CN1135206C - 水处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及水处理方法，其通过将臭氧加入原水中和使用耐臭氧性膜过滤原水而进行，其特征在于包括如下步骤：检测在通过耐臭氧性膜的滤水中存在的臭氧浓度和自动地控制被加入到原水中的臭氧量以使臭氧浓度达到预定值。

Description

水处理方法
技术领域
本发明涉及家用水和二次处理废水的高级处理方法，和涉及工业用水或废水的处理。更具体地说，它涉及一种使用臭氧对水的膜滤处理方法，该方法恒定和高效地提供具有相当高质量的滤水。
背景技术
典型的普通水提纯方法是凝集沉降方法。此方法包括首先把氯气或次氯酸钠加到收集的原水中，将铁或锰氧化使之变得不可溶且与此同时防止微生物增加和在提纯方法中引起不利作用，然后添加适合凝集悬浮物的凝集剂，使凝集的物质发生絮凝化以进行沉降分离，通过沙滤除去溢出的絮凝物，因此清洁了原水。当原水中含有少量的悬浮物时，它也可以根据一种包括管混凝集剂和随后沙滤的方法以及一种包括由压力使悬浮物漂浮的方法来进行处理。
然而，仅仅由普通的凝集沉降方法不可能达到在近年来的半导体工业中所要求的水提纯水平和在自来水厂中所要求的原生动物类除去水平。由于在自来水厂中处理的原水的质量逐年降低，因此，要求例如除去有色成分和具有肮脏气味和味觉的成分，除去有害的有机物质如农用化学品和环境激素，除去原生动物类如隐孢子虫属和贾第鞭毛虫属，和减少氯气消毒副产品如三卤甲烷。为了满足这些要求，高级的处理如生物处理，用臭氧处理和用活性炭处理都已经采用。
最近，使用超滤(UF)膜和微滤(MF)膜的膜滤方法已经在小型自来水厂中采用，这归因于它们与凝集沉降方法相比具有优点，如高的充分除去杂质、细菌和原生动物类的能力，高可靠性和自动操作的能力。而且，膜滤处理与上述高级处理的结合也进行了研究。
然而，膜滤处理要求定期清洁化学品，因为连续过滤将导致膜的阻塞，使得过滤通量逐渐减少。为了尽可能减少化学品的清洗频率，需要进行十分麻烦的预处理如凝集沉降或将膜滤通量设定较小。所以，它的适用领域受到经济方面的限制。此外，根据膜滤处理，原水中含有的原生动物类如隐孢子虫属必须完全除去以使滤水变安全。然而，由膜滤生产的冷凝废水含有浓缩的原生动物类，所以严格的检测是废水处理所要求的。
为了避免以上缺陷，例如，美国专利No.5,271,830和PCT国际专利公开No.WO97/10893公开了通过在膜的上游加入臭氧来防止膜发生阻塞和同时改进水质量的方法。然而，为了在该处理中获得足够的效果，必须根据预先估计到的原水质量的变化来过量供给臭氧。所以，这些方法在经济上是不利的。而且，臭氧供给量的增加将十分不利地导致副产物的形成和在后续步骤中增加了活性炭的用量，即通过与滤水中保留的臭氧反应而增加了活性炭的使用。
另一方面，较少的臭氧供给量将由于膜的阻塞而减少了膜滤通量。结果，不能充分改进水质量。而且，如果原水质量发生变化，则膜滤通量波动太大且处理水的质量也会波动。因此，很难一直确保一定量的处理水具有一定的质量。
本发明的详细叙述
本发明的目的是提供一种使用臭氧对水进行膜滤处理的方法，其中获得了具有一定高质量的滤水而同时保持了大的过滤通量，与原水质量的波动无关。
本发明的另一个目的是提供一种使用臭氧对水进行膜滤处理的方法，其中保留在滤水中的臭氧量保持很小以便有效地进行后面的水处理步骤。
本发明的再一目的是提供一种水处理方法，其中通过使用紧凑的***获得了高质量的处理水并且不会生产有害的废物。
