專利名稱：廢水處理用過濾膜及廢水處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種廢水處理用過濾膜及一種使用該過濾膜的廢水處理裝置，主 要涉及一種用于各類生活和工業(yè)廢水處理，使其達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的過濾膜及廢水處理裝置。
背景技術(shù)：
在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的各類廢水必須進行有效處理，達(dá)到國家規(guī)定的排 放標(biāo)準(zhǔn)后才允許排放，從而將其對環(huán)境的污染減少到最低。目前傳統(tǒng)的廢水處理方法主要 有化學(xué)沉淀法、化學(xué)氣浮法和R0膜(Reverse Osmosismembrane)反滲透法(又稱超微過 濾法)，具體來看化學(xué)沉淀法和化學(xué)氣浮法的原理比較雷同，具體做法是首先使廢水中的有害物 質(zhì)與化學(xué)藥劑反應(yīng)生成混凝狀的小顆粒，再加入絮凝劑使混凝狀的小顆粒集聚形成更大的 絮凝狀物質(zhì)，若絮凝狀物質(zhì)的比重大于水時，則采用沉淀分離法使絮凝狀的物質(zhì)生成沉淀， 然后再使水和沉淀物有效分離；若絮凝狀物質(zhì)的比重小于水(如除去油脂類COD時產(chǎn)生的 絮凝狀物質(zhì))時，則一般通過氣浮法使絮凝狀的物質(zhì)浮于水面，然后再排去清水。上述兩種 方法的缺點是1、產(chǎn)生的污泥需要脫水壓干，形成固體廢物后再進行焚燒或者填埋等處理；2、廢水中形成的化合物，特別是當(dāng)有機的膠粘狀化合物比重與水非常接近時，用 上述方法就很難分離并去除。R0膜反滲透法的原理及做法是在高于溶液滲透壓的外加壓力作用下，依據(jù)其他 物質(zhì)不能透過R0膜，而將這些物質(zhì)和水分離開來，該方法能夠有效地去除水中的溶解鹽 類、膠體、微生物、有機物等。但是R0膜的濃水通道非常小，如果廢水中含有大量微小顆粒 的固體物，R0膜濃水通道很快會被堵塞，而排水通道一旦被堵死，R0膜就會失效報廢。此 外，R0膜的成本高昂，目前其應(yīng)用范圍僅限于將自來水制成純水或海水脫鹽，因此R0膜反 滲透法無法在工業(yè)生產(chǎn)或生活的前階廢水處理領(lǐng)域中得到大規(guī)模應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的旨在提供一種廢水處理用過濾膜及 應(yīng)用該過濾膜的一種廢水處理裝置，解決廢水處理過程中去除有害物質(zhì)，特別是比重與水 非常接近的有機膠粘狀化合物時效率低、分離效果差、成本高、工藝復(fù)雜、不利于環(huán)保的缺 陷。本實用新型的首要目的，將通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)廢水處理用過濾膜，其特征在于所述垂直于廢水流向的過濾膜包括阻擋層以及 阻擋層朝向廢水源頭一側(cè)的化學(xué)篩膜，所述化學(xué)篩膜內(nèi)形成有微孔道，并且所述過濾膜在 其化學(xué)篩膜對比阻擋層兩側(cè)形成比值大于1的工作壓力差。進一步地，前述的廢水處理用過濾膜，其中該化學(xué)篩膜為由含有吸附劑的化學(xué)藥 劑與廢水中的有害物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)形成的難溶解的粒狀固體物積聚形成?？梢赃x用粘土、石
