CN111606432B - 一种用于污水处理的过滤器系统及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于污水处理的过滤器系统及其制作方法,属于环保设备技术领域。本发明由一至四级过滤站、总进水管、一级与二级过滤站连接管、二级与三级过滤站连接管及三级与四级过滤站连接管构成。一种用于污水处理的过滤器系统采用多级过滤串联装置,先对污水进行粗放性过滤,再进行精细过滤,可对污水进行脱色、去污、去除有毒金属离子等,实现综合精密过滤,过滤后水质优良,过滤效果好,连续性强,效率高。本发明结构紧凑,占地面积小,可快速安装与拆卸。各级过滤站及连接管可分别进行清洗或再生。

Description

一种用于污水处理的过滤器系统及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种过滤器系统,特别是涉及一种用于污水处理的过滤器系统及其制作方法,属于环保设备技术领域。
背景技术
生产、生活中产生大量污水,污水中可能含有泥沙等常见的污染物,同时还可能含有有色、甚至有毒的污染物,比如重金属离子等,如果将这些污水随便排放,将对环境造成严重污染,饮用水、鱼虾、农作物等和人们生活密切相关的生活必需品由此也可能被污染,当人们饮用或食用这些被污染的水、鱼虾或农作物后,将对健康产生严重的伤害。即使不是用于饮用,而是用于一般的民用或工业领域,使用这些被污染的水体可能对各类设备造成腐蚀。因而,污水处理势在必行,也是现代社会发展过程中必须解决的问题。
污水处理的有效方法之一是使用各类过滤器,利用过滤器的过滤作用去除污水中的污染物,从而达到安全使用标准,因而受到了高度关注。目前,已有一些专利公开了污水处理的过滤器系统。比如,CN201911291386.5公开了《一种压排式放射性污水过滤器》,该过滤器包括屏蔽壳体、内筒以及定位封口盘,主要适用于过滤核电站产生的大量含有放射性悬浮颗粒物的液态介质,该专利较好地同时解决了过滤和防辐射两个问题;CN201911261690.5公开了《一种新型纺织机污水过滤器》,包括初级过滤箱、二次过滤箱和出水箱以及不同箱体之间的过滤网,该过滤器主要用于纺织机污水处理,该专利具备防止过滤网堵塞、多重过滤、循环使用过滤后的污水和节约水体资源等优点,解决了过滤网容易堵塞、过滤器长期以往过滤效率低和浪费水体资源的问题;CN201910495067.X公开了《一种复合型污水过滤器》,该过滤器包括第一过滤箱和第二过滤箱,过滤箱之间通过异型法兰连接,该专利通过第一过滤箱内的第一过滤组件和第二过滤组件用来对污水先进行过滤处理,再使用搅拌部件和加热部件用来使污水进行杀菌消毒的再次处理,解决了传统污水过滤器过滤效率低下的问题,且过滤箱之间通过异型法兰连接,可将过滤器进行拆卸对内部设备进行清理,解决了传统过滤器不便于拆卸清理的问题。上述公开的专利虽然在污水处理方面都有各自的优点和特色,但普遍存在一些不足,比如,对于有颜色的污水如何去除有色物?对于含有重金属离子的污水,如何去除重金属离子?等等。另外,过滤器结构简单,只能达到粗放性的过滤效果,很难实现精密过滤。
为了解决上述问题,提高对污水的过滤效果及精密性,发明一种用于污水处理的过滤器系统及其制作方法,十分必要。
发明内容
本发明就是针对上述目的提供一种用于污水处理的过滤器系统及其制作方法,该系统采用逐级过滤的方法,可对污水进行精密过滤,有效滤除污水中的悬浮污染物、有色污染物及重金属离子等。
