[发明专利]水处理方法和装置

说明书

本公开提供了一种水处理方法，包括，使待处理的水通过大截留分子量纳滤膜，其中，所述大截留分子量纳滤膜包括截留分子量不小于800道尔顿的大截留分子量纳滤膜，以及通过化学氧化法处理通过所述大截留分子量纳滤膜的液体。此外，本公开还提供了一种水处理装置。

技术领域

本公开涉及水处理技术领域，更具体地，涉及一种水处理方法和装置。

背景技术

以“混凝→沉淀→过滤→消毒”为主体工艺单元的饮用水处理常规工艺可以去除原水中的绝大部分颗粒物、浊度和微生物及部分天然有机物(natural organic matter,NOM)等杂质。当原水含有较高浓度的NOM、微量有机物(trace organic compounds,TrOCs)或致嗅/味物质时，常规处理工艺不能满足处理要求，需要在常规处理工艺流程后增加深度处理工艺。

最常应用的深度处理工艺为“臭氧-生物活性炭(O₃-BAC)”工艺。运行良好时，O₃-BAC工艺可以去除约50％的NOM、大部分TrOCs以及绝大部分致嗅/味物质。但O₃-BAC极易受水温波动的影响，当水温低于10℃左右时，其处理效果明显变差。此外，O₃-BAC对部分难化学氧化和生物降解的TrOCs如阿特拉津(atrazine)、磷酸三氯乙酯(TCEP)、碘普胺(iopromide)、安乐神(meprobamate)等的去除率很低。纳滤(nanofiltration,NF)是另一种饮用水深度处理工艺。纳滤的主要截留机理包括空间位阻效应和道南效应。为了有效去除原水中的TrOCs和致嗅/味物质，通常需要使用截留分子量(molecular weight cut-off,MWCO)较小的纳滤膜(200～400道尔顿)。低截留分子量纳滤膜的操作压力较大造成能耗较高，同时得水率较低，造成水资源的浪费。此外，低截留分子量纳滤膜对水中无机离子的截留率过高，不但造成水的化学稳定性下降，还会导致水中必要健康元素如钙和镁的缺失。第三种饮用水深度处理工艺为高级氧化工艺(advanced oxidation processes,AOPs)。高级氧化工艺以产生极强氧化能力的羟基自由基(·OH)为特点，可以氧化几乎所有的有机物。但高级氧化工艺没有选择性，由于水中NOM的浓度(在mg/L量级)比TrOCs和致嗅/味物质的浓度(在μg/L量级或更低)至少高3个数量级，因此为了有效去除TrOCs和致嗅/味物质，需要很高的氧化剂投加量和能耗，从而降低工艺的经济有效性。因此，如何兼顾去除天然有机物、微量有机物和致嗅/味等物质的效果，同时减少资源浪费，是亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本公开提供了一种水处理方法和装置。

本公开的一个方面提供了一种水处理方法，包括使待处理的水通过大截留分子量纳滤膜，其中，所述大截留分子量纳滤膜包括截留分子量不小于800道尔顿的大截留分子量纳滤膜，以及通过化学氧化法处理通过所述大截留分子量纳滤膜的液体。

根据本公开实施例，所述大截留分子量纳滤膜包括以下至少一种，以聚酰胺或聚哌嗪为过滤皮层的复合膜、以聚砜或改性聚砜为膜材质的非对称膜(PVA)、聚乙烯醇膜或者无机材质的大截留分子量纳滤膜。

根据本公开实施例，所述大截留分子量纳滤膜包括磺化聚砜膜。

根据本公开实施例，所述化学氧化包括以强化产生羟基自由基为特征的高级氧化。

根据本公开实施例，所述方法还包括在使待处理的水通过大截留分子量纳滤膜之前进行预处理，所述预处理包括化学预氧化、生物预处理、混凝、沉淀、低压过滤中的一种或多种。

根据本公开实施例，所述方法还包括在通过化学氧化法处理上述通过大截留分子量纳滤膜的液体之后进行后处理，所述后处理包括加入还原剂以去除多余的氧化性物质，和/或，加入消毒剂以进行消毒。