一种用于污水处理的高效集成净水设备过滤材料及制备方法技术

本发明专利技术属于污水深度处理技术领域，尤其涉及一种用于污水处理的高效集成净水设备过滤材料，其中，过滤材料由改性聚合物材料制成的纤维丝制得，过滤材料的孔径范围为0.05um至0.5um，空隙率范围为50％‑70％、过滤层厚度600‑1500mm。将过滤材料固定安装在过滤罐中，建造出高效集成净水设备。该设备用于生活污水和工业废水处理，浊度和悬浮物降低90％以上，CODCr、BOD5、氨氮降低20％左右，过滤速度是砂滤过滤速度的六倍，出水水质与微滤膜相当。应用结果显示高效集成净水设备具有出水水质好、占地面积小、投资费用省及运行成本低等突出优势，具有广阔的市场应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种用于污水处理的高效集成净水设备过滤材料及制备方法
本专利技术属于污水深度处理
，尤其涉及一种用于污水处理的高效集成净水设备过滤材料制备方法。
技术介绍
随着城市人口的增长和工农业生产的发展，污水排放量日益增加，国家环境保护监督部门对污水排放的标准也日趋严格。目前，污水深度处理往往需要超、微滤膜技术，但该技术投资成本较高。而对于中水回用和“零排放”的处理，需对膜系统进行保护，减轻膜材料的污堵，常在纳滤、反渗透前端设置砂滤+碳滤+超滤预处理单元，该工艺流程长，砂滤、碳滤易板结难清洗，超滤膜易污堵，直接导致后续纳滤、反渗透处理单元无法正常运行等一系列现实问题。
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题本专利技术的目的是提供一种出水水质与微滤相当、投资及运行成本更低的高效集成净水设备过滤材料的制备方法，该方法的制备从过滤材料入手，通过对过滤材料孔径、空隙率及过滤层厚度等参数的调控，建造出高效集成净水设备，可应用于生活污水和工业废水的深度处理。用于解决技术问题的方法针对上述问题，本专利技术提出了一种用于污水处理的高效集成净水设备过滤材料及制备方法。根据本专利技术的一个实施方案，提供一种用于污水处理的高效集成净水设备过滤材料，其中，过滤材料由改性聚合物材料制成的纤维丝制得，过滤材料的孔径范围为0.05um至0.5um，空隙率范围为50％-70％、过滤层厚度600-1500mm。一种实施方式为，其中，所述纤维丝的直径为10-50um。一种实施方式为，其中，改性聚合物材料指将聚合物材料改性为亲水性材料、非亲水非疏水性材料及疏水性材料。一种实施方式为，其中，聚合物材料，是指聚酯、脂肪族聚酰胺、聚乙烯醇缩甲醛、聚氨酯、聚丙烯腈、聚氯乙烯中的任意一种或任意比例的组合。根据本专利技术的第二方面，提供一种过滤材料的制备方法，其包括以下步骤：(1)聚合物材料经材料改性及熔体纺丝制成纤维丝；(2)通过纤维丝构筑、组合和叠加方法，制备过滤材料。根据本专利技术的第三方面，提供一种集成净水设备，其包含过滤罐，过滤罐体中安装有上述过滤材料。本专利技术的有益效果(1)出水水质好高效集成净水设备一级过滤出水水质明显优于石英砂过滤和多介质过滤，二级串联过滤出水水质与微滤膜过滤相当或优于微滤膜出水水质。(2)占地面积小高效集成净水设备过滤速度高(可达30-45m/h)，为常规石英砂过滤的4-6倍，相同处理水量过滤面积仅为石英砂过滤的1/5。(3)投资费用省高效集成净水设备与微滤膜技术相比，出水水质相当，但关键材料使用寿命更长，前期投资不到微滤的1/3。(4)运行成本低与微滤膜相比，操作简单，运维费用低。更换过滤材料费用不到微滤膜换膜费用的1/5。此外，高效集成净水设备可进行模块化设计，设备可自由组合，满足不同规模污水处理厂需求，易于实现在线监测和自动化控制，有力改善污水处理厂的工作环境和技术水平。从以下示例性实施方案的描述中，本专利技术的进一步特征将变得显而易见。具体实施方式以下对本公开的一个实施方式具体地说明，但本公开并非限定于此。实施例通过实施例更详细地描述本专利技术，但本专利技术不限于下述实施例。