[发明专利]一种中水回用处理方法及装置

说明书

本发明公开了中水回用技术领域的一种中水回用处理方法及装置，旨在解决现有技术中传统的中水回用处理方法占地面积大、使用成本高、易二次污染，现有的PVDF膜分离方法处理效率低、使用寿命短、光催化效果差的技术问题。所述方法包括如下步骤：利用PVDF复合膜对中水进行净化处理；所述PVDF复合膜由含有TiO₂和g‑C₃N₄的复合改性PVDF制备而成。所述装置包括相互连通的生态石笼坝、生化池和膜反应器，所述膜反应器位于生态石笼坝和生化池的下游位置。

技术领域

本发明涉及一种中水回用处理方法及装置，属于中水回用技术领域。

背景技术

在全球水资源日益短缺的背景下，中水已逐渐被人们视为可重复利用的第二水源，中水回用也成为世界各国的研究重点。目前很多发达国家基本都制定完善了中水回用的相关政策和法规，以更好地促进水资源合理利用。通过长期研究与探索，发达国家在中水回用方面已积累了丰富经验，并取得了可观的经济和环境效益。目前，美国已有362个城市对污水进行了再生利用，污水回用项目多达547个，净化后的再生水被广泛应用于工业冷却、景观灌溉、消防以及地下水回灌等技术领域，其污水回用总量约为3.8531Mm^3.d^-1，其中回用于公共事业用水量为0.1257Mm^3.d^-1，回用于商业用水量为0.0719Mm^3.d^-1，回用于工业用水量为0.4164Mm^3.d^-1，回用于热能电力用水量为0.3785Mm^3.d^-1，回用于采矿用水量为0.0530Mm^3.d^-1，回用于灌溉用水量为2.7176Mm^3.d^-1。地处干旱缺水地区的以色列，在中水回用方面也做出了大量研究和实践，再生水已成为该国重要水资源之一，其所有城市的生活污水经管网收集后全部进行二级以上处理，全国污水处理总量46%的出水直接回用于灌溉，34%回灌地下水，剩余20%排入河道，污水再生利用率高达72%，堪称世界第一。

相比国外，我国中水回用研究起步较晚，公众对于中水的接受程度比较低，对废水进行再生与利用受到管理、资金保障等诸多因素制约。近年来，国家开始大力发展市政污水的再生利用系统，利用再生水来缓解城市日益增长的供水压力，政府出台了一系列促进废水再生与回用的政策，对一些废水再生利用项目和工程提供了积极的财政支持，极大促进了我国在中水回用研究与应用领域的迅速发展，废水的再生利用已经成为我国水系元管理的一项重要策略。

膜分离技术是近20年迅速发展起来的一种新兴的高效分离、提纯、净化技术，是采用高分子膜作介质，以附加能量作推动力。在水处理过程中，它是通过膜表面的微孔截留作用来达到分离浓缩水中污染物的目的，膜分离过程中一般无相变和二次污染，可在常温下连续操作，具有能耗低、设备体积小、操作方便、容易放大等优势。膜分离技术是废水深度处理的一种高效手段，反渗透（RO）、超滤（UF）、微滤（MF）、纳滤（NF）均能有效去除水中臭味、色度、消毒副产物前体及其他有机微生物。但在实际应用过程中，容易产生浓差极化和膜污染等问题，从而增加了膜分离运行的成本和能耗。作为最为典型的膜材料之一，聚偏氟乙烯（PVDF）由于具有优良的耐化学性、耐高温、耐酸碱等优点而倍受青睐，但是PVDF表面能低，在水处理过程中易受到憎水物质的污染，造成分离效率降低和使用寿命缩短。