公布日：2022.12.16
申請日：2022.10.10
分類號：C02F11/02(2006.01)I;C02F11/121(2019.01)I;C02F1/44(2006.01)I;B01D65/08(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開了一種利用自生生物涂層緩解正滲透處理剩余污泥過程中膜污染的方法，屬于污泥處理技術領域和膜污染控制領域。本發(fā)明先將剩余污泥上清液加入FO膜反應器中運行，控制汲取液的濃度為0.25-0.5mol/L，直到FO膜表面生物涂層的厚度達到10-25μm，得到所述的含有自生生物涂層的FO膜；之后調整汲取液的濃度為0.5-1.0mol/L，將待處理的剩余污泥替換剩余污泥上清液直接投入制備好含有自生生物涂層的FO膜的FO膜反應器中進行剩余污泥的處理。本發(fā)明提高了FO膜的抗污染性能，緩解FO膜的通量衰減，進一步提高FO技術處理剩余污泥的效率。
權利要求書
1.一種制備含有自生生物涂層的FO膜的方法，其特征在于，包括如下步驟：將剩余污泥上清液加入FO膜反應器中運行，控制汲取液的濃度為0.25-0.5mol/L，直到FO膜表面生物涂層的厚度達到10-25μm，得到所述的含有自生生物涂層的FO膜；其中，所述的剩余污泥上清液中COD為20-40mg/L、氨氮為0.3-1.0mg/L、TN為10-15mg/L、TP為0.2-0.5mg/L；所述的汲取液為氯化鈉溶液。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的剩余污泥中MLSS為4-5g/L、MLVSS為3-4g/L。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的運行是采取連續(xù)進料和連續(xù)出水的方式運行。
4.權利要求1-3任一項所述的方法制備得到的含有自生生物涂層的FO膜。
5.一種利用自生生物涂層緩解正滲透處理剩余污泥過程中膜污染的方法，其特征在于，所述的方法是調整汲取液的濃度為0.5-1.0mol/L，將待處理的剩余污泥替換剩余污泥上清液直接投入如權利要求1-3任一項所述的方法制備好的含有自生生物涂層的FO膜的FO膜反應器中進行剩余污泥的處理。
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于，所述的剩余污泥處理是采用周期運行，每個周期進泥為剩余污泥，連續(xù)進泥直到剩余污泥濃度從4-5g/L升高到40-50g/L時，FO膜停止運行，將濃縮后的剩余污泥全部排放，再進入下一個周期。
7.權利要求4所述的含有自生生物涂層的FO膜在污泥處理領域的應用。
8.權利要求5或6所述的方法在污泥處理領域的應用。
發(fā)明內容
目前，改性FO膜采用的都是化學改性，存在效果不穩(wěn)定、操作難度大、成本高、化學藥劑使用量大、制備過程產生廢液等問題。
為了解決上述問題，本發(fā)明通過控制汲取液的濃度、利用剩余污泥上清液在FO膜表面自發(fā)負載一層自生生物涂層，提高了FO膜的抗污染性能，緩解FO膜的通量衰減，進一步提高FO技術處理剩余污泥的效率。
本發(fā)明的第一個目的是提供一種制備含有自生生物涂層的FO膜的方法，包括如下步驟：
將剩余污泥上清液加入FO膜反應器中運行，控制汲取液的濃度為0.25-0.5mol/L，直到FO膜表面生物涂層的厚度達到10-25μm，得到所述的含有自生生物涂層的FO膜。
在本發(fā)明的一種實施方式中，所述的剩余污泥上清液中COD為20-40mg/L、氨氮為0.3-1.0mg/L、TN為10-15mg/L、TP為0.2-0.5mg/L。
在本發(fā)明的一種實施方式中，所述的剩余污泥中MLSS為4-5g/L、MLVSS為3-4g/L。
在本發(fā)明的一種實施方式中，所述的汲取液為氯化鈉溶液。
在本發(fā)明的一種實施方式中，所述的FO膜反應器運行了3-5d。
在本發(fā)明的一種實施方式中，所述的FO膜的材質包括CTA、TFC等全部商用材質。
在本發(fā)明的一種實施方式中，所述的運行是采取連續(xù)進料和連續(xù)出水的方式運行。
