專(zhuān)利名稱(chēng)：高度氧化過(guò)濾系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以回用為目的，廢水深度處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是能高度氧化廢水中的有機(jī)物并且過(guò)濾精度較高的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
環(huán)境保護(hù)工作是我國(guó)的一項(xiàng)基本國(guó)策，隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，在實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的同時(shí)保護(hù)生態(tài)環(huán)境，恢復(fù)藍(lán)天碧水環(huán)境保護(hù)工作已經(jīng)受到各級(jí)政府的十分重視。
目前，在廢水處理中化學(xué)氧化法受到越來(lái)越廣泛的關(guān)注，這種技術(shù)可將有害的有機(jī)物轉(zhuǎn)變諸如水、二氧化碳和無(wú)機(jī)鹽等無(wú)害的化合物，徹底實(shí)現(xiàn)水中污染物的完全去除和無(wú)害化。
氯氧化法是人類(lèi)應(yīng)用最早的水處理化學(xué)氧化工藝。至今廣泛應(yīng)用于給水、游泳池循環(huán)水和各種廢水處理中。然而由于氯對(duì)水中的許多污染物(如重金屬離子、有機(jī)溶劑等)的分解作用很弱或者根本不起作用，氧化不完全還可能形成一些諸如三鹵甲烷等的三致物質(zhì)，應(yīng)用受到了限制。
臭氧因其強(qiáng)氧化能力近幾年被廣泛地應(yīng)用于廢水處理中。但由于某些污染物的難降解性或者形成不能進(jìn)一步氧化的產(chǎn)物，需要新的化學(xué)氧化處理方法取代常規(guī)氧化。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述氧化處理工藝的不足，利用臭氧及促酶劑—過(guò)氧化氫的高度氧化法和我公司開(kāi)發(fā)的噴射反沖洗式彈簧硅藻土膜過(guò)濾器結(jié)合在一起，開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)中水回用設(shè)備，這對(duì)國(guó)家資金的節(jié)約與水源的節(jié)約大有幫助本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案包括高度氧化混合罐、高度氧化接觸反應(yīng)罐、過(guò)濾泵、硅藻土膜過(guò)濾罐。其特點(diǎn)是高度氧化接觸反應(yīng)罐的出水口連接過(guò)濾泵進(jìn)水口，過(guò)濾泵出水口相連硅藻土膜過(guò)濾罐進(jìn)水口；高度氧化混合罐和高度氧化接觸反應(yīng)罐底部相通，高度氧化混合罐下部設(shè)有渦流泵、臭氧發(fā)生器、過(guò)氧化氫注入箱；硅藻土膜過(guò)濾罐設(shè)有儲(chǔ)氣罐、硅藻土箱、硅藻土混合箱。
該系統(tǒng)中，高度氧化就是利用具有強(qiáng)氧化性的特殊離子—?dú)溲醺?OH)-來(lái)氧化處理水中的污染物—有機(jī)物和毒性物質(zhì)，是比以前更進(jìn)步的水處理技術(shù)。最新的水處理工藝，在使用臭氧(O3)中增加氫離子(H)-或增加過(guò)氧化氫(H2O2)或紫外線(xiàn)等方法來(lái)加強(qiáng)氧化能力，比現(xiàn)有的氧化劑—氯、二氧化氯、高錳酸鉀具有更強(qiáng)的氧化性，在水處理中與單獨(dú)使用臭氧時(shí)具比有更高的經(jīng)濟(jì)效益性。
如自來(lái)水等飲用水經(jīng)藥品處理時(shí)發(fā)生二次污染，而利用臭氧和過(guò)氧化氫的高度氧化處理是將水中的各種毒性、難分解性的有機(jī)物最終氧化分解成CO2和H2O，因此不會(huì)發(fā)生二次污染。
