CN1168676C

CN1168676C - 污水的陶瓷膜处理方法及其处理设备

Info

Publication number: CN1168676C
Application number: CNB011052414A
Authority: CN
Inventors: 奚旦立; 陈季华
Original assignee: Donghua University
Current assignee: Donghua University
Priority date: 2001-01-18
Filing date: 2001-01-18
Publication date: 2004-09-29
Anticipated expiration: 2021-01-18
Also published as: CN1308024A

Abstract

本发明揭示了一种污染流体的亚滤处理方法及其处理设备，将经聚凝的污染物质按其聚合的直径，分别通过沉淀分离、陶粒过滤和涂复陶瓷膜截流的方法予以处理，陶瓷膜的通径可根据流体中污染物质的直径进行调整。在处理污染流体时，采用由沉淀装置与陶粒过滤装置合二为一的陶瓷过滤塔，再经陶瓷膜截流，即可得清洁的回用水。本发明的方法和设备适用于生活污水、垃圾渗沥水、畜禽粪便废水和各种工业废水的处理。

Description

污水的陶瓷膜处理方法及其处理设备

技术领域

本发明涉及一种污水的处理方法及其处理设备，特别是涉及一种污水的陶瓷膜处理方法及其处理设备。

背景技术

当前普遍采用的污水处理方法有生化、物化等，但经这些方法处理的废水往往只能满足排放要求。若要达到回用的要求，则难度较高。而直接采用膜技术处理，尽管可以满足要求，却又因其成本过高而难以进行实际应用。在世界上面临水资源缺乏和水质污染同时并存的难题时，低成本处理废水，使其达到回用要求已成为当务之急。

为解决废水回用问题，近年来，国内外都相继对废水的处理方法展开了研究。如“Development of wastewater treatment and recycle”(《Memburein》1999，9(3)，178～184)介绍了韩国造纸厂的废水处理***。先将废水添加药剂后进行凝聚和沉淀，然后再采用20微米孔径的氧化铝-陶瓷管状膜进行过滤，达到回用目的。但因其沉淀后直接采用膜过滤，成本仍然较高，且只能对20微米以上的污染物质进行过滤，分离。特别是氧化铝属二性物质，不适用于酸性和碱性污染流体的处理。又如“利用陶瓷膜横向流微滤法去除油田采出水中的油和悬浮固体”(《SPE Production Engineering》1991.5.131～136)，报道了美国路易斯安娜州两个陆上的两个海上平台利用陶瓷膜横向流微滤法去除油田采出水中的油和悬浮固体的技术。通过添加药剂采出水中的部分乳化物和悬浮固体絮凝、沉淀，以防油类及小颗粒杂质进入滤膜。陶瓷膜横向流微滤器是具有不规则微孔的α-铝矾土薄膜，滤膜的微孔直径变化范围为0.2～0.8微米。尽管其可获得较好的处理效果，但成本亦随之提高。而且，反冲周期频繁。

发明内容

本发明的目的就是提供一种成本低、效果好，适用于各种污水的陶瓷膜处理方法。

本发明的进一步目的就是提供一种效果好，可根据流体中污染物质直径调整陶瓷膜通径的陶瓷膜处理方法。

本发明的另一个目的就是提供一种适用于污水陶瓷膜处理方法的处理设备。

本发明的任务是这样实现的：将经聚凝的污染物质按其聚合的直径，分别通过沉淀分离、陶粒过滤和涂复陶瓷膜截流的方法予以处理，即：

A.在欲处理的污水中加入聚凝剂，使污染物质聚合到一定的直径；

B.采用沉淀分离的方法除去直径达到毫米级的凝聚污染物质；

C.采用陶粒过滤10微米以上的凝聚污染物质；

D.根据污染物质残留颗粒的直径在基材上涂复陶瓷膜，进行最后的截流；

E.得到回用的清洁流体。

本发明的进一步任务是这样实现的：加入聚凝剂聚合污染物质；沉淀分离；陶粒过滤；在基材上涂复陶瓷膜截流。陶瓷膜的通径可根据流体中污染物质的直径进行调整：取不同粒径的陶瓷粉末配制成溶液，在适当的压力下在基材上作两次以上的涂膜，陶瓷粉末的粒径分别可采用相当于截流污染物质直径范围的上限、下限和中间任意值。这样，可根据处理流体中污染物质的直径调整陶瓷膜的通径，经济有效。

本发明的另一个任务是这样实现的：由泵、排空装置和沉淀装置组成的污水陶瓷膜处理方法的处理设备。沉淀装置与陶粒过滤装置均设置在陶瓷过滤塔中，由斜置器材构成的沉淀装置设置在上方。进管经由沉淀装置的底部穿越陶粒过滤装置进入沉淀装置，沉淀装置的下方设有排污管。陶粒过滤装置包括衬底层、陶粒过滤层和表层，下方设有尾管，尾管与陶瓷膜装置相连接。工作时，加入聚凝剂的污水，经由泵、进管由下而上进入沉淀装置。滞留在斜置器材上的污泥向下进入排污管，流体进入设置在下方的陶粒过滤装置。经由底层、陶粒过滤层和表层的高效过滤，阻留流体中10微米以上的污染物质。最后，尾水经尾管进入陶瓷膜装置进行截流，得到回用的清洁水。

