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CN110950460A - 一种多重功能预处理与双膜过滤耦合强化处理工艺及方法 - Google Patents

一种多重功能预处理与双膜过滤耦合强化处理工艺及方法 Download PDF

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CN110950460A CN201911314408.5A CN201911314408A CN110950460A CN 110950460 A CN110950460 A CN 110950460A CN 201911314408 A CN201911314408 A CN 201911314408A CN 110950460 A CN110950460 A CN 110950460A
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Abstract

本发明涉及一种多重功能预处理与双膜过滤耦合强化处理工艺及方法,是以提高污水厂尾水出水标准为目标的一项集成创新技术,包括多重功能预处理和双膜处理两部分,具体技术路线为超微漩涡絮凝+脉冲式吸滤+磁改性沸石交换吸附+纳米膜超滤膜(n‑UF)与纳滤膜(NF)的双膜工艺;通过控制超微漩涡絮凝质量和FK复合药剂作用,创造出漩涡流动机制,促进提高絮凝效果和污染物降解能力;采用多元复合纳米材料大通量、低能耗的纳米超滤膜(n‑UF)和纳滤(NF)双膜工艺,根据污水厂尾水中重点降解污染指标及出水要求,有选择的运行各单项技术或组合技术。本发明集絮凝、沉淀、过滤于一体,特别适合于污水厂尾水全指标提标改造项目,该工艺具有占地少、投资和运行费用低等优点。

Description

一种多重功能预处理与双膜过滤耦合强化处理工艺及方法
技术领域
本发明属于污水深度处理及再生利用领域,具体涉及一种多重功能预处理与双膜过滤耦合强化处理工艺及方法,适用于严寒地区以《地表水环境质量标准》(GB 3838-2002)IV类水为出水标准的城镇污水处理厂提标改造项目。
背景技术
我国现行的《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002,对城镇污水厂出水水质设定了三级标准,其中一级标准分为A标准和B标准。随着我国污染问题日益突出,也为了提高河流域水资源承载能力,国家环保部在广泛征求意见,意在提高污水排放标准,目标以《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中IV类要求替代现行的《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一级A标准,作为污水厂出水水质排放标准。根据比较可知,前者在大部分主要污染物指标要严于后者,其中,颇受环保界关注的指标包括化学需氧量(COD)、五日生化需氧量(BOD5)、氨氮(NH3-N)、总磷(以P计)、总氮(湖、库.以N计)、挥发酚、石油类、阴离子表面活性剂以及部分重金属指标,具体差异见表1。
表1一级A出水与地表水IV类标准限值
Figure BDA0002327347770000011
Figure BDA0002327347770000021
