一種用于水處理的動態膜過濾器制造技術

本發明專利技術屬于水處理技術領域，具體涉及一種用于水處理的動態膜過濾器。它包括清水區、過濾區、集泥區以及外循環管路。過濾區是本過濾器的核心，內有塑料支撐骨架及不銹鋼濾網作支撐，在進水中加入涂膜材料溶液后，經過水力循環，會在不銹鋼濾網上形成一層涂膜材料動態膜。利用所形成的膜對原水直接過濾，出水進入清水區，然后溢流出設備。經過周期性反沖洗，失效的涂膜材料及吸附雜質被截留在集泥區，經底部排泥管排放。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于水處理
，具體涉及一種用于水處理的動態膜過濾器。
技術介紹
動態膜是在一定條件 下含有某種固體顆粒懸浮物或膠體的溶液通過過濾介質時，在介質表面形成的具有分離性能的濾餅層或膜。動態膜作為一種超濾膜和微濾膜抗污染技術在20世紀80年代開始有研究報道，隨著膜技術的推廣應用，近年來動態膜的研究報道有所增多。動態膜是分離膜中比較特殊的一種，因其具有滲透通量大且易于清洗的優點受到廣泛關注。動態膜根據其形成的方式分為兩類一類是預涂膜，其中又分為使用懸浮液和膠體溶液兩種；另一類是原液形成膜，即將所處理的廢液作為動態膜制備液來過濾制得。預涂動態膜的制備是通過使用過濾裝置對懸浮液或膠體溶液過濾來形成，它包含著動態膜的載體及動態膜分離層本身。動態膜的載體指用來承載動態膜的大孔徑材料，目前研究中常見的有不銹鋼絲網、普通篩網、工業濾布、篩絹等多孔材料和一些高分子材料，如燒結聚氯乙烯管等。動態膜分離層則是粒子在載體表面形成的具有微濾或超濾性質的濾餅層。它是通過錯流過濾或死端過濾的方式將某種固體或膠體微粒沉淀在載體表面上形成的。涂膜材料包括無機粒子和幾乎所有的無機和有機聚電解質。無機粒子有Zr02、Si02、Ti02等金屬氧化物；無機電解質有Al3+、Fe3+、Si4+、Zr4+、V4+、Th4+、Mn4+、U4+等水合氧化物或氫氧化物；有機電解質有聚丙烯酸、聚馬來酸、聚苯乙烯磺酸、聚乙烯胺、聚乙烯基吡啶等；某些非電解質如甲基纖維素、聚氧化乙烯、聚丙烯酰胺等。某些天然膠體(如黏土、硅藻土、腐殖酸)，生物聚合物(如卵清蛋白)，還有紙漿廢液和一些工業廢水等都可作為動態膜材料。動態膜過濾裝置的凈水原理有兩種一種是物理過濾，即將硅藻土等粉體預涂在不銹鋼絲網、工業濾布等支撐材料上，用來對原水過濾，其去除機理是吸附和篩濾；另一種是將動態膜與生物處理相結合，做成動態膜生物反應器。在目前的專利和文獻中，所涉及的動態膜過濾裝置主要有以下三方面問題一是操作復雜，預涂膜的過程對自控的要求較高；二是穩定性差，運行過程中出水水質波動大；三是受設備產品化限制，難成規模。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種用于水處理的動態膜過濾器。本專利技術提出的用于水處理的動態膜過濾器從上至下依次由清水區、過濾區和集泥區組成，并設有外循環管路，其中 過濾區由膜組件及多孔板組成，其中膜組件的支撐材料為濾網，膜組件沿垂直方向設置，下端封閉，上端與多孔板上的孔相接；外循環管路由進水管、回流管和涂膜材料溶液儲存池組成，其中進水管與過濾區相連，回流管與清水區底部相連，回流管連接至進水管上，形成一個結點，涂膜材料溶液儲存池連接至進水管上，并且連接在結點與過濾區之間，回流管上設回流控制閥； 過濾區外壁設置壓力計； 優選地，該過濾器為圓筒狀，膜組件為圓筒形且多孔板上的孔為圓孔，濾網目數為350-450 目。優選地，涂膜材料溶液儲存池內液位在多孔板高度以下，涂膜材料溶液儲存池內設置有機械攪拌裝置以保證涂膜材料溶液處于懸浮狀態。優選地，集泥區設置于過濾區垂直下方，集泥區為上寬下尖的錐形斗，底部設有排泥管和排泥閥；清水區設置于過濾區垂直上方，清水區上部設有溢流堰，溢流堰與出水管相接。 優選地，涂膜材料溶液為粉末活性炭溶液。更優選地，所述粉末活性炭溶液含粒徑為5(Γ200 μ m的粉末活性炭顆粒，并且由所述的粉末活性炭顆粒溶于水中形成質量分數為8%-12%的粉末活性炭溶液。優選地，涂膜材料溶液儲存池與過濾區之間設置緩沖罐，緩沖罐的容積等于所述涂膜材料溶液儲存池中涂膜材料溶液的體積，且緩沖罐的長度與直徑比不小于4，這是為了保證緩沖罐內水流為層流；涂膜材料溶液儲存池的出水管上設止回閥，其作用在于防止水流進入涂膜材料溶液儲存池；進水泵出水管上設置進水止回閥，其作用在于防止水流倒流至原水池；所述過濾區內壁為池壁，整個動態膜過濾器還設有支撐柱以作支撐之用。