臭氧和過(guò)氧化氫反應(yīng)產(chǎn)生氫氧根(OH)-的過(guò)程如下
高度氧化技術(shù)是苯、苯酚等難分解性有機(jī)化合物由(OH)-來(lái)分解和氧化的技術(shù)。
有機(jī)物的氧化可分為兩種方式直接方式被臭氧(O3)分子直接分解的方式。
間接方式被氫氧根(OH)-分解的方式。
在水處理中與臭氧分子反應(yīng)強(qiáng)烈的污染物多時(shí)，以直接方式來(lái)處理污水；與臭氧的反應(yīng)相對(duì)緩慢時(shí)利用間接方式，及為迅速增加(OH)-的數(shù)量，加入促酶劑—過(guò)氧化氫。
該系統(tǒng)中，高度氧化與過(guò)濾分開(kāi)，在高度氧化過(guò)程的后面布置了噴射反沖洗式硅藻土膜過(guò)濾器，噴射反沖洗式硅藻土膜過(guò)濾器是由硅藻土供給裝置、硅藻土混合箱、過(guò)濾泵、過(guò)濾罐、噴射反沖洗裝置等組成，過(guò)濾罐內(nèi)部由彈簧與外部套PP、PE的管形濾材，與水混合的硅藻土及粉末活性炭等混合物用過(guò)濾泵循環(huán)運(yùn)行，過(guò)濾罐的濾材上形成約3-5mm的膜，當(dāng)原水通過(guò)此過(guò)濾器時(shí)0.5μm以上的微粒子被過(guò)濾掉。
第一工程將硅藻土箱中一定量的(600-1000g/M2)過(guò)濾劑---硅藻土加入到硅藻土混合箱中，與自來(lái)水(凈水)混合后循環(huán)輸送到過(guò)濾罐，循環(huán)過(guò)程中硅藻土附在濾材上形成過(guò)濾層，這叫膜形成過(guò)程。經(jīng)10-15分種后開(kāi)始進(jìn)行過(guò)濾。
過(guò)濾膜形成的目的①防止和保護(hù)浮游物及膠狀微粒子堵塞濾材。
②徹底反沖洗濾材。
③根據(jù)浮游物的特性，可以設(shè)定過(guò)濾助劑的種類(lèi)和膜的厚度。
第二工程膜形成之后調(diào)節(jié)閥門(mén)開(kāi)始過(guò)濾，從過(guò)濾罐過(guò)濾出的凈水加入到硅藻土混合箱(這是為下一部的膜的形成做準(zhǔn)備)。在過(guò)濾過(guò)程中0.5μm以上的浮游物在過(guò)濾層完全濾掉，隨著濾材上掛的浮游物量的增加，過(guò)濾壓力上升，安裝在過(guò)濾罐上的壓力傳感器給出信號(hào)，過(guò)濾泵自動(dòng)停止，系統(tǒng)進(jìn)入下一工程—反沖洗工程。
過(guò)濾工程的目的①過(guò)濾原水中含有的浮游物，得到清凈水。
②選擇過(guò)濾助劑，可處理有機(jī)物、色度、濁度。
③紫外線(xiàn)燈管安裝在過(guò)濾器的出水口，對(duì)過(guò)濾水進(jìn)行殺菌。
第三工程過(guò)濾罐下端的閥門(mén)打開(kāi)，從上端沖入壓縮空氣(6kg/cm2)，將過(guò)濾罐內(nèi)部的過(guò)濾助劑和異物排到外部，根據(jù)原水浮游物的性質(zhì)，打開(kāi)過(guò)濾罐下端的清水噴射裝置閥門(mén)，將濾材上附著的異物沖洗干凈。系統(tǒng)從新開(kāi)始進(jìn)入第一工程。
一般硅藻土過(guò)濾中有兩種問(wèn)題影響過(guò)濾效率一種是硅藻土膜受污染引起過(guò)濾效率的降低及過(guò)濾膜上浮游物的沉積影響過(guò)濾效率；另一種是由于濃度分極現(xiàn)象，原水通過(guò)過(guò)濾膜時(shí)，隨著過(guò)濾時(shí)間的增加，濃度上升，這引起過(guò)濾壓力也增加，因此過(guò)濾效率降低。但這不是永久性地?fù)p傷過(guò)濾膜或降低過(guò)濾效率，通過(guò)反沖洗可以恢復(fù)到原來(lái)的過(guò)濾效率。
現(xiàn)階段考慮流體力學(xué)，正研究與開(kāi)發(fā)硅藻土的多種微粒大小及滲透性，最大限度地減少濃度分極現(xiàn)象。過(guò)濾膜的污染是根據(jù)FEED SULUTION(原料轉(zhuǎn)化率)的特性，在過(guò)濾膜表面上沉積著污染物質(zhì)，因此過(guò)濾效率降低.過(guò)濾膜在很短時(shí)間內(nèi)受污染，主要是因表面吸附引起的，這在硅藻土過(guò)濾中對(duì)過(guò)濾速度影響很大。即剛開(kāi)始過(guò)濾速度比較快，隨著時(shí)間的推移，過(guò)濾速度漫漫降低，這就是形成污染層后污染物質(zhì)沉積的原因。