这就为我们现有污水处理厂的工艺提出了更高的要求和标准,需要开发基于更高出水标准的污水深度处理工艺,将主要污染物排放标准由原来的污水处理厂一级A(COD≤50mg/L、氨氮≤5mg/L)提升至Ⅳ类地表水标准(COD≤30mg/L、氨氮≤1.5mg/L、总磷≤0.3mg/L)。目前,用于污水处理厂尾水提标处理的常规方法包括物理化学处理法、生物处理法等,具体的物理化学方法又包括混凝沉淀、过滤、吸附法、化学氧化还原法及高级氧化法等;生物处理法又可分为人工湿地深处理技术、生物接触氧化法、曝气生物滤池(BAF)等生物技术。以上常规技术是污水处理厂经常选用的技术,是在一级A标准条件下发展的技术,各工艺均有自己的处理优势和特点,通过多年的运行实践,也表现出种种缺陷和不足,例如,混凝沉淀工艺对溶解性有机物处理效果差、药剂成本高;高级氧化利用率低,会产生有害副产物且能耗大;生物处理方法除磷效果差,出水SS较高;人工湿地占地面积大、出水稳定性差等,目前尚没有一套集成创新工艺,能够实现趋利避害,完全应对《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中IV类24项指标要求,为此,本发明提供一种污水厂尾水多重功能预处理与双膜过滤耦合强化处理工艺及方法,创新开拓思路,旨在解决新标准中主要的重点污染指标达标问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供一种多重功能预处理与双膜过滤耦合强化处理工艺及方法,是以提高污水厂尾水出水标准为目标的一项集成创新技术。
本项目的工艺路线为:
超微漩涡絮凝+脉冲式吸滤+磁改性沸石交换吸附+纳米膜超滤膜(n-UF)与纳滤膜(NF)的双膜工艺。
本发明的技术方案为:
一种多重功能预处理与双膜过滤耦合强化处理工艺,包括多重功能预处理和双膜处理两部分,所述多重功能预处理部分分为超微漩涡絮凝、脉冲式吸滤和磁改性沸石交换吸附,所述双膜处理部分包括纳米超滤膜(n-UF)与纳滤膜(NF);
所述超微漩涡絮凝反应器连接脉冲式吸滤反应器;所述脉冲式吸滤反应器出口连接磁改性沸石交换吸附反应器进口;所述磁改性沸石交换吸附反应器出口连接纳米超滤膜(n-UF)膜主件进口;所述纳米超滤膜(n-UF)膜主件出口连接纳滤膜(NF)进口;
所述超微漩涡絮凝工艺是利用众多微小旋流器,通过控制超微漩涡絮凝质量,使流体形成大量小尺度微漩涡结构场,通过FK复合药剂作用,在反应装置内创造出漩涡流动机制,促进微小颗粒与絮凝剂进行合理有效的碰撞;
所述超微漩涡絮凝的质量强度通过流速梯度(G值)、反应时间(T)和GT值控制。G=20~700s-1,GT=2.0×104~3.2×105,T=2.4~22min;
所述超微漩涡絮凝投加FK复合药剂质量分数配比为:5-10%聚硅酸、10-15%聚磷氯化铝(或8-12%聚磷氯化铁)、1-5%聚乙烯亚胺、5-8%壳聚糖、25%羟基磷灰石;
所述吸滤工艺采用多介质复合滤层,滤层依次由鹅卵石、麦饭石、精制石英砂和无烟煤填充组成,滤料粒径分别为30-180mm、3-5mm、0.5-1.5mm和0.3-0.8mm,滤层总高度H为1.5-2.0m,各种滤料填充高度由粒径尺寸分布决定,鹅卵石、麦饭石、精制石英砂和无烟煤滤料滤层高度依次分别由下式计算:
H1=K1(d1-d1min)/(d1max-d1min)H;
H2=K2(d2-d2min)/(d2max-d2min)H;
H3=K3(d3-d3min)/(d3max-d3min)H;
H4=K4(d4-d4min)/(d4max-d4min)H;
其中:K为调整系数,d为滤料平均粒径,dmin滤料最小粒径,dmax滤料最大粒径,1、2、3、4分别为鹅卵石、麦饭石、精制石英砂和无烟煤,K1、K2、K3、K4分别取5-10%、20-30%、30-50%、20-40%,且
Figure BDA0002327347770000031
