[发明专利]超滤预处理的粉末活性炭预涂膜装置、预处理装置及方法

说明书

一种粉末活性炭预涂膜装置、预处理装置及运行方法；预涂膜装置，包括筒体和布袋，筒体的两端均设置有封头，筒体内设置有布袋；预处理装置，包括预涂膜进水水箱、水泵和粉末活性炭预涂膜装置，预涂膜进水水箱中设置搅拌装置，预涂膜进水水箱的上部设置有进料管和循环回流管，循环回流管通过循环阀连接粉末活性炭预涂膜装置，预涂膜进水水箱的底部通过水泵和输送管连接粉末活性炭预涂膜装置进液口，输出管上设置有出液阀；运行方法，分为涂膜和过滤两部分，涂膜和过滤均使用同一个预涂膜进水水箱。本发明安装灵活、操作简单，缓解UF膜上污染物积累，强化了UF的污染物去除效果，提高了UF运行通量，增强了UF的清洗效果。

技术领域

本发明涉及一种用于超滤预处理的粉末活性炭预涂膜装置以及预处理装置，属于城镇水污染控制与资源化利用技术领域。

背景技术

城镇生活污水组分复杂，其所含污染物以有机污染物为主，同时伴随大量病原微生物，资源化利用之前必须进行处理。超滤(Ultrafiltration，UF)技术应用于处理城镇污水处理厂尾水时，尾水中的微粒、胶体粒子或溶质大分子在UF膜表面及膜孔内沉积、吸附，造成膜孔堵塞，导致产水量下降。此外，尾水中不规则颗粒物不断与UF膜发生碰撞，严重时将损坏UF膜膜丝。在此背景下，构建UF预处理方法，强化城镇污水处理厂尾水中污染物的去除，是维持UF系统运行稳定的重要保障。

粉末活性炭预涂膜(powder activated carbon pre-coated membrane，PACPM)是指选取多孔材质的基膜，过滤PAC悬浊液从而在基膜上形成具有一定厚度的PAC滤饼层。PACPM既能通过PAC的吸附作用去除城镇污水处理厂尾水中的小分子有机物，又能截留较大粒径的颗粒，缓解污染物在UF膜上的富集，但直接在UF膜上进行PAC涂膜容易造成UF膜损伤、反洗难度增大等问题，而如何设计PACPM预处理装置并构建预处理方法，实现污染物的强化去除，维持UF系统的高效稳定运行，是UF技术对城镇生活污水资源化再生处理的关键所在。

因此，急需一种安装灵活、操作简单、能够强化污染物去除、缓解UF膜上污染物积累的PACPM装置。

术语说明：

CEB：化学强化反洗(chemically enhanced backwash)

TMP：跨膜压差(transmembrane pressure)

TOC：总有机碳(total organic carbon)

DOC：溶解性有机碳(dissolved organic carbon)

UF：超滤(ultrafiltration)

SS：悬浮物(suspended solids)

SF：比通量(specific flux)

EX：激发波长(excitation wavelength)

EM：发射波长(emission wavelength)

PAC：粉末活性炭(powder activated carbon，PAC)

PACPM：粉末活性炭预涂膜(powder activated carbon pre-coated membrane，PACPM)

发明内容

针对现有超滤技术存在的不足，本发明提供一种强化污染物去除效果、UF运行稳定通量高、UF清洗效果好的用于超滤预处理的粉末活性炭预涂膜装置，同时提供利用该装置的超滤预处理装置，以及该预处理装置的运行方法。

本发明中的超滤预处理的粉末活性炭预涂膜装置的技术方案如下：