一種大處理量的液體澄清過濾機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及一大類液體處理量相當(dāng)大，但液體中含固量不很多，只要求所過濾的濾液澄清度高，對(duì)固體只要求高度濃縮的液體澄清過濾系統(tǒng)?？捎糜诘V山，冶金，大型石化，電力等行業(yè)的工業(yè)循環(huán)水處理，廢水處理，中小型城市從混濁江湖水制取飲用水的處理，生活污水處理等。
【背景技術(shù)】
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[0002]在各種類型工業(yè)生產(chǎn)上，每天有大量未經(jīng)處理或處理不完全的含有相當(dāng)多種有害組分的工業(yè)廢水直接排入江湖；每天還有規(guī)模更大的未經(jīng)處理或處理不完全的生活污水也排入江湖。
許多地方經(jīng)常山洪暴發(fā)，狂雨成災(zāi)。許多地勢不高的自來水廠的砂濾池常被洪水沖垮，廣大市民與企業(yè)立即處于飲用水缺乏的災(zāi)禍中。
工業(yè)生產(chǎn)上，許多企業(yè)還需大量工業(yè)用水，這些水都必須循環(huán)使用，由于外來空氣中的煙塵大量落入循環(huán)水中，由于細(xì)菌繁殖，循環(huán)水的水質(zhì)會(huì)逐漸混濁，影響循環(huán)水的傳熱或其他功能，必須不斷對(duì)通量巨大的循環(huán)水及時(shí)進(jìn)行凈化過濾。
以上這幾類處理量很大的水質(zhì)，如采用傳統(tǒng)的重力沉淀池，占地面積大，土地成本高；如采用傳統(tǒng)砂濾池(包括無閥濾池)，由于細(xì)菌繁殖，致使砂層易結(jié)塊，造成局部溝流，分離效率惡化，水質(zhì)不穩(wěn)定；各種以濾布或?yàn)V網(wǎng)為濾材的傳統(tǒng)管式或片式過濾機(jī)，由于水中粘性物質(zhì)形成的濾餅難卸除，以致卸濾餅非常麻煩；過濾精度很高的各種精密微孔管，雖然過濾精度與過濾效率很高，卸粘性濾餅很方便，但單獨(dú)用于大水量的過濾，反吹卸粘性濾餅與再生很頻繁，需過濾面積非常大，投資成本很高，除非濾液的附加值很高，一般如此應(yīng)用不適且。
本發(fā)明就是針對(duì)處理量大，水內(nèi)粘性細(xì)顆粒比例高，經(jīng)絮凝處理后，形成的濾餅很粘，如單采用深層過濾，易產(chǎn)生局部結(jié)塊與溝流，過濾效率惡化；如單用“表面過濾”方法，在濾材表面形成的粘性濾餅一般很薄，卸濾餅的次數(shù)多，操作很麻煩，另外，單用“表面過濾”方法，由于濾餅薄，需很大過濾面積，投資成本很高。本發(fā)明為了解決此類物料的過濾，特采用“第一級(jí)為大直徑的具有機(jī)械強(qiáng)力攪拌的深層過濾+第2級(jí)為較大過濾面積的精密微孔表層過濾”的組合結(jié)構(gòu)。先讓經(jīng)絮凝的大量粘性的絮凝物在第一級(jí)的深層內(nèi)被濾掉，剩下的不到5 %的細(xì)顆粒再由第二級(jí)的高效高精度的精密微孔表層過濾截留。這樣的技術(shù)組合，既總處理能力大，得到的濾液的澄明度高，又投資費(fèi)不大，總體性價(jià)比相當(dāng)高。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]大處理量的液體澄清過濾機(jī)都采用大直徑的圓筒體殼體，上下端都采用橢圓形封頭，筒體直徑均大于2米，簡體高度不小于2.5?3米，簡體耐內(nèi)壓不小于0.2MPa,筒體的材質(zhì)一般采用碳鋼，內(nèi)襯橡膠或塑料等防腐材料。特殊要求的物料可采用不銹鋼，內(nèi)部也需內(nèi)襯橡膠或塑料；
[0004]圓筒形筒體內(nèi)部，頂部是用于安裝剛性精密微孔過濾管，下部是裝泡沫微球?yàn)V材。 上部的精密微孔管采用何種過濾精度，多大的過濾面積(即過濾管的每根長度與總根數(shù))，下部的泡沫微球的技術(shù)規(guī)格(微球的材料，球粒大小規(guī)格與粒度分布，球粒的比重規(guī)格與分布，球表面是否需要帶正電荷，是否需要外表面粘附部分絨毛，深層區(qū)的厚度等)均需根據(jù)被過濾液體的特性與處理要求，先對(duì)原液進(jìn)行一系列物理與化學(xué)性能測試，然后進(jìn)行若干次小型或中型模擬試驗(yàn)，根據(jù)這一系列測試與試驗(yàn)數(shù)據(jù)，決定機(jī)內(nèi)上部的精密微孔過濾管的規(guī)格與總面積，決定下部深層過濾區(qū)的泡沫微球的種類，表面形態(tài)，規(guī)格與深層區(qū)的厚度及過濾機(jī)的臺(tái)數(shù)；