所述吸滤工艺在过滤设备末端设置脉冲式吸滤装置,由真空泵、贮水罐、螺旋式吸滤头三部分组成,通过封闭式管道串连为一体,采用脉冲式吸滤,真空度3~12×10-2Mpa;单次吸滤时间3-15s,滤层再生以气水正冲洗方式,气冲强度大约为13~14L/m2·s,冲洗时间3-5min;水冲(漂洗)强度为5~6L/m2·s左右,漂洗时间约4~6min,总的反冲时间约为7~11min;
所述磁改性沸石交换吸附工艺采用磁改性沸石吸附剂,所述磁改性沸石吸附剂是在天然沸石表面负载高密度的磁性分子层,以FeCl3·6H2O为唯一的铁源,控制合成温度450~500℃,以NH3·H2O作为刻蚀剂,55~65%H2O2作为清除剂,含水铝硅凝胶作为稳定剂,钙铝黄长石基鼓风炉渣作为附着剂,以3-氨丙基三乙氧基硅烷使磁粒表面氨基化,合成氨基功能化的Fe3O4改性沸石吸附剂(Fe3O4@AmBpO2p·nH2O)。
所述纳米超滤膜(n-UF)与纳滤膜(NF)双膜工艺,超滤膜采用纳米SiO2改性共混膜,膜丝内径0.9mm,膜丝外径1.5mm,进气压力15~45psi,进水温度0~40℃,运行透膜压差(TMP)30psi,最大反洗压力130psi,pH值耐受范围1.5~13,通量范围GFD=30~60,反洗通量范围GFD=170~250;
所述纳米超滤膜(n-UF)与纳滤膜(NF)双膜工艺,纳滤膜组件采用2+1设计形式,浓水循环至超微漩涡絮凝/吸滤单元,纳滤膜采用4021-SR100聚酰胺纳滤膜,压力140psi,进水温度0~40℃,运行透膜压差(TMP)170psi,pH值耐受范围1.5~13,通量范围3~35m3/d,脱盐率98%。
所述一种多重功能预处理与双膜过滤耦合强化处理工艺方法,可以根据污水厂尾水中重点降解污染指标及出水要求,有选择的运行各单项技术或组合技术,选择依据如表2;
表2重点污染物与匹配工艺单元及运行条件
Figure BDA0002327347770000041
Figure BDA0002327347770000051
本发明的有益效果在于:
1、小尺度旋涡内场强度的均匀性比较好,小尺度旋涡内场的小尺度旋涡的数量越多则平均强度就越大;
2、微漩涡结构场强度越大,则絮凝效率就越高,强度过大又会将絮体剪碎而降低絮凝效果,特别的在FK复合药剂中添加聚硅酸、羟基磷灰石成份,主要作用为维持微漩涡絮体的弹性强度,可以有效抵御涡旋产生的离心惯性力和剪切力。
3、微絮凝过滤絮凝过程利用滤层内部的复杂流态和滤料颗粒,强化絮凝作用,使滤床深处滤料的截污能力得到了一定的发挥,节约投药量,减少污泥量。
4、利用少量絮凝剂与水中污染物颗粒快速混合,形成微小的脱稳颗粒絮凝体直接进入滤池,集絮凝、沉淀、过滤于一体,充分发挥石英砂滤料的纳污能力,特别适合于污水厂尾水絮体小而密实的场合进行除磷降浊,该工艺具有占地少、投资和运行费用低等优点。
4、麦饭石滤料具有较强的吸附水中重金属离子的能力,对细菌有一定的抑制作用。
5、通过改性赋予改性沸石良好去除污染物(如氨氮、磷酸盐)能力,主要依靠离子交换、吸附作用,但同时也有部分生物降解作用。
6、大通量、低能耗的纳米超滤膜(n-UF)系统,加上具有脱盐功能的纳滤膜(NF)技术。采用一种多元复合纳米材料对传统膜材料进行优化和改性,超滤其主要作用是截留大分子有机物,胶体、蛋白质、部分菌类等,保护后面的纳滤装置,超滤膜截留下来的物质将附着在膜表面,使膜通量降低,采取反冲洗措施并配合随后的快冲程序可以有效地去除膜表面的附着污物;
7、膜处理系统包含UF和NF两个子系统,UF系统的主要作用是去除水体中的高分子有机物、菌类、微粒和絮凝剂的胶体。同时,在本项目中为NF提供优质的进水,增加NF膜元件的通量、降低运行压力、同时减少NF膜污堵的可能性,延长化学清洗的间隔,进而延长NF膜的使用寿命,降低运行成本。
附图说明