本發(fā)明的有益效果是，上述的高度氧化與噴射反沖洗式硅藻土膜過(guò)濾器結(jié)合在一起，氧化與過(guò)濾同時(shí)進(jìn)行，完全除掉原水中含有的SS、CODcr、BOD、除味、脫色、濁度、殺菌、苯、苯酚(PHENOL)等毒性有機(jī)物，因此，經(jīng)過(guò)處理后已經(jīng)符合排放標(biāo)準(zhǔn)的生活廢水、工廠(chǎng)廢水，再經(jīng)本系統(tǒng)處理后回用于生活用水、工廠(chǎng)用水；而且本設(shè)備將河流水、池塘水、地下水等處理后達(dá)到飲用水的標(biāo)準(zhǔn)，本系統(tǒng)與同類(lèi)產(chǎn)品比較，在技術(shù)上、效率上、經(jīng)濟(jì)上具有更優(yōu)越性。
本設(shè)備對(duì)難處理的石油化學(xué)廢水、難分解的廢水可以有效地處理；并可以抑制硅藻土過(guò)濾器的濃度分極現(xiàn)象，延長(zhǎng)反沖洗周期，從而降低成本和提高處理效率。


圖1，是高度氧化過(guò)濾系統(tǒng)示意圖。
圖2，是過(guò)濾罐內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
圖3，是彈簧-硅藻土膜過(guò)濾棒內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
圖4，是硅藻土攪拌箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖其中1混合罐，2反應(yīng)罐，3渦流泵，4過(guò)氧化氫注入箱，5臭氧發(fā)生器，。6殘留臭氧加熱分解器，7硅藻土箱，8硅藻土攪拌箱，9過(guò)濾泵，10過(guò)濾罐，11儲(chǔ)氣罐，12彈簧—硅藻土膜過(guò)濾棒，13反流噴頭，14彈簧—硅藻土膜過(guò)濾棒壓板，15彈簧—硅藻土膜過(guò)濾棒套板，16是不銹鋼螺栓，17不銹鋼彈簧，18濾布袋，19硅藻土膜，20尼龍?jiān)鷰В?1內(nèi)部進(jìn)氣管。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
如圖1、圖2、圖3、、圖4所示。原水從混合罐1的頂部進(jìn)入，臭氧發(fā)生器5中的臭氧、過(guò)氧化氫注入箱4中的溶液、水通過(guò)渦流泵3從其底部進(jìn)入與原水混合再進(jìn)入反應(yīng)罐2中完成高度氧化接觸反應(yīng)，過(guò)濾泵9、過(guò)濾罐10依次通過(guò)管路布置在反應(yīng)罐2的后面。殘留臭氧加熱分解器6是臭氧氧化時(shí)產(chǎn)生的氣體處理成無(wú)害氣體排放裝置，安裝在反應(yīng)罐2的上部；當(dāng)過(guò)濾阻力增加到設(shè)定值時(shí)停止過(guò)濾工作，進(jìn)入反沖洗程序，首先打開(kāi)過(guò)濾罐10下部的排污閥，儲(chǔ)氣罐11中的壓縮空氣通過(guò)過(guò)濾罐10上部進(jìn)氣口從彈簧—硅藻土膜過(guò)濾棒12出水口處自上而下吹入濾袋中，把吸附在彈簧—硅藻土膜過(guò)濾棒12上的硅藻土膜19和濾渣及水共同排出，然后反流噴頭13射入凈水將濾布袋18和罐內(nèi)清洗干凈；制膜時(shí)，關(guān)閉過(guò)濾罐10下部的排污閥，硅藻土箱7內(nèi)裝硅藻土通過(guò)螺旋進(jìn)給裝置把硅藻土送入硅藻土攪拌箱8中，(硅藻土攪拌箱8中已經(jīng)儲(chǔ)存一定量的水)，通過(guò)內(nèi)部進(jìn)氣管21進(jìn)入壓縮空氣使其攪拌成稀泥漿，由硅藻土攪拌箱8的下部出口通過(guò)過(guò)濾罐10入水口進(jìn)入過(guò)濾罐10中，由于過(guò)濾罐10內(nèi)部壓力均勻硅藻土稀泥漿吸附在濾布袋18表面形成3～5mm厚度硅藻土膜，清水則從彈簧—硅藻土膜過(guò)濾棒12內(nèi)部自下而上匯集過(guò)濾罐10的頂部排出，進(jìn)入硅藻土攪拌箱8中，形成循環(huán)制硅藻土膜的過(guò)程。
