專利名稱：一種外壓式預(yù)涂無(wú)機(jī)動(dòng)態(tài)膜水處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種利用膜分離技術(shù)處理廢水的裝置，尤其涉及一種預(yù)涂動(dòng)態(tài)膜 廢水處理裝置。
背景技術(shù)：
目前，膜技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用于生活及各類工業(yè)廢水的處理，具有適應(yīng)性強(qiáng)、選擇性 好、無(wú)相變化、操作穩(wěn)定、出水水質(zhì)可靠等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)得到世界各國(guó)的普遍重視。但膜組件價(jià) 格昂貴以及膜污染造成的通量衰減等問(wèn)題卻嚴(yán)重阻礙了膜技術(shù)的推廣應(yīng)用。動(dòng)態(tài)膜分離技 術(shù)是可以有效解決或緩解以上問(wèn)題的一種方法，是分離膜中比較特殊的一種，可分為自生 動(dòng)態(tài)膜和預(yù)涂動(dòng)態(tài)膜。其中預(yù)涂動(dòng)態(tài)膜是在一定跨膜壓力驅(qū)動(dòng)之下，含有預(yù)涂劑的溶液透 過(guò)基膜壁，在基膜表面形成具有分離性能的濾餅層，即動(dòng)態(tài)膜層。在處理廢水時(shí)，動(dòng)態(tài)膜可 以很好地保護(hù)基膜，大大減緩基膜的污染，從而延長(zhǎng)基膜清洗周期及使用壽命；另外預(yù)涂劑 材料種類豐富，單次涂膜用量少，價(jià)格便宜；可以使用市場(chǎng)上現(xiàn)有的膜組件，也可以根據(jù)實(shí) 際情況自行設(shè)計(jì)組裝；制備動(dòng)態(tài)膜工藝簡(jiǎn)單，形成穩(wěn)定動(dòng)態(tài)膜時(shí)間短；具有穩(wěn)定的滲透通 量和截留性能。隨著無(wú)機(jī)膜技術(shù)的不斷發(fā)展及顯示的優(yōu)越性能，以無(wú)機(jī)膜為載體的預(yù)涂無(wú) 機(jī)動(dòng)態(tài)膜成為新的亮點(diǎn)，是未來(lái)非常有前途的膜分離技術(shù)。現(xiàn)在，動(dòng)態(tài)膜分離技術(shù)的研究還處于起步階段，需要在動(dòng)態(tài)膜的形成機(jī)理及影響 動(dòng)態(tài)膜分離性能的因素方面作更深入的研究(李曉波，胡保安，顧平.動(dòng)態(tài)膜分離技術(shù)研究 進(jìn)展[J].膜科學(xué)與技術(shù)，2007，27 (4) :9廣94)。另一方面，為了使其盡早進(jìn)入廢水處理實(shí)用 工程領(lǐng)域，還必須進(jìn)行與應(yīng)用相關(guān)的研究，如動(dòng)態(tài)膜在處理廢水過(guò)程中的性能及應(yīng)采取的 優(yōu)化措施等。但現(xiàn)今對(duì)動(dòng)態(tài)膜相關(guān)應(yīng)用方面的開(kāi)發(fā)研究還比較少，特別是以管式無(wú)機(jī)膜為 載體的外層預(yù)涂無(wú)機(jī)動(dòng)態(tài)膜分離技術(shù)為主的成套工藝裝置還未見(jiàn)報(bào)道和相關(guān)專利。