申請(qǐng)日2016.07.20

　　公開(公告)日2016.11.23

　　IPC分類號(hào)C02F3/00

　　摘要

　　本發(fā)明涉及一種城市污水處理廠反滲透濃水的處理方法，通過(guò)控制生物電滲析系統(tǒng)的膜間距和各個(gè)反應(yīng)室的水力停留時(shí)間，可實(shí)現(xiàn)將反滲透濃水中的鹽分和有機(jī)物有效地分離，系統(tǒng)能耗低于傳統(tǒng)電滲析的能耗。

　　權(quán)利要求書

　　1.本發(fā)明屬于城市污水處理領(lǐng)域，涉及一種城市污水處理廠反滲透濃水的處理方法，該系統(tǒng)的特征是通過(guò)控制生物電滲析系統(tǒng)的膜間距和各個(gè)反應(yīng)室的水力停留時(shí)間，可實(shí)現(xiàn)將反滲透濃水中的鹽分和有機(jī)物有效地分離，系統(tǒng)能耗低于傳統(tǒng)電滲析的能耗。

　　2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法適用于城市污水處理廠反滲透濃水的處理。

　　3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，控制生物電滲析中膜間距0-30mm。

　　4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，控制陽(yáng)極室水力停留時(shí)間10-30h，酸室水力停留時(shí)間30-120s，脫鹽室水力停留時(shí)間60-120s，陰極室水力停留時(shí)間30-100s。

　　5.根據(jù)權(quán)利要求1，其特征在于，可在18h內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)反滲透濃水的脫鹽率達(dá)到85%以上，濃水中的有機(jī)物保持不變且與無(wú)機(jī)鹽有效分離，系統(tǒng)能耗為5-10kWh/m3。

　　說(shuō)明書

　　一種城市污水廠出水回用中反滲透濃水的處理方法

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明屬于城市污水處理領(lǐng)域，對(duì)于城市污水廠出水回用采用的反滲透工藝產(chǎn)生的大量反滲透濃水，采用生物電滲析技術(shù)，通過(guò)控制生物電滲析系統(tǒng)的膜間距和各個(gè)反應(yīng)室的水力停留時(shí)間，可實(shí)現(xiàn)將反滲透濃水中的鹽分和有機(jī)物有效地分離。

　　背景技術(shù)

　　城市污水再生利用是解決水資源短缺的重要方法，城市污水處理廠出水可用于農(nóng)業(yè)灌溉、城市雜用和工業(yè)用途等。反滲透技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于污水三級(jí)處理，反滲透技術(shù)對(duì)污水中有機(jī)物、病原微生物、硝酸鹽氮以及難降解有機(jī)物均有良好的去除效果，反滲透出水可滿足絕大部分污水回用的水質(zhì)規(guī)定要求。然而，反滲透技術(shù)處理廢水的同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的濃水，反滲透濃水的水量一般占進(jìn)水的25%-50%，具體取決于反滲透系統(tǒng)的回收率(反滲透產(chǎn)品水與反滲透進(jìn)水的比值)。反滲透濃水中含有高濃度的有機(jī)物和鹽分，濃度一般是進(jìn)水的6-7倍。反滲透濃水中常見有機(jī)物包括環(huán)境內(nèi)分泌感染物、藥物、農(nóng)藥等劇毒物質(zhì)，高鹽分可導(dǎo)致細(xì)胞脫水和嚴(yán)重的生態(tài)毒理危險(xiǎn)，因此關(guān)于反滲透濃水處理的研究備受關(guān)注。

　　城市污水處理廠反滲透濃水中有機(jī)物的處理方法通常為高級(jí)氧化法，包括：臭氧氧化法、光催化法和芬頓法。但是反滲透濃水中的高鹽分和無(wú)機(jī)物對(duì)高級(jí)氧化法具有抑制作用。因此在反滲透濃水有機(jī)物處理過(guò)程中對(duì)無(wú)機(jī)鹽分的去除非常重要。目前反滲透濃水中無(wú)機(jī)鹽分的去除方法主要有蒸發(fā)、結(jié)晶和電滲析。但是蒸發(fā)和結(jié)晶不能夠?qū)⒎礉B透濃水中的無(wú)機(jī)鹽分從有機(jī)物中有效地分離，電滲析能夠?qū)�無(wú)機(jī)鹽分和有機(jī)物分離但是能耗較大，一般在15kWh/m3左右。

　　生物電滲析是一種新型的生物電化學(xué)技術(shù)，由四個(gè)反應(yīng)室構(gòu)成，從左往右依次為陽(yáng)極室、酸室、脫鹽室和陰極室。四室之間用膜相互隔開，其中陽(yáng)極室和酸室之間為雙極膜，酸室和脫鹽室之間為陰離子交換膜，脫鹽室和堿室之間為陽(yáng)離子交換膜。陽(yáng)極材料為碳刷，陰極材料采用三層滾壓活性炭陰極，在陽(yáng)極至陰極反應(yīng)器內(nèi)部構(gòu)成一個(gè)由溶液中陰陽(yáng)離子傳遞而外部由電子傳遞形成的回路。

　　本發(fā)明采用生物電滲析對(duì)反滲透濃水脫鹽，實(shí)現(xiàn)有機(jī)物和無(wú)機(jī)鹽分的分離，無(wú)機(jī)鹽分轉(zhuǎn)化為酸堿，系統(tǒng)能耗低于傳統(tǒng)電滲析的能耗。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的是針對(duì)目前城市污水廠出水回用中反滲透濃水難以處理的問(wèn)題，采用生物電滲析技術(shù)，通過(guò)優(yōu)化生物電滲析裝置結(jié)構(gòu)，及優(yōu)化系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，提出一種生物電滲析處理反滲透濃水的方法。

　　本發(fā)明主要解決的技術(shù)問(wèn)題是實(shí)現(xiàn)反滲透濃水中的有機(jī)物與無(wú)機(jī)鹽分有效分離，在高效脫鹽的過(guò)程中，減小生物電滲析的運(yùn)行能耗。

　　為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

　　控制生物電滲析的膜間距0-30mm，陽(yáng)極室水力停留時(shí)間10-30h，酸室水力停留時(shí)間30-120s，脫鹽室水力停留時(shí)間60-120s，陰極室水力停留時(shí)間30-100s�？蓪�(shí)現(xiàn)對(duì)反滲透濃水的脫鹽率達(dá)到85%以上，有機(jī)物與無(wú)機(jī)鹽有效分離，能耗僅為5-10kWh/m3。

　　本發(fā)明所提供的一種城市污水廠出水回用中反滲透濃水的處理方法優(yōu)點(diǎn)在于：(1)與電滲析相比，利用微生物在外加電壓的作用下產(chǎn)電，可減少電耗約50%。(2)有機(jī)物和鹽分有效分離，無(wú)機(jī)鹽以酸堿副產(chǎn)物的形式回收。