一種利用浸沒式超濾膜進行凈水廠深度處理的方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于水處理技術領域，設及一種污水深度處理的方法，具體設及一種采用 粉末活性炭吸附與浸沒式超濾膜膜分離相結合的污水深度處理方法。
【背景技術】
[0002] 目前，我國大部分自來水廠仍然采用常規工藝流程，即"加藥混凝沉淀一過 濾--消毒--輸配水"。隨著地表水水質日益惡化W及飲用水水質標準的不斷提高，傳統水 處理工藝已經不能滿足人們對飲用水的要求；此外，常規工藝還缺乏去除有機物的氧化和 吸附技術。對自來水廠而言，因水源持續惡化，導致許多水廠不斷加大液氯的投加量，余氯 殘留也會對人體造成傷害。
[0003] 粉末活性炭具有表面積大、吸附力強等特點。因此，廣泛適用于食品、醫藥、味精化 工等產品的脫色、除雜精制，自來水工藝脫臭和去除微污染。
[0004] 關于粉末活性炭和水分離的技術，常用的有混凝沉淀過濾、微孔過濾、濾布過濾、 填料過濾等一系列傳統工藝。主要投加粉末活性炭吸附污水中污染物，之后投加混凝劑聚 合氯化侶等，捕獲粉末活性炭顆粒，再經過過濾。粉末活性炭與水接觸時間較短，投加濃度 低，形成的粉末活性炭污泥含有大量的聚合氯化侶，不容易回收再生。 陽〇化]傳統的過濾工藝雖然技術成熟，但仍存在很多不足。如：過濾精度不高化1-10微 米），導致對粉末活性炭的截留率較低；容易堵塞，反洗頻率高且反洗水量大，導致運行能 耗大；出水懸浮物含量和濁度較高；對于來水波動較大的情況，系統不耐沖擊造成出水水 質不穩定；用炭量大，成套裝置占地面積較大。
【發明內容】
[0006] 為了解決上述技術問題，本發明提供了一種采用粉末活性炭吸附與浸沒式膜分離 相結合的凈水廠自來水深度處理方法。
[0007] 本發明所采用的技術方案是：一種利用浸沒式超濾膜進行凈水廠深度處理的方 法，其特征在于，包括W下步驟：
[000引步驟1 :投加粉末活性炭；
[0009] 向配炭罐投加10~500mg/L粉末活性炭，采用粉末活性炭射流吸入與水混合，配 置一定的濃度炭漿，再由隔膜計量累打入浸沒式超濾膜分離池中；
[0010] 步驟2:炭水預混合；
[0011] 自來水廠的進水流入炭水預混合池內，與從所述浸沒式超濾膜分離池內回流的炭 漿進行充分均勻混合；
[0012] 步驟3 :活性炭吸附及炭水分離；
[0013] 浸沒式超濾膜分離池內設置有外壓式浸沒式膜和曝氣裝置，污水透過膜絲完成深 度處理；深度處理過程包括產水、靜置、反洗。產水是利用產水累的負壓或虹吸作用抽水，反 洗是通過離屯、累將水與產水過膜的相反方向壓出膜絲；
[0014] 步驟4 :炭漿沉淀濃縮脫水；
[0015] 外排炭漿從炭水預混合池末端設置的排炭管送入濃縮池濃縮，然后由隔膜累送至 壓濾設備壓濾脫水；所述濃縮池上清液和壓濾設備壓濾出水收集用于配制新的炭漿；
[0016] 步驟5 :粉末活性炭的再生。
[0017] 作為優先，步驟1中配置的炭漿濃度為4%左右。
[001引作為優先，步驟2中炭漿回流比為1~1. 5,混合后炭濃度約5~lOOg/l，混合時 間為20~40min。回流比=每小時炭漿回流流量/每小時炭水預混合池進水流量。
[0019] 作為優先，步驟3中曝氣氣量參數為0. 1~0. 3mV (m2水面min)，浸沒式超濾膜分 離池內的粉末活性炭累積濃度高達5~lOOg/L并維持穩定，整個深度處理周期15分鐘左 右；反洗流量為進水流量的1. 5~2倍，反洗累積水量約產水量3~10%，運行真空度1~ 4m水壓。
[0020] 作為優先，步驟4中外排炭漿濃度控制1~3%，濃縮池水力停留時間2~地；經 壓濾設備壓濾脫水后的活性炭含水率為60 %左右。
[0021] 作為優先，步驟5中所述粉末活性炭的再生，其具體實現過程包括W下子步驟：
[0022] 步驟5. 1 :經壓濾設備壓濾脫水后的活性炭送入熱風氣流烘干機，在300°C左右， 含水率降至10 %左右；