一种用于污水处理的过滤器系统由一级过滤站、二级过滤站、三级过滤站、四级过滤站、总进水管、一级与二级过滤站连接管、二级与三级过滤站连接管及三级与四级过滤站连接管构成,总进水管、一级与二级过滤站连接管、二级与三级过滤站连接管、三级与四级过滤站连接管上分别安装有控制阀,总进水管首端带有法兰,一级与二级过滤站连接管、二级与三级过滤站连接管及三级与四级过滤站连接管的首端和末端均安装有法兰;一级过滤站主体结构为带有一级站椭球形罐顶和一级站椭球形罐底的储罐,一级站椭球形罐顶和一级站椭球形罐底之间为圆柱状的一级站储罐罐体,总进水管末端与一级过滤站之一级站椭球形罐顶的顶部相连形成整体通路结构,一级过滤站的一级站椭球形罐顶上安装有顶部法兰,一级过滤站的一级站储罐罐体的左下侧边安装有第一带法兰人孔,右下侧边安装有第一带法兰出水管,第一带法兰出水管内部安装有过滤网,第一带法兰出水管通过螺栓与一级与二级过滤站连接管首端进行法兰连接形成整体通路结构,一级过滤站之一级站储罐罐体内壁安装有上支撑板、中支撑板和下支撑板,上支撑板上安装有多孔喷淋板,多孔喷淋板上表面和一级站椭球形罐顶与一级站储罐罐体的连接线在同一个平面,中支撑板上安装有上层玻璃钢格栅,下支撑板上安装有下层玻璃钢格栅,一级过滤站内、多孔喷淋板和上层玻璃钢格栅之间形成上部过滤区,里面填充满改性大麻纤维,上层玻璃钢格栅和下层玻璃钢格栅之间形成中部过滤区,里面填充满丙纶纤维过滤棉,下层玻璃钢格栅与一级站椭球形罐底之间形成下部过滤区,下部过滤区内、一级站椭球形罐底上方放置有细砂层,细砂层和下层玻璃钢格栅之间放置有圆形鹅卵石层;二级过滤站主体结构为中空长方体,二级过滤站内安装有无纺布过滤袋,无纺布过滤袋内部充满活性炭,二级过滤站水平方向相对的两侧的框体上分别安装有第一带法兰进水管和第二带法兰出水管,第一带法兰进水管通过螺栓与一级与二级过滤站连接管末端进行法兰连接形成整体通路结构,第二带法兰出水管通过螺栓与二级与三级过滤站连接管首端进行法兰连接形成整体通路结构;三级过滤站主体结构为中空长方体,三级过滤站水平方向相对的两侧的框体上安装有第二带法兰进水管和第三带法兰出水管,三级过滤站内水平方向、距离三级过滤站水平方向相对的两侧的框体内壁距离为30~50cm处各安装1根多孔复合材料挡水板,两根多孔复合材料挡水板互相平行,多孔复合材料挡水板两端和三级过滤站垂直方向相对的两侧的框体连成整体结构,2根多孔复合材料挡水板之间、垂直方向平行安装有微孔复合材料板,相邻微孔复合材料板之间的距离为15~25cm;第二带法兰进水管通过螺栓与二级与三级过滤站连接管末端进行法兰连接形成整体通路结构,第三带法兰出水管通过螺栓与三级与四级过滤站连接管首端进行法兰连接形成整体通路结构;四级过滤站主体结构为带有四级站椭球形罐顶和四级站椭球形罐底的储罐,四级站椭球形罐顶和四级站椭球形罐底之间为圆柱状的四级站储罐罐体,四级过滤站的四级站椭球形罐顶中间安装有第三带法兰进水管,第三带法兰进水管通过螺栓与和三级与四级过滤站连接管的末端进行法兰连接形成整体通路结构,四级过滤站内部安装有一级多孔陶瓷环和二级多孔陶瓷环,一级多孔陶瓷环和二级多孔陶瓷环的顶部均和四级站椭球形罐顶内壁相连形成整体结构,底部和四级站椭球形罐底内壁相连形成整体结构,四级过滤站内部、四级站椭球形罐顶和四级站椭球形罐底之间、一级多孔陶瓷环中间区域为膜过滤前区,一级多孔陶瓷环和二级多孔陶瓷环之间区域为膜一次过滤区,二级多孔陶瓷环和四级过滤站的四级站储罐罐体内壁之间区域为膜二次过滤区,四级过滤站的四级站椭球形罐顶上、膜一次过滤区上方安装有一级多用途管,膜二次过滤区上方安装有二级多用途管,一级多用途管和二级多用途管管路中均安装有控制阀,四级过滤站的四级站储罐罐体外侧安装有第二带法兰人孔