[发明专利]活性炭-膜分离逆流吸附净化反渗透浓水的方法

说明书

技术领域

本发明属于污水处理技术，具体涉及一种去除反渗透装置中浓水的溶解性有机污染物，以达标排放或回用于工业生产用水的处理方法。

背景技术

目前随着生活及工业用水量逐年增加，与当前我国水资源污染严重、污水处理及回用标准日益严格的现状形成了鲜明对比，致使水资源供需矛盾日益突出。在此背景下，污水资源化已成为环境保护与水资源可持续利用的必然选择，双膜法(超滤/微滤+反渗透)在污水处理及再生回用中被广泛采用。反渗透(RO)工艺在获得高质再生水的同时，也产生了约为进水量30％的浓水，该浓水含有高浓度的盐类和难降解有机物，尤其是这些有机物中含有大量污染物，若直接排放可能会造成严重的二次污染。

目前，国内外RO装置产生的浓水，除少部分回流到原水中进行循环利用以外，大部分被直接排放。在海滨地区，一般将RO浓水直接排放到邻近的海域。在内陆地区，RO浓水通常直接排放到城市污水管网、地表水体或用于农业灌溉。从保护环境和保证水资源可持续利用的角度出发，对RO浓水中有害物质的去除非常迫切。

反渗透和纳滤技术尽管能够去除RO浓水中的有机物，但成本太高，经济上不合理；RO浓水的高盐度和难降解有机物，严重影响了活性污泥中微生物的活性，利用生物技术处理则受到很大的限制。目前，对RO浓水进行有效处理的程度依然很低，因此寻找一种能够高效去除目标污染物，且经济、合理的工艺技术迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的是，提供一种利用粉末活性炭-膜分离累积逆流吸附的技术来净化反浓水，使其满足污水排放标准的要求。

以下对本发明的原理以及步骤进行说明。利用活性炭-膜分离累积逆流吸附技术净化反渗透浓水的方法，具有粉末活性炭、中空纤维膜组件以及膜反应器等。采用粉末活性炭累积逆流吸附与中空纤维膜组件组合过滤，对反渗透浓水进行净化，反渗透浓水是指反渗透装置在运行过程中产生的浓排水，其具体处理方法是：

(1)首先以序批方式对反渗透装置运行过程中产生的浓排水进行抽取，加入膜反应器吸附反应20-25min，与膜反应器中累积的粉末活性炭充分混合，吸附浓水中的小分子有机物。

(2)然后将粉末活性炭溶液加入膜反应器中，吸附其中剩余的有机物。粉末活性炭投加量根据反渗透浓水中的有机物含量确定，当反渗透浓水的COD为150±10mg/L时，粉末活性炭投加量的参考值为600mg/L。若处理效果不佳，可适当增加粉末活性炭的投加量。

(3)然后以曝气搅拌、循环回流方式提供一定的紊度，吸附10-15min，使粉末活性炭均匀分散并与反渗透浓水充分混合，粉末活性炭颗粒被中空纤维膜截留在膜反应器中，经中空纤维膜组件排出净水。

粉末活性炭-膜分离累积逆流吸附技术是一种比较经济的RO浓水净化技术。RO浓水中的有机污染物以溶解性的小分子有机物为主，而粉末活性炭(PAC)能够有效吸附小分子有机物。反应器内累积的旧PAC首先吸附RO浓水中的有机物，使其浓度降低；在曝气搅拌和循环回流下，投加的PAC均匀分布在膜反应器中，再次与RO浓水充分混合以吸附小分子有机物；吸附有机物后的PAC，由膜分离单元将其截留在膜反应器中，或者说颗粒被中空纤维微滤膜截留在膜反应器中，从而达到去除RO浓水中有机污染物的目的。

本发明的特点以及有益效果在于：

(1)将PAC累积逆流吸附和膜分离联用，费用低，操作简单方便，自动化程度高，是一种非常实用的RO浓水净化方法。

(2)采用该方法净化反渗透浓水，使之满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》的要求，降低其直接排放对水环境的潜在危害，对维持水生态系统的平衡和可持续发展具有重要意义。

(3)本发明自动化程度高，适用于采用双膜法生产再生水的城镇污水厂、再生水厂、净水厂或工业企业污水处理站，设计规模可以灵活选取，应用前景广阔，环境效益显著。

附图说明

所示附图为本发明实施例的实验装置原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理以及实施方式进行说明。需要说明的是本实施例是叙述性的，而不是限定性的，不以此实施例限定本发明的保护范围。

利用活性炭-膜分离累积逆流吸附技术净化反渗透浓水的方法，具有粉末活性炭(以下简称-PAC)、中空纤维膜组件以及膜反应器等。采用粉末活性炭累积逆流吸附与中空纤维膜组件组合过滤，对反渗透(以下简称RO)浓水进行净化，其具体处理方法是：