專利名稱：污染流體的亞濾處理方法及其處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污染流體的處理方法及其處理設(shè)備，特別是涉及一種污染流體的亞濾處理方法及其處理設(shè)備。
當(dāng)前普遍采用的污染流體處理方法有生化、物化等，但經(jīng)這些方法處理的廢水往往只能滿足排放要求。若要達(dá)到回用的要求，則難度較高。而直接采用膜技術(shù)處理，盡管可以滿足要求，卻又因其成本過高而難以進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用。在世界上面臨水資源缺乏和水質(zhì)污染同時(shí)并存的難題時(shí)，低成本處理廢水，使其達(dá)到回用要求已成為當(dāng)務(wù)之急。
為解決廢水回用問題，近年來，國內(nèi)外都相繼對(duì)廢水的處理方法展開了研究。如“Development of wastewater treatment and recycle”(《Memburein》1999,9(3),178～184)介紹了韓國造紙廠的廢水處理系統(tǒng)。先將廢水添加藥劑后進(jìn)行凝聚和沉淀，然后再采用20微米孔徑的氧化鋁-陶瓷管狀膜進(jìn)行過濾，達(dá)到回用目的。但因其沉淀后直接采用膜過濾，成本仍然較高，且只能對(duì)20微米以上的污染物質(zhì)進(jìn)行過濾，分離。特別是氧化鋁屬二性物質(zhì)，不適用于酸性和堿性污染流體的處理。又如“利用陶瓷膜橫向流微濾法去除油田采出水中的油和懸浮固體”(《SPE Production Engineering》1991.5.131～136)，報(bào)道了美國路易斯安娜州兩個(gè)陸上的兩個(gè)海上平臺(tái)利用陶瓷膜橫向流微濾法去除油田采出水中的油和懸浮固體的技術(shù)。通過添加藥劑采出水中的部分乳化物和懸浮固體絮凝、沉淀，以防油類及小顆粒雜質(zhì)進(jìn)入濾膜。陶瓷膜橫向流微濾器是具有不規(guī)則微孔的α-鋁礬土薄膜，濾膜的微孔直徑變化范圍為0.2～0.8微米。盡管其可獲得較好的處理效果，但成本亦隨之提高。而且，反沖周期頻繁。
本發(fā)明的目的就是提供一種成本低、效果好，適用于各種污染流體的亞濾處理方法。
本發(fā)明的進(jìn)一步目的就是提供一種效果好，可根據(jù)流體中污染物質(zhì)直徑調(diào)整陶瓷膜通徑的亞濾處理方法。
本發(fā)明的另一個(gè)目的就是提供一種適用于污染流體亞濾處理方法的處理設(shè)備。
本發(fā)明的任務(wù)是這樣實(shí)現(xiàn)的將經(jīng)聚凝的污染物質(zhì)按其聚合的直徑，分別通過沉淀分離、陶粒過濾和涂復(fù)陶瓷膜截流的方法予以處理，即A．在欲處理的污染流體中加入聚凝劑，使污染物質(zhì)聚合到一定的直徑；B．采用沉淀分離的方法除去直徑達(dá)到毫米級(jí)的凝聚污染物質(zhì)；C．采用陶粒過濾10微米以上的凝聚污染物質(zhì)；D．根據(jù)污染物質(zhì)殘留顆粒的直徑在基材上涂復(fù)陶瓷膜，進(jìn)行最后的截流；E．得到回用的清潔流體。
本發(fā)明的進(jìn)一步任務(wù)是這樣實(shí)現(xiàn)的加入聚凝劑聚合污染物質(zhì)；沉淀分離；陶粒過濾；在基材上涂復(fù)陶瓷膜截流。陶瓷膜的通徑可根據(jù)流體中污染物質(zhì)的直徑進(jìn)行調(diào)整取不同粒徑的陶瓷粉末配制成溶液，在適當(dāng)?shù)膲毫ο略诨纳献鲀纱我陨系耐磕?，陶瓷粉末的粒徑分別可采用相當(dāng)于截流污染物質(zhì)直徑范圍的上限、下限和中間任意值。這樣，可根據(jù)處理流體中污染物質(zhì)的直徑調(diào)整陶瓷膜的通徑，經(jīng)濟(jì)有效。
