濾料改性與動(dòng)態(tài)投加藥劑強(qiáng)化過濾方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開一種給水和污水處理中利用濾料改性和動(dòng)態(tài)投加藥劑強(qiáng)化過濾效果的方法－－濾料改性與動(dòng)態(tài)投加藥劑強(qiáng)化過濾方法。它通過下述步驟完成：（一）在過濾前，降低濾料表面負(fù)電性或提高濾料表面正電性的改性處理；（二）在過濾過程中，向水中持續(xù)投加強(qiáng)化過濾藥劑。濾料改性是通過化學(xué)方法或通過一定藥劑在濾料表面作用，形成了表面含有鐵、錳、鈣、硅、鎂、鋁等成分的顆粒，提高了濾料表面電位，增加了對(duì)雜質(zhì)顆粒的吸附性能，使之易于在濾料表面沉積。二是在過濾過程中動(dòng)態(tài)地投加藥劑以提高水中膠體顆粒的表面電位，提高膠體顆粒在濾料表面的吸附特性。兩種方法的有機(jī)結(jié)合，提高了水中膠體顆粒在濾料表面的吸附特性，強(qiáng)化了對(duì)水中濁度成分的去除。（*該技術(shù)在2024年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種給水和污水處理中利用濾料改性和動(dòng)態(tài)投加藥劑來強(qiáng)化過濾效果的方法，以提高出水水質(zhì)。
技術(shù)介紹
給水處理或污水深度處理中的過濾過程是保障水質(zhì)的重要屏障，過濾過程主要通過機(jī)械截留、吸附、接觸絮凝及表面絡(luò)合等作用去除水中雜質(zhì)。現(xiàn)行的過濾技術(shù)主要以石英砂、無煙煤、陶粒等作為過濾介質(zhì)，采用單層濾料或雙層濾料進(jìn)行過濾，去除水中顆粒性、懸浮性污染物。但現(xiàn)行的過濾方法處理效率不高，出水濁度相對(duì)較高，特別是對(duì)于低溫、低濁水處理效率較低，而濁度中除了含有一定量的腐殖酸外，還含有一定量的有機(jī)與無機(jī)污染物，因此，強(qiáng)化去除水中的懸浮性成分或濁度成分，對(duì)于提高飲用水水質(zhì)是至關(guān)重要的。前人在給水處理過濾方面主要采用了以下方法進(jìn)行強(qiáng)化過濾1)用雙層或多層濾料改善濾料級(jí)配，上部采用粒徑較大的粗濾料，下部采用粒徑較小的細(xì)濾料，提高了濾池的含污能力；2)改變水流方向，采用反粒度過濾，延長(zhǎng)了過濾周期；3)采用纖維等材料過濾，提高了對(duì)水中雜質(zhì)的截留效果；4)微絮凝過濾或直接過濾，降低工藝系統(tǒng)投資，利于低濁水處理。以上方法雖有一定效果，但由于濾料表面一般帶有負(fù)電性，而水中脫穩(wěn)膠體顆粒一般帶有少量的負(fù)電荷，因脫穩(wěn)膠體顆粒與濾料表面間的斥力作用，而不易在濾料表面附著，因而會(huì)穿透濾池，使水質(zhì)惡化。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了解決脫穩(wěn)膠體顆粒因與濾料帶同種電荷而不容易附著在濾料上的問題，通過改變?yōu)V料與膠體顆粒帶同種電荷的方法，從而提高濾料對(duì)水中雜質(zhì)的去除效率。本專利技術(shù)通過下述方案實(shí)現(xiàn)一種，它是通過下述步驟完成的(一)在過濾前，對(duì)濾料進(jìn)行降低濾料表面負(fù)電性，提高濾料表面正電性的改性處理；(二)在過濾過程中，向水中持續(xù)投加強(qiáng)化過濾藥劑。本專利技術(shù)工作原理如下一、濾料改性是通過化學(xué)方法或通過一定藥劑在濾料表面作用，形成了表面含有鐵、錳、鈣、硅、鎂、鋁等成分的顆粒，提高了濾料表面電位，增加了濾料表面對(duì)水中雜質(zhì)顆粒的吸附性能，使水中的脫穩(wěn)膠體顆粒易于在濾料表面沉積。