專利名稱：一種減輕納濾處理飲用水中腐殖酸膜污染的預處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種減輕納濾處理飲用水中腐殖酸膜污染的預處理方法，屬于水處理技術領域。
背景技術：
天然有機物(NOM)存在于天然水源中，主要由腐殖酸構成。腐殖酸具有離子交換、螯合、吸附、凝聚、溶膠等功能，在飲用水源中含量越高，水質衛(wèi)生狀況越差；另外，腐殖酸還是水處理中消毒副產(chǎn)物的主要前驅物質之一，具有致癌作用。因此，對腐殖酸去除的研究一直是國內(nèi)外水處理和環(huán)境工程領域的熱點問題。目前去除腐殖酸的方法主要有活性炭吸附法、光化學催化氧化法、光電化學法、強化混凝、臭氧氧化和膜技術。其中，膜技術被認為是21世紀水處理領域的高新技術，尤其近年隨著膜材料制備技術的發(fā)展，價格逐年下降，膜技術已越來越成為水質凈化處理的發(fā)展方向和必然趨勢。但是，膜技術直接應用于飲用水處理過程，懸浮物質、膠體顆粒和溶解性有機物會在膜表面和膜孔內(nèi)吸附沉淀，造成膜通量在短時間大幅下降，膜污染是制約膜技術應用的關鍵因素。因此，有效減緩膜污染的發(fā)生，可以大幅提高膜的使用壽命。納濾是近些年來興起的一項新型膜分離技術，目前已廣泛應用于飲用水中有機物的去除。研究表明納濾對腐殖酸的去除率可以高達99%以上，但是在實際操作過程中發(fā)現(xiàn)膜通量衰減快。Zazouli等研究了腐殖酸對納濾膜污染的影響，導致納濾膜通量的嚴重衰減和操作壓力的升高；Bellona等指出腐殖酸產(chǎn)生的膜污染會影響納濾膜的截留性能。納濾膜是一種以溶解擴散過程為主的污染截留膜，膜的孔徑范圍在納米級，其對前面的預處理工藝出水的水質有較高 的要求，因此選擇合適的預處理工藝成為納濾給水深度處理技術的棘手問題。混凝作為預處理能有效的減輕膜污染的發(fā)生，混凝對水體中膠體物質和天然有機物，特別是疏水性有機物有很好的去除效果?；炷顬樗|安全處理工藝中最普遍采用的單元技術，投加混凝劑后，會通過吸附和共沉作用，與腐殖酸形成溶解性絡合物，然后相互連接形成不溶解的架橋絡合物，能有效去除腐殖酸并形成絮體。將混凝預處理與納濾相結合處理腐殖酸，可發(fā)揮二者的性能。本發(fā)明將混凝預處理與納濾進行耦合集成，來解決納濾膜的污染問題，為飲用水中腐殖酸的納濾去除提供了一種可行的預處理方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是要提供一種能有效減輕納濾處理飲用水中腐殖酸中膜污染、緩解通量衰減速度的混凝預處理方法。本發(fā)明的主要技術內(nèi)容在于:配置一定濃度的腐殖酸溶液，首先進行混凝預處理裝置，邊攪拌邊加入一定量的混凝劑，調節(jié)pH，混凝出水后進納濾膜處理系統(tǒng)，進行腐殖酸的去除研究。
本發(fā)明所述的腐殖酸溶液濃度為5mg/L 40mg/L。本發(fā)明所述的混凝劑為無機鋁鹽、鐵鹽的一種，用量為0.1OmM 0.50mM。本發(fā)明所述的攪拌強度為50r/min 250r/min,攪拌時間為3min 30min。本發(fā)明所述的pH范圍為5.5 9.5。本發(fā)明所述的無機鋁鹽、鐵鹽為氯化鋁、聚合氯化鋁或硫酸鋁；無機鐵鹽為氯化鐵或硫酸亞鐵。
具體實施例方式下面結合本發(fā)明一種減輕納濾處理飲用水中腐殖酸膜污染的預處理方法，說明本發(fā)明的具體實施方式
。實施例1:配置濃度為10mg/L的腐殖酸溶液，首先投加0.1mM的AlCl3,依次進行250r/min攪拌0.5min, 200r/min攪拌Imin和60r/min攪拌15min,調節(jié)pH為7.50,混凝出水后進納濾膜處理系統(tǒng)，進行腐殖酸的去除研究，運行12小時后，通量衰減為53.1 %。實施例2:配置濃度為10mg/L的腐殖酸溶液，首先投加0.4mM的AlCl3，250r/min攪拌0.5min, 200r/min攪拌Imin和60r/min攪拌15min,調節(jié)pH為7.50,混凝出水后進納濾膜處理系統(tǒng)，進行腐殖酸 的去除研究，運行12小時后，通量衰減為73.9%。實施例3:配置濃度為10mg/L的腐殖酸溶液，首先投加0.1mM的PAC，250r/min攪拌0.5min,200r/min攪拌Imin和60r/min攪拌15min,調節(jié)pH為7.50,混凝出水后進納濾膜處理系統(tǒng)，進行腐殖酸的去除研究，運行12小時后,通量衰減為58.2%。實施例4:配置濃度為10mg/L的腐殖酸溶液，首先投加0.5mM的PAC，250r/min攪拌0.5min，200r/min攪拌Imin和60r/min攪拌15min,調節(jié)pH為7.50,混凝出水后進納濾膜處理系統(tǒng)，進行腐殖酸的去除研究，運行12小時后，通量衰減為75.2%。
權利要求
1.一種減輕納濾處理飲用水中腐殖酸膜污染的預處理方法。其特征在于:配置一定濃度的腐殖酸溶液，首先進行混凝預處理裝置，邊攪拌邊加入一定量的混凝劑，調節(jié)PH，混凝出水后進納濾膜處理系統(tǒng)，進行腐殖酸的去除研究。
2.根據(jù)權利要求1所述的腐殖酸溶液，其特征在于:濃度為5mg/L 40mg/L。
3.根據(jù)權利要求1所述的混凝劑，其特征在于:是無機鋁鹽、鐵鹽的一種，其用量為0.1OmM 0.50mM。
4.根據(jù)權利要求1所述的攪拌，其特征在于:攪拌強度為50r/min 250r/min,攪拌時間為 3min 30min。
5.根據(jù)權利要求1所述的pH，其特征在于:范圍為5.5 9.5。
6.根據(jù)權利要求3所述的無機鋁鹽 、鐵鹽，其特征在于:為氯化鋁、聚合氯化鋁或硫酸鋁；無機鐵鹽為氯化鐵或硫酸亞鐵。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種減輕納濾處理飲用水中腐殖酸膜污染的預處理方法，屬于水處理技術領域。其特點是在用納濾處理飲用水中腐殖酸之前，先進入混凝預處理，可有效緩解膜通量衰減、膜污染問題。該方法以配置一定濃度的腐殖酸溶液，先進行混凝預處理裝置，邊攪拌邊加入一定量的混凝劑，調節(jié)pH，混凝出水后進納濾膜處理系統(tǒng)，進行腐殖酸的去除研究。本發(fā)明有效解決了現(xiàn)有納濾去除腐殖酸的納濾膜污染、通量衰減快等問題。
文檔編號C02F1/44GK103086474SQ20111033319
公開日2013年5月8日 申請日期2011年10月28日 優(yōu)先權日2011年10月28日
發(fā)明者趙長偉, 于洋, 欒兆坤, 王濤, 賈智萍 申請人:中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心