[發(fā)明專利]一種用于水處理的動態(tài)膜過濾器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110211536.4
• 申請日: 2011-07-27
• 公開（公告）號: CN102895820A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚奇峰;周獻(xiàn)東;楊殿海;尹大強(qiáng);熊亞;歐陽清華
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東粵?？毓捎邢薰?/a>;同濟(jì)大學(xué);中山大學(xué);廣東中大環(huán)?？萍纪顿Y有限公司
• 主分類號: B01D37/02
• 分類號: B01D37/02;B01D29/33;B01D29/52
• 代理公司: 廣州粵高專利商標(biāo)代理有限公司 44102
• 代理人: 陳衛(wèi)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于水處理的動態(tài)膜過濾器。

背景技術(shù)

動態(tài)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(zhì)時(shí)，在介質(zhì)表面形成的具有分離性能的濾餅層或膜。

動態(tài)膜作為一種超濾膜和微濾膜抗污染技術(shù)在20世紀(jì)80年代開始有研究報(bào)道，隨著膜技術(shù)的推廣應(yīng)用，近年來動態(tài)膜的研究報(bào)道有所增多。動態(tài)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(yōu)點(diǎn)受到廣泛關(guān)注。動態(tài)膜根據(jù)其形成的方式分為兩類：一類是預(yù)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(tài)膜制備液來過濾制得。

預(yù)涂動態(tài)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(tài)膜的載體及動態(tài)膜分離層本身。動態(tài)膜的載體指用來承載動態(tài)膜的大孔徑材料，目前研究中常見的有不銹鋼絲網(wǎng)、普通篩網(wǎng)、工業(yè)濾布、篩絹等多孔材料和一些高分子材料，如燒結(jié)聚氯乙烯管等。動態(tài)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(zhì)的濾餅層。它是通過錯(cuò)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(jī)粒子和幾乎所有的無機(jī)和有機(jī)聚電解質(zhì)。無機(jī)粒子有ZrO₂、SiO₂、TiO₂?等金屬氧化物；無機(jī)電解質(zhì)有Al³⁺、Fe³⁺、Si⁴⁺、Zr⁴⁺、V⁴⁺、Th⁴⁺、Mn⁴⁺、U⁴⁺?等水合氧化物或氫氧化物；有機(jī)電解質(zhì)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(zhì)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(yè)廢水等都可作為動態(tài)膜材料。

動態(tài)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(yù)涂在不銹鋼絲網(wǎng)、工業(yè)濾布等支撐材料上，用來對原水過濾，其去除機(jī)理是吸附和篩濾；另一種是將動態(tài)膜與生物處理相結(jié)合，做成動態(tài)膜生物反應(yīng)器。

在目前的專利和文獻(xiàn)中，所涉及的動態(tài)膜過濾裝置主要有以下三方面問題：一是操作復(fù)雜，預(yù)涂膜的過程對自控的要求較高；二是穩(wěn)定性差，運(yùn)行過程中出水水質(zhì)波動大；三是受設(shè)備產(chǎn)品化限制，難成規(guī)模。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于水處理的動態(tài)膜過濾器。

本發(fā)明提出的用于水處理的動態(tài)膜過濾器從上至下依次由清水區(qū)、過濾區(qū)和集泥區(qū)組成，并設(shè)有外循環(huán)管路，其中：

過濾區(qū)由膜組件及多孔板組成，其中膜組件的支撐材料為濾網(wǎng)，膜組件沿垂直方向設(shè)置，下端封閉，上端與多孔板上的孔相接；

外循環(huán)管路由進(jìn)水管、回流管和涂膜材料溶液儲存池組成，其中進(jìn)水管與過濾區(qū)相連，回流管與清水區(qū)底部相連，回流管連接至進(jìn)水管上，形成一個(gè)結(jié)點(diǎn)，涂膜材料溶液儲存池連接至進(jìn)水管上，并且連接在結(jié)點(diǎn)與過濾區(qū)之間，回流管上設(shè)回流控制閥；

過濾區(qū)外壁設(shè)置壓力計(jì)；

優(yōu)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(wǎng)目數(shù)為350-450目。

優(yōu)選地，涂膜材料溶液儲存池內(nèi)液位在多孔板高度以下，涂膜材料溶液儲存池內(nèi)設(shè)置有機(jī)械攪拌裝置以保證涂膜材料溶液處于懸浮狀態(tài)。

優(yōu)選地，集泥區(qū)設(shè)置于過濾區(qū)垂直下方，集泥區(qū)為上寬下尖的錐形斗，底部設(shè)有排泥管和排泥閥；清水區(qū)設(shè)置于過濾區(qū)垂直上方，清水區(qū)上部設(shè)有溢流堰，溢流堰與出水管相接。

優(yōu)選地，涂膜材料溶液為粉末活性炭溶液。更優(yōu)選地，所述粉末活性炭溶液含粒徑為50~200μm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(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%-12%的粉末活性炭溶液。

優(yōu)選地，涂膜材料溶液儲存池與過濾區(qū)之間設(shè)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(nèi)水流為層流；涂膜材料溶液儲存池的出水管上設(shè)止回閥，其作用在于防止水流進(jìn)入涂膜材料溶液儲存池；進(jìn)水泵出水管上設(shè)置進(jìn)水止回閥，其作用在于防止水流倒流至原水池；所述過濾區(qū)內(nèi)壁為池壁，整個(gè)動態(tài)膜過濾器還設(shè)有支撐柱以作支撐之用。

本發(fā)明的工作過程如下：