本发明的水处理方法包括向原水中添加臭氧和使用耐臭氧性膜来过滤原水，其中检测在滤过耐臭氧性膜的水中存在的臭氧浓度以及连续和自动地控制加入原水中的臭氧量以使臭氧浓度调节至预定的值。
如上所述的本发明水处理方法的实施方案包括：·水处理方法，包括检测在滤过耐臭氧性膜的水中存在的臭氧浓度和连续和自动地控制加入原水中的臭氧量以使臭氧浓度被调节至0.05-1.0mg/l范围内的预定值；·水处理方法，其中滤过耐臭氧性膜的水进一步用活性炭处理；·水处理方法，其中滤过耐臭氧性膜的水进一步使用反渗透膜处理；·水处理方法，其中在用反渗透膜处理之前，滤水被充气或用活性碳处理，或将硫代硫酸钠加入滤水中；·水处理方法，其中在用耐臭氧性膜过滤之前将凝集剂加入原水中；和·水处理方法，其中控制原水的pH值以增强凝集剂的效果。
附图的简述图1显示了本发明一个实施方案的处理流程图。图2显示了本发明另一个实施方案的处理流程图。图3显示了本发明再一个实施方案的处理流程图。图4显示了本发明又一个实施方案的处理流程图。图5是曲线图，显示了实施例1中滤过耐臭氧性膜的水的臭氧浓度和膜滤通量之间的关系。
实施本发明的最好方式
本发明基本上涉及一种水处理方法，包括将臭氧加到原水中和用耐臭氧性膜过滤含有臭氧的水。
图1至4是显示了本发明的实施方案的水处理流程图。
图1显示了基本的流程图，包括使用臭氧浓度测量装置检测通过耐臭氧性膜所过滤的水的臭氧浓度和自动地控制由臭氧发生器产生的臭氧量。
图2显示一流程图，其中在水处理方法中控制加入原水中的臭氧量，在该方法中通过耐臭氧性膜所过滤的水进一步用活性炭处理装置进行处理。
图3显示一流程图，其中在水处理方法中控制加入原水中的臭氧量，在该方法中通过耐臭氧性膜所过滤的水进一步用反渗透膜进行处理。
图4显示一流程图，其中在如图2中所示用活性炭来处理水的方法中或在如图3中所示使用反渗透膜来处理水的方法中将凝集剂加入原水中。
在本发明中使用的术语“原水”是指经受家用水和二次处理废水的高级处理和废水处理的一种水，例如，河水，湖水，沼泽水，地下水，水库水，二次处理废水，工业废水等。
通常，如果以上例举的原水直接用膜滤，则比膜的孔径更大的在原水中含有的悬浮物和有机物质将在膜中造成阻塞，形成了所谓的浓差极化或滤饼层，同时，原水中的有机物质会阻塞膜或粘附于膜内部构造的结网上。结果，在过滤原水时的膜滤通量下降至过滤纯水时的几分之一和几十分之一。
然而，如果在氧化剂如臭氧存在下以上原水通过膜滤，则该水通过膜且同时分解粘附于膜或阻塞膜的有机物质，这样获得了极大的过滤通量。即，在臭氧存在下，当通过膜时臭氧会反复攻击粘附于过滤膜上的有机物质。这意味着膜总是在过滤期间进行自我清洁。结果，能够获得大的过滤通量。
通过将臭氧加到原水中，除了如以上所述那样获得较大的过滤通量之外，还能够预期到一些效果，如水质量的改进，即颜色和肮脏气味和味觉的消除，和在膜滤期间铁和锰的有效除去(由它们的氧化来实现)。在本发明中，有必要以一种同时获得以上效果的用量添加臭氧。
虽然为增强水质量而加入的臭氧量取决于原水的性质和水质量改进的目的，但添加量应该使得臭氧浓度在0.05-30mg/l之间。由于臭氧的氧化破坏作用，过量的臭氧会导致形成许多副产物，使得在吸收副产物的后面步骤中的负荷过重或在膜滤期间原水中的锰不能有效地除去(因为它的过氧化作用)。还有，过多的臭氧在经济上也是不利的，因为臭氧剩余量逐渐增加。另一方面，太少的臭氧量不能足够地改进水质量。
