公布日：2022.10.25
申請日：2022.07.08
分類號：C02F9/14(2006.01)I;B01D61/14(2006.01)I;B01D61/00(2006.01)I;B01D61/02(2006.01)I;B01D69/12(2006.01)I;B01D67/00(2006.01)I;
C02F103/32(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本發明公開了一種酒糟廢水過濾處理方法，包括以下步驟：(1)將酒糟廢水原液采用改性超濾膜進行超濾過濾，得到超濾清液；(2)將超濾清液采用抗菌復合納濾膜進行納濾過濾，得到納濾清液；(3)將納濾清液采用改性反滲透膜進行反滲透過濾，得到反滲透清液。本發明提供的酒糟廢水過濾處理方法，經過對酒糟廢水進行多級過濾處理后，得到符合回用或地表水排放標準的水，可以實現資源的合理利用，避免了資源浪費。
權利要求書
1.一種酒糟廢水過濾處理方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)將酒糟廢水原液采用改性超濾膜進行超濾過濾，得到超濾清液；(2)將超濾清液采用抗菌復合納濾膜進行納濾過濾，得到納濾清液；(3)將納濾清液采用改性反滲透膜進行反滲透過濾，得到反滲透清液。
2.根據權利要求1所述的酒糟廢水過濾處理方法，其特征在于，還包括以下步驟：(4)將反滲透清液依次進行生物脫氮、膜生物反應器處理，得到回用水。
3.根據權利要求1所述的酒糟廢水過濾處理方法，其特征在于，在所述步驟(1)中，所述改性超濾膜的制備方法包括以下步驟：A、對高分子超濾膜進行羧化處理，羧化處理方法為將高分子超濾膜在濃度為1 2mol/L、溫度為35℃ 45℃的氫氧化鈉溶液中浸泡40 60min，然后取出高分子超濾膜，用蒸餾水浸泡洗滌；接著，用0.05 0.15mol/L的鹽酸溶液浸泡處理30 60min，最后，用蒸餾水浸泡清洗至少3次，每次至少10min；B、對羧化處理后的高分子超濾膜進行活化處理，活化處理方法為將羧化處理后的高分子超濾膜在含9 12％HBTU的濃度為0.4 0.6mol/L的DIEA溶液中浸泡處理50 70s；C、與帶有胺基的寡聚脫氧核苷酸進行酰胺化反應，寡聚脫氧核苷酸濃度為0.5 4mg/ml，酰胺化反應的時間為4 8h，溫度為40℃ 80℃；D、將經酰胺化反應后的高分子超濾膜取出，用蒸餾水浸泡洗滌，得到改性超濾膜。
4.根據權利要求1所述的酒糟廢水過濾處理方法，其特征在于，在所述步驟(2)中，所述抗菌復合納濾膜的制備方法包括以下步驟：a、將高分子超濾膜浸入含有聚乙烯亞胺和哌嗪的水相溶液中，然后取出瀝干得到水相浸漬后的高分子超濾膜；b、將經過水相浸漬后的高分子超濾膜浸入含有均苯三甲酰氯和兩親性嵌段共聚物的共混有機相溶液中，取出干燥獲得復合納濾膜；c、將多孔TiO2納米抗菌顆粒加入多元酰氯溶液和哌嗪水溶液的混合溶液中，通過超聲分散處理，使多孔TiO2納米抗菌顆粒均勻分散在混合溶液中；d、將混合溶液在復合納濾膜的表面進行界面聚合反應，得到抗菌復合納濾膜。
5.根據權利要求1所述的酒糟廢水過濾處理方法，其特征在于，在所述步驟(3)中，所述改性反滲透膜的制備方法包括以下步驟：將氫氧根離子濃度為0.03 0.125mol/L的堿液以2.5 4.7MPa的接觸壓力通過反滲透膜，且通過溫度為15℃ 35℃，通過時間為0.5 3h，得到改性反滲透膜；所述改性反滲透膜的制備方法包括以下步驟：將濃度為60％的異丙醇溶液、濃度為5％的次氯酸鈉溶液、濃度為8％的甘油以及蒸餾水在流速0.1 0.3m/s的流速下依次浸透反滲透膜，并對浸透后的反滲透膜進行烘干，烘干時間為5min，烘干溫度為70℃ 90℃，得到改性反滲透膜。