图1为本发明的一种多重功能预处理与双膜过滤耦合强化处理工艺示意图,其中1:污水厂尾水排出口;2:超微漩涡絮凝反应器;3:脉冲式吸滤反应器;4:磁改性沸石交换吸附反应器;5:纳米超滤膜(n-UF)反应器;6:纳滤膜(NF)反应器;7:出水口;8:多重功能预处理组合;9:双膜处理组合。
图2为本发明的纳滤膜组件2+1设计形式示意图,其中1:进水阀;2:纳滤膜组件;3:产水阀;4:产水口;5:纳滤浓水调节阀;6:纳滤浓水出水桶;----------过滤水管线;------浓水管线。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明做进一步详细说明,所述是对本发明的解释而不是限定。
图1提供了一种多重功能预处理与双膜过滤耦合强化处理工艺,包括多重功能预处理8和双膜处理9两部分,所述多重功能预处理部分分为超微漩涡絮凝2、脉冲式吸滤3和磁改性沸石交换吸附4,所述双膜处理部分包括纳米超滤膜(n-UF)5与纳滤膜(NF)6;
所述超微漩涡絮凝反应器2连接脉冲式吸滤反应器3;所述脉冲式吸滤反应器3出口连接磁改性沸石交换吸附反应器4进口;所述磁改性沸石交换吸附反应器4出口连接纳米超滤膜(n-UF)5膜主件进口;所述纳米超滤膜(n-UF)5膜主件出口连接纳滤膜(NF)6进口;
所述超微漩涡絮凝工艺是利用众多微小旋流器,通过控制超微漩涡絮凝质量,使流体形成大量小尺度微漩涡结构场,通过FK复合药剂作用,在反应装置内创造出漩涡流动机制,促进微小颗粒与絮凝剂进行合理有效的碰撞;
所述超微漩涡絮凝的质量强度通过流速梯度(G值)、反应时间(T)和GT值控制。G=20~700s-1,GT=2.0×104~3.2×105,T=2.4~22min;
所述超微漩涡絮凝投加FK复合药剂质量分数配比为:5-10%聚硅酸、10-15%聚磷氯化铝(或8-12%聚磷氯化铁)、1-5%聚乙烯亚胺、5-8%壳聚糖、25%羟基磷灰石,以上几种药剂的有机结合,能够超出常规絮凝效果,而且还具有重金属吸附、晶核附着及交联聚合等作用,可以增强小尺度微漩涡颗粒絮体碰撞持型,避免形成絮体矾花破碎,维持吸滤工艺所要求的絮体形态。
所述吸滤工艺采用多介质复合滤层,滤层依次由鹅卵石、麦饭石、精制石英砂和无烟煤填充组成,滤料粒径分别为30-180mm、3-5mm、0.5-1.5mm和0.3-0.8mm,滤层总高度H为1.5-2.0m,各种滤料填充高度由粒径尺寸分布决定,鹅卵石、麦饭石、精制石英砂和无烟煤滤料滤层高度依次分别由下式计算:
H1=K1(d1-d1min)/(d1max-d1min)H;
H2=K2(d2-d2min)/(d2max-d2min)H;
H3=K3(d3-d3min)/(d3max-d3min)H;
H4=K4(d4-d4min)/(d4max-d4min)H;
其中:K为调整系数,d为滤料平均粒径,dmin滤料最小粒径,dmax滤料最大粒径,1、2、3、4分别为鹅卵石、麦饭石、精制石英砂和无烟煤,K1、K2、K3、K4分别取5-10%、20-30%、30-50%、20-40%,且K1+K2+K3+K4=100%
所述吸滤工艺在过滤设备末端设置脉冲式吸滤装置,由真空泵、贮水罐、螺旋式吸滤头三部分组成,通过封闭式管道串连为一体,采用脉冲式吸滤,真空度3~12×10-2Mpa;单次吸滤时间3-15s,滤层再生以气水正冲洗方式,气冲强度大约为13~14L/m2·s,冲洗时间3-5min;水冲(漂洗)强度为5~6L/m2·s左右,漂洗时间约4~6min,总的反冲时间约为7~11min;