在加入原水中的臭氧量和膜滤通量之间的关系也取决于原水的质量。本发明人已经发现，即使将同样量的臭氧加入同样的原水中，膜滤通量将因臭氧是否保留在过滤膜的表面上而不同，而且对于臭氧保留在过滤膜表面上的情况该过滤通量将变大，因为膜表面一直被清洗。
然后，本发明人对于在臭氧保留在原水中(即保留在过滤膜的表面上)的条件下，在臭氧浓度和膜滤通量之间的关系进行了研究。结果，他们发现臭氧浓度和膜滤通量两者具有在图5中所示的关系。即，当在滤水中残留臭氧的量是0.3mg/l或更多时，膜滤通量几乎是常数。当它低于0.05mg/l时，膜滤通量将主要取决于过滤水的臭氧浓度并且急剧变化。
换句话说，已经发现当滤水中臭氧浓度是0.3mg/l或更高时，不能预期到膜滤通量的进一步提高，并且当滤水的臭氧浓度低于0.05mg/l时，难以获得恒定量的滤水，因为膜滤通量显著变化。
另一方面，本发明人也发现如果臭氧被加入原水中后使得滤水的臭氧浓度处在0.05mg/l或更高和低于1.0mg/l的范围内，则水质能够充分地得到改进。
考虑到以上事实，为了根据包括向原水中添加臭氧和用耐臭氧性膜过滤它的过滤方法获得必要和足够的臭氧处理效果，加入原水中的臭氧量经过控制后使得在滤水中存在的臭氧浓度是在0.05-1mg/l，优选在0.05mg/l至低于0.3mg/l的范围内的预定值。
在下文中，更详细地描述该方法的各步骤。臭氧量的控制
本发明具有这样一个特征：加入原水中的臭氧量通过连续和自动控制后应使得当在添加臭氧之后原水滤过耐臭氧性膜时，滤水的臭氧浓度是预定的值。
如图1至4的流程图中所示，原水1在臭氧处理的步骤2中由臭氧进行处理和在步骤3中滤过耐臭氧性膜。通过膜滤的水的臭氧浓度一直由臭氧浓度测量装置4来测量。基于所测量的值，在臭氧处理步骤中从臭氧发生器5中提供的臭氧量进行自动控制以使残留臭氧的浓度例如落在0.05mg/l至低于0.3mg/l的范围内。
作为臭氧浓度测量装置4，可以使用紫外线吸光度方法，电极方法，碘量方法，靛蓝方法，荧光法，着色方法等。在它们当中，其中反馈控制是在短时间以高精确度进行的一种方法是优选的。紫外线吸光度方法和电极方法是优选的，因为它们能够在算术上计算出所测量的值。由臭氧浓度测量装置4获得的测量值是用CPU(中央处理器)进行计算并传输至臭氧发生器5。在臭氧发生器5中，根据传输的信号通过控制该装置的电流或电压来提高或降低所要产生的臭氧浓度。臭氧处理
在臭氧处理的步骤2中，被加入原水中的臭氧可以是臭氧单元或臭氧化空气形式。臭氧能够通过在原水贮器前方排列的反应塔内安装的空气扩散管等或通过在原水贮器内合适位置处排列的空气扩散管等被引入原水中。代替装有空气扩散管的反应塔，还可以使用U形管***。
此外，除以上供给***之外，臭氧可由喷射型或管混型***供入，该***设置在用于将原水引入到耐臭氧性膜中的管路的中部。
当由放电产生臭氧时，产生臭氧的原料可以是空气或氧气。此外，由水的电解产生的臭氧是可接受的。优选地，臭氧被连续供入原水中。
通过添加臭氧，原水1中生存的微生物如病毒，细菌、霉菌和原生动物类能够被杀灭。此外，原水1中的悬浮物或有机物质被臭氧分解，并且与此同时，含有臭氧的原水在过滤的同时还分解粘附于或阻塞下述耐臭氧性膜的有机物质。结果，能够获得极大的过滤通量。即，因为粘附于膜的有机物质反复受到通过膜的臭氧的攻击，该膜总是在整个过滤过程中自我清洁以获得大的过滤通量。
虽然对于原水1和臭氧的接触时间没有必要特别注意，但它一般是1秒-30分钟。膜滤装置