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高效、低廉的一種外壓式預(yù)涂無(wú) 機(jī)動(dòng)態(tài)膜水處理工藝裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案由廢水沉降收集罐、涂膜液罐和 動(dòng)態(tài)膜組件組成，動(dòng)態(tài)膜組件上部設(shè)置的出水口通過(guò)三通管分別和涂膜液罐頂部進(jìn)水口及 廢水沉降收集罐頂部的中心進(jìn)水管連接，動(dòng)態(tài)膜組件底部設(shè)置的進(jìn)水口通過(guò)管道連接轉(zhuǎn)子 流量計(jì)和離心泵后，再分別和廢水沉降收集罐擴(kuò)大段的中部位置的廢水出口通過(guò)管道及涂 膜液罐中部設(shè)置的涂膜液回流口相連，廢水沉降收集罐中部設(shè)有一層水平傾角為60°的斜 板，下半部為倒圓錐體，上半部為擴(kuò)大段，廢水出口設(shè)置在擴(kuò)大段的中部位置；涂膜液罐中 部設(shè)有涂膜液回流口，涂膜液罐中使用的涂膜劑可以是金屬氧化物(Zr02、Mn02等)、無(wú)機(jī)電 解質(zhì)(Fe2+、Mn2+等水合氧化物)以及超細(xì)粉體無(wú)機(jī)材料(高嶺土、膨潤(rùn)土)等；動(dòng)態(tài)膜組件 中填裝的基膜為單通道管式無(wú)機(jī)微濾膜，在其外壁形成預(yù)涂無(wú)機(jī)動(dòng)態(tài)膜。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面[0007](1)本工藝裝置組合了動(dòng)態(tài)膜分離技術(shù)和沉降分離技術(shù)，即廢水經(jīng)沉降收集罐4 預(yù)處理后再利用預(yù)涂無(wú)機(jī)動(dòng)態(tài)膜分離，可以大大降低污染物對(duì)動(dòng)態(tài)膜及載體污染，從而延 長(zhǎng)動(dòng)態(tài)膜運(yùn)行周期，降低運(yùn)行成本。(2)本工藝裝置采用管式無(wú)機(jī)微濾膜為載體，其外壁形成具有合適厚度的預(yù)涂無(wú) 機(jī)動(dòng)態(tài)膜，相對(duì)在內(nèi)壁形成動(dòng)態(tài)膜而言，處理廢水時(shí)具有高的過(guò)濾面積/體積比，增加了滲 透通量。(3)本工藝裝置使用的涂膜劑可以是金屬氧化物(&02、111102等)、無(wú)機(jī)電解質(zhì) (Fe2+、Mn2+等水合氧化物)以及超細(xì)粉體無(wú)機(jī)材料(高嶺土、膨潤(rùn)土)等廉價(jià)材料，每次制 備動(dòng)態(tài)膜時(shí)涂膜劑用量少，形成穩(wěn)定動(dòng)態(tài)膜時(shí)間短，可以大大節(jié)省該工藝裝置推廣應(yīng)用中 的造價(jià)。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例，如附圖1所示，由廢水沉降收集罐4、涂膜液罐8和動(dòng)態(tài)膜組件12組成。 廢水沉降收集罐4中部設(shè)有一層水平傾角為60°的斜板3 ；廢水沉降收集罐4下半部為倒 圓錐體，上半部為擴(kuò)大段；廢水沉降收集罐4底部設(shè)有污泥排放閥1 ；廢水沉降收集罐4擴(kuò) 大段的中部位置設(shè)有廢水出口，通過(guò)管道和閥門20相連。涂膜液罐8底部設(shè)置的涂膜液出 口通過(guò)管道和閥門21相連。閥門20和閥門21分別通過(guò)管道和離心泵23的進(jìn)口管相連。 離心泵23的出口管通過(guò)兩個(gè)三通管分別和閥門19、閥門22和轉(zhuǎn)子流量計(jì)17相連。其中 閥門19另一端通過(guò)管道和涂膜液罐8中部設(shè)置的涂膜液回流口相連。閥門22另一端通過(guò) 管道和離心泵23的進(jìn)口管相連。轉(zhuǎn)子流量計(jì)17另一端通過(guò)管道和閥門15相連。閥門15 另一端和動(dòng)態(tài)膜組件12底部設(shè)置的進(jìn)水口相連。動(dòng)態(tài)膜組件12中部設(shè)有開(kāi)口和壓力表14 連接。