[0023] 步驟5. 2 :將烘干后的活性炭經螺旋輸送機送至高溫再生爐中；首先在350°C之內 加熱，使低沸點有機物脫離；然后在大約800°C W內加熱，高沸點有機物在吸附狀態下被分 解、炭化，并W固定炭的形態殘留下來；在700°C~800°C，活性炭經過活化后，吸附活性得 到恢復，接近或超過使用前的指標。
[0024] 本發明方法具有如下的特點和有益效果：
[00巧](1)浸沒式超濾膜分離池內粉末活性炭累積濃度可達5~lOOg/l，大量的粉末活 性炭與來水迅速混合，對于來水沖擊緩沖能力更強，吸附有機物污染物效果更好，活性炭利 用效率提局；
[0026] 似由于粉末活性炭的自粘性，大量的粉末活性炭除了吸附水中小分子及中等分 子有機物，對高分子及懸浮物也有裹挾作用，從而不易污染堵塞超濾膜，不會有傳統工藝堵 塞問題；
[0027] (3)減少了膜的污染，膜的通量相比傳統的膜生物反應器大3倍，相應膜投資成本 是原有30%，水力停留時間Ih,減少了構筑物占地；
[0028] (4)炭漿的排出濃度可高達3%，濃縮池占地少，脫水設施少。粉末活性炭經過烘 干機，高溫爐再生活化后可循環利用，節藥資源，降低運行成本；
[0029] (5)該工藝出水水質穩定，懸浮物少的特點。
[0030] (6)該工藝具有自動化程度高，操作及運行管理簡單，大規模工程化采用模塊化組 件，維護更換便利，大規模工程實施應用簡單。
【附圖說明】
[0031] 圖1 :本發明實施例的工藝流程圖；
【具體實施方式】
[0032] 為了便于本領域普通技術人員理解和實施本發明，下面結合附圖及實施例對本發 明作進一步的詳細描述，應當理解，此處所描述的實施示例僅用于說明和解釋本發明，并不 用于限定本發明。
[0033] 請見圖1，本發明提供的一種利用浸沒式超濾膜進行凈水廠深度處理的方法，包括 W下步驟：
[0034] 步驟1 :投加粉末活性炭；
[0035] 向配炭罐投加10~500mg/L粉末活性炭，采用粉末活性炭射流吸入與水混合，配 置濃度為4%左右的炭漿，再由隔膜計量累打入浸沒式超濾膜分離池中；
[0036] 步驟2 :炭水預混合；
[0037] 自來水廠的進水流入炭水預混合池內，與從所述浸沒式超濾膜分離池內回流的炭 漿進行均勻混合，回流比為1~1. 5,混合后炭濃度約5~lOOg/l，混合時間為20~40min ;
[0038] 步驟3 :活性炭吸附及炭水分離；
[0039] 浸沒式超濾膜分離池內設置有外壓式浸沒式膜和曝氣裝置，污水透過膜絲完成深 度處理過程。曝氣氣量參數為0. 1~〇.3mV(m2水面min),整個過程曝氣滿足炭水混合目的 和膜絲炭層表面更新。運行周期為產水、靜置、反洗，整個周期15分鐘左右，產水是利用產 水累的負壓或虹吸作用抽水，反洗是通過離屯、累將水與產水過膜的相反方向壓出膜絲。反 洗流量為進水流量的1. 5~2倍，反洗累積水量約產水量3~10%，運行真空度1~4m水 壓。在浸沒式超濾膜分離池內的粉末活性炭累積濃度高達5~lOOg/L并維持穩定。 W40] 步驟4 :炭漿沉淀濃縮脫水；
[0041] 炭漿從炭水預混合池末端設置的排炭管送入濃縮池濃縮，外排炭漿濃度控制1~ 3%，濃縮池水力停留時間2~地，濃炭漿經隔膜累送至板框壓濾脫水。濃縮池上清液和壓 濾設備壓濾出水收集用于配制新的炭漿。
[0042] 步驟5 :粉末活性炭的再生；
[0043] 經板框壓濾后，活性炭含水率60%左右，送入熱風氣流烘干機，在300°C左右，含 水率降至10%左右，然后將烘干后的活性炭經螺旋輸送機送至高溫再生爐中。再生爐采用 多段絞龍式上進下，并且采用程序控制升溫速率及翻轉速率，利于有機物的揮發和提供適 當的炭化速率，產生的尾氣不帶出大量的活性炭粉末，使尾氣流量平穩，后期凈化設施高效 運行。在350°C之內，低沸點有機物脫離；在大約800°CW內加熱時，高沸點有機物在吸附狀 態下被分解、炭化，并W固定炭的形態殘留下來；在700°C~800°C，活性炭經過活化后，吸 附活性得到恢復，接近或超過使用前的指標。<