CN210065458U - 一种具有耐污染并可实现在线反冲的中水回用处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有耐污染并可实现在线反冲的中水回用处理装置，涉及水处理技术领域，包括栅格、调节池、提升泵、生化池、中间水池、增压泵、砂滤池、活性碳过滤器、中水池、供水泵、消毒投放装置和罗茨风机；生化池中设有无机陶瓷膜，无机陶瓷膜为双层膜结构，包括内膜和外膜，外膜为二氧化钛膜，内膜为三氧化二铝‑氧化锆复合膜结构。本实用新型的中水回用处理装置可实现在线反冲，膜通量稳定，能有效承受0.4mp以下的反冲压力，可实现在线反冲，从而获得稳定的膜通量，克服了无机膜***在水处理应用中价格高、易污染、膜通量小、设备庞大等问题，使无机陶瓷膜***在水处理中应用成为可能。

Description

一种具有耐污染并可实现在线反冲的中水回用处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种污水处理装置，特别涉及一种具有耐污染并可实现在线反冲的中水回用处理装置，涉及水处理技术领域。

背景技术

按处理方法，中水处理工艺一般分为三种类型：1.物理处理法：膜滤法，适用于水质变化大的情况。采用这种流程的特点是：装置紧凑，容易操作，以及受负荷变动的影响小。膜滤法是在外力的作用下，被分离的溶液以一定的流速沿着滤膜表面流动，溶液中溶剂和低分子量物质、无机离子从高压侧透过滤膜进入低压侧，并作为滤液而排出；而溶液中高分子物质、胶体微粒及微生物等被超滤膜截留，溶液被浓缩并以浓缩形式排出。蒸发热法：适用于任何水质。采用这种流程的特点是：稳定性高，易于维护，使用寿命长，操作简单，不因水质波动而影响设备运行。蒸发热法是通过加热蒸发，使溶液在蒸发体内达到沸点情况下分离出纯水和盐类固体，纯水通过蒸汽形态冷凝为纯水，浓缩液经过不断循环蒸发形成盐类固体。纯水水质通过一系列过滤等措施可以达到中水回用。2.物理化学法：适用于污水水质变化较大的情况。一般采用的方法有：砂滤、活性炭吸附、浮选、混凝沉淀等。这种流程的特点是：采用中空纤维超滤器进行处理，技术先进，结构紧凑，占地少，***间歇运行，管理简单。3.生物处理法：适用于有机物含量较高的污水。一般采用活性污泥法、接触氧化法(如图所示)、生物转盘等生物处理方法。或是单独使用，或是几种生物处理方法组合使用，如接触氧化+生物滤池；生物滤池+活性炭吸附；转盘十砂滤等流程。这种流程具有适应水力负荷变动能力强、产生污泥量少、维护管理容易等优点。

当前，由于一些国家和地区在过度地、毫无节制地开发水资源的同时，环境保护意识比较差，使地表水和地下水均受到了不同程度的污染，使原本具有良好水质的新鲜水供应受到限制；其次，待开发的新鲜水源离集中供水点距离较远，一次性投资费用高昂，这样一些缺水地区无力扩大供水能力。理到非饮用的程度，在此引出了中水概念。中水也就是将人们在生活和生产中用过的优质杂排水(不含粪便和厨房排水)、杂排水(不含粪便污水)以及生活污(废)水经集流再生处理后回用，充当地面清洁、浇花、洗车、空调冷却、冲洗便器、消防等不与人体直接接触的杂用水。因其水质指标低于城市给水中饮用水水质标准，但又高于污水允许排入地面水体排放标准，亦即其水质居于生活饮用水水质和允许排放污水水质标准之间，故取名为“中水”。

中水开发与回用技术得到了迅速发展，在美国、日本、印度、英国等国家(尤以日本为突出)得到了广泛的应用。这些国家均以本国度、区域的特点确定出适合其国情国力的中水回用技术，使中水回用技术越来越臻于完善。在中国，这一技术已受到各级政府及有关部门重视并对建筑中水回用做了大量理论研究和实践工作，在全国许多城市如深圳、北京、青岛、天津、太原等开展了中水工程的运行并取得了显著的效果。我国的国有工业企业和部分民企，比如污染严重和水资源利用较多的企业都建成了中水回用项目，为低碳生产和节能减排的国家级号召做出了贡献。