動(dòng)態(tài)膜組件12上部設(shè)置的出水口通過(guò)三通管分別和閥門7及閥門9相連。其中閥 門9另一端通過(guò)管道和涂膜液罐8頂部進(jìn)水口相連，閥門7另一端通過(guò)三通管分別和設(shè)置 在廢水沉降收集罐4頂部的中心進(jìn)水管5及閥門6相連，閥門6另一端再和廢水進(jìn)水管相 連。中心進(jìn)水管5底部出水端口設(shè)有擋板2。動(dòng)態(tài)膜組件12頂部法蘭出口和三通管下端接 口相連，三通管上端接口和壓力表11相連，三通管左端接口和閥門10相連，閥門10另一端 和反沖洗進(jìn)水管相連。動(dòng)態(tài)膜組件12底部法蘭出口通過(guò)三通管連接閥門16和閥門18，閥 門18另一端和涂膜液罐8頂部進(jìn)水口相連，閥門16另一端和清水排放管相連。參照附圖1，本實(shí)用新型的實(shí)施可分三個(gè)階段進(jìn)行，即動(dòng)態(tài)膜涂制過(guò)程、廢水處理 過(guò)程及反沖洗過(guò)程。動(dòng)態(tài)膜涂制過(guò)程首先關(guān)閉閥門7、閥門10、閥門16、閥門19、閥門20、閥門21和 閥門22，打開(kāi)閥門9、閥門15和閥門18。再把涂膜劑和自來(lái)水加入至涂膜液罐8中配制一 定體積和濃度的涂膜液。打開(kāi)閥門9和閥門21，接通電源啟動(dòng)離心泵23，調(diào)節(jié)閥門9、閥門 15和閥門19控制好膜面流速和跨膜壓力。涂膜液經(jīng)過(guò)離心泵后一部分經(jīng)閥門19回流至 涂膜液罐8中，可以起到攪拌涂膜液的作用，另一部分涂膜液流進(jìn)轉(zhuǎn)子流量計(jì)17，從轉(zhuǎn)子流 量計(jì)17流出后流經(jīng)閥門15流進(jìn)動(dòng)態(tài)膜組件12，在動(dòng)態(tài)膜組件12的殼程空間至下而上通
4過(guò)，涂膜劑在一定的跨膜壓力和錯(cuò)流速度之下被截留在管式基膜外壁，形成一層動(dòng)態(tài)膜，截 留液從動(dòng)態(tài)膜組件12上部設(shè)置的出水口流出經(jīng)閥門9進(jìn)入涂膜液罐8中，如此循環(huán)。在涂 膜過(guò)程中，為保證涂膜液濃度不變，滲透液流經(jīng)閥門18后流回至涂膜液罐8中。約15分鐘 左右即可形成較穩(wěn)定的動(dòng)態(tài)膜。廢水處理過(guò)程涂膜約15分鐘后，動(dòng)態(tài)膜已經(jīng)達(dá)到基本穩(wěn)定，這時(shí)可先打開(kāi)閥門 16和關(guān)閉閥門18，再打開(kāi)閥門22，接著打開(kāi)閥門7，接著關(guān)閉閥門21、閥門19和閥門9，接 著打開(kāi)閥門20，調(diào)節(jié)閥門7、閥門15和閥門22控制好膜面錯(cuò)流速度和跨膜壓力。廢水經(jīng)過(guò) 離心泵23后一部分經(jīng)閥門22回流至離心泵23進(jìn)口管，另一部分廢水流進(jìn)轉(zhuǎn)子流量計(jì)17， 從轉(zhuǎn)子流量計(jì)17流出后經(jīng)閥門15流進(jìn)動(dòng)態(tài)膜組件12，在動(dòng)態(tài)膜組件12的殼程空間至下而 上通過(guò)，在一定的跨膜壓力和錯(cuò)流速度之下廢水中微細(xì)污染物被動(dòng)態(tài)膜截留在下來(lái)，清水 透過(guò)動(dòng)態(tài)膜層和基膜管壁后進(jìn)入動(dòng)態(tài)膜組件12的基膜管程空間，滲透液經(jīng)閥門16流出。反沖洗過(guò)程在處理廢水過(guò)程中，廢水中的細(xì)微顆粒物主要進(jìn)入到動(dòng)態(tài)膜層的空 隙中造成污染，也有少量細(xì)微顆粒物進(jìn)入基膜的空隙中造成基膜污染，當(dāng)污染較重時(shí)必須 進(jìn)行反沖洗，把動(dòng)態(tài)膜層從基膜外壁上沖刷掉，同時(shí)恢復(fù)基膜通透性能。