本專利技術的工作過程如下 涂膜材料溶液隨原水一起進入過濾區，涂膜材料溶液中的涂膜材料顆粒被截留在濾網的外表面，形成涂膜材料濾膜層。具體過程為在運行前，先把涂膜材料溶液儲存池內配制好涂膜材料溶液，然后啟動進水泵，原水從原水池流出，打開閘閥，涂膜材料溶液隨原水一起進入過濾器。隨著過濾區內的水位上升，當液位超過涂膜材料溶液儲存池的液位時，涂膜材料溶液停止進入系統，進水則會穿過膜組件的濾網，從而進入清水區。在此過程中，由于涂膜材料顆粒的大小不同，細小的涂膜材料顆粒從濾網的孔眼穿過，部分不能穿過的大顆粒被截留在濾網的外表面。細小的涂膜材料顆粒進入清水區，經回流管重新回至進水泵前端的進水管上，從而又進入過濾區內。由于濾網已經截留部分涂膜材料顆粒，致使其網眼變小，從而更小尺寸的涂膜材料顆粒被截留，如此循環，水中的涂膜材料顆粒最終將全部附在濾網外表面，形成涂膜材料濾膜層(動態濾膜)。壓力計可設置相對穩定值，該相對穩定值由涂膜材料的粒徑確定，當涂膜材料選擇平均粒徑為50 μ m的粉末活性炭時，該值具體為O. 03MPa。在涂膜的過程中，過濾區內的壓力會逐漸上升，直至涂膜完成后，壓力會達到預先設定的相對穩定值。壓力計達到相對穩定值后，會將信號通過繼電器傳給回流控制閥，使其關閉，清水區內的水位會逐漸上升，直至經出水堰、出水管排出。壓力計還可設置最大設定值，該最大設定值由濾網孔徑及涂膜材料粒徑確定，當涂膜材料選擇粉末活性炭時，該值具體為O. IMPa0在過濾過程中，隨著濾膜截留的雜質或膠體顆粒越來越多，過濾區內的壓力也會越來越大，當達到最大設定值時，壓力計將信號通過繼電器傳遞給排泥閥及進水泵，進水泵停止，排泥閥打開，開始排泥。同時清水區內的水會逆向流入膜組件使前面所形成的涂膜材料濾膜層脫落，沉入集泥區底部。當過濾區液位低于涂膜材料溶液儲存池內的液位時，涂膜材料溶液儲存池內的溶液又會流出，慢慢充滿緩沖罐。待液位低于膜組件底部高度時，反沖及排泥結束，啟動進水泵進水，開始下一輪處理。本專利技術的有益效果與以往的預涂膜相比，本專利技術不需要設單獨的預涂膜泵，只需通過初期產水回流就可以實現涂膜；另外，本專利技術也不需要反沖洗泵，反沖洗時只需關停進水泵，開啟排泥閥，在重力作用下，靠清水區內的清水回流實現反沖洗，所以本過濾器操作簡單。本專利技術還發現采用粉末活性炭作為動態膜涂膜材料時，與采用硅藻土動態膜相比，涂膜時間更短，只需要5分鐘即可完成；粉末活性炭的顆粒粒徑小于硅藻土，所形成的膜厚度更薄，起始厚度約為I毫米；過濾精度更高，在進水渾濁度小于50NTU的情況下，過濾出水濁度在O. 2NTU左右；另外，利用粉末活性炭的吸附作用，本過濾器可以吸附去除原水中的部分有機物。附圖說明圖I為本專利技術的裝置工藝流程圖。I為原水池，2為進水管，3為進水泵，4為進水 止回閥，5為緩沖罐，6為過濾區，7為膜組件，8為清水區，9為溢流堰，10為出水管，11為排泥閥，12為排泥管，13為回流控制閥，14為回流管，15為涂膜材料溶液儲存池，16為閘閥，17為止回閥，18為池壁，19為支撐柱，20為集泥區，21為多孔板，22為壓力計。圖2為圖I所示裝置的過濾區6及清水區8部分軸側圖。9為溢流堰，18為池壁，21為多孔板。圖3為圖I所示裝置中膜組件7的軸測圖。23為濾網，24為支撐骨架。具體實施例方式實施例本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于水處理的動態膜過濾器，從上至下依次由清水區（8）、過濾區（6）和集泥區（20）組成，并設有外循環管路，其特征在于：過濾區（6）由膜組件（7）及多孔板（21）組成，其中膜組件（7）的支撐材料為濾網（23），膜組件（7）沿垂直方向設置，下端封閉，上端與多孔板（21）上的孔相接；外循環管路由進水管（2）、回流管（14）和涂膜材料溶液儲存池（15）組成，其中進水管（2）與過濾區（6）相連，回流管（14）與清水區（8）底部相連，回流管（14）連接至進水管（2）上，形成一個結點，涂膜材料溶液儲存池（15）連接至進水管（2）上，并且連接在結點與過濾區（6）之間，回流管（14）上設回流控制閥（13）；過濾區（6）外壁設置壓力計（22）；涂膜材料溶液隨原水一起進入過濾區（6），涂膜材料溶液中的涂膜材料顆粒被截留在濾網（23）的外表面，形成涂膜材料濾膜層。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：譚奇峰，周獻東，楊殿海，尹大強，熊亞，歐陽清華，
申請(專利權)人：廣東粵海控股有限公司，同濟大學，中山大學，廣東中大環保科技投資有限公司，
類型：發明
國別省市：