、第三带法兰人孔和第四带法兰人孔,四级过滤站的四级站椭球形罐底上、膜过滤前区下方安装有第一排污管,膜一次过滤区下方安装有第二排污管,第一排污管、第二排污管管路中均安装有控制阀,第一排污管、第二排污管的下端均和总排污管相连;四级过滤站的四级站储罐罐体右下侧边安装有带法兰总出水管;四级过滤站的四级站储罐罐体外周安装有夹套,夹套上安装有夹套进水管和夹套出水管;第二带法兰人孔分别穿过夹套、储罐罐体、膜二次过滤区、二级多孔陶瓷环、膜一次过滤区和一级多孔陶瓷环,和膜过滤前区相连通;第三带法兰人孔分别穿过夹套、储罐罐体、膜二次过滤区和二级多孔陶瓷环,和膜一次过滤区相连通;第四带法兰人孔分别穿过夹套和储罐罐体,和膜二次过滤区相连通;带法兰总出水管分别穿过夹套和储罐罐体,和膜二次过滤区相连通。
一种用于污水处理的过滤器系统,其中所述的上层玻璃钢格栅和下层玻璃钢格栅由不饱和聚酯树脂、多孔石英粉、短切玻璃纤维纱、改性石墨烯、过氧化甲乙酮、萘酸钴混合后压铸而成,所述的多孔石英粉的平均粒径0.1~0.9μm,所述的短切玻璃纤维纱的平均长度为1~5mm,所述的改性石墨烯的平均比表面积为70~110m2/g。
一种用于污水处理的过滤器系统,其中所述的多孔喷淋板的厚度为2~4cm,孔径为0.5~1.5cm;所述的上层玻璃钢格栅厚度为2~4cm,格栅单元为正方形,边长为3~5cm;所述的下层玻璃钢格栅厚度为2~4cm,格栅单元为正方形,边长为3~5cm。
一种用于污水处理的过滤器系统,其中所述的多孔喷淋板下表面至上层玻璃钢格栅上表面的距离与上层玻璃钢格栅下表面至下层玻璃钢格栅上表面的距离及下层玻璃钢格栅下表面至一级站椭球形罐底内壁最低点的距离的比值为1∶0.4~0.6∶2~4。
一种用于污水处理的过滤器系统,其中所述的改性大麻纤维,其平均长度为10~20cm。
一种用于污水处理的过滤器系统,其中所述的细砂层中细砂的平均粒径为0.3~0.5mm,圆形鹅卵石层中鹅卵石的平均粒径为1~3cm,细砂层的高度为圆形鹅卵石层高度的0.2~0.3倍。
一种用于污水处理的过滤器系统,其中所述的过滤网由带有膜架的中空聚丙烯纤维膜构成,中空聚丙烯纤维膜的平均膜孔径为0.1~0.3μm。
一种用于污水处理的过滤器系统,其中所述的微孔复合材料板,由高密度聚乙烯、多孔石英粉、木质素/蒙脱土复合物、改性蛭石粉、偶氮二甲酰胺、小苏打、柠檬酸和硬脂酸钙混合后挤出而成,平均挤出温度为168~180℃;所述的多孔石英粉的平均粒径为0.5~1.9μm;所述的木质素/蒙脱土复合物,其平均粒径为10~20μm;所述的改性蛭石粉,其平均粒径为10~50μm。
一种用于污水处理的过滤器系统,其中所述的多孔复合材料挡水板由微孔复合材料板经沿厚度方向加工圆形通孔制作而成,通孔直径为0.5~1.5cm,相邻通孔中心距离为2~4cm。
一种用于污水处理的过滤器系统,其中所述的一级多孔陶瓷环由带有膜架的一级陶瓷膜构成,一级陶瓷膜的平均孔径为100~300nm,二级多孔陶瓷环由带有膜架的二级陶瓷膜构成,二级陶瓷膜的平均孔径为10~50nm。
一种用于污水处理的过滤器系统的制作方法,其包括以下步骤:
(1)按照重量比100∶10~16∶10~18∶20~30分别称取水、氯化铝、氢氧化钠和蒙脱土,将氯化铝在水中溶解后,加入氢氧化钠,搅拌溶解,然后再加入蒙脱土溶解,形成蒙脱土悬浮液;按照重量比100∶4~6∶15~25分别称取水、氢氧化钠和木质素,将氢氧化钠加入水中溶解后,加入木质素,搅拌30~60min,形成木质素悬浮液;按照体积比1∶10~20∶1~3分别量取蒙脱土悬浮液、木质素悬浮液和乙酸酐,将乙酸酐加入到木质素悬浮液,边加边搅拌,加料完毕,将混合液升温至80~100℃,保温30~60min,然后加入蒙脱土悬浮液,继续搅拌40~60min,降至室温,过滤,将滤出的固体产物水洗至洗出液呈中性,烘干固体产物,粉碎,筛分,得到木质素/蒙脱土复合物;