所述磁改性沸石交换吸附工艺采用磁改性沸石吸附剂,所述磁改性沸石吸附剂是在天然沸石表面负载高密度的磁性分子层,以FeCl3·6H2O为唯一的铁源,控制合成温度450~500℃,以NH3·H2O作为刻蚀剂,55~65%H2O2作为清除剂,含水铝硅凝胶作为稳定剂,钙铝黄长石基鼓风炉渣作为附着剂,以3-氨丙基三乙氧基硅烷使磁粒表面氨基化,合成氨基功能化的Fe3O4改性沸石吸附剂(Fe3O4@AmBpO2p·nH2O)。
所述纳米超滤膜(n-UF)与纳滤膜(NF)双膜工艺,超滤膜采用纳米SiO2改性共混膜,膜丝内径0.9mm,膜丝外径1.5mm,进气压力15~45psi,进水温度0~40℃,运行透膜压差(TMP)30psi,最大反洗压力30psi,pH值耐受范围1.5~13,通量范围GFD=30~60,反洗通量范围GFD=170~250;
所述纳米超滤膜(n-UF)与纳滤膜(NF)双膜工艺,纳滤膜组件采用2+1设计形式,浓水循环至超微漩涡絮凝/吸滤单元,纳滤膜采用4021-SR100聚酰胺纳滤膜,压力140psi,进水温度0~40℃,运行透膜压差(TMP)170psi,pH值耐受范围1.5~13,通量范围3~35m3/d,脱盐率98%。
实施例
某城市污水处理厂以一级A为出水标准,目前要求提标改造,出水标准提升至《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)中IV类,污水厂出水通过所述一种污水厂尾水多重功能预处理与双膜过滤耦合强化处理工艺,包括多重功能预处理8和双膜处理9两部分,所述多重功能预处理部分分为超微漩涡絮凝2、脉冲式吸滤3和磁改性沸石交换吸附4,所述双膜处理部分包括纳米超滤膜(n-UF)5与纳滤膜(NF)6;
所述超微漩涡絮凝反应器2连接脉冲式吸滤反应器3;所述脉冲式吸滤反应器3出口连接磁改性沸石交换吸附反应器4进口;所述磁改性沸石交换吸附反应器4出口连接纳米超滤膜(n-UF)5膜主件进口;所述纳米超滤膜(n-UF)5膜主件出口连接纳滤膜(NF)6进口;
所述超微漩涡絮凝工艺是利用众多微小旋流器,通过控制超微漩涡絮凝质量,使流体形成大量小尺度微漩涡结构场,通过FK复合药剂作用,在反应装置内创造出漩涡流动机制,促进微小颗粒与絮凝剂进行合理有效的碰撞;
所述超微漩涡絮凝的质量强度通过流速梯度(G值)、反应时间(T)和GT值控制。G=20~700s-1,GT=2.0×104~3.2×105,T=2.4~22min;
所述超微漩涡絮凝投加FK复合药剂质量分数配比为:8%聚硅酸、12%聚磷氯化铝(或10%聚磷氯化铁)、4%聚乙烯亚胺、6%壳聚糖、25%羟基磷灰石,以上几种药剂的有机结合,能够超出常规絮凝效果,而且还具有重金属吸附、晶核附着及交联聚合等作用,可以增强小尺度微漩涡颗粒絮体碰撞持型,避免形成絮体矾花破碎,维持吸滤工艺所要求的絮体形态。
所述吸滤工艺采用多介质复合滤层,滤层依次由鹅卵石、麦饭石、精制石英砂和无烟煤填充组成,滤料粒径分别为30-180mm、3-5mm、0.5-1.5mm和0.3-0.8mm,滤层总高度H为1.5m,各种滤料填充高度由粒径尺寸分布决定,鹅卵石、麦饭石、精制石英砂和无烟煤滤料平均粒径d分别为100mm、4mm、1.0mm和0.5mm滤层高度依次分别由下式计算:
H1=K1(d1-d1min)/(d1max-d1min)H=0.035m;
H2=K2(d2-d2min)/(d2max-d2min)H=0.1875m;
H3=K3(d3-d3min)/(d3max-d3min)H=1.0975m;
H4=K4(d4-d4min)/(d4max-d4min)H=0.18m;
其中:K为调整系数,d为滤料平均粒径mm,dmin滤料最小粒径mm,dmax滤料最大粒径mm,1、2、3、4分别为鹅卵石、麦饭石、精制石英砂和无烟煤,K1、K2、K3、K4分别取5%、25%、40%、30%,且
Figure BDA0002327347770000091
