多孔陶瓷滤料专利技术

前言：随着国家环保政策的变化，对污水、废水的处理要求和回用率要求愈加严格，在强调吨位生产的费用时，能耗和水耗成为重要的指标。这给膜处理技术的发展和应用创造了很好的机会和空间。从膜处理技术角度来看，无论超滤膜，纳滤膜，反渗透膜的加工和生产，及应用技术都已日趋成熟。但是随着使用膜技术在过滤工艺上应用范围的扩展，膜设备在使用中存在的问题也愈加突出。具体的问题是在来水品质较差的情况下，不能稳定和有效的控制膜通量（流量）下降，运行能耗很高，效率低，成为膜技术推广的瓶颈。因此膜前预处理技术成为膜技术推广和应用的关键。膜前水质预处理设备一般指在超滤膜前的处理装置，其出水在使用不同的膜和处理不同的水质情况下的要求是不同的，但基本的要求是：1.尽量低的浊度及含铁量，一般希望浊度低于50度，含铁量低于0.5mg/L，高的铁含量极易形成氢氧化铁凝胶，堵塞和附着在膜的表面，需要经常进行强制酸清洗，对膜表面的损坏程度大，导致过滤效率低；2.尽量低的有机物和胶体含量，以减少菌类和藻类可能滋生的条件，菌藻类也是膜表面堵塞的因素之一，而有机物是菌藻繁殖的基本养分。目前通用的膜前预处理技术采用的是多介质过滤方式，运行状况不够理想，许多方面还有待完善，例如：1、熔喷滤芯：这是最常用的保安过滤器，尽管价格便宜，但由于不能通过反冲洗来恢复功能，在较高浊度下需要经常更换滤芯，造成运行费增加及运行不稳定，一般讲，熔喷滤芯（PP）仅限于去除低浊度下（≤100度）的悬浮物，不能去除铁锰、溶解性有机物，因而在许多场合不能很好起到膜预处理的功能。2、石英砂过滤器：有些膜前预处理装置采用常规的玻璃钢软化树脂罐，装填石英砂进行过滤处理，虽然有一定的过滤作用，但大多效果不好，其主要原因是石英砂的比重高于离子交换树脂，反冲洗不能彻底，不能对膜起稳定的保护作用。3、无烟煤和陶瓷粒过滤器：同石英砂相同，虽然可以起到一定的作用，但由于反洗技术不理想，也会使运行效果打折扣。多介质过滤对有机物和胶体几乎没有去除效果。从实际应用考虑，膜前预处理需要效果更好的和标准的定型设备，它应该具备多种功能，有抗击各种污染和污浊条件的能力，并能长期稳定低成本运行。为此，我们根据多年使用膜技术的体会，推出新型膜前处理多功能微滤系统。其中我们引入了以下四个专利技术：1.过滤结构设计；2.反冲洗结构设计；3.高效曝气装置；4.多孔陶瓷滤料技术技术的最显著特点是：1.集成化程度高，对水中多种污染物均有很好的去除效果，适用领域广；2.处理精度高，可达1µm，且效果稳定；3.流量大，运行能耗低，仅利用水位差工作，滤料不用更换；4.过滤周期长，截污容量大，反洗水量仅为周期过滤水量的0.1%;5.固液分离效果好，悬浮物去除率可达到95%以上；6.独特的过滤和反冲洗结构设计，可适用于高浊度、高粘度、含有大量纤维、强碱性等特殊液体的过滤。技术介绍：⑴滤料介绍（多孔陶瓷滤料专利技术）在我们的过滤技术中，采用的是无固定形状的多孔陶瓷滤料，它与市售的球状陶瓷滤料不同，生产的烧结温度更高，滤料的比表面积更大，过滤效果和纳污能力更强，滤料自体无任何元素逸出。在过滤过程中，由于滤料含有大小不一的孔径和粗糙的表面，在堆积过程中，每一个微分层面上过滤微孔的孔径和缝隙都不同，使过滤孔道和缝隙不是直线而是曲线，使它具有了深层过滤或容器式过滤的功能，在流经变化的孔道和缝隙时，大于平均口径的杂质被阻挡于孔外。