在本發(fā)明的一種實施方式中，所述的FO膜反應器為市售的任何一種，控制曝氣量為50-200L/min，汲取液循環(huán)泵流量為30-50L/min。
在本發(fā)明的一種實施方式中，所述的FO膜反應器包括反應器主體1、進料系統(tǒng)2、曝氣系統(tǒng)3、排鹽系統(tǒng)4和出水系統(tǒng)5，所述出水系統(tǒng)5包括FO系統(tǒng)6與RO系統(tǒng)7；
所述反應器主體1為柱形容器；
所述進料系統(tǒng)2包括貯料罐21和進料泵23，所述貯料罐21由管道和所述進料泵23連通反應器主體1內腔，所述連通貯料罐21和反應器主體1內腔的管道上設置進料泵23；
所述曝氣系3包括曝氣管31和曝氣泵32，所述曝氣管31置于反應器主體1內腔底部，所述曝氣泵32位于反應器主體1外部，所述曝氣管31和所述曝氣泵32由管道連接；
所述排鹽系統(tǒng)4包括MF膜組件41和蠕動泵42，所述MF膜組件41置于所述反應器主體1內部，所述蠕動泵42與所述MF膜組件41由管道連接，所述MF膜組件41用于排出剩余污泥上清液中的可溶解性鹽；
所述FO系統(tǒng)6包括FO膜組件61，汲取液罐62和汲取液循環(huán)泵63，所述FO膜組件61置于所述反應器主體1內部，所述FO膜組件61、汲取液循環(huán)泵63與汲取液罐62中的汲取液由管道構成循環(huán)連接；
所述RO系統(tǒng)7包括RO膜組件71與高壓泵72，所述RO膜組件71、高壓泵72與汲取液罐62中的汲取液由管道構成循環(huán)連接，所述高壓泵72用于產生高壓使得汲取液流進RO膜組件，所述RO膜組件用于截取汲取液中的溶質，實現(xiàn)高質量水的回收；
在本發(fā)明的一種實施方式中，所述反應器主體1的有效容積為3-5L。
在本發(fā)明的一種實施方式中，所述反應器主體1為方形柱體。
在本發(fā)明的一種實施方式中，所述進料系統(tǒng)2還包括液位控制器22，所述液位控制器22連接在所述進料泵23和所述反應器主體1之間，所述液位控制器22用于判斷和控制反應器主體1內的剩余污泥上清液的液位變化。
在本發(fā)明的一種實施方式中，所述貯料罐21和所述汲取液罐62底部均設置有攪拌器8，用于攪拌貯料罐21內的液體。
在本發(fā)明的一種實施方式中，所述曝氣泵32由管道與平行的兩個所述曝氣管31連接，兩個所述曝氣管置于反應器主體1內腔底面。
在本發(fā)明的一種實施方式中，所述反應器主體1內是剩余污泥上清液。
本發(fā)明的第二個目的是本發(fā)明所述的方法制備得到的含有自生生物涂層的FO膜。
本發(fā)明的第三個目的是提供一種利用自生生物涂層緩解正滲透處理剩余污泥過程中膜污染的方法，所述的方法是調整汲取液的濃度為0.5-1.0mol/L，將待處理的剩余污泥替換剩余污泥上清液直接投入制備好含有自生生物涂層的FO膜的FO膜反應器中進行剩余污泥的處理。
在本發(fā)明的一種實施方式中，所述的剩余污泥中COD為20-40mg/L、氨氮為0.3-1.0mg/L、TN為10-15mg/L、TP為0.2-0.5mg/L、MLSS為4-5g/L、MLVSS為3-4g/L。
在本發(fā)明的一種實施方式中，所述的剩余污泥處理是采用周期運行，每個周期進泥為剩余污泥，連續(xù)進泥直到剩余污泥濃度從4-5g/L升高到40-50g/L時，FO膜停止運行，將濃縮后的剩余污泥全部排放，再進入下一個周期。
本發(fā)明的第四個目的是本發(fā)明所述的含有自生生物涂層的FO膜在污泥處理領域的應用。
本發(fā)明的第五個目的是本發(fā)明所述的利用自生生物涂層緩解正滲透處理剩余污泥過程中膜污染的方法在污泥處理領域的應用。
(1)本發(fā)明所述的含有自生生物涂層的FO膜制備方法簡單，操作容易，且沒有添加其他物質，不會對污泥處理過程產生其他未知影響。
(2)本發(fā)明所述的自生生物涂層可以緩解污泥處理過程中FO膜通量衰減，提高剩余污泥的濃縮效率。
(3)本發(fā)明的自生生物涂層通過簡單的物理清洗即可從FO膜上去除，不會對FO膜產生損害，FO膜能多次重復使用，節(jié)約了使用成本。
（發(fā)明人：王新華;易夏文;潘海龍;潘鏡羽;曾俊;朱元聰）
