[发明专利]紫外耦合亚铁离子催化过硫酸氢盐控制超滤膜污染的水处理系统及其应用

权利要求书

1.一种紫外耦合亚铁离子催化过硫酸氢盐控制超滤膜污染的水处理系统，其特征在于，包括过硫酸氢盐投加装置(1)、亚铁离子投加装置(2)、原水管道(3)、紫外光发射装置(4)、高级氧化混凝接触池(5)、搅拌装置(6)、沉淀池(7)和超滤膜装置(8)组成；所述过硫酸氢盐投加装置(1)和亚铁离子投加装置(2)的出水口、以及原水管道(3)均与高级氧化池(5)的进水口相连通，高级氧化混凝接触池(5)的出水口与沉淀池(7)的进水口连接，沉淀池(7)的出水口与超滤膜装置(8)的进水口连接，高级氧化混凝接触池(5)内部设有紫外光发射装置(4)和搅拌装置(6)，超滤膜装置(8)内部设有超滤膜(9)。

2.根据权利要求1所述的水处理系统，其特征在于，所述过硫酸氢盐投加装置(1)和亚铁离子投加装置(2)的出水口分别通过原水管道(3)与高级氧化池(5)的出水口相连通，或者直接与高级氧化池(5)的进水口相连接。

3.根据权利要求1所述的水处理系统，其特征在于，所述高级氧化池(5)的进水口位于侧壁靠近顶部，出水口位于侧壁靠近底部；所述紫外光发射装置(4)竖向设置于高级氧化池(5)内部，并且能够完全或者部分浸没于池内的液体中；所述搅拌装置(6)设置于高级氧化池(5)的内部底面。

4.根据权利要求1所述的水处理系统，其特征在于，所述沉淀池(7)的进水口位于侧壁靠近底部，出水口位于侧壁靠近顶部。

5.根据权利要求1所述的水处理系统，其特征在于，所述超滤膜(9)将超滤膜装置(8)内部分隔为进水空间和出水空间，超滤膜装置(8)的进水口连通进水空间，出水口连通出水空间，并且在负压抽吸或正压作用下由出水口排出液体。

6.根据权利要求1所述的水处理系统，其特征在于，所述超滤膜(9)为中空纤维膜或平板超滤膜，膜材料选自醋酸纤维素类、醋酸纤维素酯类、聚乙烯类、聚砜类、聚酰胺类或无机陶瓷膜。

7.利用权利要求1-6任一项所述的水处理系统处理水的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)接通紫外光发射装置(4)的电源，预热，使其稳定输出；

2)将过硫酸氢盐和亚铁盐分别在过硫酸氢盐投加装置(1)和亚铁离子投加装置(2)内进行稀释；

3)将原水通入到原水管道(3)，同时将过硫酸氢盐投加装置(1)和亚铁离子投加装置(2)中的过硫酸氢盐溶液和亚铁盐溶液输送到高级氧化混凝接触池(5)内；

4)开动搅拌装置(6)，使其充分接触反应；

5)将经过高级氧化混凝接触池(5)预处理后的水溶液输送到沉淀池(7)内进行静止沉淀，上清液输送至超滤膜装置(8)内进行过滤处理，最后由其出水口排出处理过后的水。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤1)中所述紫外光发射装置(4)发射功率为5～500W，波长范围为100～400nm，预热10min～30min。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤2)中所述亚铁离子选自硫酸亚铁、氯化亚铁中的一种或几种的混合；所述过硫酸氢盐为过一硫酸钠、过一硫酸钾、过一硫酸铵中的一种或几种的混合；步骤3)中投加入原水中的亚铁离子和过硫酸氢盐的摩尔比保持为1:(2～6)，所述亚铁离子投加量为50μM～200μM。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤4)中开动搅拌装置(6)，先以200～400r/min快速搅拌1～2min；然后再以20～60r/min，慢速搅拌30～90min；步骤5)中静止沉淀10～30min。