所述吸滤工艺在过滤设备末端设置脉冲式吸滤装置,由真空泵、贮水罐、螺旋式吸滤头三部分组成,通过封闭式管道串连为一体,采用脉冲式吸滤,真空度6×10-2Mpa;单次吸滤时间3-15s,滤层再生以气水正冲洗方式,气冲强度大约为13L/m2·s,冲洗时间3min;水冲(漂洗)强度为5L/m2·s左右,漂洗时间约4min,总的反冲时间约为7min;
所述磁改性沸石交换吸附工艺采用磁改性沸石吸附剂,所述磁改性沸石吸附剂是在天然沸石表面负载高密度的磁性分子层,以FeCl3·6H2O为唯一的铁源,控制合成温度450~500℃,以NH3·H2O作为刻蚀剂,55~65%H2O2作为清除剂,含水铝硅凝胶作为稳定剂,钙铝黄长石基鼓风炉渣作为附着剂,以3-氨丙基三乙氧基硅烷使磁粒表面氨基化,合成氨基功能化的Fe3O4改性沸石吸附剂(Fe3O4@AmBpO2p·nH2O)。
所述纳米超滤膜(n-UF)与纳滤膜(NF)双膜工艺,超滤膜采用纳米SiO2改性共混膜,膜丝内径0.9mm,膜丝外径1.5mm,进气压力25psi,进水温度22℃,运行透膜压差(TMP)30psi,最大反洗压力130psi,pH值耐受范围7,通量范围GFD=40,反洗通量范围GFD=200;
所述纳米超滤膜(n-UF)与纳滤膜(NF)双膜工艺,纳滤膜组件采用2+1设计形式,浓水循环至超微漩涡絮凝/吸滤单元,纳滤膜采用4021-SR100聚酰胺纳滤膜,压力140psi,进水温度22℃,运行透膜压差(TMP)170psi,pH值耐受范围7,通量范围10m3/d,脱盐率98%。
所述一种多重功能预处理与双膜过滤耦合强化处理工艺方法,根据污水厂尾水中重点降解污染指标及出水要求,选择超微漩涡絮凝/吸滤+磁改性沸石交换吸附+纳米膜超滤膜(n-UF)与纳滤膜(NF)的双膜工艺,FK药剂投加量45ppm;磁改性沸石交换吸附吸附滤速10m/h;n-UF化学清洗周期10d;NF浓水回收率70%。
根据实测该污水处理厂检测数据见表3。
表3污水处理厂监测数据
Figure BDA0002327347770000092
Figure BDA0002327347770000101

Claims (10)

1.一种多重功能预处理与双膜过滤耦合强化处理工艺及方法,其特征在于,工艺方案包括多重功能预处理和双膜处理两部分,具体工艺路线为超微漩涡絮凝+脉冲式吸滤+磁改性沸石交换吸附+纳米膜超滤膜(n-UF)与纳滤膜(NF)的双膜工艺,所述多重功能预处理部分分为超微漩涡絮凝、脉冲式吸滤和磁改性沸石交换吸附,所述双膜处理部分包括纳米超滤膜(n-UF)与纳滤膜(NF);所述脉冲式吸滤反应器出口连接磁改性沸石交换吸附反应器进口;所述磁改性沸石交换吸附反应器出口连接纳米超滤膜(n-UF)膜主件进口;所述纳米超滤膜(n-UF)膜主件出口连接纳滤膜(NF)进口。
2.根据权利要求1所述一种多重功能预处理与双膜过滤耦合强化处理工艺,其特征在于,所述超微漩涡絮凝工艺是利用众多微小旋流器,通过控制超微漩涡絮凝质量,使流体形成大量小尺度微漩涡结构场,通过FK复合药剂作用,在反应装置内创造出漩涡流动机制,促进微小颗粒与絮凝剂进行合理有效的碰撞。
3.根据权利要求1所述一种多重功能预处理与双膜过滤耦合强化处理工艺,其特征在于,所述超微漩涡絮凝的质量强度通过流速梯度(G值)、反应时间(T)和GT值控制。G=20~700s-1,GT=2.0×104~3.2×105,T=2.4~22min。
4.根据权利要求1所述一种多重功能预处理与双膜过滤耦合强化处理工艺,其特征在于,所述超微漩涡絮凝投加FK复合药剂质量分数配比为:5-10%聚硅酸、10-15%聚磷氯化铝(或8-12%聚磷氯化铁)、1-5%聚乙烯亚胺、5-8%壳聚糖、25%羟基磷灰石。