3灰石、煤渣粉、活性碳粉末、高嶺土、活性白土、堿式氯化鋁、聚硫酸鐵、聚三氯化鐵、膨潤土、 沸石和聚丙烯酰胺中的一種或兩種以上的混合物，其直徑介于lnm lOOOym。該阻擋層選用聚胺脂膜、超濾膜、濾布、無紡布或濾紙。本實用新型的次要目的，其技術(shù)解決方案是一種廢水處理裝置，包括一個廢水反應(yīng)裝置、一個化學(xué)藥劑添加器以及一個化學(xué) 膜過濾器，其中化學(xué)膜過濾器沿水流方向設(shè)有至少一層過濾膜。進一步地，前述的一種廢水處理裝置，其中化學(xué)膜過濾器可以僅設(shè)一層超濾膜的 阻擋層，也可以設(shè)有兩層過濾膜，且所述兩層過濾膜各自的阻擋層透水性沿水流方向順次 遞減。由于上述技術(shù)方案的運用，較之于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下優(yōu)點作為該過濾膜組分之一的化學(xué)篩膜，其所用的化學(xué)液劑不僅在廢水反應(yīng)裝置中與 待處理廢水充分反應(yīng)，且在廢水壓差通過阻擋層過濾時與化學(xué)篩膜本身還進一步反應(yīng)，通 過化學(xué)篩膜單步過濾即可分離得到清潔的水和干污泥，能高效處理廢水中的有害物質(zhì)；且 具有設(shè)備簡單、工藝步驟少及成本低廉的效果。

圖1是本實用新型采用單層過濾膜的示意圖；圖2是本實用新型采用兩層過濾膜的示意圖；圖3是本實用新型采取壓力過濾方案的廢水處理裝置結(jié)構(gòu)實施示意圖；圖4是本實用新型采用真空抽濾方案的廢水處理裝置結(jié)構(gòu)實施示意圖。
具體實施方式
本實用新型提供一種用于廢水處理的過濾膜，垂直于廢水流向設(shè)置。其包括阻擋 層31以及阻擋層朝向廢水源頭一側(cè)的化學(xué)篩膜a，所述化學(xué)篩膜內(nèi)形成有微孔道，并且所 述過濾膜在其化學(xué)篩膜a對比阻擋層31兩側(cè)形成比值大于1的工作壓力差。其中該化學(xué)篩膜a為由含有吸附劑的化學(xué)藥劑與廢水中的有害物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)形 成的難溶解的粒狀固體物積聚形成。可以選用粘土、石灰石、煤渣粉、活性碳粉末、高嶺土、 活性白土、堿式氯化鋁、聚硫酸鐵、聚三氯化鐵、膨潤土、沸石和聚丙烯酰胺中的任一一種， 其直徑介于lnm 1000 u m。該阻擋層31可為聚胺脂復(fù)合膜或高強度超濾膜、濾布、無紡布、濾紙。而所形成的 工作壓力差范圍可為0. IMPa 1. 5Mpa。具體指的是相對于阻擋層兩側(cè)沿水流方向所形成 的壓力差，從而可使得壓強較高的廢水一側(cè)透過帶化學(xué)篩膜a的阻擋層31，濾出清水。該壓 差的形成至少可用以下三種方法(1)、壓力過濾即通過泵或壓縮空氣形成壓力；(2)、真空抽濾即通過真空吸引的作用，在阻擋層的背面抽真空形成壓差；(3)、離心過濾即通過離心作用力，利用水的慣性作用形成壓差。上述結(jié)構(gòu)描述的過濾膜，其在形成及使用時的步驟為首先向待處理廢水A中加入傳統(tǒng)化學(xué)藥劑和包含微顆粒吸附劑充分混合攪拌，使 之與廢水A中的某些溶解物質(zhì)直接產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，形成難溶解的微粒狀固體物；再將經(jīng)過預(yù)處理的廢水A在工作壓力差下通過一層具有一定機械強度和耐化學(xué)腐蝕能力的阻擋層 31，廢水A中的難溶解固體物與吸附劑在阻擋層表面堆積形成具有微孔道的過濾篩膜a。