CN107684835A - 一种用于污水处理的过滤器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于污水处理的过滤器，所述过滤器包括至少两组平行设置的陶瓷膜滤盘，相邻陶瓷膜滤盘的间隙保持在0.5‑10mm之间；任一陶瓷膜滤盘由支撑体和覆盖在支撑体上的至少一层表面分离膜构成，表面分离膜的厚度为0.1‑150μm，孔径分布在1‑6000nm之间。本发明可以滤掉污水中的微生物或固体细颗粒。

Description

一种用于污水处理的过滤器
技术领域
本发明涉及一种污水净化的过滤装置，具体地，本发明涉及一种用于污水处理的过滤器。
背景技术
传统污水净化的第一步是去除污水中的粗大物体，之后流入活化池和净化池。在活化池中，微生物分解成小分子的有机物，随后微生物沉降滤掉，残余的微生物和其他有机物在净化池中二次滤掉。这种沿袭多年的净化方式并不能彻底净化污水到可再次直接使用的程度。污水净化技术发展到今天，普遍采用三箱(初级净化池、活化池、次级净化池)循环技术：初级净化主要是利用机械和简单沉降手段去除污水中较大的漂浮物，这些漂浮物定期泵出净化池。活化池中的微生物对来流污水做生物净化。经过前两个过程处理的污水进入次级净化池中，滤掉有害的微生物，并把初级净化的污水再次排入净化池，或初级净化池再次循环。当然，这套污水净化装置还包括产生曝气的压缩机，为活化池提供源源不断的氧气供应，还包括污泥处理用潜水泵等配套设备。
去除活化池中的有害微生物，是污水转化为工业用水的基本要求。为此通常在活化池下游安装一套微滤装置，有机膜微滤过滤器是这种微滤装置中最为常用的过滤手段。但有机膜在使用过程中暴露出许多不足之处：因为不适合化学清洗，有机膜必须定期(少于1年)更换；机械强度低，无法适应高压流体过滤，因此经常出现有害微生物回流活化池的现象；由于不能反吹及不适合化学清洁，使得有机膜常常出现沉积物堵孔的现象，过滤效率明显降低。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种用于污水处理的过滤器。本发明的过滤器强度高，寿命长。
为达到上述目的，本发明采用了如下的技术方案：
一种用于污水处理的过滤器，所述过滤器包括至少两组平行设置的陶瓷膜滤盘，相邻陶瓷膜滤盘的间隙保持在0.5-10mm之间；
任一陶瓷膜滤盘由支撑体和覆盖在支撑体上的至少一层表面分离膜构成，表面分离膜的厚度为0.1-150μm，孔径分布在1-6000nm之间。
进一步地，所述表面分离膜中含有粒径在50-1000nm的纳米氧化物颗粒，纳米氧化物颗粒的重量占到表面分离膜的5-40％。
优选地，所述纳米氧化物颗粒选自三氧化二铝、氧化锌或氧化钛。
优选地，所述表面分离膜的厚度为25-60μm。
优选地，所述表面分离膜的孔径分布在50-300nm之间。
优选地，所述陶瓷膜滤盘(包括支撑体以及表面分离膜)的制备原料都是Al2O3。
本发明所述过滤器设置一个以上的净水出口。
本发明的一组陶瓷膜滤盘由若干片陶瓷膜滤盘组成，优选地可以有5片，任一片陶瓷膜滤盘由支撑体和表面分离膜两层结构构成，分离膜至少有一层，优选可以 2-5层。分离膜成分之中含有一定数量的纳米颗粒，重量占到分离膜的5-40％，粒径在50-1000nm之间。通过这层纳米尺度的分离膜，能滤掉活化池中有害的微生物。支撑体为分离膜提供了足够的强度，虽然其孔径大于分离膜的，但为保证有效的过滤效率，支撑体孔径由内而外逐渐变小，实现支撑体孔径与分离膜的有效过渡。
制备陶瓷膜滤盘的材质主要以氧化物陶瓷为主，衡量价格、粒度及等级等因素，Al2O3作为首选。非氧化物陶瓷，如碳化硅、氮化硅等也可使用。分离膜所用纳米颗粒也是以氧化物陶瓷为主，主要是三氧化二铝、氧化锌、二氧化钛等；观察发现，沸石类氧化物陶瓷作为分离膜原料在污水处理领域更有其独到之处。
所用陶瓷膜滤盘过滤器中滤盘的安装数量、方式已在前面提述过。依据净化能力，滤盘的安装数量可从两组到数百组之多，优选地可以为5组。当然，如果需要安装的滤盘数量很多之时，可以采用模块化设计处理。每种过滤器装置所用陶瓷膜滤盘的形状依使用条件而定，可圆，可方，尺寸大致在12-150cm左右，间隙在 0.5-10mm之间。
测试结果表明，使用陶瓷膜滤盘的过滤器在污水处理领域表现优秀，运行稳定。使用这种无机膜过滤器经过一年周期的使用考核，滤盘无堵孔，结构完整，无损坏及磨损现象出现。使用陶瓷膜滤盘的过滤器完全能够满足污水处理的使用要求。