在本发明中使用的过滤装置应该至少装有用于贮存原水的容器或罐(在下文中称作原水贮器)，膜组件，用于将原水输送至膜组件的装置(例如，循环泵等)，用于贮存已滤过膜的水的容器或罐(在下文中称作滤水罐)，和用于回流冲刷膜的装置。对于交叉流过滤体系，安装了用于将没有通过膜的原水(循环水)返回原水贮器中的管路。用耐臭氧性膜的膜滤处理
在本发明中使用的耐臭氧性膜没有特殊的限制，只要它不被臭氧毁坏就行。例如，能够使用无机膜如耐臭氧性陶瓷和有机膜如氟型树脂膜，例如，聚偏二氟乙烯(PVDF)膜，聚四氟乙烯(PTFE)膜，乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)膜和聚氟代丙烯酸酯(PFA)膜。尤其，聚偏二氟乙烯(PVDF)膜是优选使用的。
在上述耐臭氧性膜当中，能够使用孔径范围在适合于超滤(UF)膜的那些孔径到适合于微滤(MF)膜的那些孔径的一种膜。基本上，具有高过滤速率的微滤(MF)膜是优选使用的。例如，平均孔径优选为0.01至1μm，更高优选0.05至1μm的膜是适合使用的。
耐臭氧性膜任选被成形为中空纱，平膜，褶状物，螺旋形，管形等。这些当中，中空纱成形膜是优选的，因为每单位体积的膜面积大。一般而言，过滤是在装有膜的组件中进行的。
该过滤可根据全量过滤方法或交叉流过滤方法来进行。对于交叉流过滤方法而言，在供给的臭氧气体中包含的空气或氧气与循环水一起返回到原水贮器中并被分离成气体和液体。另一方面，对于全量过滤方法而言，有必要除去作为膜组件的原水腔室中未反应气体存在的臭氧化空气。必须发明例如在膜组件的上部分中安装汽-液分离装置的一些设备。
另外，可以使用加压过滤方法或负压过滤方法。加压过滤方法是更优选的，因为能够获得更大的过滤通量。可以使用内压或外压过滤方法。
为了保持膜的过滤性能，膜组件定期接受物理清洗。作为物理清洗，回流冲刷和空气冲洗是最有效的。
回流冲刷优选使用滤过耐臭氧性膜的水来进行。
空气冲洗包括在操作一定时间之后停止过滤，在面向原水的膜表面上供给气体，和振动膜表面以清洗膜。在本发明中，因为粘附于膜表面的有机物质被臭氧分解成非粘附性物质，因此阻塞膜孔的非粘附物质(有机和无机物质)可通过空气冲洗而有效地抖落。所以，能够获得大的清洗效果。
空气冲洗可与回流冲刷相结合。它们可按以下顺序进行：过滤，空气冲洗和然后回流冲刷；过滤，回流冲刷和然后空气冲洗；或过滤和然后同时空气冲洗和回流冲刷。
此外，空气冲洗可在同时流动原水或没有流动原水的情况下进行。或，空气冲洗和回流冲刷可交替进行。
空气冲洗优选进行1秒至6分钟。当它的操作时间低于1秒时，空气冲洗的效果不能显示出来。另一方面，当它高于6分钟时，过滤的暂停时间因此延长，不利地减少了滤水的量。活性炭处理
在图2的流程图中，活性炭处理装置6是用于除去在滤过耐臭氧性膜的水中包含的非常少量的有机物质，与臭氧反应所产生的生物易分解性有机物质或与臭氧反应所产生的副产物以生产出高度处理的水的装置。具体地说，活性炭处理包括将滤过耐臭氧性膜的水引入含有颗粒活性炭的罐中和进行后处理。
作为活性炭，优选使用生物活性炭(BAC)。BAC尤其可有效地除去由腐黑物等与臭氧反应所产生的生物易分解有机物质。
当进行活性炭处理时，出于下面的理由，重要的是将滤过耐臭氧性膜的水的臭氧浓度控制在较低水平。如果滤水中臭氧浓度较高，则活性炭会与臭氧起反应。结果，产生了氧气和引起了气锁(air lock)现象，使得水过滤阻力增大或水不能过滤。超过1.0mg/l的臭氧浓度将显著引起这一现象。高臭氧浓度对活性炭处理步骤中的活性炭施加更大的负荷。在这种情况下，还有一种可能性即生物活性炭中的微生物将被臭氧杀灭。滤水中臭氧浓度优选在0.05-1.0mg/l，更优选0.05mg/l至低于0.3mg/l，最优选0.05mg/l到0.25mg/l的范围。脱臭氧处理