(2)按照重量比100∶2~4∶2~4∶5~15∶120~160分别称取水、戊二醛、乙酸、壳聚糖和蛭石粉,将乙酸和水混合均匀,加入壳聚糖,升温至70~80℃,搅拌反应4~6h后将戊二醛加入其中,搅拌30~50min,然后加入蛭石粉,继续搅拌4~10h后,过滤,干燥,筛分,得到改性蛭石粉;
(3)按照重量比100∶15~25∶30~40∶3~7∶1~2∶0.1~0.5∶0.5~0.9∶2~4分别称取高密度聚乙烯、多孔石英粉、木质素/蒙脱土复合物、改性蛭石粉、偶氮二甲酰胺、小苏打、柠檬酸和硬脂酸钙,混合均匀后,采用挤出机挤出,平均挤出温度为168~180℃,得到微孔复合材料板;将微孔复合材料板沿厚度方向加工圆形通孔,得到多孔复合材料挡水板;
(4)按照重量比1∶40~60分别称取石墨烯和体积比为3∶1的浓硫酸和浓硝酸混合液,加入到容器中,搅拌均匀,升温至60~70℃反应15~25min,结束后,用去离子水稀释,抽滤至滤液呈中性,干燥至恒重,得到混酸改性石墨烯;按照重量比1∶30~40∶90~100∶50~60∶15~25分别称取混酸改性石墨烯、N,N-二甲基甲酰胺、磺酰氯、乙醇和三乙胺,将混酸改性石墨烯与N,N-二甲基甲酰胺混匀,超声处理15~25min,边搅拌边缓慢加入磺酰氯,加热至70~80℃下搅拌反应10~20h,冷却后,抽滤,将滤饼加入到乙醇和三乙胺的混合液中,加热至50~56℃,搅拌反应24~30h,冷却后,抽滤,洗涤,干燥,筛分,得到改性石墨烯;
(5)按照重量比100∶10~16∶20~40∶0.3~0.7∶0.8~1.2∶0.8~1.2分别称取不饱和聚酯树脂、多孔石英粉、短切玻璃纤维纱、改性石墨烯、过氧化甲乙酮和萘酸钴,混合均匀后,模压成型,模压压力为10~20MPa,模压温度为60~80℃,得到上层玻璃钢格栅和下层玻璃钢格栅;
(6)配制质量百分浓度为20~40%的氢氧化钠水溶液,将大麻纤维完全浸入其中,碱化处理2~4h后,取出,用水冲洗大麻纤维至洗出液呈中性,然后按照重量比100∶100~200∶0.8~1.6∶0.3~0.5∶300~500分别称取pH为7.5~8.5的三(羟甲基)氨基甲烷-盐酸缓冲溶液、乙醇、盐酸多巴胺、正十二硫醇和大麻纤维,将三(羟甲基)氨基甲烷-盐酸缓冲溶液、乙醇、盐酸多巴胺、正十二硫醇混合均匀并雾化后,对大麻纤维在50~70℃下进行处理,处理完毕,恒温16~48h,水洗至洗出液呈中性,烘干,得到改性大麻纤维;
(7)在总进水管、一级与二级过滤站连接管、二级与三级过滤站连接管、三级与四级过滤站连接管、一级多用途管、二级多用途管、第一排污管及第二排污管管路中安装好控制阀;
(8)将一级站储罐罐体与一级站椭球形罐底连成整体,在一级站储罐罐体内壁安装上支撑板、中支撑板和下支撑板后依次安装细砂层、圆形鹅卵石层、下层玻璃钢格栅、丙纶纤维过滤棉(平均透气度为2000-5000L·m-2·s-1)、上层玻璃钢格栅、改性大麻纤维(堆积密度为600~700kg/m3)和多孔喷淋板,最后将一级站椭球形罐顶与一级站储罐罐体连成整体,并安装总进水管、顶部法兰、第一带法兰人孔及内部已安装了过滤网的第一带法兰出水管;通过螺栓将第一带法兰出水管与一级与二级过滤站连接管首端进行法兰连接形成整体通路结构;