本發(fā)明的另一個(gè)任務(wù)是這樣實(shí)現(xiàn)的由泵、排空裝置和沉淀裝置組成的污染流體亞濾處理方法的處理設(shè)備。沉淀裝置與陶粒過濾裝置均設(shè)置在陶瓷過濾塔中，由斜置器材構(gòu)成的沉淀裝置設(shè)置在上方。進(jìn)管經(jīng)由沉淀裝置的底部穿越陶粒過濾裝置進(jìn)入沉淀裝置，沉淀裝置的下方設(shè)有排污管。陶粒過濾裝置包括襯底層、陶粒過濾層和表層，下方設(shè)有尾管，尾管與陶瓷膜裝置相連接。工作時(shí)，加入聚凝劑的污染流體，經(jīng)由泵、進(jìn)管由下而上進(jìn)入沉淀裝置。滯留在斜置器材上的污泥向下進(jìn)入排污管，流體進(jìn)入設(shè)置在下方的陶粒過濾裝置。經(jīng)由底層、陶粒過濾層和表層的高效過濾，阻留流體中10微米以上的污染物質(zhì)。最后，尾水經(jīng)尾管進(jìn)入陶瓷膜裝置進(jìn)行截流，得到回用的清潔水。
由于本發(fā)明將經(jīng)聚凝的污染物質(zhì)按其聚合的直徑，分別通過沉淀分離、陶粒過濾和涂復(fù)陶瓷膜截流的方法予以處理，效果穩(wěn)定，能耗低；因采用了沉淀、過濾和膜截流的三級(jí)分離方法，大大延長了膜的反沖周期；采用由沉淀裝置與陶粒過濾裝置合二為一的陶瓷過濾塔，設(shè)備小，效率高，成本低；由于陶粒堆積密度小于0.78克/立方厘米，同時(shí)具有過濾、吸附及生物作用；適用于生活污水、垃圾滲瀝水、畜禽糞便廢水和各種工業(yè)廢水。
附圖
為本發(fā)明設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
實(shí)施例一將COD為300～400mg/L的生活污水加入聚凝劑，使污染物質(zhì)聚合到一定的直徑，經(jīng)由泵1、進(jìn)管由下而上進(jìn)入沉淀裝置5。直徑達(dá)到毫米級(jí)的凝聚污染物質(zhì)，滯留在沉淀裝置5的斜置器材上向下進(jìn)入排污管2。流體進(jìn)入設(shè)置在下方的陶粒過濾裝置6。經(jīng)由底層、陶粒過濾層和表層的高效過濾，再阻留流體中10微米以上的污染物質(zhì)。最后，尾水經(jīng)尾管7進(jìn)入陶瓷膜裝置8進(jìn)行截流，得COD為50mg/L左右的清潔水，達(dá)到回用要求。如用于生活小區(qū)內(nèi)的綠化、沖洗等。
實(shí)施例二在欲處理的垃圾滲瀝水加入聚凝劑，使大量的腐植酸聚合。首先，采用沉淀分離的方法除去直徑達(dá)到毫米級(jí)的凝聚污染物質(zhì)，然后再用陶粒過濾10微米以上的凝聚污染物質(zhì)。將根據(jù)污染物質(zhì)殘留顆粒的在基材上涂復(fù)陶瓷膜，進(jìn)行最后的截流；取粒徑為0.1～10微米的陶瓷粉末配制成溶液，在4.5KPa壓力下在基材上作兩次以上的涂膜。采用的基材可以是陶瓷管、陶瓷板、不銹鋼微孔管或不銹鋼微孔板，每天的處理量為120噸。經(jīng)色譜-質(zhì)譜分析，垃圾滲瀝水中的35種有機(jī)酸去除率分別為16種-100％；6種-79～96％；8種-6～77％。COD也從處理前的600～1500mg/L下降到COD300mg/L以下。每噸水的耗電為0.6～0.7度，僅僅相當(dāng)于超濾方法的1/20～1/35。
實(shí)施例三將經(jīng)厭氧處理而COD仍高達(dá)1000mg/L的畜禽糞便廢水進(jìn)行聚凝，使污染物質(zhì)聚合到一定的直徑。用泵1將欲處理的畜禽糞便廢水抽入進(jìn)管，由下而上進(jìn)入沉淀裝置5。直徑達(dá)到毫米級(jí)的凝聚污染物質(zhì)，滯留在沉淀裝置5的斜置器材上，向下進(jìn)入排污管2。流體進(jìn)入設(shè)置在下方的陶粒過濾裝置6，陶粒堆積密度小于0.78克/立方厘米。經(jīng)由底層、陶粒過濾層和表層的高效過濾，阻留了流體中10微米以上的污染物質(zhì)，由排污管3排出。最后，尾水經(jīng)尾管7進(jìn)入陶瓷膜裝置8進(jìn)行截流，得到回用水。經(jīng)檢測(cè)，CODcr為80mg/L,BOD5為24.1,SS為192。以每天處理120噸/天畜禽糞便廢水的設(shè)備為例，每處理2400噸后才需要使用排空裝置4作一次反沖。