实施例1：采用聚乙烯醇缩甲醛、聚氨酯、聚丙烯腈材料，应用聚合物接枝法分别将亲水基团、非亲水非疏水基团及疏水基团接枝于上述材料中，使其分别改性为亲水性、非亲水非疏水性及疏水性材料，经熔体纺丝制成直径为10-50um的纤维丝。将纤维丝构筑成平均孔径为0.3um的过滤材料，通过组合和叠加形成一定厚度的过滤层，再分别通过标准微小颗粒截留实验法、比重差法及长度测量法制备出孔径为0.3um、空隙率为60％、过滤层厚度为1000mmm的过滤材料。将过滤材料固定安装在直径为1200mm的过滤罐中，建造出高效集成净水设备。将该设备用于生活污水(浊度：32.5NTU；悬浮物：65.3mg/L；CODCr：65.4mg/L；BOD5：23.3mg/L；氨氮：15.8mg/L；)处理，在室温和0.15MPa操作压力下，处理结果如表1所示：表1、不同材料的高效集成净水设备处理结果表聚合物材料聚乙烯醇缩甲醛聚氨酯聚丙烯腈材料亲疏水性亲水非亲水非疏水疏水过滤速度(m/h)35.533.532.0产水流量(m3/h)40.137.936.2出水浊度(NTU)≤3.0≤2.8≤2.5出水SS(mg/L)≤6.2≤5.7≤5.5出水CODCr(mg/L)≤51.3≤50.1≤49.5出水BOD5(mg/L)≤18.3≤17.6≤17.5出水氨氮(mg/L)≤12.3≤12.0≤11.5实施例2：采用聚乙烯醇缩甲醛材料，应用聚合物接枝法将亲水基团接枝于上述材料中，使其改性为亲水性材料，再经熔体纺丝制成直径为10-50um的纤维丝。将纤维丝构筑成平均孔径为0.1um、0.3um、0.5um的过滤材料，通过组合和叠加形成一定厚度的过滤层，再分别通过标准微小颗粒截留实验法、比重差法及长度测量法制备出孔径分别为0.1um、0.3um、0.5um，空隙率为60％、过滤层厚度为1000mmm的过滤材料。将过滤材料固定安装在直径为1200mm的过滤罐中，建造出高效集成净水设备。将该设备用于生活污水(浊度：32.5NTU；悬浮物：65.3mg/L；CODCr：65.4mg/L；BOD5：23.3mg/L；氨氮：15.8mg/L；)处理，在室温和0.15MPa操作压力下，处理结果如表2所示：表2、不同孔径的高效集成净水设备处理结果表孔径(um)0.10.30.5过滤速度(m/h)33.235.536.5产水流量(m3/h)37.540.141.3出水浊度(NTU)≤2.3≤3.0≤4.1出水SS(mg/L)≤4.8≤6.2≤8.2出水CODCr(mg/L)≤50.5≤51.3≤52.0出水BOD5(mg/L)≤17.8≤18.3≤18.5出水氨氮(mg/L)≤11.5≤12.3≤12.4实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于污水处理的高效集成净水设备过滤材料，其特征在于，过滤材料由改性聚合物材料制成的纤维丝制得，过滤材料的孔径范围为0.05um至0.5um，空隙率范围为50％-70％、过滤层厚度600-1500mm。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于污水处理的高效集成净水设备过滤材料，其特征在于，过滤材料由改性聚合物材料制成的纤维丝制得，过滤材料的孔径范围为0.05um至0.5um，空隙率范围为50％-70％、过滤层厚度600-1500mm。


2.根据权利要求1所述的过滤材料，其中，所述纤维丝的直径为10-50um。


3.根据权利要求1所述的过滤材料，其中，改性聚合物材料指将聚合物材料改性为亲水性材料、非亲水非疏水性材料及疏水性材料。


4....

【专利技术属性】
技术研发人员：李继定，易汉平，李洋，吴珍，董布和，孙丽娅，
申请(专利权)人：柳州紫荆技术转移中心有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45