二是在過濾過程中動(dòng)態(tài)地投加藥劑以提高水中膠體顆粒的表面電位，提高膠體顆粒在濾料表面的吸附特性，從而動(dòng)態(tài)地強(qiáng)化對(duì)水中濁度成分的去除。兩種方法的有機(jī)結(jié)合，提高了水中膠體顆粒在濾料表面的吸附特性，強(qiáng)化了對(duì)水中濁度成分的去除。本專利技術(shù)具有設(shè)計(jì)合理、工作可靠和具有較大推廣價(jià)值的優(yōu)點(diǎn)。具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式一本實(shí)施方式是通過下述步驟完成的(一)在過濾前，對(duì)濾料進(jìn)行降低濾料表面負(fù)電性，提高濾料表面正電性的改性處理；(二)在過濾過程中，向水中持續(xù)投加強(qiáng)化過濾藥劑。所述濾料為石英砂、陶粒、無煙煤、石榴石、鐵礦石、堇青石、莫來石或鈦酸鋁的顆粒濾料，對(duì)濾料的改性采用傳統(tǒng)的濾料改性方法，即用無機(jī)鹽與濾料作用，之后進(jìn)行對(duì)濾料的干燥、焙燒，制備成表面具有吸附能力的改性濾料。所述強(qiáng)化過濾藥劑為聚合鋁、硫酸鋁、聚合鐵、氯化鐵、硫酸鐵、氫氧化鋁、CaCl2中的一種或幾種。具體實(shí)施例方式二本實(shí)施方式與實(shí)施方式一的不同點(diǎn)是，在步驟(二)中與強(qiáng)化過濾藥劑同時(shí)投加作為氧化劑的高錳酸鉀或高鐵酸鉀或作為高分子助凝劑的聚丙烯酰胺、活化硅酸、HCA、聚硅酸鐵或聚硅酸鋁。作為氧化劑的高錳酸鉀或高鐵酸鉀與強(qiáng)化過濾藥劑經(jīng)混合器混合后進(jìn)入濾池中。通過投加氧化劑(高錳酸鉀或高鐵酸鉀)與高分子助凝劑改變了水中顆粒的性質(zhì)，從而提高了過濾過程對(duì)水中雜質(zhì)顆粒的去除效率。所述混合器使用普通容器即可。具體實(shí)施例方式三本實(shí)施方式與實(shí)施方式一的不同點(diǎn)是，在步驟(一)中，在過濾之前，向水中投加藥劑將濾料進(jìn)行浸泡處理，使濾料表面涂漬一層藥劑或藥劑的水解產(chǎn)物，降低濾料表面的負(fù)電性，提高濾料表面的正電性。對(duì)濾料表面改性的藥劑由下列一種或幾種組合而成聚合鋁、硫酸鋁、聚合鐵、氯化鐵、硫酸鐵、氫氧化鋁、氯化鈣、聚丙烯酰胺、活化硅酸、HCA、聚硅酸鐵、聚硅酸鋁、高錳酸鉀、高鐵酸鉀或次氯酸鈉。此種濾料改性方法比較簡(jiǎn)單，工序比傳統(tǒng)方法少。具體實(shí)施例方式四本實(shí)施方式與實(shí)施方式三的不同點(diǎn)是，在步驟(一)中，在濾池反沖洗過程中或反沖洗之后投加藥劑，向水中通入空氣，利用空氣將藥劑與濾料充分混合，濾料與藥劑之間的接觸時(shí)間為0.5min～30min，所述藥劑種類與實(shí)施方式三相同。具體實(shí)施例方式五本實(shí)施方式與實(shí)施方式一的不同點(diǎn)是，在步驟(一)中，在雙層濾料濾池中，在濾池反沖洗結(jié)束后，將濾池中的水放空，將一定濃度(1～50mg/L)的聚合鋁溶液通過泵打入到濾池中，所用聚合鋁溶液的體積為濾料體積的2倍，其pH值為4～6。然后把空氣通入溶液中將藥劑與濾料充分混合，濾料與藥劑之間的接觸時(shí)間為1～30min。反應(yīng)完畢后，將濾池中的水排掉，開啟濾池進(jìn)出水閥門，過濾開始進(jìn)行。具體實(shí)施例方式六本實(shí)施方式與實(shí)施方式二的不同點(diǎn)是，在步驟(二)中，強(qiáng)化過濾藥劑選用聚合鋁，與強(qiáng)化過濾藥劑同時(shí)投加高錳酸鉀或高鐵酸鉀，高錳酸鉀或高鐵酸鉀的濃度為0.1～2.0mg/L，聚合鋁溶液的濃度為0.1～15.0mg/L。