廢 水A在經(jīng)過阻擋層31后，過濾篩膜a在壓差作用下越積越厚，過濾密度也越來越大，最后能 將廢水A中的難溶雜質(zhì)全部阻擋在形成的過濾篩膜a上，符合排放標(biāo)準(zhǔn)的清水B則依次通 過過濾篩膜和阻擋層濾出，儲存在清水箱中，或直接通過水管排出。此外，上述過濾篩膜a在達(dá)到一定厚度(1mm 100mm)后，可以用壓縮空氣吹干， 再用機械、重力或者人工方法使之一次性剝離去除。阻擋層31在去除過濾篩膜后，可重復(fù) 使用。當(dāng)阻擋層選用無紡布或者低成本濾布時，可與形成的過濾篩膜一起處理掉。采用本實用新型提供的一種過濾膜及廢水處理裝置，能夠有效解決常規(guī)廢水處理 中效率低、分離效果差、成本過高的問題。與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點設(shè)備簡單、成本 低廉、工藝步驟少，采用一步過濾法就可以得到清潔的水和干污泥；由于廢水不僅在反應(yīng)器 內(nèi)與化學(xué)藥劑充分反應(yīng)，并且在壓濾過程中與過濾篩膜本身還進一步反應(yīng)。該反應(yīng)運用濃 度梯度原理，有效地將難于處理的有害物質(zhì)擋在濾膜之外形成干污泥。當(dāng)然，本實用新型技術(shù)方案不僅限于上述的一層阻擋層的實施方式。如圖2所示， 是本實用新型采用兩層阻擋層形成過濾篩膜過濾的示意圖。由圖中所示可以看出在化 學(xué)膜過濾器內(nèi)可以沿水流方向設(shè)置兩層阻擋層，且沿水流方向所設(shè)的阻擋層透水性順次遞 減，即廢水A先通過透水性較高的阻擋層32 (相對廉價的濾布、無紡布或濾紙)及其過濾篩 膜a部分過濾掉顆粒較大(直徑1000 ym以下)的有害物質(zhì)，形成相對較清的廢水D，然后 再通過透水性較低的阻擋層31 (聚胺脂膜或超濾膜)及其過濾篩膜a進行再次過濾，去除 全部直徑1納米以上但不超過幾百納米的有害物質(zhì)，得到符合排放標(biāo)準(zhǔn)的清水B。為使本實用新型的技術(shù)特征和效果更明確，以下便通過具體實施該方法的裝置并 結(jié)合其附圖，作進一步地詳細(xì)而非限制性的描述。如圖3和圖4所示，分別是本實用新型采取壓力過濾方案和采用真空抽濾方案的 廢水處理裝置的實施示意圖。從圖中所示可以看到該廢水處理裝置包括一個廢水反應(yīng)裝 置1、一體化裝設(shè)在廢水反應(yīng)裝置1內(nèi)的化學(xué)藥劑添加器2，以及一個通過管道與廢水反應(yīng) 裝置1相連的化學(xué)膜過濾器3。在這一共性的裝置結(jié)構(gòu)中，可以選擇性地接入泵41、壓縮空 氣儲氣罐(未圖示)或真空吸引罐42等，從而使得該廢水處理裝置的化學(xué)膜過濾器3中形 成一定的壓力差，為通過化學(xué)膜過濾提供條件。經(jīng)單層或多層過濾篩膜a過濾后的清水B 通過水泵抽取或重力作用排放到外接環(huán)境中。其中，該化學(xué)膜過濾器3中可以選擇性地裝 設(shè)一層或兩層以上的不同規(guī)格形式的阻擋層。應(yīng)用該廢水處理方法及其裝置進行工廠廢水處理實驗，得到如下一些數(shù)據(jù)，能夠 充分證明本實用新型技術(shù)方案具有突出而顯著的進步性。實驗一電鍍鎳、化學(xué)鎳混合廢水的處理原水鎳含量136. 9mg/l，通過此方法處理后出水鎳含量0. 043mg/l，僅為新國家排 放標(biāo)準(zhǔn)(0. 5mg/l)的8. 6%。鎳去除率高達(dá)99. 97%。20m3的含鎳廢水產(chǎn)生含鎳污泥320kg， 含水率70 80%，鎳含量為58. 33% (比重)。