權(quán)利要求
1．一種集聚凝、沉淀和過濾膜于一體的污染流體的亞濾處理方法，其特征在于將經(jīng)聚凝的污染物質(zhì)按其聚合的直徑，分別通過沉淀分離、陶粒過濾和涂復(fù)陶瓷膜截流的方法予以處理，即A．在欲處理的污染流體中加入聚凝劑，使污染物質(zhì)聚合到一定的直徑；B．采用沉淀分離的方法除去直徑達(dá)到毫米級(jí)的凝聚污染物質(zhì)；C．采用陶粒過濾10微米以上的凝聚污染物質(zhì)；D．根據(jù)污染物質(zhì)殘留顆粒的直徑在基材上涂復(fù)陶瓷膜，進(jìn)行最后的截流；E．得到回用的清潔流體。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的污染流體的亞濾處理方法，其特征在于所述的污染流體為廢水或廢氣
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的污染流體的亞濾處理方法，其特征在于所述的陶瓷膜通徑可根據(jù)流體中污染物質(zhì)的直徑進(jìn)行調(diào)整分別取不同粒徑的10微米以下的陶瓷粉末配制成溶液，在4.5KPa壓力下在基材上作兩次以上的涂膜，陶瓷粉末的粒徑分別可采用相當(dāng)于截流污染物質(zhì)直徑范圍的上限、下限和中間任意值。
4．根據(jù)權(quán)利要求1、3所述污染流體的亞濾處理方法，其特征在于所述的基材為陶瓷管、陶瓷板、不銹鋼微孔管或不銹鋼微孔板。
5．一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述污染流體亞濾處理方法的處理設(shè)備，包括泵(1)、排空裝置(4)和沉淀裝置(5)，其特征在于所述的沉淀裝置(5)與陶粒過濾裝置(6)均設(shè)置在陶瓷過濾塔中，由斜置器材構(gòu)成的沉淀裝置(5)設(shè)置在上方，進(jìn)管經(jīng)由沉淀裝置(5)的底部穿越陶粒過濾裝置(6)進(jìn)入沉淀裝置(5)，沉淀裝置(5)的下方設(shè)有排污管(2)，陶粒過濾裝置包括襯底層、陶粒過濾層和表層，下方設(shè)有尾管(7)，尾管(7)與陶瓷膜裝置(8)相連接。
6．根據(jù)權(quán)利要求3所述污染流體的亞濾處理方法的處理設(shè)備，其特征在于所述的陶粒堆積密度小于0.78克/立方厘米。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種污染流體的亞濾處理方法及其處理設(shè)備,將經(jīng)聚凝的污染物質(zhì)按其聚合的直徑,分別通過沉淀分離、陶粒過濾和涂覆陶瓷膜截流的方法予以處理,陶瓷膜的通徑可根據(jù)流體中污染物質(zhì)的直徑進(jìn)行調(diào)整。在處理污染流體時(shí),采用由沉淀裝置與陶粒過濾裝置合二為一的陶瓷過濾塔,再經(jīng)陶瓷膜截流,即可得清潔的回用水。本發(fā)明的方法和設(shè)備適用于生活污水、垃圾滲瀝水、畜禽糞便廢水和各種工業(yè)廢水的處理。
文檔編號(hào)B01D24/02GK1308024SQ0110524
公開日2001年8月15日 申請(qǐng)日期2001年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月18日
發(fā)明者奚旦立, 陳季華 申請(qǐng)人:東華大學(xué)