專利名稱：處理重金屬廢水的微孔薄膜過濾器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢水處理技術(shù)領(lǐng)域的設(shè)備，具體是一種處理重金屬廢水的 微孔薄膜過濾器。本發(fā)明可應(yīng)用于處理重金屬廢水以及HN03+HF混酸酸洗廢水 等。
背景技術(shù)：
在以前的廢水處理過程中，針對(duì)一些重金屬d區(qū)元素，如Ccf+、 Cr3+、 Cu2+、 Fe2+、 Fe3+、 Hg2+、 Pb2+、 Zn2+等以及含氟廢水，主要采用堿中和沉淀法來進(jìn)行處 理，形成顆粒非常細(xì)小(有相當(dāng)一部分在1微米左右)的氫氧化物沉淀以及CaF2 之類的沉淀，再利用物理分離法或化學(xué)絮凝沉淀法來進(jìn)行分離處理。
物理分離法多以過濾、離心等物理方法為主，由于過濾材料的限制，小顆 粒未能被濾料阻擋，使得出水無法達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，同樣，小顆粒還會(huì)堵塞濾料， 導(dǎo)致過濾失敗。
化學(xué)絮凝沉淀法是目前治理上述廢水的主要手段，其技術(shù)關(guān)鍵是絮凝劑的 選擇和加藥控制以及反應(yīng)條件的控制。該法在運(yùn)行管理可靠前提下能解決大多
數(shù)酸性重金屬廢水處理問題，但也存在以下幾點(diǎn)不足
(1) 、處理工藝流程較長，占地面積較大；
(2) 、 一般沉淀池所排污泥含水率較高，因此污泥處理系統(tǒng)相對(duì)龐大，投資 亦高；
(3) 、化學(xué)絮凝沉淀法對(duì)沉淀反應(yīng)條件要求較高，抗沖擊能力差，當(dāng)欲處理 的原水水量、水質(zhì)及反應(yīng)條件發(fā)生較大波動(dòng)時(shí)，出水質(zhì)量難以保證；
(4) 、化學(xué)絮凝沉淀法的噸水運(yùn)行費(fèi)用較高，主要體現(xiàn)在藥劑費(fèi)用上；
(5) 、化學(xué)絮凝沉淀法由于系統(tǒng)復(fù)雜，因此運(yùn)行管理要求也較高，需要有完 善的管理制度和責(zé)任心才能實(shí)現(xiàn)良好的運(yùn)行效果；
(6) 、由于環(huán)保法規(guī)日趨嚴(yán)厲，化學(xué)絮凝沉淀法投加的藥劑長期使用可能帶來的二次污染威脅不容忽視。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種處理重金屬廢水的微孔 薄膜過濾器。本發(fā)明設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單，配入撓性閾，采用了以膨體聚四氟乙烯制 成薄膜為濾料。達(dá)到真正的表面過濾效果，這種過濾方法的好處是使液體中 的懸浮物被全部截留在薄膜的表面，由于選用的薄膜具有極佳的不沾性和非常 小的摩擦系數(shù)，我們可以保證過濾袋不會(huì)產(chǎn)生堵塞的現(xiàn)象。這樣在不增加運(yùn)行 負(fù)荷的情況下既保證了液體的最大通量，同時(shí)也有效的收集了液體中的固體顆 粒。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括罐體、不銹鋼花板、膨 體聚四氟乙烯薄膜濾袋、濾袋支撐籠骨、進(jìn)酸撓性閥、回流撓性閥、反沖洗撓 性閥、排泥撓性閥、清洗劑進(jìn)液閥、空氣電磁閥、排氣電磁閥。膨體聚四氟乙 烯薄膜濾袋套在濾袋支撐籠骨上，然后通過螺絲將所有的濾袋支撐籠骨固定在 不銹鋼花板上。不銹鋼花板將罐體一分為二，上部為清水區(qū)，下部為廢液(即 過濾)區(qū)。罐體的廢液區(qū)上部設(shè)有排酸管道，排酸管道可連接于酸洗槽。罐體 周邊設(shè)置有進(jìn)酸撓性閥、回流撓性閥、反沖洗撓性閥、排泥撓性閥、清洗劑進(jìn) 液閥、空氣電磁閥、排氣電磁閥閥門。
微孔薄膜過濾器的濾芯由膨體聚四氟乙烯濾袋和濾袋支撐籠骨組成。薄膜 濾袋采用質(zhì)密、多孔、光滑的膨體聚四氟乙烯(PTFE)材質(zhì)，它的低摩擦系數(shù)、 化學(xué)穩(wěn)定性和表面光滑的特點(diǎn)使過濾壓力僅需0. 07~0. lMPa，并且薄膜的表面極 為容易清理，以秒計(jì)算的清膜時(shí)間，使過濾基本達(dá)到連續(xù)運(yùn)行，同時(shí)聚四氟乙 烯又是一種強(qiáng)度很高的材料，使濾料壽命大大高于常規(guī)濾料。被膨化的聚四氟 乙烯薄膜濾料具有極佳的化學(xué)穩(wěn)定性，極低的摩擦系數(shù)，能耐較高的溫度，多 孔性、極度強(qiáng)韌性，不易老化，堅(jiān)久耐用，是理想的濾材。支撐籠骨有多種材 質(zhì)可供選擇，分別適用于不同使用環(huán)境和領(lǐng)域。
