[發明專利]多相態同向流膜分離裝置及工藝

有效

• 申請號: 201210561696.6
• 申請日: 2012-12-22
• 公開（公告）號: CN103007754A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 王建剛
• 申請（專利權）人: 鄭州銀科爾科技有限公司
• 主分類號: B01D61/00
• 分類號: B01D61/00;B01D65/08
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 劉建芳

技術領域

本發明屬于水處理及物料膜分離領域，尤其是適用于液—液,液—固、液—液—固、氣—液—固等多相態物料的膜分離凈化的多相順流懸浮式膜過濾裝置。

背景技術

目前，在工業污水處理及物料分離領域中，現有的處理技術及裝置對高濁度水、含油廢水、電鍍廢水等工業污水的處理及物料分離對有效成分的收率都難以滿足不斷提高的環保政策要求及企業的要求，大部分設備需要添加絮凝劑做藥劑，而物料分離過程中采用的膜技術或樹脂吸附技術很容易產生堵塞及有效成分流失嚴重等問題。

雖然近年來膜技術在水處理及物料分離領域的普及率越來越高，但使用中膜污染問題沒有得到有效解決，由此帶來的膜管堵塞問題也給使用相關企業造成很多不便。作為高端過濾的膜技術，處理精度一般在10nm-1μm之間，在這樣的精度下水體或待處理物料中的雜質很容易堵塞、粘附膜孔道或由于過濾中出現的濃度梯度造成濃差極化使膜技術處理能力下降。

污水處理與物料膜分離凈化領域中，處理物料多為液—液,液—固、液—液—固、氣—液—固等高濃度的多相態物料，處理過程中普遍存在膜污染速度快等問題，使得膜在使用過程中，經常因為被污染物堵塞膜表面造成處理量下降及膜設備停止運行，而現有膜污染控制技術在這些問題上沒有有效的解決手段，不僅使膜技術及膜設備的應用受到影響，嚴重的甚至影響生產的正常運行。

在工業污水處理過程中普遍存在雜質去除率低、無法達標排放、回收率低等一系列問題，物料分離過程中有效成分收率低、膜堵塞嚴重等問題也十分突出，而傳統的處理方法及現有的膜技術在這些問題上，沒有有效的解決手段，這些都會對環境、經濟效益產生不良影響，因此具有耐污性能的膜處理工藝是工業、水處理領域的迫切要求。

以煤礦礦井水處理為例，目前生產中最普遍的混凝沉淀工藝，添加絮凝劑后需要3~4個小時的絮凝過程，保證不容易過濾的懸浮小顆粒在絮凝劑的作用下粘結在一起變大、吸附共沉，然后再通過過濾裝置將達到過濾范圍的膠體去除，之后還需經過精度更高的過濾設備將殘余的微小雜質去除。

而對于膜技術10nm~500nm的過濾精度，煤礦礦井水中的雜質顆粒遠遠大于膜孔徑，經膜設備過濾出水的相應雜質含量可以達到要求，但是膜技術面臨的主要問題則是過濾的主要部件——膜的污染問題。

膜污染主要有雜質附著在膜的表面阻擋污水通過膜孔道、雜質顆粒進入膜孔道形成鑲嵌阻擋水分透過、水中雜質在膜表面形成濃差極化效應膜表面濃度最高的雜質形成凝膠層阻擋水分透過，等等。

雖然膜技術在國內已有十幾年的歷史，但是除了反滲透外一直沒有在工業上大規模的投入使用，主要原因就是膜的污染控制問題，因此研究膜的污染控制是膜技術的關鍵。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中的不足之處，提供一種可解決現有工業污水處理中絮凝劑使用過多，處理流程過長等一系列問題以及膜技術處理污水或物料分離時，膜組件在使用中遇到的膜易污堵等問題的多相順流懸浮式膜過濾裝置以及一種有效持續控制膜污染、解決膜堵塞等問題的新工藝，可使膜組件可以長時間穩定的進行物料濃縮分離或者水處理。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種多相態同向流膜分離裝置，包括循環槽、循環泵和外壓式膜組件，外壓式膜組件包括殼體和殼體內設置的膜絲管，殼體設有進料口、濃液出口以及清水出口，膜絲管一端為開口端、另一端為封閉端，膜絲管的開口端為固定在殼體內的固定端，膜絲管的封閉端為自由端，膜絲管的開口端與清水出口對應連通設置，濃液出口位于殼體的一側，清水出口、進料口和膜絲管開口端三者為同側設置且均位于殼體另一側，供料槽的出口通過供料管與膜組件的進料口連接，供料管上設有循環泵，濃液出口通過管路與循環槽的進口連接。

膜組件豎向設置或者橫向設置，所述濃液出口與清水出口分別位于膜組件殼體的兩端，進料口位于殼體的側面上。

膜組件豎直設置，所述濃液出口與清水出口分別位于膜組件殼體的頂、底端，進料口位于殼體的底側面上。

膜組件豎直設置，所述清水出口與濃液出口分別位于膜組件殼體的頂、底端，進料口位于殼體的頂側面上。

所述濃液出口包括濃液側出口和濃液端出口，進料口位于殼體側表面上，管路包括濃液輸送管和側輸送管，濃液端出口通過濃液輸送管與循環槽的進口連接，濃液側出口通過側輸送管與濃液輸送管連接，所述側輸送管上設有調節閥，濃液輸送管上設有濃水閥，側輸送管接入濃液輸送管的連接處位于濃水閥與濃液端出口之間。