為增強(qiáng)清洗效果， 采取先正沖洗，再反沖洗相結(jié)合的方法。因此，在廢水處理過(guò)程中清水透過(guò)量下降較明顯 時(shí)，先關(guān)閉閥門22，將閥門7和閥門15全打開(kāi)，以保證低壓高速正沖洗，可以把大部分動(dòng)態(tài) 膜從基膜外壁沖洗掉。再進(jìn)行反沖洗，先關(guān)閉閥門15和閥門20，打開(kāi)閥門10，清水從反沖 洗進(jìn)水管流經(jīng)閥門10進(jìn)入動(dòng)態(tài)膜組件12的基膜管程空間，調(diào)節(jié)閥門16的開(kāi)度，在高壓低 速條件下反沖洗，清水反向滲透到動(dòng)態(tài)膜組件12的殼程空間，以達(dá)到反沖洗的目的，從而 恢復(fù)基膜的通透性能。
權(quán)利要求一種外壓式預(yù)涂無(wú)機(jī)動(dòng)態(tài)膜水處理裝置，其特征在于，由廢水沉降收集罐(4)、涂膜液罐(8)和動(dòng)態(tài)膜組件(12)組成，動(dòng)態(tài)膜組件(12)上部設(shè)置的出水口通過(guò)三通管分別和涂膜液罐(8)頂部進(jìn)水口及廢水沉降收集罐(4)頂部的中心進(jìn)水管連接，動(dòng)態(tài)膜組件(12)底部設(shè)置的進(jìn)水口通過(guò)管道連接轉(zhuǎn)子流量計(jì)(17)和離心泵(23)后，再分別和廢水沉降收集罐(4)擴(kuò)大段的中部位置的廢水出口通過(guò)管道及涂膜液罐(8)中部設(shè)置的涂膜液回流口相連；所述動(dòng)態(tài)膜組件(12)中填裝的基膜為單通道管式無(wú)機(jī)微濾膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種外壓式預(yù)涂無(wú)機(jī)動(dòng)態(tài)膜水處理裝置，其特征在于，廢水 沉降收集罐(4)中部設(shè)有一層水平傾角為60°的斜板(3)，下半部為倒圓錐體，上半部為擴(kuò) 大段，廢水出口設(shè)置在擴(kuò)大段的中部位置。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種外壓式預(yù)涂無(wú)機(jī)動(dòng)態(tài)膜水處理裝置，主要包括廢水沉降收集罐、涂膜液罐和動(dòng)態(tài)膜組件，涂膜液罐中涂膜液經(jīng)離心泵輸送到動(dòng)態(tài)膜組件中，在一定跨膜壓力之下涂膜劑在動(dòng)態(tài)膜組件中的基膜外壁形成動(dòng)態(tài)膜，截留液回流至涂膜液罐中，動(dòng)態(tài)膜涂制完后，通過(guò)離心泵把廢水沉降收集罐中的廢水輸送到動(dòng)態(tài)膜組件中，利用動(dòng)態(tài)膜錯(cuò)流過(guò)濾，截留液進(jìn)入廢水沉降收集罐中，滲透液從閥門流出，利用本工藝裝置制備的動(dòng)態(tài)膜不僅具有良好的滲透性能、化學(xué)穩(wěn)定性及截留能力，還可以在同一基膜外壁反復(fù)涂制動(dòng)態(tài)膜，大大減緩基膜的污染，從而減少運(yùn)行成本，非常適用于各類化工廢水及城市生活污水的處理。
文檔編號(hào)C02F1/44GK201648131SQ20092018570
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2009年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月6日
發(fā)明者劉祥麗, 李國(guó)朝, 楊期勇, 楊濤 申請(qǐng)人:九江學(xué)院