[发明专利]一种处理微污染水的组合工艺及装置

说明书

技术领域

本发明属于水污染控制领域，涉及一种处理微污染水的组合工艺及装置。

背景技术

近年来，城市中未经处理的工业废水和生活污水排入水体，造成水体持续性污染，使得一些饮用水水源成为了微污染水体。这些微污染水体中含有很多种微量的有机污染物，虽其浓度不高，但是多为有毒有害污染物，甚至有致畸、致癌和可疑致癌的作用，对人体健康危害极大；同时水体中的氮磷污染日趋严重，使得湖泊、河流等水体出现了不同程度的富营养化，致使水体中藻类过量繁殖，对水处理产生了多种负面影响。

而且目前常规饮用水处理的目标主要集中在浊度和颗粒物的去除，对有机物的去除率有限，对于小分子量的有机物去除率更低。这种情况下产生了许多饮用水净水器，其主要手段是利用活性炭或活性炭纤维进行吸附。而活性炭对于大于3000和小于1000的有机物的去除效果都不好。

传统的化学药剂法，投加量大，费用高，而且会增加水中氯化物、硫酸盐等的含量，使水质味道变差，对水中的有机物和氨氮的去除率也较低。

传统的生物法，能够去除60%左右的有机物，运行成本低，但是占地面积大，投资高，停留时间长，不易管理。

可见传统单一的方法已无法满足微污染水的处理要求，迫切需要一项去除效率高、投资小的组合工艺来解决水源的微污染问题。

膜过滤技术是颇具竞争力的新型水处理方法，利用具有选择透过性的薄膜，在一定外推动力作用下使溶液中的溶质和溶质，溶质和溶剂分离，达到提纯、浓缩和净化的目的。与传统工艺相比，超滤工艺具有很好的去除浊度和病原微生物的效果，但对氮、磷及有机物的去除率不高，且水中有机物又会造成膜的污染，致使工艺成本增加。因此，超滤技术需要和其它工艺组合来对微污染水进行处理。

电凝聚技术是一种环境友好的水处理技术。电凝聚法进行预处理可以弥补超滤的不足之处，它能有效地去除氮磷及有机物，同时减缓了膜的污染。

目前，以超滤技术为核心的组合工艺在水处理中的研究也越来越多。如混凝-超滤组合工艺已在饮用水处理中得到了广泛应用，但化学混凝剂的大量投加不仅会增加成本，还会造成二次污染；吸附-超滤组合工艺虽然提高了有机物的去除率，但是对水中的氮磷去除效果甚微；生物-超滤组合工艺对有机物也有较高的去除率，但是运行一段时间后，细菌的大量繁殖会使后续膜组件产生微生物污染。可见在实际的应用过程中，膜污染加重的现象依然会出现。此外，也出现了一些电凝聚-超滤相关的水处理专利，如混凝-电凝聚-超滤法处理采油废水装置（申请号：200810012266.2）和基于电化学和超滤的制革废水循环利用装置（申请号：201110044405.1），其处理对象分别为采油和制革废等水，因此在处理过程会投加混凝剂，而若将此类装置应用到微污染水的处理上，则显得过于复杂，增加了不必要的成本投入。

因此在实际工程中，应根据原水水质、出水水质要求和现场条件，确定经济化和环境友好化的组合工艺，尽可能简化装置，充分发挥各单元工艺的优点，达到互补促进的效果。

发明内容

本发明的目的是针对现有微污染水处理技术上存在的不足，将电凝聚法和超滤技术有机的结合在一起，形成一种去除物广、去除率高、操作简便、无二次污染的微污染水处理的组合工艺。

本发明提出的处理微污染水的组合装置，该装置包括原水池1、pH调节池3、搅拌装置4、电凝聚槽5、自动换相脉冲电源7、沉淀池8、中空纤维超滤膜组件9和清水池10，其中：所述电凝聚槽5内设有若干块电极板6，自动换相脉冲电源7输出端口由导线与位于电凝聚槽5中的电极板6相接，pH调节池3入水口通过水泵与原水池1出水口相接，电凝聚槽5入水口通过水泵与pH调节池3出水口相接，电凝聚槽5出水口与沉淀池8入口相接，沉淀池8的出水口通过水泵与中空纤维超滤膜组件9的进水口相接，中空纤维超滤膜组件9的出水口接清水池。

本发明中，所述电极板6平行布置于电凝聚槽5内，电极板6两侧通过卡槽11固定于电凝聚槽5内，相邻的电极板6的间距为5-40mm。

本发明中，所述电凝聚槽5的进水口和出水口均设有阀门。

本发明提出的一种处理微污染水的组合装置采用的工艺，具体步骤如下：

（1）将储存于原水池的水导入pH调节池中，进行pH调节；

（2）将经pH调节后的水由水泵打入电凝聚槽中，开启搅拌装置的同时，打开自动换相脉冲电源，使电流密度稳定在一个值；即根据微污染水质和处理要求的不同控制电流密度为1-10mA/cm2，电解时间为5-60min；