如圖2所示，過(guò)濾罐10外殼為不銹鋼材料焊接成型，彈簧—硅藻土膜過(guò)濾棒壓板14為不銹鋼材料加工而成、上面有通孔用于過(guò)水；彈簧—硅藻土膜過(guò)濾棒套板15為尼龍材料加工而成、上面有通孔用于安裝彈簧—硅藻土膜過(guò)濾棒12，過(guò)濾棒壓板14與過(guò)濾棒套板15之間用不銹鋼螺絲16連接。彈簧—硅藻土膜過(guò)濾棒12用于過(guò)濾水。
如圖3所示，不銹鋼彈簧17為不銹鋼材料加工而成，濾布袋18為PE材料編制而成，硅藻土膜19為硅藻土材料，尼龍?jiān)鷰?0為尼龍材料。濾布袋18套在不銹鋼彈簧17表面上，彈簧喇叭口處與濾布袋采用熱合緊固、另一端用尼龍?jiān)鷰?0束緊，表面附有硅藻土膜19。
如圖4所示，硅藻土攪拌箱8外殼為不銹鋼材料焊接而成，內(nèi)有壓縮空氣進(jìn)氣管21、硅藻土稀泥漿出口，箱中水與硅藻土通過(guò)壓縮空氣進(jìn)氣管21進(jìn)入壓縮空氣攪拌成稀泥漿。
權(quán)利要求
1，高度氧化過(guò)濾系統(tǒng)，包括高度氧化混合罐、高度氧化接觸反應(yīng)罐、過(guò)濾泵、硅藻土膜過(guò)濾罐。其特點(diǎn)是高度氧化接觸反應(yīng)罐的出水口連接過(guò)濾泵進(jìn)水口，過(guò)濾泵出水口相連硅藻土膜過(guò)濾罐進(jìn)水口；高度氧化混合罐和高度氧化接觸反應(yīng)罐底部相通，高度氧化混合罐下部設(shè)有渦流泵、臭氧發(fā)生器、過(guò)氧化氫注入箱；硅藻土膜過(guò)濾罐設(shè)有儲(chǔ)氣罐、硅藻土箱、硅藻土混合箱。
2，根據(jù)權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其特征在于硅藻土膜過(guò)濾罐內(nèi)部設(shè)有彈簧—硅藻土膜過(guò)濾棒，由不銹鋼彈簧、濾布袋、硅藻土膜、尼龍?jiān)鷰ЫM成。
3，根據(jù)權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其特征在于硅藻土膜過(guò)濾罐內(nèi)部設(shè)有一個(gè)反流噴頭。
4，根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于硅藻土攪拌箱設(shè)有一個(gè)內(nèi)部進(jìn)氣管。
全文摘要
高度氧化過(guò)濾系統(tǒng)包括高度氧化混合罐、高度氧化接觸反應(yīng)罐、過(guò)濾泵、硅藻土膜過(guò)濾罐。其特點(diǎn)是高度氧化接觸反應(yīng)罐的出水口連接過(guò)濾泵進(jìn)水口，過(guò)濾泵出水口相連硅藻土膜過(guò)濾罐進(jìn)水口；高度氧化混合罐和高度氧化接觸反應(yīng)罐底部相通，高度氧化混合罐下部設(shè)有渦流泵、臭氧發(fā)生器、過(guò)氧化氫注入箱；硅藻土膜過(guò)濾罐設(shè)有儲(chǔ)氣罐、硅藻土箱、硅藻土混合箱。本發(fā)明的有益效果是，高度氧化與硅藻土膜過(guò)濾結(jié)合一起、氧化與過(guò)濾同時(shí)進(jìn)行，除掉原水中的SS、CODcr、BOD并除味、脫色、降低濁度、殺菌，對(duì)符合廢水排放標(biāo)準(zhǔn)的污水經(jīng)其處理后可回用，對(duì)河流水、池塘水、地下水等，經(jīng)其處理后達(dá)到飲用水的標(biāo)準(zhǔn)。
文檔編號(hào)C02F9/04GK1693237SQ20041006014
公開(kāi)日2005年11月9日 申請(qǐng)日期2004年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月9日
發(fā)明者崔秀敏 申請(qǐng)人:吉林守信環(huán)境工程有限公司