在如图3的流程图中所示使用反渗透膜的膜滤处理中，希望在用反渗透膜进行膜滤处理8之前将滤水脱臭氧，为的是保护不耐受臭氧的反渗透膜。例如，脱臭氧处理包括安装停留罐和进行通气操作以从滤水中除去臭氧，或用还原剂如硫代硫酸钠或活性炭进行处理以分解残余臭氧。使用反渗透膜的膜滤处理
当水用反渗透膜处理时，包括凝集沉降和沙滤处理等的处理方法一般是作为预处理来进行以除去悬浮物。根据这些方法，在利用反渗透膜进行过滤预处理的水中包含的悬浮物的含量值即污垢指数(FI)值有可能降低至3或3以下。然而，该值是不够的。
根据本发明所建议的使用耐臭氧性膜的水处理方法，FI值可以是1或1以下，因为原水1中的悬浮物和微生物被耐臭氧性膜堵住了。所以，对于如图3的流程图中所示滤过耐臭氧性膜的水进一步用反渗透膜处理的情况，均匀质量的滤水能够恒定地转移至反渗透膜，与原水1的质量、量和温度的变化无关。因此，没有增加反渗透膜的负荷，处理的性能得到充分地保持而且能够获得大的过滤通量。反渗透膜设备能够减少尺寸。此外，随着进给压力的降低，能量消耗变低。
由于本发明的水处理方法是以用耐臭氧性膜过滤为基础来构造的，因此过滤通量变大和非常高效地进行过滤。结果，能够降低整个设备的费用。
使用反渗透膜的膜滤处理8能够，例如，除去具有高亲水性的有机物质如聚糖，它们无法由微生物消化和很难根据生物活性炭处理而粘附于活性炭上。此外，当在生物活性炭处理中降低水温时，生物活性降低和处理性能受到损坏。然而，反渗透膜的使用提供了对温度有更少依赖性的优点。
反渗透膜的类型没有特殊的限制。除了常用的反渗透膜以外，还可使用低压反渗透膜和纳米滤膜(nano-filter)。如果使用适合于低压处理的低压反渗透膜和纳米滤膜，过滤操作压力能够提高，以使过滤通量优选得到扩大。
反渗透膜能够阻碍可溶性有机物质，微小污染物质如农用化学品，和无机盐。所以，能够有效地从高度污染的原水或具有高的盐浓度的原水获得饮用水或工业用水。凝集剂的添加
当孔径包括在微滤(MF)范围内的膜，尤其具有大孔径的膜，用于耐臭氧性膜的过滤时，在原水1中含有的悬浮物(SS)，细菌和类似物将会侵入膜中。尤其，由高粘性物质引起的膜阻塞很难利用通常的膜滤操作来清洗掉。
对于使用大孔径的微滤(MF)膜的膜滤，凝集剂如聚氯化铝(PAC)，硫酸铝，氯化亚铁和氯化铁优选被加入原水中。对于使用凝集剂时的流程图举例在图4中。
凝集剂可在贮罐如用于贮存原水1的罐中添加，或在用于将原水1转移至其中添加了臭氧的腔室中的管路中部添加，或在臭氧添加后在用于将原水1转移至耐臭氧性膜的管路中部利用管混方法添加。
为了进一步改进凝集剂的效果，原水的pH可由液体化学品等控制到所要求的水平。合适的pH值将依据凝集剂类型的不同而不同。在添加凝集剂之前、过程中或之后将它调节到2-8，优选2-7.5的范围。
调节pH值用的液体化学品是在凝集剂添加之前或同时按照用于添加凝集剂(例如加入原水贮罐中和管混添加)的同样方式被加入。当原水呈碱性时pH值适宜由无机酸如盐酸，硫酸和硝酸来调节，和当原水呈酸性时由氢氧化钠，氢氧化钾等调节。
如果凝集剂与液体化学品一起使用，有机悬浮物或聚合物质将会凝集且不可能与臭氧接触。结果，可预期将臭氧的需要量减半。
凝集剂需要以一种能够使原水1中含有的悬浮物发生凝集的量添加。一般而言，其用量优选是1-100mg/l，更优选2-50mg/l的原水1。
在下文中，描述本发明的实施例。