无机陶瓷膜也称GT膜，是以无机陶瓷原料经特殊工艺制备而成的非对称膜，呈管状或多通道状。陶瓷膜管壁密布微孔，在压力作用下，原料液在膜管内或膜外侧流动，小分子物质(或液体)透过膜，大分子物质(或固体颗粒、液体液滴)被膜截留从而达到固液分离、浓缩和纯化之目的。

在膜科学技术领域开发应用较早的是有机膜，这种膜容易制备、容易成型、性能良好、价格便宜，已成为应用最广泛的微滤膜类型。但随着膜分离技术及其应用的发展，对膜的使用条件提出了越来越高的要求，需要研制开发出极端条件膜固液分离***，和有机膜相比，无机陶瓷膜具有耐高温、化学稳定性好，能耐酸、耐碱、耐有机溶剂、机械强度高，可反向冲洗、抗微生物能力强、可清洗性强、孔径分布窄，渗透量大，膜通量高、分离性能好和使用寿命长等特点。

无机陶瓷膜在水处理中应用最大的障碍主要有二个方面，其一是制造过程复杂，成本高，价格昂贵；其二是膜通量问题，只有克服膜污染并提高膜的过滤通量，才能真正推广应用到水处理的各个领域。由于材料本身的性能缺陷或制备过程中存在的一些实际问题，单一无机膜材料一般不能满足实际需要。

因此，提供一种具有耐污染并可实现在线反冲的中水回用处理装置就成为该技术领域急需解决的技术难题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种具有耐污染并可实现在线反冲的中水回用处理装置。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案实现的：

一种具有耐污染并可实现在线反冲的中水回用处理装置，包括栅格、调节池、提升泵、生化池、中间水池、增压泵、砂滤池、活性碳过滤器、中水池、供水泵、消毒投放装置和罗茨风机；栅格与调节池相连接，并通过提升泵与生化池相连接，生化池与中间水池相连接，中间水池通过增压泵与砂滤池相连接，砂滤池与活性碳过滤器相连接，活性碳过滤器与中水池相连接，并通过供水泵与中水回用装置相连接，消毒投放装置与中水池相连接，罗茨风机分别与调节池、生化池和中间水池相连接；其特征在于：所述生化池中设有无机陶瓷膜，所述无机陶瓷膜为双层膜结构，包括内膜和外膜，所述外膜为二氧化钛膜，所述内膜为三氧化二铝-氧化锆复合膜结构。

优选地，所述无机陶瓷膜的膜层厚度为50-60μm。

优选地，所述无机陶瓷膜的膜孔径为0.01-0.5μm。

优选地，所述无机陶瓷膜的气孔率为44-46％。

优选地，所述无机陶瓷膜的过滤压力为1.0Mpa。

优选地，所述无机陶瓷膜的反冲压力为0.4Mpa以下。

有益效果：

本实用新型的具有耐污染并可实现在线反冲的中水回用处理装置，因其无机陶瓷膜，可实现在线反冲，膜通量稳定；由于复合陶瓷膜独特结构和机械性能，能有效承受0.4mp以下的反冲压力，可实现在线反冲，从而获得稳定的膜通量，克服了无机膜***在水处理应用中价格高、易污染、膜通量小、设备庞大等问题，使无机陶瓷膜***在水处理中应用成为可能。本实用新型的具有耐污染并可实现在线反冲的中水回用处理装置中的无机陶瓷膜是专为污水处理设计的，其最大特点是膜通量大，其运行膜通量是有机膜10-100倍，是普通多孔陶瓷膜的50-10倍、机械强度高、耐污染、可实现在线反冲。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的具有耐污染并可实现在线反冲的中水回用处理装置的结构示意图。

