[发明专利]一种磁加载混凝澄清和膜分离组合的废水回用方法

说明书

技术领域

本发明涉及环保技术领域，具体涉及磁加载混凝澄清预处理工艺和膜分离相结合的废水回用方法。

背景技术

水资源短缺与水环境污染是我国当前面临的重大环境问题，将废水深度处理后回用于生产系统或生活杂用，既可以有效地节约和利用宝贵的淡水资源，又可以减少污水或废水的排放量，减轻水环境的污染，具有明显的社会效益、环境效益和经济效益。废水回用通常有三种模式，混凝-沉淀-过滤、混凝-气浮-过滤和膜分离，膜分离后出水水质稳定、过滤效果好，代表了废水回用的未来发展方向。

膜分离过程在常温下进行，无相变，是一种高效的分离净化技术，具有能耗低、设备简单且易操作、效益高的特点，可稳定去除水中悬浮颗粒、病原菌、各种溶解性有机物和无机物等，膜过滤已广泛应用于饮用水净化、污水处理、食品加工、医药等领域，目前膜分离技术应用存在的最大制约因素是膜污染问题，膜污染通常是由于料液中的微粒、胶体粒子或溶质大分子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，使得膜产生透过流量与分离特性减弱的现象。膜污染导致膜过滤通量的下降和膜使用寿命的缩短，从而增加膜的操作和维护费用。

因而，膜污染成为制约膜技术应用和运行的关键，如何有效解决膜污染是膜过滤运行成败的关键。目前控制高压膜污染的方法大体分为三种，一是改变进料的部分物理化学性质；二是改变操作方式；三是对已经污染的膜进行清洗。目前对纳滤和反渗透等高压膜前预处理通常采用活性炭过滤器或离子交换树脂去除水中的大分子有机物或盐类，这种预处理工艺造价较高，同时活性炭过滤器和离子交换树脂需要定期清洗或再生，操作过程较为复杂，运行费用较高。混凝作为水处理中最常用的物化处理工艺，混凝过程能改变颗粒物表面电性，降低悬浮颗粒在膜表面的电性吸附，因而，混凝作为膜分离前预处理能够避免滤饼层紧密附着在膜表面，减少膜滤饼层阻力和浓差极化阻力，提高膜通量。

在传统的混凝沉淀工艺基础上，磁加载混凝澄清是近年来国内外最新开发研究的高效固液分离技术，该工艺是在接触絮凝加速澄清技术基础上，提出的一种应用絮凝形态学理论的新型高效固液分离技术。其原理主要是通过投加适量的比重较大的加载剂(循环回流污泥、石英砂、磁粉等)，使之在混合及絮凝过程中形成致密的具有胶质性能的“凝核”，凝核可以强力吸附卷扫水中的微细颗粒物，在沉降过程中各“凝核”之间相互碰撞凝聚成更大的致密絮团而快速下沉，从而实现高速固液分离，因而缩短了污泥在沉淀池的停留时间，由于大量的加载颗粒的投加增加了颗粒之间的碰撞几率、能够节省药剂的投加量。

磁分离水处理技术具有工艺简单、高效、无二次污染的特点，近年来在提高水处理过程效率和改进工艺方面取得了较大发展。如U.S.Pat.NO6099738的发明专利公开了一种通过对水体预磁化来增强溶解性有机物被混凝剂沉淀去除能力的方法，通过投加混凝剂使得胶体颗粒脱稳，并进而投加磁种和絮凝剂，沉淀分离后，对上清液利用电磁过滤器高效地截流水中残留污染物絮团，并用磁鼓分离器对磁种加以回收，经过处理后循环再利用。

申请号为201010593729.6的发明专利公开了一种磁化—膜过滤装置，其结构由磁化单元、膜过滤单元、进水/循环水泵和配套管路组成，通过内、外套筒的双层结构和循环管路有效保证了对原水的磁化效果，并通过膜过滤单元与永磁体的组合提高了膜过滤的性能和清洗效果。

申请号为201210306371.3的发明专利公开了高梯度磁分离器及控制高压膜表面无机污染的方法，通过多对永磁铁排列组成有效导磁间隙，并在间隙内填充导磁不锈钢毛，能够在钢毛上形成高梯度磁场，并利用高梯度磁场的磁化特定改变高压膜进水中结垢离子形态来控制膜的无机结垢污染。

发明内容

本发明提供了一种磁加载混凝澄清和膜分离组合的废水回用方法，解决了目前膜分离前预处理工艺对水中溶解性污染物去除率低、投资运行成本高的问题。

一种磁加载混凝澄清和膜分离组合的废水回用方法，包括如下步骤：

包括如下步骤：

（1）在反应池内，向废水中投加混凝剂，搅拌混合形成的细小絮体；

（2）步骤（1）中产生细小絮体的废水进入加载混合池与磁分离回收的磁性载体生成致密的具有胶质性能的磁性凝核；

（3）步骤（2）中产生磁性凝核的废水在进入絮凝池后投加高分子絮凝剂，在高分子絮凝剂架桥和网捕作用下磁性凝核吸附卷扫水中的微细颗粒物生成大颗粒磁性絮团；