一种渗透膜系统进水预处理系统和工艺的制作方法

本发明属于三废治理技术领域，特别是涉及一种渗透膜系统进水预处理系统和工艺。

背景技术：

渗透膜包括反渗透（RO）及正渗透（FO）。反渗透是用足够的压力使溶液中的溶剂（一般常指水）通过反渗透膜（一种半透膜）而分离出来，方向与渗透方向相反，可使用大于渗透压的反渗透法进行分离、提纯和浓缩溶液。利用反渗透技术可以有效的去除水中的溶解盐、胶体，细菌、病毒、细菌内毒素和大部分有机物等杂质。反渗透膜的主要分离对象是溶液中的离子范围，无需化学品即可有效脱除水中盐份，系统除盐率一般为98%以上。正渗透是一种自然现象，它是依靠选择性渗透膜两侧的渗透压差为驱动力自发实现水传递的膜分离过程。在进入渗透膜系统前，进水必须通过预处理。只有经过适当的预处理，反渗透或正渗透才能有效进行；同时，为使反渗透或正渗透有效进行，渗透膜的保护至关重要。因此，无论何如，针对渗透膜系统进水我们需要研究提供一种有效的预处理系统和工艺。目前市场上广泛使用的砂滤→活性炭过滤→精密过滤→超滤预处理很难将堵膜因子大幅度去除，比如，此系统无法明显降低堵膜的钙、镁、铁、锰、硫酸根、碳酸根、磷酸根等离子。而活性炭过滤则容易吸附饱和，其再生繁琐昂贵。若增加高级氧化法降低有机污染因子，以及离子交换或结晶软化将产生大量再生废液及沉淀，也使得系统过于庞大。

技术实现要素：

本发明的目的是提出了一种渗透膜系统进水预处理系统和工艺，系统设计合理，工艺简单，成本低，而且处理效果好。

本发明解决技术问题所采取的技术方案为：

第一个方面，一种渗透膜系统进水预处理系统，包括非电磁电子阻垢装置，还包括微催化氧化过滤/吸附系统，所述微催化氧化过滤/吸附系统由过滤/吸附器本体和微催化氧化过滤/吸附介质组成。

所述微催化氧化过滤/吸附介质由高孔隙率硬质介质及其表面与孔内所含有的催化氧化功能层组成。

所述的催化氧化功能层为包括MnOx或FexOy的金属氧化物。

第二个方面，一种运行第一个方面所述的渗透膜系统进水预处理系统进行预处理的工艺，进入预处理系统的水应当经常规物化处理及生化处理并达标；并依次包括以下步骤：

（1）经常规物化及生化处理的水进入微催化氧化过滤/吸附系统处理，保持活化剂含量在0.1～0.3ppm；所述活化剂为双氧水、二氧化氯、次氯酸钠和/或过硫酸盐；

（2）经微催化氧化过滤/吸附系统处理的水进入非电磁电子阻垢装置处理。此阻垢装置采用优化组合脉冲来改变形成的垢形态，使之与膜的结合力大幅度下降，而作为浓缩水排出。此不仅及大地降低堵膜的垢，也同时帮助阻止有机物对膜的堵塞。

发明中所述物化处理包括化学沉淀分离和/或化学氧化还原；所述生化处理包括水解酸化/厌氧处理，好氧处理，及生物滤池处理。

本发明渗透膜系统进水预处理系统包括微催化氧化过滤/吸附系统和非电磁电子阻垢装置，本系统中的所述微催化氧化过滤/吸附系统由过滤/吸附器本体和微催化氧化过滤/吸附介质组成。所述的过滤/吸附器本体与砂滤罐相类似，区别在于它具有微催化氧化过滤/吸附介质，其由高孔隙率硬质介质及其表面与孔内所含有的催化氧化功能层组成。所述的高孔隙率硬质介质的尺寸在0.1～0.6微米。催化氧化功能层通常选用MnOx、FexOy或其它具有催化功能的金属氧化物组成。本系统在操作也与砂滤罐相类似，可以很方便的进行反冲洗再生，不同之处为在运行及反冲洗时需加入少量活化剂，系统保持活化剂含量在0.1～0.3ppm，活化剂可以为双氧水、二氧化氯、次氯酸钠和/或过硫酸盐等氧化剂。

在各个行业有不同的物化及生化处理达标指标，并且所含堵膜污染因子也不同，而本发明考虑到各种处理后废水可能堵膜因子，可以将各种污染因子大幅度降低。有些企业废水经过处理后也不一定达标，故本发明考虑一般进水的COD为50～150mg/L。本发明的系统通常去除分子量在500～5000的COD，而剩余的小分子量的COD一般堵膜不是很严重。

本发明在微量活化剂的作用下，可去除大部分堵膜因子，如，细菌，胶体，二价或以上离子；金属离子，包括铜、镍、锌、铅、砷、锶、铁、锰等，阴离子则包括碳酸根、硫酸根、磷酸根等，同时大幅度降低COD（50%～70%）。大幅度降低膜化学清洗频率，提高水回收率，延长膜使用寿命。