6.根據權利要求1至5中任一所述的酒糟廢水過濾處理方法，其特征在于，所述步驟(1)至步驟(3)分別包括膜元件清洗步驟，具體為：(1.1)頂水：使用40℃ 50℃純水的頂水泵頂水4 6min，頂出的料液回流至進料罐；(1.2)沖洗：在溫度為40℃ 50℃，且低于標準操作壓力的條件下，使用清水對膜元件沖洗4 6min，滲透水和濃水排放，直至濃水無渾濁水排出；(1.3)堿洗：在溫度為40℃ 50℃，且低于標準操作壓力的條件下，使用PH＝10～10.5的堿液循環沖洗60 90min，清洗完畢排空；(1.4)沖洗：采用40℃ 50℃清水循環沖洗4 6min，排空；(1.5)沖洗：采用40℃ 50℃清水或酸液循環沖洗4 6min，排空。
7.根據權利要求6所述的酒糟廢水過濾處理方法，其特征在于，在所述步驟(1.3)中，所述堿液為30％ 40％濃度、NaCl含量小于100ppm、Fe含量小于10ppm、Hg含量小于0.3ppm、Na2CO3含量小于150ppm、無顆粒的氫氧化鈉溶液。
8.根據權利要求6所述的酒糟廢水過濾處理方法，其特征在于，在所述步驟(1.3)中，所述堿液為5 15％濃度、活性氯含量大于50g/l、總堿度小于10g/l、無顆粒的次氯酸鈉溶液。
9.根據權利要求6所述的酒糟廢水過濾處理方法，其特征在于，在所述步驟(1.5)中，所述酸液為濃度為25 35％且無顆粒的鹽酸溶液。
10.根據權利要求6所述的酒糟廢水過濾處理方法，其特征在于，在所述步驟(1.5)中，所述清水為經過5um的過濾器過濾后的軟化去離子水。
發明內容
針對上述不足，本發明的目的在于提供一種酒糟廢水過濾處理方法，經過對酒糟廢水進行多級過濾處理后，得到符合回用或地表水排放標準的水，可以實現資源的合理利用，避免了資源浪費。
本發明為達到上述目的所采用的技術方案是：
一種酒糟廢水過濾處理方法，其特征在于，包括以下步驟：
(1)將酒糟廢水原液采用改性超濾膜進行超濾過濾，得到超濾清液；
(2)將超濾清液采用抗菌復合納濾膜進行納濾過濾，得到納濾清液；
(3)將納濾清液采用改性反滲透膜進行反滲透過濾，得到反滲透清液。
作為本發明的進一步改進，還包括以下步驟：
(4)將反滲透清液依次進行生物脫氮、膜生物反應器處理，得到回用水。
作為本發明的進一步改進，在所述步驟(1)中，所述改性超濾膜的制備方法包括以下步驟：
A、對高分子超濾膜進行羧化處理，羧化處理方法為將高分子超濾膜在濃度為1 2mol/L、溫度為35℃ 45℃的氫氧化鈉溶液中浸泡40 60min，然后取出高分子超濾膜，用蒸餾水浸泡洗滌；接著，用0.05 0.15mol/L的鹽酸溶液浸泡處理30 60min，最后，用蒸餾水浸泡清洗至少3次，每次至少10min；
B、對羧化處理后的高分子超濾膜進行活化處理，活化處理方法為將羧化處理后的高分子超濾膜在含9 12％HBTU的濃度為0.4 0.6mol/L的DIEA溶液中浸泡處理50 70s；
C、與帶有胺基的寡聚脫氧核苷酸進行酰胺化反應，寡聚脫氧核苷酸濃度為0.5 4mg/ml，酰胺化反應的時間為4 8h，溫度為40℃ 80℃；
D、將經酰胺化反應后的高分子超濾膜取出，用蒸餾水浸泡洗滌，得到改性超濾膜。
作為本發明的進一步改進，在所述步驟(2)中，所述抗菌復合納濾膜的制備方法包括以下步驟：
a、將高分子超濾膜浸入含有聚乙烯亞胺和哌嗪的水相溶液中，然后取出瀝干得到水相浸漬后的高分子超濾膜；
b、將經過水相浸漬后的高分子超濾膜浸入含有均苯三甲酰氯和兩親性嵌段共聚物的共混有機相溶液中，取出干燥獲得復合納濾膜；
