[发明专利]基于前驱体和絮凝剂形态匹配的减缓超滤膜污染的方法

说明书

基于前驱体和絮凝剂形态匹配的减缓超滤膜污染的方法，包括以下步骤：(1)天然水体制备饮用水的过程中，电絮凝‑膜分离前，对即将进行电絮凝‑膜分离的水体进行检测，测得SUVA值和前驱体的浓度值；拟合出相关系数R；(2)采用电絮凝‑超滤协同水处理装置，通入上述水体；(3)根据R调节电流密度和pH值；(4)进行电絮凝‑膜分离处理，启动抽滤泵，经过电絮凝‑膜分离处理的水体进入氯化消毒步骤。本发的方法简单，使用操作过程简便，易于实现；能够减缓膜污染、延展膜使用寿命。

技术领域

本发明属于环境保护技术领域，特别涉及一种基于前驱体和絮凝剂形态匹配的减缓超滤膜污染的方法。

背景技术

饮用水消毒是杀灭水中对人体健康有害的致病微生物，防止通过水媒传播的疾病；消毒并非把水中的微生物全部杀灭，只是消除水中致病微生物的致病隐患；氯化消毒是目前我国饮用水消毒中最常用的方法；然而，在氯化消毒杀灭水中病原微生物的同时，氯与水中天然有机物反应，产生一系列卤代消毒副产物(主要包括三卤甲烷和卤乙酸)，饮用水中卤代物已被证明是致畸、致癌以及致突变性的主要消毒副产物；去除饮用水中卤代消毒副产物的生成具有至关重要的意义。

去除饮用水中卤代消毒副产物主要有以下三种方法：一是去除消毒副产物前驱物，包括强化混凝、颗粒活性炭吸附及膜分离等方法；二是改变消毒工艺参数或消毒方式；三是去除已经产生的消毒副产物，可采用生物、物理和化学等方法将其去除；然而，由于消毒是饮用水处理的最后一个环节，消毒副产物一旦生成就很难去除，因此，去除饮用水中卤代消毒副产物，根本上还是要去除引发卤代消毒副产物生成的前驱物。

电絮凝-超滤是去除卤代消毒副产物前驱体的重要技术方法；近年来人们逐渐形成较为一致的看法，用卤代消毒副产物前驱物去除率表征卤代消毒副产物去除效果是有效、可行的；然而，当原水中天然有机物浓度较低时，即使卤代消毒副产物前驱物去除率满足要求，与电离出的絮凝剂结合度低，水中残留的天然有机物与絮凝剂仍会附着在膜表面，从而增加膜污染，降低膜使用寿命。

发明内容

本发明目的是提供一种基于前驱体和絮凝剂形态匹配的减缓超滤膜污染的方法，通过电絮凝提供具有不同优势形态的絮凝剂，与不同电流密度配比，针对饮用水低浓度卤代消毒副产物前驱物中不同优势形态，实现卤代消毒副产物最大程度去除，并减缓膜污染、延展膜使用寿命。

本发明的方法包括以下步骤：

1、天然水体制备饮用水的过程中，包括电絮凝-膜分离步骤和氯化消毒步骤；其中进行电絮凝-膜分离前，先对即将进行电絮凝-膜分离的水体进行检测，测得其中芳香碳含量的表征参数SUVA值，并测得其中卤代消毒副产物前驱体的浓度值；根据SUVA值和卤代消毒副产物前驱物的浓度值，拟合出两者的相关系数R值；

2、采用电絮凝-超滤协同水处理装置，该装置的阴极和阳极的材质为铝，通过进水口向该装置通入即将进行电絮凝-膜分离的水体；

3、通过电源向电絮凝-超滤协同水处理装置的阴极和阳极通电；根据测得的R值，调节电絮凝-超滤协同水处理装置内阴极和阳极之间的电流密度，同时调节即将进行电絮凝-膜分离的水体的pH值；当R<0时，调节pH值至5.0≤pH值<5.5，电流密度5≤I<10A/m²；当0≤R<0.70时，调节pH值至5.5≤pH值<6.5，电流密度10≤I<30A/m²；当R≥0.7时，调节pH值至6.5≤pH值≤7.5，电流密度30≤I≤50A/m²；

4、pH值和在电流密度调节完成后，通过电絮凝-超滤协同水处理装置对即将进行电絮凝-膜分离的水体进行电絮凝-膜分离处理，启动抽滤泵进行抽滤以形成膜过滤，经过电絮凝-膜分离处理的水体经抽滤泵排出，进入氯化消毒步骤。