[发明专利]一种去除微污染水体中单宁酸的装置及方法

说明书

本发明公开了一种去除微污染水体中单宁酸的装置及方法，装置包括原料液桶、正渗透膜组件和汲取液烧杯，所述原料液桶通过第一蠕动泵与正渗透膜组件相连接，原料液从原料液桶流入正渗透膜组件，并回流至原料液桶；所述汲取液烧杯通过第二蠕动泵与正渗透膜组件相连接，汲取液从汲取液烧杯流入正渗透膜组件，并回流至汲取液烧杯；所述正渗透膜组件的活性层朝向原料液一面，原料液内的单宁酸被截留在正渗透膜组件的原料液一侧。本发明利用正渗透作为核心工艺来去除单宁酸，能量消耗少，设备简单，膜污染较轻，能有效净化水体中单宁酸，对单宁酸具有较高的截留率。

技术领域

本发明涉及一种去除微污染水体中单宁酸的装置及方法，属于水处理技术领域。

背景技术

单宁酸广泛的存在于微污染水体中，作为一种常见可溶的难降解的多酚类污染物，常规工艺无法对其大量的去除，单宁酸不仅仅会对水体的颜色产生一定的影响，还具有一定的毒性，此外，单宁酸和水体中的生物碱和重金属离子会产生反应，能够形成不溶性复合污染物，这些都威胁着市政供水的安全性。常规的反渗透工艺需要大量外力，设备复杂，且不能大量去除微污染水体中单宁酸。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种去除微污染水体中单宁酸的装置及方法，利用正渗透作为核心工艺来去除单宁酸，能量消耗少，设备简单，膜污染较轻，能有效净化水体中单宁酸，对单宁酸具有较高的截留率。

为解决上述技术问题，本发明提供一种去除微污染水体中单宁酸的装置，包括原料液桶、正渗透膜组件和汲取液烧杯，所述原料液桶通过第一蠕动泵与正渗透膜组件相连接，原料液从原料液桶流入正渗透膜组件，并回流至原料液桶；所述汲取液烧杯通过第二蠕动泵与正渗透膜组件相连接，汲取液从汲取液烧杯流入正渗透膜组件，并回流至汲取液烧杯；所述正渗透膜组件的活性层朝向原料液一面，原料液内的单宁酸被截留在正渗透膜组件的原料液一侧。

优选地，所述正渗透膜组件的膜两面采用错流模式，膜面流速通过第一蠕动泵和第二蠕动泵的流速来改变。

优选地，所述原料液桶与正渗透膜组件之间设有用于调节原料液温度的温控器，所述温控器与计算机相连接。

优选地，所述原料液桶内的原料液与电导率仪相连接，所述电导率仪与计算机相连接。

优选地，所述汲取液烧杯放置在电子天平上，所述电子天平与计算机相连接。

本发明还提供一种利用上述的装置去除微污染水体中单宁酸的方法，包括：向原料液桶内加入待测原料液，试验运行稳定后每隔1小时对正渗透膜组件两侧取样进行紫外分光检测，在波长为276nm条件下检测出单宁酸含量，计算得出截留率，将汲取液质量代入公式计算得出膜通量。

优选地，所述膜通量的计算公式为：

其中，J_s为实际膜通量，单位为L·m^-2·h^-1；m_t和m₀分别为汲取液的最终和初始质量，单位是g；t为时间，单位为h；A为有效膜面积，单位为m²，ρ为水密度，为1kg·L^-1。

优选地，所述截留率的计算公式为：

其中，C_g(t)和C_g(0)分别代表t时刻和初始时刻的原料液中单宁酸浓度，单位为mg/L；V_g(t)和V_g(0)分别代表t时刻和初始时刻的原料液的体积，单位L。

优选地，所述原料液温度为20-30℃，浓度为10-40mg/L，pH值为3-7。

优选地，所述汲取液浓度为0.5-2M，所述膜面流速为8-17cm/s。