具體實(shí)施例方式七本實(shí)施方式與實(shí)施方式二的不同點(diǎn)是，在步驟(二)中持續(xù)投加聚合鋁溶液和高分子助凝劑，聚合鋁與高分子助凝劑經(jīng)混合器混合后進(jìn)入濾池中。聚合鋁溶液的濃度為0.1～15.0mg/L，高分子的濃度為0.01～1mg/L。權(quán)利要求1.一種，其特征是它是通過下述步驟完成的(一)在過濾前，對(duì)濾料進(jìn)行降低濾料表面負(fù)電性，提高濾料表面正電性的改性處理；(二)在過濾過程中，向水中持續(xù)投加強(qiáng)化過濾藥劑。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的，其特征是所述濾料為石英砂、陶粒、無煙煤、石榴石、鐵礦石、堇青石、莫來石、陶瓷或鈦酸鋁的顆粒濾料，對(duì)濾料的改性采用傳統(tǒng)的濾料改性方法，即用無機(jī)鹽與濾料作用，之后進(jìn)行對(duì)濾料的干燥、焙燒，制備成表面具有吸附能力的改性濾料，所述強(qiáng)化過濾藥劑為聚合鋁、硫酸鋁、聚合鐵、氯化鐵、硫酸鐵、氫氧化鋁、CaCl2中的一種或幾種。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的，其特征是在步驟(二)中與強(qiáng)化過濾藥劑同時(shí)投加作為氧化劑的高錳酸鉀或高鐵酸鉀或作為高分子助凝劑的聚丙烯酰胺、活化硅酸、HCA、聚硅酸鐵或聚硅酸鋁。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的，其特征是在步驟(一)中，在過濾之前，向水中投加藥劑將濾料進(jìn)行浸泡處理，使濾料表面涂漬一層藥劑或藥劑的水解產(chǎn)物，降低濾料表面的負(fù)電性，提高濾料表面的正電性，對(duì)濾料表面改性的藥劑由下列一種或幾種組合而成聚合鋁、硫酸鋁、聚合鐵、氯化鐵、硫酸鐵、氫氧化鋁、氯化鈣、聚丙烯酰胺、活化硅酸、HCA、聚硅酸鐵、聚硅酸鋁、高錳酸鉀、高鐵酸鉀或次氯酸鈉。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的，其特征是在步驟(一)中，在濾池反沖洗過程中或反沖洗之后投加藥劑，向水中通入空氣，利用空氣將藥劑與濾料充分混合，濾料與藥劑之間的接觸時(shí)間為0.5min～30min，所述藥劑由下列一種或幾種組合而成聚合鋁、硫酸鋁、聚合鐵、氯化鐵、硫酸鐵、氫氧化鋁、氯化鈣、聚丙烯酰胺、活化硅酸、HCA、聚硅酸鐵、聚硅酸鋁、高錳酸鉀、高鐵酸鉀或次氯酸鈉。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的，其特征是在步驟(一)中，在雙層濾料濾池中，在濾池反沖洗結(jié)束后，將濾池中的水放空，將濃度為1～50mg/L的聚合鋁溶液通過泵打入到濾池中，所用聚合鋁溶液的體積為濾料體積的2倍，其pH值為4～6。然后把空氣通入溶液中將藥劑與濾料充分混合，濾料與藥劑之間的接觸時(shí)間為1～30min。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種濾料改性與動(dòng)態(tài)投加藥劑強(qiáng)化過濾方法，其特征是它是通過下述步驟完成的：（一）在過濾前，對(duì)濾料進(jìn)行降低濾料表面負(fù)電性，提高濾料表面正電性的改性處理；（二）在過濾過程中，向水中持續(xù)投加強(qiáng)化過濾藥劑。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：馬軍，范瀟夢(mèng)，肖輝玉，何文杰，韓宏大，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：93[中國(guó)|哈爾濱]