c、將多孔TiO2納米抗菌顆粒加入多元酰氯溶液和哌嗪水溶液的混合溶液中，通過超聲分散處理，使多孔TiO2納米抗菌顆粒均勻分散在混合溶液中；
d、將混合溶液在復合納濾膜的表面進行界面聚合反應，得到抗菌復合納濾膜。
作為本發明的進一步改進，在所述步驟(3)中，所述改性反滲透膜的制備方法包括以下步驟：將氫氧根離子濃度為0.03 0.125mol/L的堿液以2.5 4.7MPa的接觸壓力通過反滲透膜，且通過溫度為15℃ 35℃，通過時間為0.5 3h，得到改性反滲透膜；
所述改性反滲透膜的制備方法包括以下步驟：將濃度為60％的異丙醇溶液、濃度為5％的次氯酸鈉溶液、濃度為8％的甘油以及蒸餾水在流速0.1 0.3m/s的流速下依次浸透反滲透膜，并對浸透后的反滲透膜進行烘干，烘干時間為5min，烘干溫度為70℃ 90℃，得到改性反滲透膜。
作為本發明的進一步改進，所述步驟(1)至步驟(3)分別包括膜元件清洗步驟，具體為：
(1.1)頂水：使用40℃ 50℃純水的頂水泵頂水4 6min，頂出的料液回流至進料罐；
(1.2)沖洗：在溫度為40℃ 50℃，且低于標準操作壓力的條件下，使用清水對膜元件沖洗4 6min，滲透水和濃水排放，直至濃水無渾濁水排出；
(1.3)堿洗：在溫度為40℃ 50℃，且低于標準操作壓力的條件下，使用PH＝10～10.5的堿液循環沖洗60 90min，清洗完畢排空；
(1.4)沖洗：采用40℃ 50℃清水循環沖洗4 6min，排空；
(1.5)沖洗：采用40℃ 50℃清水或酸液循環沖洗4 6min，排空。
作為本發明的進一步改進，在所述步驟(1.3)中，所述堿液為30％ 40％濃度、NaCl含量小于100ppm、Fe含量小于10ppm、Hg含量小于0.3ppm、Na2CO3含量小于150ppm、無顆粒的氫氧化鈉溶液。
作為本發明的進一步改進，在所述步驟(1.3)中，所述堿液為5 15％濃度、活性氯含量大于50g/l、總堿度小于10g/l、無顆粒的次氯酸鈉溶液。
作為本發明的進一步改進，在所述步驟(1.5)中，所述酸液為濃度為25 35％且無顆粒的鹽酸溶液。
作為本發明的進一步改進，在所述步驟(1.5)中，所述清水為經過5um的過濾器過濾后的軟化去離子水。
本發明的有益效果為：
(1)通過采用改性超濾膜、抗菌復合納濾膜與改性反滲透膜對酒糟廢水原液進行過濾處理，過濾掉酒糟廢水原液中的懸浮顆粒、脂肪、蛋白質等大分子有機物、糖類等小分子有機物、二價鹽或多價鹽、單價鹽等，再通過生物脫氮、膜生物反應器進行處理得到符合回用或地表水排放標準的水，如此，可以實現資源的合理利用，避免了資源浪費；
(2)采用經過羧化處理、活化處理與酰胺化反應后形成的改性超濾膜對酒糟廢水原液進行過濾，過濾掉蛋白質等大分子有機物，將改性超濾膜應用于對含蛋白質的酒糟廢水原液過濾時，只要控制酒糟廢水原液的pH在其中所含蛋白質的等電點以上，就能很好地控制蛋白質在改性超濾膜中的截留，大大降低蛋白質對改性超濾膜的污染程度，提高改性超濾膜的抗蛋白質堵塞能力，并且可以通過調控待過濾介質的pH值以達到控制對蛋白質吸附性的效果，具有廣泛的應用前景；
(3)采用抗菌復合納濾膜對超濾清液進行過濾，具有較強的抗菌、抗污能力，延長膜的使用壽命，提高過濾性能；
(4)采用改性反滲透膜對納濾清液進行過濾，可長期維持反滲透膜較高的濃縮倍數，從而改變其截留率，提高處理納濾清液時的濃縮倍數，利于提高過濾性能；
(5)通過對膜元件進行清洗，將吸附在膜層表面和膜內部的污染物及時去除，防止過濾通量衰減，保證膜的過濾性能。
（發明人：衛江怡;李一川）
