一种含负载型PVDF膜的催化还原脱氯装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种含负载型PVDF膜的催化还原脱氯装置，包括依次连接的催化还原区、混合反应区和沉淀区，所述催化还原区的顶部设有相互连接的进水口和布水器，布水器的下方设有第一填料层，用于处理污水；所述混合反应区的底部设有曝气装置，中部设有第二填料层，顶部与加药装置连接，用于进行混凝反应；第一填料层和第二填料层均布设负载型PVDF膜；所述沉淀区由上至下包括产水口、斜板区和排泥口，污水在沉淀区内进行泥水分离后得到产水。沉淀区内进行泥水分离后得到产水。沉淀区内进行泥水分离后得到产水。

【技术实现步骤摘要】
一种含负载型PVDF膜的催化还原脱氯装置


[0001]本专利技术属于含氯有机废水处理
，具体涉及一种含负载型PVDF膜的催化还原脱氯装置。

技术介绍

[0002]农药、染料、塑料、合成橡胶、化工、化纤等工业排放的废水中含有大量的氯代有机物。氯代有机物具有疏水性，难以被生物降解，在自然条件下降解缓慢，会在环境和生物圈中不断富集，已成为土壤和地表水系中最常见的污染物之一。绝大多数的氯代有机物具有毒性大、难降解、具有生物积累性的特点，具有致癌、致畸、致突变的效应。氯代有机物进入环境中，不仅直接对生态环境造成了破坏，还对人类和生态环境中其他生物产生危害。
[0003]氯代有机物的处理方法主要包括物理法：只能对氯代有机物进行转移，不能达到真正的去除，并且难以达标排放；生物法：氯代有机物是外来化合物，一般情况下微生物难以消化降解，极有可能导致微生物中毒；化学法：主要包括氧化法和还原法，氧化法包括焚烧法、湿式氧化法、光催化氧化法和臭氧氧化法等，但这些方法存在能耗高、产生二次污染、无法应用于现实的水处理工艺等问题；还原法包括电催化氧化法和零价铁还原法，这些方法也存在能耗高，使用条件苛刻，大规模应用成本高等问题。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题之一，本专利技术提供了一种含负载型PVDF膜的催化还原脱氯装置，该装置的催化还原区和混合反应区均设有填料层，填料层均为负载有纳米钯铁双金属颗粒的PVDF膜，PVDF膜本身具有优越的可塑性、耐强酸碱、耐高温、高强度等优点，本专利技术通过对PVDF膜体表面进行化学改性，提高载体膜的亲水性能，负载纳米钯/铁双金属颗粒，实现纳米颗粒的固定化，同时提高脱氯效率。该装置适用于酸、碱及中性含氯废水的处理，解决了氯代有机物处理过程中产生二次污染的问题，成本较低，便于推广应用。
[0005]所述催化还原脱氯装置，包括依次连接的催化还原区、混合反应区和沉淀区，所述催化还原区的顶部设有相互连接的进水口和布水器，布水器的下方设有第一填料层，用于处理污水；
[0006]所述混合反应区的底部设有曝气装置，中部设有第二填料层，顶部与加药装置连接，用于进行混凝反应；第一填料层和第二填料层均布设负载型PVDF膜；
[0007]所述沉淀区由上至下包括产水口、斜板区和排泥口，污水在沉淀区内进行泥水分离后得到产水。
[0008]可选的，所述第一填料层包括若干个水平排列的第一膜组件，每个第一膜组件均为波浪形且竖直放置，即第一膜组件包括若干个倾斜的第一膜片和第二膜片，第一膜片和第二膜片交替设置，所有上下相邻的第一膜片和第二膜片之间所呈的角度在60
‑
150
°
范围内，可以相同，也可以不同，且能够实时变化。
[0009]可选的，所述第一填料层的区域设有第一支撑框架，第一支撑框架包括若干组竖
直排列且相互平行的第一支架，每组第一支架水平设置，且包括若干个相互平行的第一定位杆以及第一定位杆两端的两个第一支撑杆，第一定位杆和第一支撑杆均处于同一水平高度，两个第一支撑杆相互平行，第一定位杆垂直于第一支撑杆，即形成若干个“工”字形；第一支撑杆的两端连接催化还原区的两个侧壁；
[0010]所述第一膜片或第二膜片的上下两个侧边分别固定在上下相邻的两组第一支架的第一定位杆上，同一个第一膜片或第二膜片连接的上方和下方的第一定位杆不在同一竖直线上，以保证第一膜片或第二膜片倾斜设置。
[0011]为了使得第一膜片与第二膜片之间的夹角可变化，进一步可选的，所述第一支撑框架的单数第一支架可移动，或者复数第一支架可移动。以单数第一支架可移动，且复数第一支架固定为例，所述催化还原区的两侧壁面上对应第一支撑杆的位置均设有滑轨，即一侧壁面上设有两条竖直的相互平行的滑轨，所有第一支撑杆的两端均卡接在对应的滑轨内，单数第一支架的第一支撑杆的两端都设有滑块并能够在滑轨内上下移动，复数第一支架的第一支撑杆在滑轨内固定不动，起到对上下第一支撑杆的限位作用，防止上下膜片交叠卷绕；
[0012]所述单数第一支架的第一支撑杆为套管结构，包括内管和外管，第一定位杆的两端固定连接在对应的外管上，内管的两端卡接在滑轨内。
[0013]可选的，所述催化还原区还设有循环口，循环口设在填料层的下方，并通过循环泵连接催化还原区的进水口，用于将经过负载型PVDF膜处理后的污水部分回流，调节催化还原区进水的状态；
[0014]所述催化还原区的出水口设在催化还原区的底部，并连通催化还原区和混合反应区，将催化还原区处理后的污水输入混合反应区。
