专利名称：一种污水的深度净化处理方法
技术领域：
本发明涉及污水处理领域，特别是涉及一种污水的深度净化处理方法。
背景技术：
目前，水资源缺乏已经成为困扰人类发展的重大问题之一。为了提高用水效率，世界各国大力推行“节水减排”工作。随着工艺用水要求的不断提高，污水深度净化回用工艺成为实现节水减排目标的捷径。目前，污水一般都是直接或经污水处理厂处理后全部外排。这种做法不仅仅使大量的污水排入自然体系，增大了环境污染，而且所涉及的水资源均为一次资源，无法提高使用效率。采用常规的污水净化处理方法或运行成本昂贵，或很难达到目标水质，无法真正变废为宝。若有针对性地采用合理的处理工艺，则可以实现重复利用，同时解决环境和节水两方面的问题。化工工艺污水或生活污水处理，首先是经过污水处理厂，采用常规的生化、分离、 结合的“老三套”方法处理，设计使处理后的水质指标达到污水外排指标。“老三套”的处理工艺虽能去除污水中的大部分悬浮物、油及可易生化有机污染物，但对于水的回用处理程度还远远不够，处理后的污水只能达到外排标准。循环冷却水排污水，水质相对比较稳定，常规的回用方法之一是进行过滤分离去除大颗粒污染物，然后经过药剂控制重新回到循环冷却水体系，这种方法对装置换热设备及管路存在腐蚀或结垢的隐患，并且单纯的依靠药剂稳定水质，使得药剂费用增加，也使得水体进一步污染。另外也有将循环冷却水排污水经过加碱或絮凝等方法部分脱盐后回用， 这种方法主要的弊端是水的回用率低，无法去除水中的Cl-等具有腐蚀性的低价态离子， 冷却水体现存在腐蚀隐患。污水的深度净化可以显著提高水的利用率，为了保证深度净化工艺平稳高效运行，深度净化处理前要进行预处理，一般是进行更细的分离、氧化以及生化处理。处理工艺方法主要有絮凝沉淀、砂滤、高效纤维过滤、活性炭过滤、多介质过滤、曝气生物过滤、氧化杀菌、接触氧化、电絮凝等。对进行预处理后的水源的深度处理，可选择的工艺一般有药剂法控制水体中腐蚀结垢倾向、电渗析法进行半脱盐、进入离子交换树脂等。但这些方法都存在经济、操作或稳定方面的弊端，而主要的技术关键在于选择一种针对水质更有效、稳定、 简便的处理方法。膜工艺为这种需求提供了最简捷有效的解决方法，主要涉及的工艺单元有超滤、 反渗透、纳滤等。但是化工装置工艺水、循环冷却水排污水以及生活污水存在水质差、水质复杂、菌藻含量高、水质变化大的特点，即使经过污水处理及预处理，仍容易对反渗透系统造成一定的冲击乃至污堵。为了确保系统的稳定运行，在进入膜系统前需要对预处理后的水进行药剂控制，以缓解污染物对系统的影响。执行本工艺路线之前，上述工艺中投加的药剂通常为有针对性的控制水中的无机结垢因子投加无机酸；控制水中有机物污染而投加碱；控制可溶性胶体而投加絮凝剂；在进反渗透或纳滤膜前投加阻垢剂、杀菌剂等。但是，由于污水的水质与新鲜水存在很大差异，其中含有的有机污染物及菌藻比新鲜水要严重的多，采用通常的做法无法有效缓解膜系统的污堵情况，所以无法实现长周期稳定运行，而且给膜系统的化学清洗带来很多难题。另外，由于反渗透及纳滤膜材质有怕氧化性的要求，所以待处理水源在进入上述膜元件前必须确保不具备氧化性因子。为排除这一隐患，工艺中会选择性投加还原剂。目前选用的还原剂一般为NaHS03。反渗透及纳滤膜表面一般均荷负电，这就要求专用于这两种膜元件的杀菌剂须为“非氧化性荷负电型或非离子型”杀菌剂。异噻唑啉酮是一种国内外广泛使用的非氧化性、高效、低毒杀菌剂。由于其非离子性、水溶性、不起泡、广泛的PH值适用性、易降解、环境友好及规模化生产成本低廉等优点在膜工艺中以被广泛的应用。异噻唑啉酮可以作为杀菌剂单剂直接适用于反渗透或纳滤膜系统，或者作为主剂复配成杀菌剂配方应用于膜系统。但是，异噻唑啉酮于NaHSO3相遇会发生化学反应生成沉淀(见《循环冷却水水质及水处理剂标准应用指南》)，这种沉淀物质会直接污堵反渗透或纳滤膜元件， 所以异噻唑啉酮与NaHSO3在同一个膜系统中无法同时使用。由上述描述可以看出，现有技术中，污水及其它水源深度净化过程中，由于污水处理及膜前预处理对水质控制的限制，而使膜系统无法长周期稳定运行，缺乏一种有效、稳定、简便的处理方法。
发明内容
本发明提供一种污水的深度净化处理方法，用以解决现有技术中，在污水及其它水源深度净化过程中，由于污水处理及膜前预处理对水质控制的限制，而使膜系统无法长周期稳定运行的问题。为达上述目的，本发明提供一种污水的深度净化处理方法，所述方法包括以下步骤步骤2 对系统来水进行絮凝处理；步骤3 通过介质过滤工艺进行膜前预处理；步骤4 通过内压式中空纤维超滤膜进行超滤过滤；步骤5 在膜前预处理前或者超滤前投加氧化剂；步骤6 投加还原剂，选用工业级水合胼或硫酸胼作为还原剂；步骤7:投加杀菌剂；步骤8:投加阻垢剂或酸；步骤9 反渗透或纳滤过滤。其中，在步骤2之前，还包括步骤1 投加酸，控制系统来水pH值至7. 0 7. 5 ；其中，步骤2中，通过投加絮凝剂对系统来水进行絮凝处理；所述絮凝剂投加浓度为 2 10mg/L。其中，所述步骤2中，通过加碱除硬、絮凝的方法对系统来水进行絮凝处理。其中，所述步骤4中，通过0. Ιμπι孔径内压式中空纤维超滤膜进行超滤过滤。其中，所述步骤5中，选用的氧化剂有工业级NaClO、强氯精、液氯。其中，所述步骤5中，控制超滤进水余氯值为2 20mg/L。