附图说明

图1为本发明一种具体实施方式渗透膜系统进水预处理系统示意图。

图2为运用图1所示渗透膜系统进水预处理系统进行预处理的工艺流程图。

具体实施方式

实施例1：一种渗透膜系统进水预处理系统。

如图1所示，它由微催化氧化过滤/吸附系统和非电磁电子阻垢装置组成。微催化氧化过滤/吸附系统由过滤/吸附器本体和微催化氧化过滤/吸附介质组成；微催化氧化过滤/吸附介质由高孔隙率硬质介质及其表面与孔内所含有的催化氧化功能层组成。其中催化氧化功能层为MnO₂，MnO₂为均匀的层状，固定于高孔隙率硬质介质的表面与孔隙内。

实施例2：另一种渗透膜系统进水预处理系统。

由微催化氧化过滤/吸附系统和非电磁电子阻垢装置组成。微催化氧化过滤/吸附系统由过滤/吸附器本体和微催化氧化过滤/吸附介质组成；微催化氧化过滤/吸附介质由高孔隙率硬质介质及其表面与孔内所含有的催化氧化功能层组成。其中催化氧化功能层为Fe₂O₃，Fe₂O₃为均匀的层状，固定于高孔隙率硬质介质的表面与孔隙内。

实施例3：又一种渗透膜系统进水预处理系统。

由微催化氧化过滤/吸附系统和非电磁电子阻垢装置组成。微催化氧化过滤/吸附系统由过滤/吸附器本体和微催化氧化过滤/吸附介质组成；微催化氧化过滤/吸附介质由高孔隙率硬质介质及其表面与孔内所含有的催化氧化功能层组成。其中催化氧化功能层为Fe₃O₄，Fe₃O₄为均匀的层状，固定于高孔隙率硬质介质的表面与孔隙内。

实施例4：一种渗透膜系统进水预处理工艺。

进入渗透膜系统进水预处理系统前，先经常规物化处理及生化处理并达标。预处理工艺依次包括以下步骤：

（1）经常规物化及生化处理的水进入微催化氧化过滤/吸附系统处理。进水COD为120mg/L。微催化氧化过滤/吸附系统如实施例1所述，其中催化氧化功能层为MnO₂。并以双氧水为活化剂，保持活化剂含量在0.1～0.3ppm。

（2）经微催化氧化过滤/吸附系统处理的水进入非电磁电子阻垢装置处理。此阻垢装置采用优化组合脉冲来改变形成的垢形态，使之与膜的结合力大幅度下降，而作为浓缩水排出。此不仅及大地降低堵膜的垢，也同时帮助阻止有机物对膜的堵塞。

经非电磁电子阻垢装置处理后，降低COD65%。然后进入反渗透膜或正渗透膜。

实施例5：另一种渗透膜系统进水预处理工艺。

进入渗透膜系统进水预处理系统前，先经常规物化处理及生化处理并达标。预处理工艺依次包括以下步骤：

（1）经常规物化及生化处理的水进入微催化氧化过滤/吸附系统处理。进水COD为100mg/L。微催化氧化过滤/吸附系统如实施例2所述，其中催化氧化功能层为Fe₂O₃。并以次氯酸钠为活化剂，保持次氯酸钠含量在0.1～0.3ppm。

（2）经微催化氧化过滤/吸附系统处理的水进入非电磁电子阻垢装置处理。此阻垢装置采用优化组合脉冲来改变形成的垢形态，使之与膜的结合力大幅度下降，而作为浓缩水排出。此不仅及大地降低堵膜的垢，也同时帮助阻止有机物对膜的堵塞。

经非电磁电子阻垢装置处理后，降低COD68%。然后进入反渗透膜或正渗透膜。

实施例6：又一种渗透膜系统进水预处理工艺。

进入渗透膜系统进水预处理系统前，先经常规物化处理及生化处理并达标。预处理工艺依次包括以下步骤：

（1）经常规物化及生化处理的水进入微催化氧化过滤/吸附系统处理。进水COD为150mg/L。微催化氧化过滤/吸附系统如实施例3所述，其中催化氧化功能层为Fe₃O₄。并以过硫酸盐为活化剂，保持过硫酸盐含量在0.1～0.3ppm。

（2）经微催化氧化过滤/吸附系统处理的水进入非电磁电子阻垢装置处理。此阻垢装置采用优化组合脉冲来改变形成的垢形态，使之与膜的结合力大幅度下降，而作为浓缩水排出。此不仅及大地降低堵膜的垢，也同时帮助阻止有机物对膜的堵塞。

经非电磁电子阻垢装置处理后，降低COD68%。然后进入反渗透膜或正渗透膜。

实施例7：再一种渗透膜系统进水预处理工艺。

进入渗透膜系统进水预处理系统前，先经常规物化处理及生化处理并达标。预处理工艺依次包括以下步骤：

（1）经常规物化及生化处理的水进入微催化氧化过滤/吸附系统处理。进水COD为120mg/L。微催化氧化过滤/吸附系统如实施例1所述，其中催化氧化功能层为MnO₂。并以二氧化氯为活化剂，保持二氧化氯含量在0.1～0.3ppm。

（2）经微催化氧化过滤/吸附系统处理的水进入非电磁电子阻垢装置处理。此阻垢装置采用优化组合脉冲来改变形成的垢形态，使之与膜的结合力大幅度下降，而作为浓缩水排出。此不仅及大地降低堵膜的垢，也同时帮助阻止有机物对膜的堵塞。

经非电磁电子阻垢装置处理后，降低COD70%。然后进入反渗透膜或正渗透膜。