[0015]可选的，所述混合反应区通过加药管连接外部的加药装置，所述加药装置包括加药管和加药泵，加药管通过加药泵连接加药管，用于向混合反应区内输入混凝剂或絮凝剂，在曝气装置的搅拌作用下，充分反应；
[0016]所述混合反应区的出水口设在混合反应区的顶部，并连通混合反应区的和沉淀区，将混合反应区处理后的污水输入沉淀区。
[0017]可选的，所述第二填料层包括若干个水平排列的第二膜组件，第二膜组件的结构与第一膜组件相同，区别在于，所有上下相邻的第三膜片和第四膜片之间所呈的角度在60
‑
180
°
范围内，可以相同，也可以不同，且能够实时变化，即第二膜组件可以在某些时刻为波浪形或直线形。
[0018]所述第二填料层区域设有第二支撑框架，第二支撑框架的结构与第一支撑框架相同，区别在于，第二支撑框架的第二支架的上下移动范围和第二支撑杆的外管的左右移动范围更大些，使得第二膜组件可以由波浪形变为直线形。
[0019]本专利技术所述的负载型PVDF膜负载了纳米钯和纳米铁颗粒，制备方法如下：
[0020](1)配置KOH溶液，再溶解KMnO4，得到KMnO4‑
KOH溶液；配置H2SO4溶液，再溶解NaHSO3，得到NaHSO3‑
H2SO4溶液；配置KOH溶液，再溶解KBH4，得到KBH4‑
KOH溶液；配置乙醇溶液，再溶解Pd(O2CCH3)2，得到Pd(O2CCH3)2‑
乙醇溶液；
[0021](2)将PVDF膜用去离子水洗净后，浸泡在KMnO4‑
KOH溶液中，进行碱洗脱氯反应，得到中间膜I；
[0022](3)将中间膜I用去离子水洗净后，浸泡在NaHSO3‑
H2SO4溶液中，进行亲水改性，得到改性PVDF膜；
[0023](4)将改性PVDF膜浸入FeSO4溶液中，然后真空干燥，得到负载Fe
2+
的PVDF膜；将负载Fe
2+
的PVDF膜浸入KBH4‑
KOH溶液中，进行氧化还原反应，得到负载零价铁的PVDF膜；
[0024](5)将负载零价铁的PVDF膜浸入Pd(O2CCH3)2‑
乙醇溶液中，进行化学沉积，得到所述负载型PVDF膜。
[0025]可选的，步骤(1)中，KOH溶液的质量浓度为16
‑
20％，KMnO4‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含负载型PVDF膜的催化还原脱氯装置，其特征在于，包括依次连接的催化还原区、混合反应区和沉淀区，所述催化还原区的顶部设有相互连接的进水口和布水器，布水器的下方设有第一填料层，用于处理污水；所述混合反应区的底部设有曝气装置，中部设有第二填料层，顶部与加药装置连接，用于进行混凝反应；第一填料层和第二填料层均布设负载型PVDF膜；所述沉淀区由上至下包括产水口、斜板区和排泥口，污水在沉淀区内进行泥水分离后得到产水。2.根据权利要求1所述的催化还原脱氯装置，其特征在于，所述第一填料层包括若干个水平排列的第一膜组件，每个第一膜组件均为波浪形且竖直放置；第一膜组件包括若干个倾斜的第一膜片和第二膜片，第一膜片和第二膜片交替设置，所有上下相邻的第一膜片和第二膜片之间所呈的角度在60
‑
150
°
范围内，且能够实时变化。3.根据权利要求2所述的催化还原脱氯装置，其特征在于，所述第一填料层的区域设有第一支撑框架，第一支撑框架包括若干组竖直排列且相互平行的第一支架；每组第一支架水平设置，且包括若干个相互平行的第一定位杆以及第一定位杆两端的两个第一支撑杆，第一定位杆和第一支撑杆均处于同一水平高度，两个第一支撑杆相互平行，第一定位杆垂直于第一支撑杆，形成若干个“工”字形；第一支撑杆的两端连接催化还原区的两个侧壁；所述第一膜片或第二膜片的上下两个侧边分别固定在上下相邻的两组第一支架的第一定位杆上，同一个第一膜片或第二膜片连接的上方和下方的第一定位杆不在同一竖直线上，以保证第一膜片或第二膜片倾斜设置。4.根据权利要求3所述的催化还原脱氯装置，其特征在于，所述第一支撑框架的单数第一支架可移动，或者复数第一支架可移动；所述催化还原区的两侧壁面上对应第一支撑杆的位置均设有滑轨，一侧壁面上设有两条竖直的相互平行的滑轨，所有第一支撑杆的两端均卡接在对应的滑轨内，单数第一支架的第一支撑杆的两端都设有滑块并能够在滑轨内上下移动，复数第一支架的第一支撑杆在滑轨内固定不动，起到对上下第一支撑杆的限位作用，防止上下膜片交叠卷绕；所述单数第一支架的第一支撑杆为套管结构，包括内管和外管，第一定位杆的两端固定连接在对应的外管上，内管的两端卡接在滑轨内。5.根据权利要求1所述的催化还原脱氯装置，其特征在于，所述催化还原区还设有循环口，循环口设在填料层的下方，并通过循环泵连接催化还原区的进水口，用于将经过负载型PVDF膜处理后的污水部分回流，调节催化还原区进水的状态；所述催化还原区的出水口设在催化还原区的底部，并连通催化还原区和混合反应区，将催化还原区处理后的污水输入混合反应区。6.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张传兵，刘宁宇，杨传忠，孙振洲，王天杰，羊新文，庄云萍，贾天聪，郭永正，刘正应，殷先雄，张燕，
申请(专利权)人：华夏碧水环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：