申请日2013.05.24
公开(公告)日2014.09.17
IPC分类号C02F9/14; C02F1/36; C02F1/28
摘要
本发明公开了一种以吸附和超声再生为主体工艺的膜浓水处理方法，该方法采用吸附、超声再生和膜生物反应器组合处理工艺，其中解决了膜浓水含有高盐度和难降解有机物的难题。通过本发明方法处理含有高盐度和难降解有机物的膜浓水，吸附出水COD≤60 mg/L，再生液生物反应后出水可达到国家《污染物综合排放标准》一级标准。而且该处理方法中吸附和超声再生为一体化装置，可大大简化操作流程，实现高效运行。
权利要求书
1.一种以吸附和超声再生为主体工艺的膜浓水处理方法，其特征在于，包括：
1)吸附过程：将含有有机物质和盐份的膜浓水自下而上通过单级或多级串联的吸附柱，控制水力停留时间为10-60 min，确保所述膜浓水与所述吸附柱内吸附剂充分接触，以充分吸附膜浓水中的有机物;
2)超声再生过程：所述吸附柱内还设置有搅拌器和超声发射器，其中超声发射器在吸附柱内均匀布置;当吸附饱和时，停止吸附，启动搅拌器和超声发射器，控制超声功率为20-750 KHz，声强为1-100 W/cm2，室温下超声作用5-60 min，实现柱体内水和吸附剂在混匀的状态下进行超声再生;
3)生物处理过程：将超声再生过程得到的超声再生液排放至好氧膜生物反应器中进行生物降解24-48h，其中所述好氧膜生物反应器中活性污泥浓度控制在10-20 g/L;
其中，所述吸附剂为活性炭、树脂的一种或两种。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述处理方法用于处理电导率为4-30 ms/cm、氯离子浓度为1000-8000 mg/L、含有难降解有机物污染物及COD为150-500 mg/L的膜浓水。
3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述超声再生过程后的吸附剂重复用于吸附处理，实现吸附-超声再生循环操作。
说明书
一种以吸附和超声再生为主体工艺的膜浓水处理方法
技术领域
本发明涉及有机废水处理领域，尤其涉及到废水深度处理过程中产生 的膜浓水的处理方法。
背景技术
随着经济的快速发展，国家对环境污染的管理越来越严格，各地也出 台了一些相应的地方标准来进一步加强对水质的控制。废水单靠二级 处理工艺，其水质已难以达到国家规定的水质排放标准，必须进行深 度处理。另外，随着国家水资源的进一步紧缺，加之工业生产过程中 需要消耗大量的水。由此，污水深度处理和回用技术得到了广泛的研 究和实际应用。
废水常用的深度处理工艺用过滤、膜分离和化学氧化技术。而膜技术 因其节能、高效等优势而得到广泛的应用。其中的超滤-反渗透组合工 艺成为二级处理工艺后深度处理的一种比较先进的工艺，并在多个行 业得到实际应用。深度处理后的水又可以回用于循环冷却水的补充水 或锅炉的补充水，从而节约了大量的新鲜水，降低企业的生产成本。 尽管膜处理技术对废水 进行深度处理后出水可以回用于生产过程中， 但膜法处理系统产生的浓水由于盐度过高和含有大量难降解有机物质 ，不能直接排放，需要进一步对其进行处理。
目前常用的膜浓水的处理技术有高级氧化技术、继续浓缩以及多效蒸 馏等方法。继续浓缩工艺仍会有浓缩水产生，不是一种最终有效的方 法。而高级氧化技术和蒸馏的方法则处理设备复杂，处理成本较高。
发明内容
本发明针对膜浓水中含有高盐度和难降解有机物而难以进一步处理的 问题，提出了一种新的解决思路：首先利用吸附实现膜浓水中有机物 质和盐类的分离;对吸附饱和的吸附剂采用超声波进行再生，超声过 程产生的强烈冲击和高速射流会促使吸附剂上的有机物的脱附，同时 超声过程中的空化作用会在局部产生高温、高压及生成大量的氧化性 自由基，可以促使有机物分解或降解，大大提高难降解有机物质的可 生化 性;超声再生液通过好氧膜生物反应器实现进一步降解。
本发明解决上述技术问题是通过以下技术方案予以实现：
一种以吸附和超声再生为主体工艺的膜浓水处理方法，其特征在于， 包括：
1)吸附过程：将含有有机物质和大量盐份的膜浓水自下而上通过单级 或多级串联的吸附柱，控制水力停留时间为10-60 min，确保所述膜 浓水与所述吸附柱内吸附剂充分接触，以充分吸附膜浓水中的有机物 ，吸附后出水COD≤60 mg/L;
2)超声再生过程：所述吸附柱内还设置有搅拌器和超声发射器，其中 超声发射器在吸附柱内均匀布置;当吸附饱和时，停止吸附，启动搅 拌器和超声发射器，控制超声功率为20-750 KHz，声强为1-100 W/ cm2，室温下超声作用5-60 min，实现柱体内水和吸附剂在混匀的状 态下进行超声再生;
3)生物处理过程：将超声再生过程得到的超声再生液排放至好氧膜生 物反应器中进行生物降解24-48h，其中膜生物反应器中污泥浓度控制 在10-20 g/L;
其中，所述吸附剂为活性炭、树脂的一种或两种。
在上述技术方案中，所述膜浓水处理方法优选用于处理电导率为4-30 ms/cm、氯离子浓度为1000-8000 mg/L、含有难降解有机物污染物 及COD为150-500 mg/L的膜浓水。
在上述技术方案中，所述超声再生过程后的吸附剂可以重复用于吸附 处理，实现吸附-超声再生循环操作，提高吸附剂使用寿命，降低膜浓 水处理成本。
本发明与现有技术相比具有如下突出优点及有益效果：
1)本发明采用先吸附再脱附最后生化的方法，巧妙地避开了膜浓水高 盐度对生化处理过程的影响，且吸附后出水COD≤60 mg/L;
2)本发明采用的再生方法为超声再生，超声过程中的空化作用可以加 速附着态有机物质的脱附，同时利用超声过程中产生的瞬时高温高压 和大量的氧化性自由基可以使难降解有机物质发生分解或降解，既达 到了有机物质脱附再生的效果又提高了再生液中有机物质后续的可生 化性，有利于后续用生物方法对其进行进一步降解;
3) 超声再生装置置于吸附柱内，二者为一体装置，装置内设吸附剂 装填槽、超声发射器和搅拌器，当吸附饱和时，停止吸附，启动搅拌 器和超声发射器，实现柱体内水和吸附剂在混匀的状态下进行再生， 一体化装置大大地节约了场地，简化了操作流程，实现高效运行。
4)本发明方法处理膜浓水，设备简单，处理成本低，且出水可以达到 国家《污 染物综合排放标准》一级排放标准。