实施例1(本发明)
作为原水1，使用具有3-4度的浊度，5-10度的色度，6-8mg/l的COD(化学需氧量)和12℃水温的河面水。如图1中所示，水处理是按照原水1→臭氧处理2→使用耐臭氧性膜进行膜滤3的顺序来进行。滤过耐臭氧性膜的水的臭氧浓度是用臭氧浓度测量装置4来测量的。为了保持臭氧浓度在规定的值，从臭氧发生器5产生的臭氧量是由CPU自动增减。
作为使用耐臭氧性膜进行膜滤处理3的耐臭氧性膜，可使用平均孔径为0.1μm的PVDF(聚偏二氟乙烯)中空纤维形式的微滤(MF)膜，它是根据日本专利申请公开号3-215535制备的。使用的组件是包括在直径3英寸的PVC(聚氯乙烯)箱体中安装了一束1,800根具有0.7mm内径和1.25mm外径的PVDF中空纤维膜的外压型组件。当膜面积是7.0m2和组件过滤压力是50kPa时，纯水通量是1.8m3/hr。
为了过滤，使用交叉流***。原水1被加入到原水贮器中，然后进一步用泵在恒定输送压力下被输送至上述PVDF中空纤维组件中以进行恒压过滤。控制循环水的量以使滤水量与循环水量的比率是1∶1。
在泵的出口和组件之间，安装了喷射器型臭氧供给口。从中输出使用空气作为原料所生产的臭氧。
该处理通过重复一种包括10分钟过滤，随后用滤水回流冲刷15秒的操作来进行。在处理过程中，每12小时，空气冲洗通过从组件的底部以2Nm3/hr的量供给空气进行120秒。
控制所要产生的臭氧量的信号值(从臭氧浓度测量装置4传输到臭氧发生器5)经过设定后，使得滤过耐臭氧性膜的水的臭氧浓度是规定的值。然后，以上过滤处理进行50小时。测量在50小时之后的膜滤通量，并且除以在同样过滤压力下获得的纯水通量。获得了图5中所示的结果。
分析滤水。结果发现，当滤水的臭氧浓度是0.05mg/l或更高时，浊度是0.02度，色度是2度或更少且根本没有检测出结肠杆菌或常见细菌。另一方面，当滤水的臭氧浓度低于0.05mg/l时，浊度是0.02度，没有检测出结肠杆菌或常见细菌，但色度是5-7度。
实施例2(本发明)
与实施例1中一样进行操作，只是滤水的臭氧浓度是0.2mg/l，且滤水转移至活性炭容器中(参见图2的流程图)。作为活性炭，使用由Calgon Co.，Ltd.制造的F400。操作经设计后使EBCT(空床接触时间)是20分钟。
水质量分析的结果表明，滤过耐臭氧性膜的水具有0.02度的浊度，2度或更低的色度，和4-5.5mg/l的COD。此外，流过活性炭的水的质量是0.02度的浊度，1度或更低的色度，和0.3-0.8mg/l的COD。
实施例3(本发明)
作为原水1，使用具有5-11度的浊度，18-20度的色度，20-30mg/l的COD，7.2-7.6的pH值和温度23℃-25℃的二次处理废水。与实施例1中一样，如图1中所示，原水是按照原水1→臭氧处理2→使用耐臭氧性膜进行膜滤3的顺序来处理。操作经设计后，使得滤过耐臭氧性膜的水的臭氧浓度是0.25mg/l。
滤水的质量是0.1度或更低的浊度，2度或更低的色度，和6-8mg/l的COD。另外，当收集一部分滤水和根据检测琼脂介质和Cryptosporidium oocyst的临时检验方法检测残留微生物时，没有证实此类微生物的存在。
也收集一部分的浓缩水并进行检验。没有检测到危险性残留的和活的微生物的存在。浓缩的废水也证实是安全的。
实施例4(本发明)
使用与实施例3中同样的原水和耐臭氧性膜组件，进行如图4中所示的使用反渗透膜的水处理方法。即，原水是按照原水1→pH控制9→添加凝集剂10→臭氧处理2→使用耐臭氧性膜进行膜滤3的顺序来处理。一部分所获得的滤水进行脱臭氧处理7和然后进行使用反渗透膜的膜滤处理8。
