，細菌、病毒、細菌內毒素和大部分有機物等雜質。反滲透膜的主要分離對象是溶液中的離子范圍，無需化學品即可有效脫除水中鹽份，系統除鹽率一般為98%以上。正滲透是一種自然現象，它是依靠選擇性滲透膜兩側的滲透壓差為驅動力自發實現水傳遞的膜分離過程。在進入滲透膜系統前，進水必須通過預處理。只有經過適當的預處理，反滲透或正滲透才能有效進行；同時，為使反滲透或正滲透有效進行，滲透膜的保護至關重要。因此，無論何如，針對滲透膜系統進水我們需要研究提供一種有效的預處理系統和工藝。目前市場上廣泛使用的砂濾→活性炭過濾→精密過濾→超濾預處理很難將堵膜因子大幅度去除，比如，此系統無法明顯降低堵膜的鈣、鎂、鐵、錳、硫酸根、碳酸根、磷酸根等離子。而活性炭過濾則容易吸附飽和，其再生繁瑣昂貴。若增加高級氧化法降低有機污染因子，以及離子交換或結晶軟化將產生大量再生廢液及沉淀，也使得系統過于龐大。

技術實現要素：

本發明的目的是提出了一種滲透膜系統進水預處理系統和工藝，系統設計合理，工藝簡單，成本低，而且處理效果好。

本發明解決技術問題所采取的技術方案為：

第一個方面，一種滲透膜系統進水預處理系統，包括非電磁電子阻垢裝置，還包括微催化氧化過濾/吸附系統，所述微催化氧化過濾/吸附系統由過濾/吸附器本體和微催化氧化過濾/吸附介質組成。

所述微催化氧化過濾/吸附介質由高孔隙率硬質介質及其表面與孔內所含有的催化氧化功能層組成。

所述的催化氧化功能層為包括MnOx或FexOy的金屬氧化物。

第二個方面，一種運行第一個方面所述的滲透膜系統進水預處理系統進行預處理的工藝，進入預處理系統的水應當經常規物化處理及生化處理并達標；并依次包括以下步驟：

（1）經常規物化及生化處理的水進入微催化氧化過濾/吸附系統處理，保持活化劑含量在0.1～0.3ppm；所述活化劑為雙氧水、二氧化氯、次氯酸鈉和/或過硫酸鹽；

（2）經微催化氧化過濾/吸附系統處理的水進入非電磁電子阻垢裝置處理。此阻垢裝置采用優化組合脈沖來改變形成的垢形態，使之與膜的結合力大幅度下降，而作為濃縮水排出。此不僅及大地降低堵膜的垢，也同時幫助阻止有機物對膜的堵塞。

發明中所述物化處理包括化學沉淀分離和/或化學氧化還原；所述生化處理包括水解酸化/厭氧處理，好氧處理，及生物濾池處理。

本發明滲透膜系統進水預處理系統包括微催化氧化過濾/吸附系統和非電磁電子阻垢裝置，本系統中的所述微催化氧化過濾/吸附系統由過濾/吸附器本體和微催化氧化過濾/吸附介質組成。所述的過濾/吸附器本體與砂濾罐相類似，區別在于它具有微催化氧化過濾/吸附介質，其由高孔隙率硬質介質及其表面與孔內所含有的催化氧化功能層組成。所述的高孔隙率硬質介質的尺寸在0.1～0.6微米。催化氧化功能層通常選用MnOx、FexOy或其它具有催化功能的金屬氧化物組成。本系統在操作也與砂濾罐相類似，可以很方便的進行反沖洗再生，不同之處為在運行及反沖洗時需加入少量活化劑，系統保持活化劑含量在0.1～0.3ppm，活化劑可以為雙氧水、二氧化氯、次氯酸鈉和/或過硫酸鹽等氧化劑。

在各個行業有不同的物化及生化處理達標指標，并且所含堵膜污染因子也不同，而本發明考慮到各種處理后廢水可能堵膜因子，可以將各種污染因子大幅度降低。有些企業廢水經過處理后也不一定達標，故本發明考慮一般進水的COD為50～150mg/L。本發明的系統通常去除分子量在500～5000的COD，而剩余的小分子量的COD一般堵膜不是很嚴重。

本發明在微量活化劑的作用下，可去除大部分堵膜因子，如，細菌，膠體，二價或以上離子；金屬離子，包括銅、鎳、鋅、鉛、砷、鍶、鐵、錳等，陰離子則包括碳酸根、硫酸根、磷酸根等，同時大幅度降低COD（50%～70%）。大幅度降低膜化學清洗頻率，提高水回收率，延長膜使用壽命。

附圖說明

圖1為本發明一種具體實施方式滲透膜系統進水預處理系統示意圖。

圖2為運用圖1所示滲透膜系統進水預處理系統進行預處理的工藝流程圖。

具體實施方式

實施例1：一種滲透膜系統進水預處理系統。

如圖1所示，它由微催化氧化過濾/吸附系統和非電磁電子阻垢裝置組成。微催化氧化過濾/吸附系統由過濾/吸附器本體和微催化氧化過濾/吸附介質組成；微催化氧化過濾/吸附介質由高孔隙率硬質介質及其表面與孔內所含有的催化氧化功能層組成。其中催化氧化功能層為MnO₂，MnO₂為均勻的層狀，固定于高孔隙率硬質介質的表面與孔隙內。

