专利名称：一种抗膜污染的复合药剂的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种化学药剂，特别是涉及一种应用于污水处理的膜生物反应器的抗污染的复合药剂，属于环境工程技术领域。
背景技术：
以活性污泥法为代表的传统生物处理工艺，以其价格低廉、出水可以满足一般排放标准而得到广泛应用。但是，也存在许多缺点如占地面积大、剩余污泥产量大、管理复杂等等。而膜生物反应器是膜分离技术与生物反应器相结合的生物化学反映系统。应用于污水处理的膜生物反应器是一种新型的水处理技术，它用膜分离技术代替二沉池进行固液分离，避免了由于工艺本身引起的许多问题。与传统的活性污泥法相比较，具有以下优点1)膜生物反应器出水水质好，出水浊度可到ONTU，可以直接回用。
2)生物反应器内能维持高浓度的微生物量，使处理装置容积负荷提高，占地面积大幅度减小。
3)膜的截留可以延长增殖速度缓慢的微生物如硝化细菌在反应器中的停留时间，有利于提高系统硝化效率。同时，还可以延长一些难降解有机物在系统中的停留时间，有利于提高难降解有机物的降解效率。
4)剩余污泥产量低，污泥处理费用少。
5)易于实现自动控制，操作管理方便。
但是，膜-生物反应器也存在一些不足，主要体现在以下几个方面1)膜造价较高，使得膜-生物反应器基建投资较高。
2)容易出现膜污染，给操作管理带来不便，使运行费用提高。膜污染是影响膜生物反应器推广应用的主要因素。膜污染导致膜通量下降，增加膜组件更换和膜清洗的频率，则会增加膜生物反应器的运行费用。根据国际纯粹和应用化学协会((IUPAC，International Union ofPure and Applied Chemistry)的定义，由于悬浮物或可溶性物质沉积在膜的表面、孔隙和孔隙内壁，从而造成膜通量降低的过程称为膜污染[19]。根据该定义，膜污染可划分为如下过程膜孔内壁的吸附、膜孔的堵塞、膜表面泥饼层的压实和形成、浓差极化。
在造价方面，由于膜的制造工艺不完善，尤其在国内，膜的成本率很低，使得膜的造价居高不下。据天津纺织工学院的膜天公司的报告，膜的造价常常在其成本的15-20倍以上。
在运行费用上，传统污水处理工艺的能耗仅为0.2-0.3kwg/m3，而最早采用的膜的分体式膜生物反应器处理一吨水的能耗大约为3-4kwh/m3，二者相差达十多倍。随后出现的浸没式膜生物反应器虽然在一定程度上降低了能耗，但平均能耗仍为2.0kwh/m3。
据研究计算，维持膜生物反应器的有效运行，其运转费用有96％以上由于鼓风机的能耗。这是由于膜生物反应器必须有足够的曝气强度来维持较高的膜面流速，从而减少膜污染和膜堵塞，维持较高的膜通量。所以，为促使膜生物反应器的广泛应用，除了完善制膜工艺，降低膜造价以外，最重要的措施就是在膜生物反应器的运行过程中，尽量减少膜污染和膜堵塞，减缓膜通量的降低，尽量提高和维持膜通量。
发明内容
本发明的目的是向膜生物反应器提供一种使膜生物反应器能够长期运行的抗膜污染的复合药剂。在膜生物反应器中使用本发明的复合药剂，将使膜污染保持在最低程度，并最大程度地减少膜污染，减少膜组件清洗的次数，降低运行费用，而且操作简单，易于实现。
本发明给出的技术解决方案是这种抗膜污染复合药剂的特点在于包括有粉末活性炭(有效粒径80-100目)、聚合氯化铝、三氯化铁、氢氧化钙和聚丙酰胺，其中各组份的添加量如下粉末活性炭(有效粒径80-100目) 40％～50％，三氯化铁20％～30％，聚合氯化铝 5％～20％，聚丙酰胺5％～10％氢氧化钙5％～10％。
