CN102728121B - 一种具备反洗功能的超微滤污水过滤器及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具备反洗功能的超微滤污水过滤器及其方法，包括：压力容器罐、所述压力容器罐内设置有至少一根滤芯，所述压力容器罐的顶部设置有进水口，所述压力容器罐的底部设置有与所述滤芯相连接的出水口。本发明的有益效果：本发明中的设备具备反洗功能，运行费用低，可靠性好、适用性广、性价比高在进水含悬浮物含量为2000ppm以上的情况下，经检测，经过处理的出水含悬浮物含量小于1ppm，因此本发明的分离精度高。

Description

一种具备反洗功能的超微滤污水过滤器及其方法
技术领域
本发明涉及一种污水处理领域的具备反洗功能的超微滤污水过滤器及其方法，尤其涉及一种高精度滤出悬浮物的过滤器及其方法。
背景技术
 目前来说，当需要过滤的悬浮物粒径小于微米级别（μm级）时，往往要使用超滤膜、陶瓷膜或粉末烧结管，它们的精度能精确达到要求，但缺点也是非常明显的，一是造价高，二是上述过滤装置的微孔是固定的，不能扩张，污堵后卡在微孔内的悬浮物颗粒不能被反洗掉，只能更换，造成更换频繁使用成本高，三是它们大多不抗油污，使用条件苛刻。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明提供一种高精度过滤装置，包括：压力容器罐、所述压力容器罐内设置有至少一根滤芯，所述压力容器罐的顶部设置有进水口，所述进水口入设置有水泵；所述压力容器罐的底部设置有与所述滤芯相连接的出水口。
优选的，所述滤芯包括穿孔硬管和设置在所述穿孔硬管上的作为过滤介质的纤维束，所述纤维束被捆绑带捆绑在穿孔硬管上。
优选的，所述若干条纤维束上端被捆绑带整齐、均匀、密实地捆绑在所述穿孔硬管上端，所述纤维束的下端用不锈钢弹簧与所述穿孔硬管下端相连。
优选的，所述不锈钢弹簧一端与所述纤维束下端相连，另一端用不锈钢丝捆绑固定在所述穿孔硬管的下端。不锈钢弹簧数量可与所述纤维束数量相同，也可两条或多条所述纤维束共用一个所述不锈钢弹簧。
本发明进一步采用以上技术特征，其优点在于，当含油污水流经该滤芯时，其中细小的乳化油颗粒、分散油颗粒及油固体物颗粒能被经过表面处理后的纤维拦截住，在反洗时随同悬浮物一起被反冲掉，实现高精度油水分离。
优选的，所述捆绑带的材料选自尼龙或不锈钢。
优选的，所述纤维为涤纶、聚酰胺纤维、晴纶、粘胶纤维、氨纶纤维或醋酸纤维中的至少一种。
优选的，所述纤维束中的纤维中的长度为0.2米至1.5米。
伏选的，所述穿孔硬管的一端是封闭的，而另一端与出水口相连接；所述穿孔硬管采用不锈钢或者PVC管。
优选的，所述压力容器罐上设置有压力表。
优选的，所述纤维束是由所述纤维中的至少一种纤维丝整齐缠绕而成。
本发明采用以上技术特征，其优点在于，穿孔硬管可根据污水的酸碱程度来确定所穿孔硬管的材料；纤维可根据污水的酸碱腐蚀程度、是否含油、处理精度要求等来确定纤维种类及表面处理方法。
本发明还提供了一种过滤及反冲洗的方法，包括以下几个步骤：
步骤A：连续将待处理的污水用水泵经所述进水口泵入所述超微滤污水过滤器的压力容器内；
步骤B：污水从所述滤芯的所述纤维束外侧流经所述纤维束进入所述穿孔硬管，这样在所述纤维束的外侧与内侧产生压力差，所述纤维束处于压紧状态，越往纤维内侧纤维压的越紧，清水从纤维间形成的微孔穿过进入穿孔硬管后从出水口排出。而悬浮物则被纤维表面吸附或穿不过纤维间形成的微孔而被截住，洁净水从所述出水口流出。
步骤C:当罐体内压力上升到一定数值时（通常为0.2至2兆帕），说明过滤器已被悬浮物堵塞，需进行反洗。反冲洗时将清水从所述出水口经水泵泵入，此时纤维在水流作用下处于蓬松状况，经清水洗下的悬浮物污水从所述进水口流出，完成反冲洗过程。
优选的，所述纤维在使用前须经表面化学处理，使其具有亲水性能；或是将纤维束与纳米级TiO2粉末充分混合后在烘箱中加热至纤维临界熔化温度并保温一定时间，使TiO2粉末均匀致密牢固粘接在纤维表面，冷却后洗净；或是在污水水质较好及处理精度要求不高时可不做上述处理。
本发明的有益效果：
1. 本发明中的设备具备反洗功能，运行费用低，可靠性好、适用性广、性价比高。
2.在进水含悬浮物为2000ppm的情况下，经检测，经过处理的出水含悬浮物小于1ppm，因此本发明的分离精度高。
3.工业污水含油的情况较为普遍，以往含油工业污水的过滤以石英砂、无烟煤、核桃壳等介质过滤器为主，往往滤料容易被油板结而失效。本发明中的经处理后的纤维滤料不会板结，附在其上的油污极易被反冲干净。
4.本发明中所述具备反洗功能超微滤过滤器过滤精度可达ss<1ppm, 粒径<2μm, 反洗时纤维束在水流作用下张开，这样被拦截住的悬浮物颗粒随反冲洗水流排出，很好的解决了上述超滤膜等固定微孔过滤装置的缺点。
5.本发明中的过滤器可用于污水的达标排放处理及回用处理，还可用于自来水的过滤处理，反渗透前预处理，植物提取液浓缩分离，酒类过滤等。
附图说明
图1是本发明过滤状态下的一种实施例的结构示意图。