其中，所述步骤6中，所述还原剂的投加是过量的，投加后检测余氯值须稳定为零。其中，所述步骤7中，选用异噻唑啉酮为反渗透或纳滤膜杀菌剂。投加浓度为2 10mg/Lo其中，所述步骤8中，阻垢剂的投加浓度一般为2 10mg/L。本发明有益效果如下本发明实现了系统的长周期稳定运行，降低了系统对来水水质的要求，从而大大提高了水的利用率。具有低成本、安全、高效运行的特点；系统产水为高质量净化水，可得到广泛应用，具有显著的经济效益和社会效益。
图1为本发明实施例一种污水的深度净化处理方法的流程图；图2为本发明实施1污水的深度净化处理方法的流程图；图3为本发明实施1反渗透系统运行压力情况示意图；图4为本发明实施2污水的深度净化处理方法的流程图；图5为本发明实施2反渗透系统运行压力情况示意图。
具体实施例方式以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。为了克服现有技术中污水及其它水源深度净化过程中，由于污水处理及膜前预处理对水质控制的限制而使膜系统无法长周期稳定运行的问题，本发明提供了一种工艺方案，能够通过投加药剂，对进膜前水质进行有效控制。使用工业胼化合物作为还原剂，通过几种药剂的功效协同配合，并且排除了各种药剂之间的不利相互作用，使得水质适合于反渗透及纳滤膜的深度净化处理要求，对系统的污堵及损伤大大降低，从而使系统长期、稳定运行。本发明技术方案中的来水是针对水源为化工污水、循环冷却水系统排污水、油田采油污水、生活污水等经过污水处理厂处理后的出水，要求水质达到或接近国家污水外排标准。系统污水水质指标要求如表1所示表 权利要求
1.一种污水的深度净化处理方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤 步骤2 对系统来水进行絮凝处理；步骤3 通过介质过滤工艺进行膜前预处理；步骤4 通过内压式中空纤维超滤膜进行超滤过滤；步骤5 在膜前预处理前或者超滤前投加氧化剂；步骤6 投加还原剂，选用工业级水合胼或硫酸胼作为还原剂；步骤7 投加杀菌剂；步骤8:投加阻垢剂或酸；步骤9:反渗透或纳滤过滤。
2.如权利要求1所述的污水的深度净化处理方法，其特征在于，在步骤2之前，还包括步骤1 投加酸，控制系统来水pH值至7. 0 7. 5 ；其中，步骤2中，通过投加絮凝剂对系统来水进行絮凝处理；所述絮凝剂投加浓度为 2 10mg/L。
3.如权利要求1所述的污水的深度净化处理方法，其特征在于，所述步骤2中，通过加碱除硬、絮凝的方法对系统来水进行絮凝处理。
4.如权利要求1所述的污水的深度净化处理方法，其特征在于，所述步骤4中，通过 0. 1 μ m孔径内压式中空纤维超滤膜进行超滤过滤。
5.如权利要求1所述的污水的深度净化处理方法，其特征在于，所述步骤5中，选用的氧化剂有工业级NaClO、强氯精、液氯。
6.如权利要求5所述的污水的深度净化处理方法，其特征在于，所述步骤5中，控制超滤进水余氯值为2 20mg/L。
7.如权利要求1所述的污水的深度净化处理方法，其特征在于，所述步骤6中，所述还原剂的投加是过量的，投加后检测余氯值须稳定为零。
8.如权利要求1所述的污水的深度净化处理方法，其特征在于，所述步骤7中，选用异噻唑啉酮为反渗透或纳滤膜杀菌剂。投加浓度为2 10mg/L。
9.如权利要求1所述的污水的深度净化处理方法，其特征在于，所述步骤8中，阻垢剂的投加浓度一般为2 10mg/L。
全文摘要
本发明公开了一种污水的深度净化处理方法，所述方法包括以下步骤对系统来水进行絮凝处理；通过介质过滤工艺进行膜前预处理；通过内压式中空纤维超滤膜进行超滤过滤；在膜前预处理前或者超滤前投加氧化剂投加还原剂；投加杀菌剂；投加阻垢剂或酸；反渗透或纳滤过滤。本发明实现了系统的长周期稳定运行，降低了系统对来水水质的要求，从而大大提高了水的利用率。具有低成本、安全、高效运行的特点；系统产水为高质量净化水，可得到广泛应用，具有显著的经济效益和社会效益。
文档编号C02F9/04GK102432117SQ20101029644
公开日2012年5月2日 申请日期2010年9月29日 优先权日2010年9月29日
发明者平春霞, 张英雄, 曹宗仑, 邢毅, 邢琳, 马友富 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司北京化工研究院