为更好的实现本发明的目的，在给出的复合药剂中还可加入5％～10％的硫酸铝，以起到絮凝的作用。
本发明给出的这种复合药剂所用的各组份均可从市场上购买，属现有的化工商品。
本发明给出的这种复合药剂的制备方法与现有技术相同，为简单的混合搅拌均匀，其添加次序无特殊规定。
本发明给出的这种复合药剂为上述各种药剂的混合物，呈粉末状，投加前溶解为溶液状，然后由加药系统即水射器先后投加。投加量为每升的混合液投加1mg的抗膜污染复合药剂。
加入抗膜污染复合药剂后，不仅使污染絮体的可压缩性减少，而且使微生物絮体中的胞外聚合物(EPS)减少，膜通量得到提高。在投加后的一段时间主要靠复合药剂的吸附作用，吸附混合液中由微生物排出的代谢产物和胞外聚合物。在复合药剂表面营造一定的环境，使其滋生能够消耗混合液中的微生物代谢产物和胞外聚合物。而复合药剂的部分成分，主要是三氯化铁和聚合氯化铝，则融解到混合液中，与胞外聚合物发生沉淀反应，而聚丙酰胺则是起到助凝作用。以上的种种作用效果体现了抗膜污染复合药剂对减少膜污染的重大贡献。
而且，抗膜污染复合药剂对膜生物反应器的出水效果没有任何影响，甚至有时候优于没有投加复合药剂的出水水质。
与现有技术相比，本发明的有益效果是能够有效的减少膜生物反应器中混合液的胞外聚合物，而且可显著改善混合液的过滤特性，维持较高的膜通量，使膜生物反应器保持较长的运行周期，具有投资小，见效快，操作管理简单，使用灵活等特点，而且运行费用非常低。
图1为本发明给出的一种膜生物反应器试验装置的结构示意图；图2为本发明给出的实施例1的膜压差随时间的变化情况示意图；图3为本发明给出的实施例2的膜压差随时间的变化情况示意图；图4为本发明给出的实施例3的膜压差随时间的变化情况示意图。
图中标记为1.原水水箱；2.平衡水箱；3.膜生物反应器；4.膜组件；5.空压机；6.流量计；7.测压板；8.1号反应器；9.2号反应器。
具体实施例方式
实施例1本实验装置为一体式膜生物反应器，该实验装置由高位水箱、进水管路、平衡水箱、生物反应器、膜组件、出水管路、曝气系统、测压管管路组成。原水从高位水箱靠重力进入平衡水箱，平衡水箱由浮球阀保持反应器的液面高度。生物反应器截面为矩形的有机玻璃柱，截面0.30×0.20m，有效水深0.75m。膜组件为聚偏氟乙烯中空纤维帘式膜(PVDF)，膜孔径0.2μm，纤维内径0.5mm，外径0.8mm，膜面积1m2。生物反应器由砂滤曝气头提供曝气池内微生物所需的溶解氧和产生冲刷膜面的错流流体，并由气体转子流量计来控制曝气量。原水中的有机物经过微生物的降解，由反应器水面与出水之间的高差为膜出水提供驱动力，实际最大操作压力为0.1MPa。通过转子流量计调整出水水量。为实时监控膜污染的情况，利用连通器原理制成压差计，通过测压管的液面高度反映膜污染的情况。
在1#反应器中投加1mg/L的抗污染复合药剂，2#反应器未投加抗污染复合药剂，加入的复合药剂由粉末活性炭(有效粒径80-100目)45％，浓度为10mg/L的三氯化铁20％，聚合氯化铝10％，聚丙酰胺5％，氢氧化钙10％，硫酸铝10％组成，作平行对比试验。试验结果见表1，并绘制成图2，其中TMP为膜内外传递压差，是衡量膜污染的主要参数，t为运行时间。
表1 反应器1和2膜压差变化情况的对比
