[发明专利]生物强化硅藻土动态膜超滤支撑分离工艺净化原水的方法

摘要

本发明涉及一种生物强化硅藻土动态膜超滤支撑分离工艺净化原水的方法。将一定量精度较高、粒径较小（250目以上）的硅藻土投加到生物强化硅藻土-超滤膜池（生物强化膜箱）中，使生物强化膜箱中悬浮浓度达到6-8g/L；生物强化硅藻土-超滤净化技术采用浸没式组件，负压抽吸运行方式，设计水力停留时间为2h，设计通量为10～20L/m2.h。根据混合液浓度每日定量投加硅藻土、排出混合液并定期进行反洗。采用生物强化硅藻土动态膜超滤支撑分离工艺净化原水，出水通量大，工作周期长、出水浊度、耗氧量以及氨氮均可达到国家《生活饮用水卫生标准》GB5749-2006中的限值要求。

主权项

一种生物强化硅藻土动态膜超滤支撑分离工艺净化原水的方法，其特征在于采用生物强化硅藻土动态膜超滤支撑分离系统对原水进行处理，所述生物强化硅藻土动态膜超滤支撑分离系统包括进水箱(1)、生物强化膜箱(2)、超滤膜组件(3)、回流水箱(4)、清水箱(5)、原水增压泵(6)、进水流量计(7)、鼓风机(9)、空气流量计(10)、真空压力表(17)、抽吸泵(18)、出水流量计(20)和反洗流量计(26)，其中：原水增压泵(6)、进水流量计(7)、进水流量调节闸阀(8)依次通过管道连接，进水流量调节闸阀(8)连接进水箱(1)顶部的进水口，进水箱(1)上部设有溢流口，所述溢流口通过管道实现原水溢流；进水箱(1)中下部一侧通过管道连接1#连通水槽(30)，生物强化膜箱(2)位于1#连通水槽(30)和2#连通水槽(31)之间， 生物强化膜箱(2)内设有超滤膜组件(3)，生物强化膜箱(2)与回流水箱(4)之间构成循环回路，即1#连通水槽(30)底部通过管道连接回流水箱(4)，回流水箱(4)底部一侧依次通过2#调节阀(15)、混合液回流泵(14)、混合液回流止回阀(13)、混合液回流1#调节阀(12)和管道连接生物强化膜箱(2)；2#连通水槽(31)底部通过管道连接回流水箱(4)，生物强化膜箱(2)顶部依次通过出水气动阀(29)、出水流量1#调节阀(16)、真空压力表(17)、抽吸泵(18)、出水止回阀(19)、出水流量计(20)、出水流量2#调节闸阀(21)、出水流量4#调节闸阀(34)和管道连接清水箱(5)上部一侧；清水箱(5)上部一侧依次通过反冲洗1#调节闸阀(23)、反洗水泵(24)、反冲洗2#调节闸阀(25)、反洗流量计(26)、反洗气动阀(27)连接生物强化膜箱(2)顶部进水管；生物强化膜箱(2)通过管道鼓风机气动阀(11)、空气流量计(10)连接鼓风机(9)；生物强化膜箱(2)内设有悬浮硅藻土；具体步骤如下：（1）开启原水增压泵(6)、并调节进水流量调节闸阀(8)的开度，控制进水流量计(7)为500L/h，将容积为1000L的生物强化膜箱(2)注满经过物理沉淀的原水；开启混合液回流1#调节阀(12)、混合液回流2#调节阀(15)达到最大开度，开启混合液回流泵(14)，使原水在生物强化膜箱(2)与回流水箱(4)的循环回路中不断循环；开启鼓风机气动阀(11)和鼓风机(9)，调节空气流量调节闸阀(32)的开度，控制空气流量计(10)为10m3/h，检查超滤膜组件(3)曝气空气量是否在要求范围内、以及是否为均匀曝气；若发现曝气空气量异常、且有明显的曝气不均一时，需检查安装情况，检查鼓风机以及调整曝气；当曝气量下降或停止曝气时，绝对不能过滤，否则会造成膜表面堵塞；（2）检查出水流量2#调节闸阀(21)使其处于闭合状态，真空压力表(17)是否指零，开启出水气动阀(29)、出水流量1#调节阀(16)、出水流量3#调节闸阀(22)，开启出水抽吸泵(18)，缓慢调节出水流量2#调节闸阀(21)，使出水流量计(20)缓慢上升到500L/h；当初次启动时，需反复调节出水2#闸阀(21)，开启出水流量3#调节闸阀(22)，将中空纤维膜上残留的封入液以及管路中的空气通过排出生物强化硅藻土动态膜超滤支撑分离系统，此时真空压力表(17)指示‑0.01MPa；电脑控制面板设定间歇过滤运转时间为8min运转，2min暂停，且当过滤暂停时曝气仍然继续，当抽吸时的曝气可以实现有效的膜面清洁；将250目以上的悬浮硅藻土投加到生物强化膜箱(2)中，使生物强化膜箱(2)中悬浮液浓度达到6‑8 g/L；运行后第1‑5d向生物强化膜箱(2)中投加5g的葡萄糖，启动第1天采用100 %出水回流，即关闭出水流量3#调节闸阀(22)、出水流量4#调节闸阀(34)，完全开启出水回流调节闸阀((33))；第2天开始每天必须监测进、出水耗氧量及氨氮值变化，当检测数据开始发生变化，有降低趋势，则适当减小出水回流调节闸阀(33)开度，打开出水流量3#调节闸阀(22)，出水回流比例可以向下调整，逐步引入进水直到回流量减小到0，此过程为5‑10d；（3）当真空压力表(17)负压值上升至0.05MPa即表征周期运行结束，生物强化硅藻土动态膜超滤支撑分离系统进入反冲洗阶段：开启排气气动阀(28)对生物强化硅藻土动态膜超滤支撑分离系统进行排气；之后关闭出水流量3#调节闸阀(22)、出水回流调节闸阀(33)，开启出水流量4#调节闸阀(34)，将清水箱5注满洁净出水；确定反冲洗2#调节闸阀(25)处于关闭状态，开启反洗气动阀(27)、反冲洗1#调节闸阀(23)、反洗水泵(24)，缓慢开启反冲洗2#调节闸阀(25)并调节，使反洗流量在500‑1000L/h之间上下变动；反洗时，中空纤维超滤膜丝受力向外膨胀，膜丝外表面的微孔扩张，从而更彻底洗去可能进入膜孔的杂质，这是一种优化的反向过程；反洗时使用膜产水，反洗压力控制在50～100kPa；反洗流量：1～2 倍的产水量；反洗时间：1～5min。