[0005]深層區(qū)的泡沫微球的攪拌葉，可裝在機(jī)內(nèi)中上部(剛性微孔管的下面，處于深層微球區(qū)的中部,攪拌軸從頂部封頭外面伸入殼體,進(jìn)入機(jī)體中部)，也可以過濾機(jī)機(jī)體底部封頭外面向上伸入到機(jī)體中間(電動(dòng)機(jī)與減速箱等裝在機(jī)體外面)；
[0006]如果機(jī)體直徑大于3米，除機(jī)內(nèi)中間裝攪拌葉，在機(jī)內(nèi)不同部位的側(cè)面也可裝幾個(gè)小型攪拌葉，使再生時(shí)，機(jī)內(nèi)氣液固三相攪拌更劇烈，使微球表面吸附住的固體更完全更快速脫落到水中；
[0007]如果過濾機(jī)殼體材料為不導(dǎo)磁的不銹鋼，攪拌葉的軸不必穿過機(jī)體殼體，機(jī)外馬達(dá)可采用磁力驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)機(jī)內(nèi)攪拌葉。
[0008]機(jī)外的減速箱可由變頻器取代；
[0009]每周期過濾結(jié)束，通過上部剛性微孔管的內(nèi)側(cè)向微孔管的管外輸入夾帶少量清水的壓縮空氣(空氣壓力為0.05-0.1MPa，該壓力根據(jù)需要，可另外調(diào)節(jié))，對(duì)機(jī)內(nèi)的泡沫微球?qū)舆M(jìn)行氣水翻騰，再開啟所有攪拌葉，(轉(zhuǎn)速可變化)，目的是能在最短時(shí)間內(nèi)將機(jī)內(nèi)所有泡沫微球進(jìn)行快速氣、液、固三相劇烈翻動(dòng)，使吸附在微球表面的絕大部分固體微粒脫落入機(jī)內(nèi)液體中。
停止攪拌，停止氣液反洗，微球全部上浮，從機(jī)體頂部排走空氣，機(jī)內(nèi)液體中的大部分固體微粒會(huì)自動(dòng)沉降到機(jī)內(nèi)底部，沉降一定時(shí)間后，打開底部閥門，讓機(jī)體下部含固體濃漿水緩慢放出(排到濃漿水貯池)。
再進(jìn)行一次氣液反洗，再攪拌，再停止，讓剩余的濃漿水緩慢排走至濃漿池貯池。
此一反洗方法一般只需二至三次就夠，第一次反洗與攪拌時(shí)間長，以后逐次減少，待泡沫微球表面基本干凈，再進(jìn)行新一次周期過濾。
[0010]被過濾料液由料液輸送泵輸送至深層澄清過濾機(jī)內(nèi)。(在泵吸入管路上設(shè)有絮凝劑定量加入裝置與計(jì)量泵，在絮凝劑加入后，吸入管上還裝有靜態(tài)混合器，輸入液與絮凝劑經(jīng)過充分混合與絮凝，再由輸送泵輸?shù)竭^濾機(jī)內(nèi)。)
[0011]可另設(shè)簡單固液過濾裝置，對(duì)濃漿池內(nèi)的濃漿水進(jìn)行過濾與濾餅壓干，由于濃漿水中絮凝劑與細(xì)顆粒很細(xì)，過濾的難度較大，可往濃漿池中投加少量鍋爐煤灰作助濾劑。如果過濾水的澄清度不夠，過濾水可返回主過濾機(jī)系統(tǒng)中，與大體積未處理液一起繼續(xù)過濾。
【附圖說明】
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圖1是操作基本流程圖；
圖2是底部驅(qū)動(dòng)攪拌葉的過濾機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖；
圖3是上部驅(qū)動(dòng)攪拌葉的過濾機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖； 具體實(shí)施實(shí)例:
[0012]實(shí)施例1:
圖1給出操作流程圖，該流程適宜原液中粘細(xì)顆粒相當(dāng)細(xì)，必須在進(jìn)過濾機(jī)之前，在加料管線自動(dòng)投加絮凝劑，并采用靜態(tài)混合器，使之盡快充分混合與絮凝，并讓絮體盡快增大，然后進(jìn)行深層過濾器進(jìn)行高效過濾。
[0013]實(shí)施例2:
圖2的實(shí)施例，適宜簡體直徑不超過2.5米，筒體上部的橢圓形轉(zhuǎn)頭與筒體之間有一塊打孔花板，剛性微孔過濾管直接裝在花板上，簡體內(nèi)的主攪拌葉從筒體底部安裝，攪拌軸穿過底部封頭。為了使泡沫微球翻動(dòng)劇烈，可在筒體側(cè)面裝若干個(gè)小攪拌葉；筒體內(nèi)壁應(yīng)裝四條垂直擋板，使泡沫微球攪拌時(shí)除了有圓周運(yùn)動(dòng)，還有上下軸向翻動(dòng)。
[0014]實(shí)施例3:
