一种用于废水处理的自生膜过滤方法及其过滤装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于废水处理的自生膜过滤方法及其过滤装置，其技术方案是在密闭的筒体内设置固定的模架，利用废水中自身存在的固体悬浮物（SS），借助絮凝剂作用使废水中的固体悬浮物凝聚成较大的絮状颗粒，在设定的一定压力和旋流作用下，使其附着在圆柱体或棱柱体的膜架上自行建膜，废水通过自生膜层进行过滤和排污；所采用的过滤装置包括密封筒体，密封筒体顶部设有反冲洗装置，底部设有排泥口，靠近底端的一侧筒体上设有进水口，靠近顶端的一侧筒体上设有出水口，密封筒体内设有分别与反冲洗装置、进水口连接的模架，密封筒体内部的底端设有与进水口相通的旋流管；本发明专利技术处理工艺简单、占地面积小、成本低、效率高、且节能效果好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于膜滤
，特别涉及一种利用废水中的固体悬浮物自建膜实现过滤目的的物理过滤方法，以及配套的过滤装置。
技术介绍
经过半个多世纪的发展，我国膜产业已经步入快速成长期，超滤、微滤、反渗透等膜技术在能源电力、有色冶金、海水淡化、给水处理、废水回用及医药食品等领域的应用迅速扩大。尤其近年来，随着国家节能减排政策的实施和环保产业的发展，作为水处理的核心元件--膜的应用也越来越广泛，市场总量也越来越大。膜作为一种具有选择性分离功能的滤料，根据所使用材料的不同，可分为无机膜和有机膜，无机膜主要是陶瓷膜和金属膜，有机膜则是由各种高分子材料做成。膜的使用提供了各种不同孔径的组件，根据孔径的不同，又可分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜等，分别用于不同的领域和不同的过滤对象。膜应用的最大问题是使用中的污染，膜孔极易受到水中杂质阻塞，导致通量下降，流速降低，常规的方法是进行反冲洗，使膜孔恢复原有的渗过能力。但因长期使用积垢过多，正常冲洗亦无法达到或恢复原有的使用效果，这就需要及时更换。因此，在污水处理中采用膜技术，膜件的损耗与更换是拉高成本的主要因素。膜技术在使用中对水质条件的要求比较苛刻，往往需要严格的前置预处理，这在一定程度上也影响了在一些领域的应用。在膜滤技术的发展过程中，技术的提升主要体现在膜材料的改进和应用上，技术主导权在西方国家。但利用污水中自身含有的固体悬浮物建膜，这种技术原理与方法被首次提出，属于一项原创性的技术专利技术，在工业和民用污水处理领域具有重要的产业化应用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种处理工艺简单、占地面积小、成本低、效率高、且节能效果好的用于废水处理的自生膜过滤方法及其过滤装置。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案，本专利技术是在密闭的筒体内设置固定的模架，利用废水中自身存在的固体悬浮物(SS)，借助絮凝剂作用使废水中的固体悬浮物凝聚成较大的絮状颗粒，在设定的一定压力和旋流作用下，使其附着在圆柱体或棱柱体的膜架上自行建膜，这个膜称之为自生膜或自建膜，废水通过自生膜层进行过滤，清水从模架的导流腔下端流出，被截留的固体悬浮物在旋流作用下则在膜层的外部凝聚沉降并通过筒体的底部排出； 所述的自生膜过滤方法具体包括如下步骤: 第一步，在封闭的筒体内设置支撑模架:其模架的作用是为自生膜的附着和形成提供支撑，同时模架的内部又作为清水导流腔；其模架形状为圆柱体或棱柱体，是自行建模的核心部件，可使用工程塑料或金属一次成型，也可使用叠片组装形成； 第二步，采用絮凝剂对废水中固体悬浮物进行絮凝:在废水进入封闭筒体后加入絮凝剂，通过絮凝剂作用使废水中的固体悬浮物充分凝聚从而产生大量的絮凝体，这些絮凝体是自生膜形成的必要条件； 第三步，在旋流的作用下自行建膜:废水从封闭筒体底端的旋流管进入筒体，旋流的作用是使筒体内部水流沿平行切线方向环形流动，使絮凝作用更加充分，固体悬浮物经絮凝产生的絮状体满足了建膜的需要，不断增加的絮状体逐渐叠加聚合并在旋流的作用下围绕中间模架流动，废水进入密封筒体后24-72小时之内形成均衡的自生膜层；自行生成的自生膜层在流体中依然发挥着絮凝作用，废水在通过自生膜滤的过程中，固体悬浮物细小微粒被不断的吸附和凝聚，大的分子絮团则直接被阻隔截留，因此，过滤的过程同时也是固体悬浮物不断被吸附凝聚和絮凝的过程，被过滤拦截的固体悬浮物本身又成为膜体的一部分，过滤后的清水从模架的导流腔下端流出，被截留的固体悬浮物则在膜层的外部沉降。