在閥門的配置上，選用了永無堵塞的撓性閥，撓性閥外觀新穎、結(jié)構(gòu)簡單， 通過閥門內(nèi)膽的柔性接觸，使含有任何固體顆粒、纖維的液體均能迅速達(dá)到100%關(guān)閉，當(dāng)固體顆粒直徑達(dá)到管徑的1/2時(shí)，撓性閥仍可以有效關(guān)閉和開啟。 撓性閥設(shè)計(jì)合理，適用面廣，無內(nèi)外泄漏，通徑大，安裝方便，高效長壽，可 經(jīng)數(shù)萬次以上的啟閉。
微孔薄膜過濾器具有以下特點(diǎn)
1. 過濾壓力低
過濾壓力僅需0.07-0. lMPa，而其它液體過濾器的過濾壓力一般約為 0. 3MPa。
2. 至始至終的有效過濾
現(xiàn)有的液體過濾器(如砂過濾) 一開始總是先穿透，隨著濾餅形成并達(dá)到 一定厚度后才開始有效過濾，而這段時(shí)間約是整個(gè)過濾時(shí)間的10%。而發(fā)明是表 面過濾，它沒有穿透現(xiàn)象，從開始就是有效過濾。
3. —次凈化，100%截留
本發(fā)明不需要其它附屬設(shè)施，或分幾次過濾才能達(dá)到凈化液體的目的，而 是一次過濾就能完成。在薄膜通徑以內(nèi)的固體是100%被截留。
4. 高流通量，連續(xù)工作
過濾能力是其它一般過濾器的5~10倍，甚至20倍，且不需要借助其它的 固液分離設(shè)備或分段處理來達(dá)到凈化目的，而是一次性過濾完成固液分離。
5. 寬廣的過濾范圍
過濾液的固體含量可以從20PPM(0.002W)直至100000PPM(10%)，就是象泥 漿一樣的液體也能過濾，并且不會(huì)因?yàn)楣腆w含量過高而影響過濾效果，排出的 清液還是清澈透明。
6. 良好的耐溫性能 最高能在26(TC高溫下工作。
7. 自動(dòng)沖洗濾材
當(dāng)過濾壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，過濾器自動(dòng)進(jìn)行濾材沖洗，整個(gè)過程僅需1~5 秒鐘，沖洗的壓力不需超過0.035MPa，沖洗時(shí)不需要排空過濾器來進(jìn)行反沖， 沖洗一結(jié)束，過濾器又進(jìn)入過濾狀態(tài)，整個(gè)過程循環(huán)運(yùn)行，可由PLC實(shí)現(xiàn)自動(dòng) 控制。8. 膜不易堵塞
由于表面過濾，又由于過濾器薄膜本身的特性，每次沖洗時(shí)都能徹底沖洗 掉薄膜外的濾餅，沖洗后流通量又恢復(fù)到正常狀態(tài)。
9. 極好的抗化學(xué)性
薄膜過濾器具有極好的化學(xué)穩(wěn)定性，能耐任何酸堿溶液。
10. 壽命長，使用成本低
由于過濾器濾材薄膜是膨體聚四氟材料制成，其具有獨(dú)特的性能a.化學(xué) 不活潑性b.低摩擦系數(shù)c.廣闊的操作溫度d.不會(huì)老化e.親水性f.極強(qiáng)的韌 性g.表面過濾。這些特點(diǎn)使它達(dá)到了長壽命，維修費(fèi)用大大減少，由于低壓過 濾，能耗又少，使用成本也大為降低。
11. 占地面積小
微孔薄膜過濾器僅需其他相同處理量的傳統(tǒng)過濾裝置十分之一的占地面 積，體積也大大小于其它過濾裝置。


圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方
案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和工作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范 圍不限于下述的實(shí)施例。
如圖1所示，本實(shí)施例微孔薄膜過濾器主要包括罐體l、不銹鋼花板2、
膨體聚四氟乙烯薄膜濾袋3、濾袋支撐籠骨4、進(jìn)酸撓性閥5、回流撓性閥6、 反沖洗撓性閥7、排泥撓性閥8、清洗劑進(jìn)液閥9、空氣電磁闊IO、排氣電磁閥 11。膨體聚四氟乙烯薄膜濾袋3套在濾袋支撐籠骨4上，然后通過螺絲將所有 的濾袋支撐籠骨4固定在不銹鋼花板2上。不銹鋼花板2將罐體1 一分為二， 上部為清水區(qū)，下部為廢液(即過濾)區(qū)。罐體1的廢液區(qū)上部設(shè)有排酸管道， 排酸管道可連接于酸洗槽。罐體1周邊設(shè)置有進(jìn)酸撓性閥5、回流撓性閥6、反沖洗撓性閥7、排泥撓性閥8、清洗劑進(jìn)液閥9、空氣電磁閥IO、排氣電磁閥ll 等閥門。