通过在使用耐臭氧性膜的膜滤装置中于将原水转移至原水储罐(该图中未示出)的管路上设置静态混合器并向其中添加硫酸来将pH值控制在6.2-6.5。此外，在静态混合器和原水贮器之间，设置另一静态混合器以便将作为凝集剂的氯化铁(FeCl3)以35mg/l原水的量添加。然后，进行臭氧处理。
使用臭氧浓度测量装置4检测滤过耐臭氧性膜的水的臭氧浓度，并通过CPU自动减少或增加从臭氧发生器5产生的臭氧量来控制到0.05mg/l。
滤过耐臭氧性膜的水的质量具有0.1度或更低的浊度，1度或更低的色度，和4-6mg/l的COD。
通过以0.15mg/l原水的量将硫代硫酸钠加入滤过耐臭氧性膜的水中和分解残留的臭氧来进行脱臭氧处理。
接着，一部分所获得的处理水被输送至芳族聚酰胺型复合膜螺旋形纳米滤膜中。该芳族聚酰胺型复合膜螺旋形纳米滤膜具有65％的NaCl阻塞率，50％的MgCl2阻塞率和99％的蔗糖阻塞率。
上述芳族聚酰胺型复合膜螺旋形纳米滤膜被安装成两步串联形式，并且在40kPa的过滤压力下在70％的滤水回收率下运行2个月。操作一直恒定地进行，获得5米3/天的过滤量。还有，在整个操作中TOC(总有机碳)除去率保持在90-97％。所获得的处理水的质量是足够的高，符合再利用的要求。
实施例5(本发明)
使用在实施例1中所使用的原水，在恒定压力下根据全量过滤***进行过滤。即，水是以与滤水相同的量被输送至原水贮器中，并且在膜组件的上部分安装了汽-液分离装置。臭氧添加法，所使用的耐臭氧性膜和操作条件与实施例1中相同。
进行操作，使滤水的臭氧浓度达到0.25mg/l。结果，将在50小时操作后的膜滤通量除以在同样膜滤压力下的纯水通量所获得的值是79％，其是与交叉流***过滤相同的值。此外，滤水的质量与交叉流***过滤相同。在全量过滤***和交叉流过滤***之间没有观察到差别。
工业适用性
根据本发明，在水使用臭氧进行膜滤处理的方法中能够恒定地生产出相当高质量的滤水，同时保持大的过滤通量而与原水质量的变化无关。
此外，根据本发明，在水使用臭氧进行膜滤处理的方法中保留在滤水中的臭氧量能够保持较低水平，以使后面的水处理得以有效地进行。
而且，根据本发明，在紧凑的***中获得了高质量的处理水，且能够获得一种水处理方法而不会产生有害废物。
结果，根据本发明，在家用水和二次处理废水的高级处理中，在工业用水或废水等的处理中能够经济和恒定地生产出高质量的处理水。

Claims (6)

1.一种水处理方法，包括将臭氧加入原水中和使用耐臭氧性膜过滤原水，其中检测在滤过耐臭氧性膜的水中存在的臭氧浓度和连续和自动地控制加入原水中的臭氧量以使滤水的臭氧浓度被调节至预定值，并且其中调节加入原水中的臭氧量以使在滤水中存在的臭氧浓度是在大于0.05至低于0.3mg/l范围内的规定值。
2.根据权利要求1的水处理方法，其中滤水进一步用活性炭处理。
3.根据权利要求1的水处理方法，其中滤水进一步通过反渗透膜来过滤。
4.根据权利要求3的水处理方法，其中在用反渗透膜进行处理之前，滤水进行通气处理或用活性炭处理，或将硫代硫酸钠加入滤水中除去残余臭氧。
5.根据权利要求1的水处理方法，其中凝集剂进一步加入原水中。
6.根据权利要求5的水处理方法，其中在添加凝集剂之前，之后或同时，原水的pH值被调节至2至8。
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