本发明提供了一种陶瓷膜滤盘过滤器，代替传统的有机膜过滤器。这种无机膜过滤器在污水处理领域有明显的优势：首先，陶瓷膜能够极大限制有害的生物和化学反应，即生物活性化作用，这样有害的微生物在这个环节能够被有效滤掉。相比有机膜，陶瓷膜滤盘的强度优势明显，适合化学清洗，并可大力反吹清理，过滤器的寿命得到极大延长，维护周期加长，综合费用相对有机膜优势明显。
这种陶瓷膜滤盘的形状，根据需要可以制成圆的、方的及长方等不同规格与形状。本发明能够滤掉污水中的微生物，也可用于固体颗粒的浓缩与提纯。
具体实施方式
下面以具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
一种用于污水处理的过滤器，所述过滤器包括至少两组平行设置的圆形陶瓷膜滤盘，相邻陶瓷膜滤盘的间隙保持在0.5-10mm之间；
任一陶瓷膜滤盘由支撑体和覆盖在支撑体上的至少一层表面分离膜构成，表面分离膜的厚度为0.1-150μm，孔径分布在1-6000nm之间。
所述表面分离膜中含有粒径在50-1000nm的纳米氧化物颗粒，纳米氧化物颗粒的重量占到表面分离膜的5-40％。
所述纳米氧化物颗粒选自三氧化二铝、氧化锌或氧化钛。
所述表面分离膜的厚度可以为25-60μm。
所述表面分离膜的孔径可以在50-300nm之间。
所述陶瓷膜滤盘(包括支撑体以及表面分离膜)的制备原料都是Al2O3。
本发明所述过滤器设置一个以上的净水出口。
实施例2
一种用于污水处理的过滤器，所述过滤器包括至少两组平行设置的方形陶瓷膜滤盘，相邻陶瓷膜滤盘的间隙保持在0.5-10mm之间；
任一陶瓷膜滤盘由支撑体和覆盖在支撑体上的至少一层表面分离膜构成，表面分离膜的厚度为25-60μm，孔径分布在50-300nm之间。
所述表面分离膜中含有粒径在50-1000nm的纳米氧化物颗粒，纳米氧化物颗粒的重量占到表面分离膜的5-40％。
所述纳米氧化物颗粒选自氧化锌或氧化钛。
所述陶瓷膜滤盘(包括支撑体以及表面分离膜)的制备原料都是Al2O3。
本发明所述过滤器设置一个以上的净水出口。
实施例3
采用有5片陶瓷膜滤盘(比如实施例1的陶瓷膜滤盘)为一组，设置3组陶瓷膜滤盘的过滤器，当陶瓷膜滤盘露出液位一半时，旋转陶瓷膜滤盘，间接保证有效过滤面积；过滤压降低时，关闭抽料阀，打开反冲阀，采用反洗方式再生陶瓷膜滤盘，恢复通量；液位达到底线时，打开底部放料阀，排放物料。采用陶瓷膜过滤盘的方案，成功解决了有机膜污水处理工艺带来的问题。
(1)精度最高可达0.02μm，保证物料截留率，颗粒无处可逃；
(2)圆盘直径最大400mm，单盘过滤面积0.25m2；
(3)多通道加强筋设置，耐压可达50Mpa；
(4)可按生产需求设置多组过滤组件，过滤面积无限增大；
(4)可实现在线自清洗，长时间连续运转；
(5)可在线重复漂洗，一机即可完成多次洗涤。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种用于污水处理的过滤器，其特征在于，所述过滤器包括至少两组平行设置的陶瓷膜滤盘，相邻陶瓷膜滤盘的间隙保持在0.5-10mm之间；
任一陶瓷膜滤盘由支撑体和覆盖在支撑体上的至少一层表面分离膜构成，表面分离膜的厚度为0.1-150μm，孔径分布在1-6000nm之间。
2.根据权利要求1所述的用于污水处理的过滤器，其特征在于，所述表面分离膜中含有粒径在50-1000nm的纳米氧化物颗粒，纳米氧化物颗粒的重量占到表面分离膜的5-40％。
3.根据权利要求2所述的用于污水处理的过滤器，其特征在于，所述纳米氧化物颗粒选自三氧化二铝、氧化锌或氧化钛。
4.根据权利要求1所述的用于污水处理的过滤器，其特征在于，所述表面分离膜的厚度为25-60μm。
5.根据权利要求1所述的用于污水处理的过滤器，其特征在于，所述表面分离膜的孔径分布在50-300nm之间。
6.根据权利要求1所述的用于污水处理的过滤器，其特征在于，所述陶瓷膜滤盘的支撑体及表面分离膜的制备原料都是Al2O3。
7.根据权利要求1所述的用于污水处理的过滤器，其特征在于，所述陶瓷膜滤盘的形状为圆形或方形。
8.根据权利要求1-7任一项所述的用于污水处理的过滤器，其特征在于，所述过滤器设置一个以上的净水出口。
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