[发明专利]一种组合式纳滤膜去除地下水污染物的方法

说明书

技术领域

本发明属净化地下水污染物的方法领域，特别是涉及一种组合式纳滤膜去除地下水污染物的方法。

背景技术

我国的地下水污染已经呈现出由点向面演化、由东部向西部扩展、由城市向农村蔓延、由局部向区域扩散的趋势；污染物组分则由无机向有机发展，危害程度日趋严重；地下水污染面积不断扩大，污染程度不断加重。全国近2/3的城市地下水水质已经下降，数以千计的供水井报废。在地下水污染调查评价系统化和专业化仅处于起步阶段的我国，适合于受污染地下水净化的新技术研发尚属薄弱环节，已是当务之急。

地下水中污染物质不仅局限于简单的铁锰的金属污染问题，而是呈现多元复杂化的趋势，许多地区的地下水源有机微污染物质含量大幅度升高。例如，在我国铁锰含量较高的典型地区—黑龙江省巴彦县西集镇进行的生物除铁锰的现场试验，发现通过人工固定化优势菌的氧化作用均能顺利去除铁锰污染物；但铁锰氧化菌为自氧菌，因而高锰酸盐指数处理前后均无明显变化，即地下水中有机物与铁锰离子形成的有机铁锰难以去处，不仅有机物污染物处理效果差，也引起铁锰去除失效。传统的以去除铁锰为主要目标的工艺方法已不能适用于净化当前受污染地下水。

纳滤膜技术有许多适用于地下水净化的特点：纳滤膜装置占地面积小，易于操作管理，非常适用于城镇中小规模水厂的建设及运转；地下水较洁净，浊度、有机物等污染物质含量相对较低，对于预处理要求较高的纳滤而言，经简单的甚至不需预处理就可直接经纳滤处理，与传统的除污染方法相比，纳滤膜净化地下水不涉及投加氧化剂及絮凝剂、曝气等过程，进水压力远低于反渗透，可节省工程投资及运行费用；对微污染有机物的截留作用远远高于超滤、微滤等膜过滤及传统的氧化、过滤吸附等技术，净化过程是“绝对的过滤”，净化效果受原水水质波动影响小；纳滤还可保留水中部分硬度等对人体新陈代谢有益的部分无机盐，在很大程度上保证了水质的“健康性”。将先进的纳滤膜分离技术应用于受污染地下水净化领域，能够克服传统技术的缺陷，是我国城镇供水技术重要发展方向之一。迄今为止，尚无采用组合方式，以纳滤膜为核心技术，可以同时去除地下水中多种污染物质的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种组合式纳滤膜去除地下水污染物的方法，以克服现有技术不能同时去除地下水中多种污染物质的缺点，并能有效控制膜污染，该方法简便易行，成本低，反冲洗周期较长，达到优质饮用水标准，广泛适用于我国城镇供水等方面。

本发明的一种组合式纳滤膜去除地下水污染物的方法，包括下列步骤：

(1)预处理或直接经纳滤处理；

(2)对受污染地下水进行水质分析，测定水质指标包括：铁锰含量、高锰酸钾指数和有机物相对分子量；

(3)采用“分子量测评法”对所得水质数据进行归纳和分析，以确定工艺的具体实施单元和组合方式，即采用步骤(4)或(5)进行处理，如表1和图1所示。

(4)当高锰酸钾指数≥2.0mg·L^-1，同时Fe＜0.2mg·L^-1，且Mn＜0.05mg·L^-1时，判定该地下水属有机污染类型(以中华人民共和国国家标准-饮用净水水质标准CJ94-1999为准)，其铁锰不超标。针对有机污染物的分子量分布特点选择组合方法A或B二者之一，其出水能达到饮用净水水质标准。

(5)当高锰酸钾指数≥2.0mg·L^-1，同时Fe≥0.2mg·L^-1，或Mn≥0.05mg·L^-1时，判定该地下水属有机兼有铁锰污染类型(以中华人民共和国国家标准-饮用净水水质标准CJ94-1999为准)，其铁锰超标。此时针对有机污染物的分子量分布特点选择组合方法C或D二者之一，其出水能达到饮用净水水质标准。

表1“分子量测评法”简表

本发明中，针对不同的地下水污染特征采用不同的具体实施单元和组合方式，能够有效地控制纳滤膜的膜污染现象，产水周期可延长1/5~1/4，其膜组件清洗剂选择和使用顺序也相应不同，如表2所示。