本實(shí)施例的工作過程如下
酸洗槽中的酸液通過水泵提升，通過進(jìn)酸撓性閥5進(jìn)入罐體1，經(jīng)過膨體聚 四氟乙烯薄膜濾袋3表面過濾之后，酸液中的雜質(zhì)黏附在膨體聚四氟乙烯薄膜 濾袋3上，形成污泥，過濾后的酸液再進(jìn)入罐體1的上部排酸管道回流至酸洗 槽中。
反沖洗時(shí)，進(jìn)酸泵不停止工作，僅將進(jìn)酸撓性閥5關(guān)閉，回流撓性閥6開 啟，反沖洗撓性閥7也開啟，此時(shí)，酸液不進(jìn)入過濾器內(nèi)，而回流至酸洗槽， 過濾器內(nèi)由于停止進(jìn)液，內(nèi)部壓力降低，過濾后的酸液通過薄膜濾袋3內(nèi)膽反 向流出進(jìn)入過濾器內(nèi)，再通過反沖洗撓性閥7排出，同時(shí)把黏附在薄膜濾袋3 表面的污泥沖刷下來，沉入罐體l的錐底部。此時(shí)，打開排泥撓性閥8，污泥自 罐體1中排出，進(jìn)入污泥池中等待進(jìn)一步處理。
在初次啟動(dòng)時(shí)，罐體l內(nèi)全部為空氣，則需要將排氣電磁閥ll打開，以保 證罐體1內(nèi)壓力均衡。
在過濾器需要清洗時(shí)，將清洗劑送液泵接入清洗劑進(jìn)液閥9上，清洗劑進(jìn) 液結(jié)束后，可以打開空氣電磁閥10，進(jìn)行充分?jǐn)噭?dòng)，以利于清洗。
本實(shí)施例的過濾器，設(shè)計(jì)流量15mVh，廢水中含有F—、 Cr3+、 Fe2+、 Ni"等離 子，采用電石渣中和，然后通過微孔薄膜過濾器，設(shè)計(jì)微孔薄膜孔徑〈0. 45微米， 罐體直徑1600mm，選用37. 51112過濾面積的微孔薄膜過濾器，出水效果達(dá)到《上 海市污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的二級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。出水F—含量穩(wěn)定在5mg/1左右。 解決了此類廢水處理出水中含氟超標(biāo)的難題。
權(quán)利要求
1. 一種處理重金屬廢水的微孔薄膜過濾器，包括罐體、不銹鋼花板、濾袋支撐籠骨、進(jìn)酸撓性閥、回流撓性閥、反沖洗撓性閥、排泥撓性閥、清洗劑進(jìn)液閥、空氣電磁閥、排氣電磁閥，其特征在于，還包括膨體聚四氟乙烯薄膜濾袋，膨體聚四氟乙烯薄膜濾袋套在濾袋支撐籠骨上，然后通過螺絲將所有的濾袋支撐籠骨固定在不銹鋼花板上，不銹鋼花板將罐體一分為二，上部為清水區(qū)，下部為廢液區(qū)，罐體的廢液區(qū)上部設(shè)有排酸管道，罐體周邊設(shè)置有進(jìn)酸撓性閥、回流撓性閥、反沖洗撓性閥、排泥撓性閥、清洗劑進(jìn)液閥、空氣電磁閥、排氣電磁閥。
全文摘要
本發(fā)明是一種處理重金屬廢水的微孔薄膜過濾器，屬于廢水處理技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括罐體、不銹鋼花板、膨體聚四氟乙烯薄膜濾袋、濾袋支撐籠骨、進(jìn)酸撓性閥、回流撓性閥、反沖洗撓性閥、排泥撓性閥、清洗劑進(jìn)液閥、空氣電磁閥、排氣電磁閥。膨體聚四氟乙烯薄膜濾袋套在濾袋支撐籠骨上，然后通過螺絲將所有的濾袋支撐籠骨固定在不銹鋼花板上。不銹鋼花板將罐體一分為二，上部為清水區(qū)，下部為廢液(即過濾)區(qū)。該過濾器結(jié)構(gòu)簡單，且以膨體聚四氟乙烯材料制成薄膜為濾料達(dá)到真正的表面過濾效果，使酸液中的雜質(zhì)被全部截留在薄膜的表面，由于選用的薄膜具有極佳的抗酸性、不沾性和非常小的摩擦系數(shù)，保證濾材不會(huì)產(chǎn)生堵塞的現(xiàn)象。
文檔編號(hào)B01D29/33GK101468264SQ20071017387
公開日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2007年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月29日
發(fā)明者宇 孫, 杰 張, 維 楊, 毛燕芳, 煒 程, 范建偉, 峰 薛 申請(qǐng)人:上海同濟(jì)科藍(lán)環(huán)保設(shè)備工程有限公司