小于平均孔径和缝隙的杂质进入孔道，在每个局部，孔径和缝隙的大小是变化的，使介质的流速也随之发生变化，再加上无规则的孔道和缝隙变化，使一部分小于孔径的杂质被侧壁截流吸附，吸附的杂质进一步增加了滤料的表面积和结构上的复杂性，以致于可以吸附更细小的杂质，即“以渣滤渣”，吸附量和吸附精度与过滤材质、电荷、电位、流量、流速、位差有关，整个过程是建立在多种因素的“介稳”状态，通过控制介稳的状态来实现极低能耗的过滤，仅需0.1---1m的水位差，这相当于0.01―0.001Mpa，系统即可工作。我们在蒸汽冷凝水回用除铁过滤器上采用了该工艺，达到非常好的过滤效果，铁离子由5-10mg/l下降到0.05mg/l，完全符合回用要求。⑵主设备结构示意图（过滤器结构设计专利）：沉淀区出水阀反冲进气阀集水器过滤层加药反应区排污药桶主要部件示意图来水利用位差进入系统的沉淀区，在进水过程中由计量泵加入絮凝剂，在加药反应区里反应后气浮进入过滤层，底部则进入沉淀区浓缩沉淀，当沉淀水位升高后，上部清液可继续过滤，陶瓷滤料的深层过滤使得过滤精度可达1um，出水浊度到达1度，通过调整絮凝剂的种类和加药量即可以控制出水质量。本装置的主要功能是去除溶于水中的胶体类物质60-70%,去除COD50%左右。降低液体表面张力从而有效保护后面的超滤膜正常工作。⑶工艺流程设计（采用高效曝气、微絮凝等技术组合）出水过滤旋转沉淀计量加药高度差给水或≥0.1Mpa对于含有有机物或胶体多的系统，需要通过投加絮凝剂进行处理，而投加絮凝剂后，一般需要一定的停留时间和空间去沉降和絮凝，在我们的工艺中，全新的设计是在罐的顶部进行微絮凝和气浮反应，使水中的残留的污染物，如溶解性有机物、铁离子、胶体、氨氮、细菌微生物等得到去除。⑷反洗技术（反冲洗结构设计）：系统采用了独家研制的反洗工艺设计——逐点复合脉冲气水反冲洗技术，将滤料的横截面分割成多个区间，利用气对每个区间进行吹起，滤料在气的作用下，利用相互的剪切和摩擦，将滤料表面的附着物去除，反洗水将污物带走。反洗后可完全恢复到初始工作状态，且反洗耗水量仅为周期制水量的0.1%，节水效果明显。工艺流程膜设备中间水箱预处理设备来水加药曝气多功能微滤技术是以常压精密过滤为技术核心的，再辅以系统自带的微絮凝、曝气等其它水处理技术（视实际需求可选配），实现理想过滤的设备，优秀的组合使系统的处理精度高，适用范围广，运行费用低，以下是过滤效果比较表：检测项目过滤前状况过滤后指标备注浊度（度）小于300010色度（度）曝气、加药、过滤可去除水的色度，铁超标的红黄色，地表水的黄绿色。铁离子mg/L小于60．3COD60~150≤10胶体过滤可去除水中溶解性有机物、胶体，在进水过程中，通过射流器负压或计量泵加少量絮凝剂，在气浮室中进行反应，一部分絮凝物使气泡溢出。一部分沉于罐底，一部分经过滤器截留，出水清澈透明。细菌被过滤水中的细菌大多依附于悬浮物，由于过滤精度高而反冲洗又彻底，对细菌有一定的去除作用1.由于不用更换滤芯而仅有少量维护费，因此，与熔喷滤芯比，同比运行费用可降低90%。2.由于多功能的协同作用，大大提高了膜前给水水质，从而拓展了膜的应用领域。例如：超滤膜错流量可降低50%，甚至实现间隙重量过滤，大大提高了运量或降低了能耗。3.由于处理后的水质好，且滤料经反冲洗马上能够恢复过滤功能，因而能始终保持膜在相对稳定的条件下工作，也就是保证了膜设备的长期稳定运行。技术特点：此信息来源于：