實施例2：另一種滲透膜系統進水預處理系統。

由微催化氧化過濾/吸附系統和非電磁電子阻垢裝置組成。微催化氧化過濾/吸附系統由過濾/吸附器本體和微催化氧化過濾/吸附介質組成；微催化氧化過濾/吸附介質由高孔隙率硬質介質及其表面與孔內所含有的催化氧化功能層組成。其中催化氧化功能層為Fe₂O₃，Fe₂O₃為均勻的層狀，固定于高孔隙率硬質介質的表面與孔隙內。

實施例3：又一種滲透膜系統進水預處理系統。

由微催化氧化過濾/吸附系統和非電磁電子阻垢裝置組成。微催化氧化過濾/吸附系統由過濾/吸附器本體和微催化氧化過濾/吸附介質組成；微催化氧化過濾/吸附介質由高孔隙率硬質介質及其表面與孔內所含有的催化氧化功能層組成。其中催化氧化功能層為Fe₃O₄，Fe₃O₄為均勻的層狀，固定于高孔隙率硬質介質的表面與孔隙內。

實施例4：一種滲透膜系統進水預處理工藝。

進入滲透膜系統進水預處理系統前，先經常規物化處理及生化處理并達標。預處理工藝依次包括以下步驟：

（1）經常規物化及生化處理的水進入微催化氧化過濾/吸附系統處理。進水COD為120mg/L。微催化氧化過濾/吸附系統如實施例1所述，其中催化氧化功能層為MnO₂。并以雙氧水為活化劑，保持活化劑含量在0.1～0.3ppm。

（2）經微催化氧化過濾/吸附系統處理的水進入非電磁電子阻垢裝置處理。此阻垢裝置采用優化組合脈沖來改變形成的垢形態，使之與膜的結合力大幅度下降，而作為濃縮水排出。此不僅及大地降低堵膜的垢，也同時幫助阻止有機物對膜的堵塞。

經非電磁電子阻垢裝置處理后，降低COD65%。然后進入反滲透膜或正滲透膜。

實施例5：另一種滲透膜系統進水預處理工藝。

進入滲透膜系統進水預處理系統前，先經常規物化處理及生化處理并達標。預處理工藝依次包括以下步驟：

（1）經常規物化及生化處理的水進入微催化氧化過濾/吸附系統處理。進水COD為100mg/L。微催化氧化過濾/吸附系統如實施例2所述，其中催化氧化功能層為Fe₂O₃。并以次氯酸鈉為活化劑，保持次氯酸鈉含量在0.1～0.3ppm。

（2）經微催化氧化過濾/吸附系統處理的水進入非電磁電子阻垢裝置處理。此阻垢裝置采用優化組合脈沖來改變形成的垢形態，使之與膜的結合力大幅度下降，而作為濃縮水排出。此不僅及大地降低堵膜的垢，也同時幫助阻止有機物對膜的堵塞。

經非電磁電子阻垢裝置處理后，降低COD68%。然后進入反滲透膜或正滲透膜。

實施例6：又一種滲透膜系統進水預處理工藝。

進入滲透膜系統進水預處理系統前，先經常規物化處理及生化處理并達標。預處理工藝依次包括以下步驟：

（1）經常規物化及生化處理的水進入微催化氧化過濾/吸附系統處理。進水COD為150mg/L。微催化氧化過濾/吸附系統如實施例3所述，其中催化氧化功能層為Fe₃O₄。并以過硫酸鹽為活化劑，保持過硫酸鹽含量在0.1～0.3ppm。

（2）經微催化氧化過濾/吸附系統處理的水進入非電磁電子阻垢裝置處理。此阻垢裝置采用優化組合脈沖來改變形成的垢形態，使之與膜的結合力大幅度下降，而作為濃縮水排出。此不僅及大地降低堵膜的垢，也同時幫助阻止有機物對膜的堵塞。

經非電磁電子阻垢裝置處理后，降低COD68%。然后進入反滲透膜或正滲透膜。

實施例7：再一種滲透膜系統進水預處理工藝。

進入滲透膜系統進水預處理系統前，先經常規物化處理及生化處理并達標。預處理工藝依次包括以下步驟：

（1）經常規物化及生化處理的水進入微催化氧化過濾/吸附系統處理。進水COD為120mg/L。微催化氧化過濾/吸附系統如實施例1所述，其中催化氧化功能層為MnO₂。并以二氧化氯為活化劑，保持二氧化氯含量在0.1～0.3ppm。

（2）經微催化氧化過濾/吸附系統處理的水進入非電磁電子阻垢裝置處理。此阻垢裝置采用優化組合脈沖來改變形成的垢形態，使之與膜的結合力大幅度下降，而作為濃縮水排出。此不僅及大地降低堵膜的垢，也同時幫助阻止有機物對膜的堵塞。

經非電磁電子阻垢裝置處理后，降低COD70%。然后進入反滲透膜或正滲透膜。