[发明专利]一种磁化絮凝-膜过滤的运行方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于膜过滤处理技术领域，涉及一种磁化絮凝-膜过滤的运行方法及其装置。

背景技术

膜分离过程在常温下进行，无相变，不产生二次污染，是一种高效节能型分离净化技术，具有能耗低、设备简单且易操作、效益高等特点。膜过滤可直接用于处理市政饮用水、污水、中水回用、食品等多个领域。与常规饮用水处理工艺的滤池相比，它可有效且稳定的除去悬浮微粒、病原菌，各种有机、无机物，且占地面积小、运行效率高，随着材料和应用技术的不断完善和处理成本的下降，其在饮用水处理领域中的作用会日益突出，将成为未来饮用水处理的核心技术。

与其它方法相结合的膜组合工艺(如混凝一膜组合工艺、活性炭-膜工艺)能够强化对有机物的去除，是目前饮用水处理中的技术热点，尤其是混凝与膜过滤组合的工艺形式，许多研究表明，混凝可改变颗粒物表而的电性，降低悬浮颗粒在膜表面的电性吸附，因此滤饼层不会紧密附着在膜表面，减少膜滤饼层阻力和浓差极化阻力，提高膜通量。

膜污染是指处理料液中的微粒、胶体粒子或溶质大分子由于与膜存在物理化学相互作用或机械作用而引起的在膜表面或膜孔内吸附、沉积、造成膜孔变小或堵塞，使膜产生透过流量与分离特性减弱的变化现象。膜污染是制约膜技术应用和运行的关键，如何有效地解决膜污染是膜过滤运行成败的关键。根据描述膜过滤行为的Carmen-Kozeny方程，如下：

α=180(1-f)dp2f3ρs]]>

上式中，α为膜过滤的阻力系数，d_p为颗粒尺寸，p_s为颗粒密度，f为孔隙率，由Carmen-Kozeny方程可知，增加颗粒尺寸d_p可有效降低阻力系数α，提高膜通量改善膜污染。

磁絮凝技术是通过絮凝、吸附、架桥的作用将水中的微小悬浮物或不溶性污染物与粒径极小的磁性颗粒进行极有效率的结合，来增加絮体的体积和密度以改善絮凝效果的一种手段。在常规的絮凝处理上外加磁场可增大絮体的尺寸，提高絮体的沉淀性能。将磁絮凝技术与膜过滤技术相结合，既保留了絮凝-膜过滤组合工艺的特点，并通过施加外部磁场改善了絮体的状态，不但能提高絮凝过程中对原水中污染物的吸附、网捕及卷扫的作用，还可合理的调控絮体的尺寸以达到延缓膜污染提高膜通量的目的。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种在饮用水处理中处理效果优良，絮体的沉降性能好，膜污染缓慢，通量稳定的磁化絮凝-膜过滤的运行方法及装置。

本发明的技术方案概述如下：

本发明包括采用无外壳膜组件的浸没式磁化絮凝-膜过滤装置和有外壳膜组件的外压分离式磁化絮凝-膜过滤装置两种。

浸没式磁化絮凝-膜过滤装置其特征是包括一体絮凝-膜过滤反应单元、搅拌装置、浸没式膜组件、固定式的磁化装置、进水泵、出水泵、絮凝剂投加泵、磁种投加泵、磁絮体回流泵、磁种回收装置、曝气泵、管道静态混合器。还包括进水管路及控制阀门、絮凝剂投加管路及控制阀门、磁种回收管路及控制阀门、磁种投加管路及控制阀门、磁种补充管路及控制阀门、剩余絮体排出管路及控制阀门、曝气管路及控制阀门。