主要零部件名称

1 栅格 2 调节池

3 提升泵 4 生化池

5 中间水池 6 增压泵

7 砂滤池 8 活性碳过滤器

9 中水池 10 供水泵

11 消毒投放装置 12 罗茨风机

具体实施方式

实施例1

如图1所示，是本实用新型实施例1的具有耐污染并可实现在线反冲的中水回用处理装置的结构示意图，其中，1为栅格，2为调节池，3为提升泵，4为生化池，5为中间水池，6为增压泵，7为砂滤池，8为活性碳过滤器，9为中水池，10为供水泵，11为消毒投放装置，12为罗茨风机；本实用新型实施例1的具有耐污染并可实现在线反冲的中水回用处理装置，包括栅格1，调节池2，提升泵3，生化池4，中间水池5，增压泵6，砂滤池7，活性碳过滤器8，中水池9，供水泵10，消毒投放装置11，罗茨风机12；栅格1与调节池2相连接，并通过提升泵3与生化池4相连接，生化池4与中间水池5相连接，中间水池5通过增压泵6与砂滤池7相连接，砂滤池7与活性碳过滤器8相连接，活性碳过滤器8与中水池9相连接，并通过供水泵10与中水回用装置相连接，消毒投放装置11与中水池相连接，罗茨风机12分别与调节池2、生化池4和中间水池5相连接；其中，生化池4中设有无机陶瓷膜，其上设有若干个通道，每个通道的结构是：自外而内依次为外膜二氧化钛膜、三氧化二铝-氧化锆复合膜、多孔载体；无机陶瓷膜的膜层厚度为50-60μm；无机陶瓷膜的膜孔径为0.01-0.5μm；无机陶瓷膜的气孔率为44-46％；无机陶瓷膜的过滤压力为1.0Mpa；无机陶瓷膜的反冲压力为0.4Mpa以下。

本实用新型实施例1的具有耐污染并可实现在线反冲的中水回用处理装置中无机陶瓷膜的制备如下：在膜过滤层表面，通过溶胶-凝胶法制备二氧化钛(TiO2)溶胶，采用浸渍提拉法在陶瓷膜上涂敷纳米二氧化钛(TiO2)光催化材料，使陶瓷膜表面具有“自洁”功能，减缓有机物在膜表面积累和堵塞，一方面降低膜污染，另一方面提高陶瓷膜管强度和膜过滤通量，提高膜通量稳定性，使膜管机械性能更加优良；本实用新型的无机陶瓷膜采用整体复合技术，通过溶胶凝胶法，制备三氧化二铝-氧化锆(Al2O3-ZrO2)复合膜，由于含ZrO2材料与Al2O3、SiO2和TiO2等材料相比，具有更好的机械强度、化学耐久性和抗碱侵蚀等特性，本实用新型的无机陶瓷膜具有更强的机械强度和热稳定性，而且复合膜的孔径分布窄，呈单峰。

本实用新型的具有耐污染并可实现在线反冲的中水回用处理装置可实现在线反冲，膜通量稳定；由于复合陶瓷膜的独特结构和机械性能，能有效承受0.4mp以下的反冲压力，可实现在线反冲，从而获得稳定的膜通量，克服了无机膜***在水处理应用中价格高、易污染、膜通量小、设备庞大等问题，使无机陶瓷膜***在水处理中应用成为可能。本实用新型的中水回用无机陶瓷膜处理装置中的无机陶瓷膜是专为污水处理设计的，其最大特点是膜通量大，其运行膜通量是有机膜10-100倍，是普通多孔陶瓷膜的50-10倍、机械强度高、耐污染、可实现在线反冲。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种具有耐污染并可实现在线反冲的中水回用处理装置，包括栅格、调节池、提升泵、生化池、中间水池、增压泵、砂滤池、活性碳过滤器、中水池、供水泵、消毒投放装置和罗茨风机；栅格与调节池相连接，并通过提升泵与生化池相连接，生化池与中间水池相连接，中间水池通过增压泵与砂滤池相连接，砂滤池与活性碳过滤器相连接，活性碳过滤器与中水池相连接，并通过供水泵与中水回用装置相连接，消毒投放装置与中水池相连接，罗茨风机分别与调节池、生化池和中间水池相连接；其特征在于：所述生化池中设有无机陶瓷膜，所述无机陶瓷膜为双层膜结构，包括内膜和外膜，所述外膜为二氧化钛膜，所述内膜为三氧化二铝-氧化锆复合膜结构。

2.根据权利要求1所述的具有耐污染并可实现在线反冲的中水回用处理装置，其特征在于：所述无机陶瓷膜的膜层厚度为50-60μm。

3.根据权利要求2所述的具有耐污染并可实现在线反冲的中水回用处理装置，其特征在于：所述无机陶瓷膜的膜孔径为0.01-0.5μm。

4.根据权利要求3所述的具有耐污染并可实现在线反冲的中水回用处理装置，其特征在于：所述无机陶瓷膜的气孔率为44-46％。

5.根据权利要求4所述的具有耐污染并可实现在线反冲的中水回用处理装置，其特征在于：所述无机陶瓷膜的过滤压力为1.0Mpa。

6.根据权利要求5所述的具有耐污染并可实现在线反冲的中水回用处理装置，其特征在于：所述无机陶瓷膜的反冲压力为0.4Mpa以下。

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