[發(fā)明專利]一種新型功能納米纖維可反洗精密濾芯過濾裝置和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110556230.6
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113144715A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張平允;張東;姜蕾;顧宇宏;劉慧杰;別宏宇;黃嶺
• 申請（專利權(quán)）人: 上海城市水資源開發(fā)利用國家工程中心有限公司
• 主分類號: B01D29/66
• 分類號: B01D29/66;B01D39/16;B01D65/06;B01D71/34;B01D71/36;C02F1/00;C02F1/44
• 代理公司: 上海國智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31274
• 代理人: 潘建玲

本發(fā)明屬于納濾預(yù)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種新型功能納米纖維可反洗精密濾芯過濾裝置和方法，包括中間水池、中間提升泵、功能納米纖維精密過濾裝置、空壓機(jī)、殺菌劑、堿液、反洗泵以及產(chǎn)水；本發(fā)明可以有效改善傳統(tǒng)精密保安過濾器工藝運(yùn)行效率低，處理效果差、需頻繁更換的問題，功能納米纖維膜的高滲透性、良好的抗污染性能及高效抑菌性能可有效確保經(jīng)由其預(yù)處理的微有機(jī)污染地表水經(jīng)水廠常規(guī)處理工藝預(yù)沉+絮凝/砂濾出水的相關(guān)參數(shù)能穩(wěn)定達(dá)到納濾膜進(jìn)水要求；此外，功能納米纖維可反洗濾芯裝置較傳統(tǒng)精密保安過濾濾芯具有過濾精度更高、運(yùn)行成本低、壽命長的優(yōu)勢。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及納濾預(yù)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種新型功能納米纖維可反洗精密濾芯過濾裝置和方法。

背景技術(shù)

飲用水水質(zhì)安全問題直接關(guān)系到廣大人民群眾身體健康，保障飲用水水質(zhì)安全是基本民生問題，也是維護(hù)公眾健康的重要基礎(chǔ)。理論狀態(tài)下，納濾膜能完全除去大分子的有害有機(jī)物，同時(shí)選擇性除去多余的無機(jī)物（出水應(yīng) TDS300 mg/L，最大不超過500 mg/L)，對一價(jià)離子的截留率為40%，對二價(jià)離子的截留率為90%以上，并且可以選擇性截留分子量200～1000Da的中性溶質(zhì)。所以，納濾膜在低分子有機(jī)物分級、水質(zhì)軟化、脫鹽等方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢。但納濾膜在使用過程中會(huì)出現(xiàn)膜污染，這限制了納濾膜的大規(guī)模推廣、應(yīng)用。因此，提高納濾膜的預(yù)處理效果、減輕納濾膜污染，對納濾膜發(fā)展及應(yīng)用具有十分重要的意義。

目前工程上較為常見的納濾預(yù)處理方式為超濾+保安過濾器，超濾孔徑為0.01～0.1μm，而保安過濾器孔徑為1～5μm，通過超濾+保安過濾器預(yù)處理，可有效緩解納濾膜的有機(jī)物、微生物及膠體污染。但是由于保安過濾器的孔徑較超濾膜孔徑小，超濾對納濾的預(yù)處理效果發(fā)揮的作用更大，而保安過濾器僅起到最后的“保安”作用，對納濾預(yù)處理發(fā)揮作用不大。而水廠處理工藝秉承工藝短、效果好的原則，尤其南方地表水系，通過對超濾+保安過濾器對納濾膜進(jìn)行預(yù)處理的流程較長，增加了整個(gè)納濾系統(tǒng)的運(yùn)行成本。強(qiáng)化保安過濾器預(yù)處理效果，弱化超濾預(yù)處理的作用，采用功能強(qiáng)化后的保安過濾器對微有機(jī)污染地表水經(jīng)水廠常規(guī)處理工藝預(yù)沉+絮凝/砂濾出水的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行納濾進(jìn)水預(yù)處理是提高納濾系統(tǒng)運(yùn)行效率、降低納濾運(yùn)行成本的關(guān)鍵因素：一方面使得微有機(jī)污染地表水經(jīng)水廠常規(guī)處理工藝預(yù)沉+絮凝/砂濾出水的相關(guān)參數(shù)能穩(wěn)定達(dá)到納濾膜進(jìn)水要求，另一方面簡化納濾預(yù)處理工藝流程，有效緩解納濾膜污染，提高納濾系統(tǒng)壽命，因此，提出一種新型功能納米纖維可反洗精密濾芯過濾裝置和方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種新型功能納米纖維可反洗精密濾芯過濾裝置和方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種新型功能納米纖維可反洗精密濾芯過濾裝置，包括中間水池、中間提升泵、功能納米纖維精密過濾裝置、空壓機(jī)、殺菌劑、堿液、反洗泵以及產(chǎn)水。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述中間水池的來水為微有機(jī)污染地表水經(jīng)水廠常規(guī)處理工藝預(yù)沉+絮凝/砂濾的出水，出水的溫度在4℃～35℃之間，出水濁度在≦0.1～0.3NTU；出水SDI15一般≦3～4，極端情況下SDI15為5～6；出水游離氯含量＜0.1mg/L；微有機(jī)污染地表水的CODMn為3.01～4.44 mg/L，TOC為1.8～3.9 mg/L。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述功能納米纖維精密過濾裝置核心元件為功能納米纖維可反洗精密濾芯，功能納米纖維可反洗精密濾芯的核心為功能納米纖維膜，功能納米纖維膜材質(zhì)為PVDF/PTFE復(fù)合纖維，纖維直徑為470±103nm，復(fù)合納米纖維的EDS結(jié)果顯示，氟含量為41.27±13.22%、氧元素含量為12.12±9.88%。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述功能納米纖維精密過濾裝置含52支功能納米纖維可反洗精密濾芯，功能納米纖維可反洗精密濾芯的設(shè)計(jì)處理水量為≥2.5m3/h，滿足正向過濾、反向沖洗、水氣聯(lián)合反洗需求。

一種新型功能納米纖維可反洗精密濾芯過濾方法，其特征在于，包括以下步驟：