由于本发明将经聚凝的污染物质按其聚合的直径，分别通过沉淀分离、陶粒过滤和涂复陶瓷膜截流的方法予以处理，效果稳定，能耗低；

因采用了沉淀、过滤和膜截流的三级分离方法，大大延长了膜的反冲周期；

采用由沉淀装置与陶粒过滤装置合二为一的陶瓷过滤塔，设备小，效率高，成本低；

由于陶粒堆积密度小于0.78克/立方厘米，同时具有过滤、吸附及生物作用；

适用于生活污水、垃圾渗沥水、畜禽粪便废水和各种工业废水。

附图说明

附图为本发明设备的结构示意图。

图中：1、泵；2、3、排污管；4、排空装置；5、沉淀装置；6、陶粒过滤装置；7、尾管；8、陶瓷膜装置

下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

具体实施方式

实施例一

将COD为300～400mg/L的生活污水加入聚凝剂，使污染物质聚合到一定的直径，经由泵1、进管由下而上进入沉淀装置5。直径达到毫米级的凝聚污染物质，滞留在沉淀装置5的斜置器材上向下进入排污管2。流体进入设置在下方的陶粒过滤装置6。经由底层、陶粒过滤层和表层的高效过滤，再阻留流体中10微米以上的污染物质。最后，尾水经尾管7进入陶瓷膜装置8进行截流，得COD为50mg/L左右的清洁水，达到回用要求。如用于生活小区内的绿化、冲洗等。

实施例二

在欲处理的垃圾渗沥水加入聚凝剂，使大量的腐植酸聚合。首先，采用沉淀分离的方法除去直径达到毫米级的凝聚污染物质，然后再用陶粒过滤10微米以上的凝聚污染物质。将根据污染物质残留颗粒的在基材上涂复陶瓷膜，进行最后的截流；涂膜时，分别取粒径为0.1～10微米之间的陶瓷粉末配制成溶液，将泵的压力设置为4.5Kpa，并通过连接管与陶瓷膜装置8相连接，在基材上作两次以上的涂膜。采用的基材可以是陶瓷管、陶瓷板、不锈钢微孔管或不锈钢微孔板，每天的处理量为120吨。经色谱-质谱分析，垃圾渗沥水中的35种有机酸去除率分别为：16种——100％；6种——79～96％；8种——6～77％。COD也从处理前的600～1500mg/L下降到COD300mg/L以下。每吨水的耗电为0.6～0.7度，仅仅相当于超滤方法的1/20～1/35。

实施例三

将经厌氧处理而COD仍高达1000mg/L的畜禽粪便废水进行聚凝，使污染物质聚合到一定的直径。用泵1将欲处理的畜禽粪便废水抽入进管，由下而上进入沉淀装置5。直径达到毫米级的凝聚污染物质，滞留在沉淀装置5的斜置器材上，向下进入排污管2。流体进入设置在下方的陶粒过滤装置6，陶粒堆积密度小于0.78克/立方厘米。经由底层、陶粒过滤层和表层的高效过滤，阻留了流体中10微米以上的污染物质，由排污管3排出。最后，尾水经尾管7进入陶瓷膜装置8进行截流，得到回用水。经检测，COD_cr为80mg/L，BOD₅为24.1，SS为192。以每天处理120吨/天畜禽粪便废水的设备为例，每处理2400吨后才需要使用排空装置4作一次反冲。

Claims

1.一种集聚凝、沉淀和过滤膜于一体的污水的陶瓷膜处理方法，其特征在于：将经聚凝的污染物质按其聚合的直径，分别通过沉淀分离、陶粒过滤和涂复陶瓷膜截流的方法予以处理，即：

C.采用陶粒过滤10微米以上的凝聚污染物质；

E.得到回用的清洁流体。

2.根据权利要求1所述的污水的陶瓷膜处理方法，其特征在于所述的污水为废水。

3.根据权利要求1所述的污水的陶瓷膜处理方法，其特征在于所述的陶瓷膜通径可根据流体中污染物质的直径进行调整：分别取不同粒径的10微米以下的陶瓷粉末配制成溶液，在4.5KPa压力下在基材上作两次以上的涂膜，陶瓷粉末的粒径分别可采用相当于截流污染物质直径范围的上限、下限和中间任意值。

4.根据权利要求1或3所述污水的陶瓷膜处理方法，其特征在于所述的基材为陶瓷管、陶瓷板、不锈钢微孔管或不锈钢微孔板。

5.一种实现权利要求1所述污水陶瓷膜处理方法的处理设备，包括泵(1)、排空装置(4)和沉淀装置(5)，其特征在于所述的沉淀装置(5)与陶粒过滤装置(6)均设置在陶瓷过滤塔中，由斜置器材构成的沉淀装置(5)设置在上方，进管经由沉淀装置(5)的底部穿越陶粒过滤装置(6)进入沉淀装置(5)，沉淀装置(5)的下方设有排污管(2)，陶粒过滤装置包括衬底层、陶粒过滤层和表层，下方设有尾管(7)，陶瓷膜装置(8)与尾管(7)和与泵(1)相连接，涂膜时泵(1)的压力为4.5KPa。

6.根据权利要求3所述污水的陶瓷膜处理方法的处理设备，其特征在于所述的陶粒堆积密度小于0.78克/立方厘米。