實驗二 化學(xué)鎳廢水的處理原水鎳含量9465mg/l，用此方法處理后出水鎳含量0.073mg/l，僅為新國家排放 標(biāo)準(zhǔn)(0.5)的14.6%。鎳去除率高達(dá)99. 9992%。[0039]實驗三工業(yè)COD廢水的處理原水COD含量為2101mg/l，經(jīng)化學(xué)膜過濾處理后出水COD含量42. 7mg/l，僅為污 水接管排放標(biāo)準(zhǔn)(150mg/l)的28. 5%，去除率達(dá)97. 97%。綜上所述，本實用新型一種廢水處理方法及其裝置的特征、實施方式及其所起到 的技術(shù)效果得到了全面的展示。但以上結(jié)合附圖的實施例描述僅作為易于理解的說明給 出，并非以此限定本實用新型的實施多樣性。故而但凡對上述實施方式的簡單修改或等效 替換，能夠?qū)崿F(xiàn)所述技術(shù)效果的設(shè)計方案，均應(yīng)包含在本專利申請請求保護的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求廢水處理用過濾膜，其特征在于所述垂直于廢水流向的過濾膜包括阻擋層以及阻擋層朝向廢水源頭一側(cè)的化學(xué)篩膜，所述化學(xué)篩膜內(nèi)形成有微孔道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水處理用過濾膜，其特征在于所述化學(xué)篩膜為由粒狀固 體物積聚形成，粒狀固體物相互之間形成微孔道。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的廢水處理用過濾膜，其特征在于所述吸附劑為直徑介于 lnm lOOOym的粘土、石灰石、煤渣粉、活性碳粉末、高嶺土、活性白土、堿式氯化鋁、聚硫 酸鐵、聚三氯化鐵、膨潤土、沸石和聚丙烯酰胺之一。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢水處理用過濾膜，其特征在于所述阻擋層選用聚胺脂膜、 超濾膜、濾布、無紡布或濾紙。
5.一種使用權(quán)利要求1所述過濾膜的廢水處理裝置，其特征在于所述處理裝置包括 一個廢水反應(yīng)裝置、一個化學(xué)藥劑添加器以及一個化學(xué)膜過濾器，所述化學(xué)膜過濾器沿水 流方向設(shè)有至少一層過濾膜。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的廢水處理裝置，其特征在于所述化學(xué)膜過濾器設(shè)有兩層過 濾膜，且所述兩層過濾膜各自的阻擋層透水性沿水流方向順次遞減。
專利摘要本實用新型揭示了一種廢水處理用過濾膜及廢水處理裝置。該過濾膜垂直于廢水流向設(shè)置，包括阻擋層以及阻擋層朝向廢水源頭一側(cè)的化學(xué)篩膜，該化學(xué)篩膜內(nèi)形成有微孔道，并且過濾膜在其化學(xué)篩膜對比阻擋層兩側(cè)形成比值大于1的工作壓力差。該廢水處理裝置包括一個廢水反應(yīng)裝置、一個化學(xué)藥劑添加器以及一個化學(xué)膜過濾器，其中化學(xué)膜過濾器沿水流方向設(shè)有至少一層過濾膜。本實用新型通過化學(xué)篩膜單步過濾即可分離得到清水和干污泥，能高效處理廢水中的有害物質(zhì)；具有設(shè)備簡單、工藝步驟少及成本低廉的優(yōu)點。
文檔編號C02F1/00GK201578930SQ200920048219
公開日2010年9月15日 申請日期2009年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月1日
發(fā)明者方輝 申請人:蘇州市甘泉自動化環(huán)保設(shè)備廠