5.根据权利要求1所述一种多重功能预处理与双膜过滤耦合强化处理工艺,其特征在于,所述吸滤工艺采用多介质复合滤层,滤层依次由鹅卵石、麦饭石、精制石英砂和无烟煤填充组成,滤料粒径分别为30-180mm、3-5mm、0.5-1.5mm和0.3-0.8mm,滤层总高度H为1.5-2.0m,各种滤料填充高度由粒径尺寸分布决定,鹅卵石、麦饭石、精制石英砂和无烟煤滤料滤层高度依次分别由下式计算:
H1=K1(d1-d1min)/(d1max-d1min)H
H2=K2(d2-d2min)/(d2max-d2min)H
H3=K3(d3-d3min)/(d3max-d3min)H
H4=K4(d4-d4min)/(d4max-d4min)H
其中:K为调整系数,d为滤料平均粒径,dmin滤料最小粒径,dmax滤料最大粒径,1、2、3、4分别为鹅卵石、麦饭石、精制石英砂和无烟煤,K1、K2、K3、K4分别取5-10%、20-30%、30-50%、20-40%,且
Figure FDA0002327347760000021
6.根据权利要求1所述一种多重功能预处理与双膜过滤耦合强化处理工艺,其特征在于,所述吸滤工艺在过滤设备末端设置脉冲式吸滤装置,由真空泵、贮水罐、螺旋式吸滤头三部分组成,通过封闭式管道串连为一体,采用脉冲式吸滤,真空度3~12×10-2Mpa;单次吸滤时间3-15s,滤层再生以气水正冲洗方式,气冲强度大约为13~14L/m2·s,冲洗时间3-5min;水冲(漂洗)强度为5~6L/m2·s左右,漂洗时间约4~6min,总的反冲时间约为7~11min。
7.根据权利要求1所述一种多重功能预处理与双膜过滤耦合强化处理工艺,其特征在于,所述磁改性沸石交换吸附工艺采用磁改性沸石吸附剂,所述磁改性沸石吸附剂是在天然沸石表面负载高密度的磁性分子层,以FeCl3·6H2O为唯一的铁源,控制合成温度450~500℃,以NH3·H2O作为刻蚀剂,55~65%H2O2作为清除剂,含水铝硅凝胶作为稳定剂,钙铝黄长石基鼓风炉渣作为附着剂,以3-氨丙基三乙氧基硅烷使磁粒表面氨基化,合成氨基功能化的Fe3O4改性沸石吸附剂(Fe3O4@AmBpO2p·nH2O)。
8.根据权利要求1所述一种多重功能预处理与双膜过滤耦合强化处理工艺,其特征在于,所述纳米超滤膜(n-UF)与纳滤膜(NF)双膜工艺,超滤膜采用纳米SiO2改性共混膜,膜丝内径0.9mm,膜丝外径1.5mm,进气压力15~45psi,进水温度0~40℃,运行透膜压差(TMP)30psi,最大反洗压力130psi,pH值耐受范围1.5~13,通量范围GFD=30~60,反洗通量范围GFD=170~250。
9.根据权利要求1所述一种多重功能预处理与双膜过滤耦合强化处理工艺,其特征在于,所述纳米超滤膜(n-UF)与纳滤膜(NF)双膜工艺,纳滤膜组件采用2+1设计形式,浓水循环至超微漩涡絮凝/吸滤单元,纳滤膜采用4021-SR100聚酰胺纳滤膜,压力140psi,进水温度0~40℃,运行透膜压差(TMP)170psi,pH值耐受范围1.5~13,通量范围3~35m3/d,脱盐率98%。
10.根据权利要求1所述一种多重功能预处理与双膜过滤耦合强化处理工艺及方法,其特征在于,所述一种污水厂尾水多重功能预处理与双膜过滤耦合强化处理工艺方法,可以根据污水厂尾水中重点降解污染指标及出水要求,有选择的运行各单项技术或组合技术,选择依据如下表
重点污染物与匹配工艺单元及运行条件
Figure FDA0002327347760000031
Figure FDA0002327347760000041
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