由表1和图2可得出，投加抗膜污染复合药剂的反应器的膜污染速度为0.069KPa/d，而未投加的反应器的膜污染速度为0.349KPa/d，可见抗污染复合药剂对于减少膜生物反应器起到巨大作用。而且，抗污染复合药剂的膜生物反应器的出水优于无投加复合药剂的膜生物反应器的出水。
实施例2本实施例的试验装置与实施例1的试验装置一样。在1#反应器中投加1mg/L的抗污染复合药剂，2#反应器未投加抗污染复合药剂，加入的复合药剂由粉末活性炭(有效粒径80-100目)粉末活性炭50％，三氯化铁25％，聚合氯化铝5％，聚丙酰胺5％，氢氧化钙10％，硫酸铝5％组成，作平行对比试验。试验结果见表2，并绘制成图3，其中TMP为膜内外传递压差，是衡量膜污染的主要参数，t为运行时间。
表2 反应器1和2膜压差变化情况的对比
由表2和图3可得出，投加抗膜污染复合药剂的反应器的膜污染速度为0.0702KPa/d，而未投加的反应器的膜污染速度为0.312KPa/d，可见抗污染复合药剂对于减少膜生物反应器起到巨大作用。而且，抗污染复合药剂的膜生物反应器的出水优于无投加复合药剂的膜生物反应器的出水。
实施例3本实施例子的试验装置与实施例1的试验装置一样。在1#反应器中投加1mg/L的抗污染复合药剂，2#反应器未投加抗污染复合药剂，加入的复合药剂由粉末活性炭(有效粒径80-100目)粉末活性炭40％，三氯化铁30％，聚合氯化铝5％，聚丙酰胺10％，氢氧化钙10％，硫酸铝5％组成，作平行对比试验。试验结果见表3，并绘制成图4，其中TMP为膜内外传递压差，是衡量膜污染的主要参数，t为运行时间。
表3 反应器1和2膜压差变化情况的对比
由表3和图4可得出，投加抗膜污染复合药剂的反应器的膜污染速度为0.115KPa/d，而未投加的反应器的膜污染速度为0.381KPa/d，可见抗污染复合药剂对于减少膜生物反应器起到巨大作用。而且，抗污染复合药剂的膜生物反应器的出水优于无投加复合药剂的膜生物反应器的出水。
通过以上三个实施例子比较试验，在以上三种范围的药品浓度均可达到较好的抗膜污染效果。当然，在膜生物反应器正常启动之后的2-3周再投放抗膜污染复合药剂并均匀地分布于反应器的各个地方，使复合药剂均匀地分散在混合液中效果会更好。
权利要求
1.一种抗膜污染复合药剂，其特征在于包括有粉末活性炭(有效粒径80-100目)、聚合氯化铝、三氯化铁、氢氧化钙和聚丙酰胺，其中各组份的添加量如下粉末活性炭(有效粒径80-100目)40％～50％，三氯化铁20％～30％，聚合氯化铝 5％～20％，聚丙酰胺5％～10％氢氧化钙5％～10％。
2根据权利要求1所述一种抗膜污染复合药剂，其特征在于给出的复合药剂中还加入5％～10％的硫酸铝。
全文摘要
一种抗膜污染复合药剂，属于环境工程技术领域的污水处理技术，包括有粉末活性炭(有效粒径80－100目)、聚合氯化铝、三氯化铁、氢氧化钙和聚丙酰胺，其中各组份的添加量为粉末活性炭(有效粒径80－100目)40％～ 50％，三氯化铁20％～30％，聚合氯化铝5％～20％，聚丙酰胺5％～10％，氢氧化钙5％～10％，本发明能够有效的减少膜生物反应器中混合液的胞外聚合物，可显著改善混合液的过滤特性，维持较高的膜通量，使膜生物反应器保持较长的运行周期，并最大程度地减少膜污染，减少膜组件清洗的次数，降低运行费用，具有投资小，见效快，操作管理简单，使用灵活等特点，而且运行费用非常低。
文档编号C02F1/52GK1644532SQ20041008291
公开日2005年7月27日 申请日期2004年12月10日 优先权日2004年12月10日
发明者苏锦明, 周晴 申请人:沈阳建筑大学