圖3的實(shí)施例，適宜筒體直徑超過2.5米，機(jī)內(nèi)上部的剛性微孔管不適宜用花板安裝，適宜過濾機(jī)上部有一系列平行的排管，排管上面或下面有一系列接頭(或上面與下面同時(shí)有一系列接頭)，這些接頭都安裝剛性微孔過濾管。這一系列排管就匯總剛性微孔管過濾的濾液，通過排管上的弓I出管將濾清的液體或清水引到過濾機(jī)外面。機(jī)內(nèi)中心攪拌軸可以從過濾機(jī)殼體上部穿過上部封頭引到機(jī)內(nèi)。側(cè)面也可裝幾個(gè)較小的攪拌葉。筒體內(nèi)壁也應(yīng)裝四個(gè)垂直擋板。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.過濾機(jī)為圓筒形，筒體體內(nèi)裝填厚度超過1.5?2米的其比重小于濾液的微珠形塑料微球。塑料種類可有多種，如聚苯乙烯，聚乙烯，聚丙烯及其他合適的塑料。微球體是充氣多孔體，其表面一般不應(yīng)是光滑，而是有許多凸點(diǎn)或凹凸細(xì)紋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1，泡沫塑料微球的表面可進(jìn)行物理或化學(xué)處理，使微球表面具有正電荷，以提高微球表面捕捉極細(xì)微粒的功能。
3.根據(jù)權(quán)利要求1，泡沫塑料微球的表面可牢固粘結(jié)一些短細(xì)化學(xué)纖維，以提高微球表面捕捉粘性絮狀物的能力。
4.根據(jù)權(quán)利要求2，塑料微球的顆粒大小與顆粒密度可以是均勻，也可以顆粒大小具有0.3mm——2mm的一定寬度；顆粒的密度也有一定寬度變化。而且顆粒細(xì)的，密度小，顆粒大的密度大，以此使顆粒堆積層從上至下愈來愈粗，堆積層的孔隙率從上至下，愈來愈大。
5.圓筒體上部安裝眾多垂直的“剛性精密微孔過濾管”，作為“深層泡沫微球”過濾后的進(jìn)行精度更高的終端過濾。其濾材可以用“剛性高分子燒結(jié)微孔管”，金屬粉末或纖維燒結(jié)微孔管，無機(jī)粉末燒結(jié)微孔管，金屬粉末或纖維粘結(jié)微孔管，在打孔的金屬或塑料管上繞金屬或塑料絲的繞絲微孔管，在打孔的金屬或塑料管上包一層或多層濾布的過濾管等。
6.根據(jù)權(quán)利要求5，剛性微孔管表面可套一層特殊多孔布，組成該布的纖維表面需預(yù)涂一層防粘劑，或用四氟乙烯纖維制成多孔布。這種光滑無粘性的多孔布能防止過濾后的絮狀物直接粘附在剛性微孔管的外表面。一旦過濾停止，這些絮狀物容易從光滑無粘性的濾布上自動(dòng)脫落，這可使剛性微孔管表面的毛細(xì)孔不易被絮狀物堵塞。
7.剛性微孔過濾管均裝在圓筒體的頂部，采用上部花板式安裝(剛性微孔管的端部朝下)，或采用頂部排管式安裝(微孔管端部或朝上，或朝下，或既朝上又同時(shí)朝下)。
8.圓筒體內(nèi)的攪拌葉裝在筒體內(nèi)上部中央，或中部或下部中央；根據(jù)筒體直徑，也可以安裝多個(gè)，除中央一個(gè)，其他裝在筒體側(cè)面。
9.攪拌葉由筒體外的電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng),如簡體的材質(zhì)為碳鋼,攪拌葉的轉(zhuǎn)動(dòng)軸應(yīng)穿過筒體的壁；如果筒體材料為不導(dǎo)磁不銹鋼，攪拌葉可通過磁力傳動(dòng)(攪拌葉的軸不需穿過筒體的壁)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種大處理量(大于50-100立方米/時(shí))含固量多，固體顆粒又細(xì)又粘，或者是絮狀的液體澄清過濾機(jī)。機(jī)內(nèi)濾材由分散的“高分子泡沫微球堆積厚層”組成的“深層過濾層”與“高精度剛性精密微孔過濾管”組成的“管式表層過濾器”等兩大部分組成。該過濾機(jī)內(nèi)部還有1至多個(gè)機(jī)械攪拌葉。本發(fā)明的過濾機(jī)將“深層分散過濾”的處理能力大，“管式精密微孔過濾”的過濾精度高，“微孔管的氣液混合流的反吹翻動(dòng)”與“機(jī)械攪拌強(qiáng)力沖洗”等組合使再生效果好，將這四者的優(yōu)勢組合在一起，形成一種新型的單位過濾機(jī)處理能力很大，濾液質(zhì)量高，能耗與物耗低，操作簡便，性價(jià)比高的“液體澄清過濾機(jī)”。
【IPC分類】C02F9-04, B01D36-02
【公開號(hào)】CN104645709
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410110982
【發(fā)明人】宋志黎, 宋顯洪
【申請(qǐng)人】宋志黎, 宋顯洪
【公開日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2014年3月24日