图2是本发明反冲洗状态下的一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明：
实施例1：
如图1和图2所示的一种高精度油水分离装置，包括：压力容器罐10、所述压力容器罐10内设置有至少一根滤芯，所述压力容器罐10的顶部设置有进水口14，所述压力容器罐10的底部设置有与滤芯相连接的出水口15。
所述滤芯10包括穿孔硬管13和设置在所述穿孔硬管13上的作为过滤介质的纤维束12，所述纤维束12被捆绑带11捆绑在穿孔硬管13上。
实施例2：                                                             
某含滑石粉粉末污水的过滤处理：1.连续将待处理的污水用水泵经所述进水口抽入所述压力容器内；2.污水从所述滤芯的所述纤维束外侧流经所述纤维束进入所述穿孔硬管，这样在所述各纤维束的外侧与内侧产生压力差，所述纤维束处于压紧状态，经过滤后的清水穿过所述纤维束间的孔隙进入所述穿孔硬管后从所述出水口排出；而过滤出的粒径小于或者等于纤维间形成的孔隙的悬浮物则被吸附在所述纤维束的表面，其中因其粒径大于纤维间形成的孔隙而被拦截住，洁净水从所述出水口流出。
该污水中所含粉末粒径小于4μm,含量为2000ppm，用本发明制作的过滤器样机进行连续过滤，处理水量为0.5吨/小时。经检测，经过处理的出水含悬浮物为0.4ppm,粒径小于0.4μm。运行4小时后压力升为0.2兆帕，启动反洗后流量恢复：将清水从所述出水口经水泵抽入，此时所述纤维束处于蓬松状态，经清水洗出的悬浮物污水从所述进水口流出，即完成反冲洗过程后，流量、压力恢复到正常。
实施例3：
某机加工厂磨具乳化液污水过滤处理：先将所述纤维进行亲水化表面处理，再将纤维束与穿孔硬管用捆绑带捆绑，处理水的方式与实施例2中相同，该污水含悬浮物1500ppm,含高度乳化油8000ppm,用本发明制作的过滤器样机进行连续过滤，处理水量为0.5吨/小时。经检测，经过处理的出水含悬浮物为0.9ppm。运行1小时后压力升为0.3兆帕，启动反洗后流量恢复，反冲洗方式与实施例2中相同。
实施例4：
某油田石油采出污水过滤处理：先将纤维束与纳米级TiO2粉末充分混合后在烘箱中加热至纤维临界熔化温度并保温1小时，使TiO2粉末均匀致密牢固粘接在纤维表面，过滤水的方式与实施例2中相同，冷却后洗净该污水含悬浮物170ppm,含油230ppm,含表面活性剂130ppm，用本发明制作的过滤器样机进行连续过滤，处理水量为1吨/小时。经检测，经过处理的出水含悬浮物为0.4ppm，粒径小于1μm,含油2ppm。运行8小时后压力升为0.5兆帕，启动反洗后流量恢复，反冲洗方式与实施例2中相同。
本发明中的过滤器简单，成本低，可以拦截1μm以内的悬浮物，悬浮物含量小于1ppm，达到超滤膜的效果，所形成的微孔可以在反冲时张开，所以反冲效果好，并且该装置寿命长，能长期使用。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种使用具备反洗功能的超微滤污水过滤器的过滤及反冲洗的方法，其特征在于，具备反洗功能的超微滤污水过滤器包括：压力容器罐、所述压力容器罐内设置有至少一根滤芯，所述压力容器罐的顶部设置有进水口，所述压力容器罐的底部设置有与所述滤芯相连接的出水口，所述方法包括以下几个步骤：
步骤A ：连续将待处理的污水用水泵经所述进水口抽入所述压力容器内；
步骤B ：污水从所述滤芯的所述纤维束外侧流经所述纤维束进入所述穿孔硬管，这样在所述各纤维束的外侧与内侧产生压力差，所述纤维束处于压紧状态，水能穿过所述纤维间的微孔进入所述穿孔硬管后从所述出水口排出；而悬浮物则被纤维表面吸附或穿不过纤维间形成的微孔而被截住，经过滤后的水从所述出水口流出；
步骤C: 当罐体内压力上升到设定值时，进行反冲洗，反冲洗时清水从所述出水口用水泵抽入，此时所述纤维束处于蓬松状态，经清水洗出的悬浮物污水从所述进水口流出，即完成反冲洗过程；所述设定值为0.2 至2 兆帕。
2.如权利要求1 所述的方法，其特征在于，所述滤芯包括穿孔硬管和设置在所述穿孔硬管上的作为过滤介质的纤维束，所述纤维束的一端被捆绑带捆绑在穿孔硬管上，另一端用不锈钢弹簧与所述穿孔硬管下端相连。
3.如权利要求2 所述的方法，其特征在于，所述捆绑带的材料选自尼龙或不锈钢。
4.如权利要求1 所述的方法，其特征在于，所述纤维为涤纶、聚酰胺纤维、晴纶、粘胶纤维、氨纶纤维或醋酸纤维中的至少一种。
5.如权利要求1 所述的方法，其特征在于，所述穿孔硬管的一端是封闭的，而另一端与出水口相连接；所述穿孔硬管采用不锈钢或者PVC 管。
6.如权利要求1 所述的方法，其特征在于，所述压力容器罐上设置有压力表。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述纤维束的处理方法包括以下步骤：将纤维束与纳米级TiO2 粉末充分混合后在烘箱中加热至纤维临界熔化温度，并保温1 小时，使TiO2 粉末均匀致密牢固粘接在所述纤维束的表面，冷却后洗净。
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