第四步，控制自生膜层的厚度与进行反冲洗:自生膜层一般保持在Imm-1Omm之间，根据所处理污水的不同通过自动调整压力来控制膜层厚度，一般在24小时内膜层外部将自动脱落一次，从而保持膜层稳定，压力可调节控制的范围是0.05mpa-0.3mpa ;建膜后废水通过自生膜层由浑浊状态慢慢开始变清，逐渐接近并达到设计的水质处理标准，通水量也达到最佳，之后随着持续的通水过滤，自生膜层便逐渐加厚，于是通水量开始变小，由通量最佳时点到通量开始减小后某个时点，这期间为“膜层控制区间”，“膜层控制区间”采用通水量和压力两个参数来实现自动控制，在通量低于控制区间的下限最低点时，反冲洗装置自动开启，反冲洗在自动控制下瞬间完成，并在旋流带动下使超过Imm-1Omm厚度的外部自生膜层自动脱落，直至恢复到膜层控制上限的标准状态； 第五步，污泥排放:被膜层截留的固体悬浮物在旋流的作用下不断向筒体底部沉淀聚集，最终从排泥管排出。优选地，自生膜的物质载体是污水中自身所含有的固体悬浮物。本专利技术采用的过滤装置包括密封筒体，密封筒体顶部设有反冲洗装置，密封筒体底部设有排泥口，其结构要点是:密封筒体靠近底端的一侧筒体上设有进水口，密封筒体靠近顶端的一侧筒体上设有出水口，密封筒体内设有分别与反冲洗装置、进水口连接的模架，密封筒体内部的底端设有与进水口相通的旋流管； 优选地，模架的形状为圆柱体或棱柱体，可使用工程塑料或金属一次成型，也可使用叠片组装形成； 优选地，一次成型的模架表面设计有竖向通水口，竖向通水口之间设有横向凹槽联通，横向凹槽宽度< 1mm，水透过横向凹槽后可从两边导入竖向通水口，竖向通水口宽度< Imm ； 优选地，使用叠片组装形成的模架，其叠片间距0.1mm-1mm ； 优选地，旋流管设置有5-8根，旋流管的间距为1.5m-2.5m ； 优选地，反冲洗装置由外部电机通过反冲洗管线与模架连接； 本专利技术的有益效果: (I)成本低:本专利技术的自生膜与现有的膜技术有着本质的不同，它不是由特定材料制成，也不是物理意义上的膜组件，自生膜不需要材料制作，构成它的物质载体就是废水中自身含有的固体悬浮物，是在废水进入封闭筒体后按照设定的条件依附模架而自行生成，不需要特殊材料制作，更不需要定期更换，故，成本较低； (2)过滤处理工艺简单、效率高:本专利技术通过化学絮凝和膜滤的交互作用，使得在不使用微生物，不采用生化工艺情况下达到去除废水中有机污染物的目的，以物理的方法处理有机污染物要比使用生化方法工艺简单的多，效率高、而且无污染，这无疑在处理有机废水方面提供了新的技术途径； (3)占地面积小、节能效果好:本专利技术的装置结构简单合理，将大规模沉降池等占地较大且投资高的设备改成了一体化设备化处理，故占地面积小，投资成本较低，且由于不需要更换膜，故，节能效果也非常好； (4)本项专利技术的技术原理与方法被首次提出，属于一种原创性技术，在工业和民用污水处理领域具有重要的产业化应用价值。【附图说明】图1为本专利技术的过滤装置的结构示意图； 图2为本专利技术的模架的结构示意图； 图3为本专利技术旋流管分布的示意图。1-密封筒体；2_反冲洗装置；3_排泥口 ；4_进水口 ；5_出水口 ；6-模架；7-膜层；8-旋流管；61-竖向通水口 ；62_横向凹槽。【具体实施方式】本专利技术是在密闭的筒体内，利用废水中的固体悬浮物(SS)，借助絮凝剂作用使废水中的固体悬浮物凝聚成较大的絮状颗粒，在设定的一定压力和旋流作用下，使其附着在圆柱体或棱柱体的膜架上自行建膜，这个膜称之为自生膜或自建膜，废水通过自生膜而得到过滤和澄清；具体过滤方法包括: 第一步，在封闭的筒体内设置支撑模架:其模架的作用是为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于废水处理的自生膜过滤方法，其特征在于：在密闭的筒体内设置固定的模架，利用废水中自身存在的固体悬浮物，借助絮凝剂作用使废水中的固体悬浮物凝聚成较大的絮状颗粒，在设定的一定压力和旋流作用下，使其附着在圆柱体或棱柱体的膜架上自行建膜，这个膜称之为自生膜或自建膜，废水通过自生膜层进行过滤，清水从模架的导流腔下端流出，被截留的固体悬浮物在旋流作用下则在膜层的外部凝聚沉降并通过筒体的底部排出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王胜亮，孙国付，穆宾，韩雪，
申请(专利权)人：辽宁洁辰环保设备有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21