(9)二级过滤站主体结构为中空长方体,取一个无纺布过滤袋,往无纺布过滤袋内部充满活性炭,并压实至密度为0.4~0.5g/cm3,装满压实后活性炭的无纺布过滤袋体积为二级过滤站内部体积的85~95%,然后将充满活性炭的无纺布过滤袋安装在二级过滤站内,同时在二级过滤站相对两侧的框体上安装第一带法兰进水管和第二带法兰出水管,通过螺栓将第一带法兰进水管与一级与二级过滤站连接管末端进行法兰连接形成整体通路结构,将第二带法兰出水管与二级与三级过滤站连接管首端进行法兰连接形成整体通路结构;
(10)三级过滤站主体结构为中空长方体,将第二带法兰进水管和第三带法兰出水管安装在三级过滤站之水平方向相对的两侧的框体上,在三级过滤站内水平方向、距离三级过滤站水平方向相对的两侧的框体内壁距离为30~50cm处各安装1根多孔复合材料挡水板,两根多孔复合材料挡水板互相平行,多孔复合材料挡水板两端和三级过滤站垂直方向相对的两侧的框体连成整体结构,2根多孔复合材料挡水板之间、垂直方向平行安装微孔复合材料板,相邻微孔复合材料板之间的距离为15~25cm;通过螺栓将第二带法兰进水管与二级与三级过滤站连接管末端进行法兰连接形成整体通路结构,将第三带法兰出水管与三级与四级过滤站连接管首端进行法兰连接形成整体通路结构;
(11)将四级站储罐罐体与四级站椭球形罐底连接成整体,接下来在四级站储罐罐体内分别安装一级多孔陶瓷环和二级多孔陶瓷环,然后将四级站椭球形罐顶与四级站储罐罐体连接成整体,安装时,确保一级多孔陶瓷环和二级多孔陶瓷环顶部和四级站椭球形罐顶内壁连成整体结构,底部和四级站椭球形罐底内壁连成整体结构,在四级站储罐罐体上安装第二带法兰人孔、第三带法兰人孔、第四带法兰人孔、带法兰总出水管和夹套,在四级站椭球形罐顶上安装第三带法兰进水管、一级多用途管和二级多用途管,在四级站椭球形罐底上安装第一排污管、第二排污管,并和总排污管相连形成整体通路结构,在夹套上安装夹套进水管和夹套出水管;第二带法兰人孔分别穿过夹套、储罐罐体、膜二次过滤区、二级多孔陶瓷环、膜一次过滤区和一级多孔陶瓷环,和膜过滤前区相连通;第三带法兰人孔分别穿过夹套、储罐罐体、膜二次过滤区和二级多孔陶瓷环,和膜一次过滤区相连通;第四带法兰人孔分别穿过夹套和储罐罐体,和膜二次过滤区相连通;带法兰总出水管分别穿过夹套和储罐罐体,和膜二次过滤区相连通;通过螺栓将第三带法兰进水管与三级与四级过滤站连接管末端进行法兰连接形成整体通路结构。
一种用于污水处理的过滤器系统采用多级过滤串联装置,先对污水进行粗放性过滤,再进行精细过滤,可对污水进行脱色、去污、去除有毒金属离子等,实现综合精密过滤,过滤后水质优良,且这些过滤操作在污水流经本发明系统时一次性完成,过滤效果好,连续性强,效率高。本发明结构紧凑,占地面积小,通过法兰连接可以实现本系统的快速安装。使用一段时间后,可将各级过滤站及连接管分开,分别进行清洗或再生,延长系统的使用寿命,一级过滤站和四级过滤站中带法兰人孔的设计,有利于相关人员进入过滤站内对内部进行清洗或填料、组件的更换。
附图说明
图1为一种用于污水处理的过滤器系统的结构示意图。
图2为四级过滤站中A-A剖面的结构示意图。
1-一级过滤站,1-1-一级站椭球形罐顶,1-2-一级站椭球形罐底,1-3-一级站储罐罐体,2-二级过滤站,3-三级过滤站,4-四级过滤站,4-1-四级站椭球形罐顶,4-2-四级站椭球形罐底,4-3-四级站储罐罐体,5-总进水管,6-一级与二级过滤站连接管,7-二级与三级过滤站连接管,8-三级与四级过滤站连接管,9-控制阀,10-法兰,11-顶部法兰,12-第一带法兰人孔,13-第一带法兰出水管,14-过滤网,15-螺栓,16-上支撑板,17-中支撑板,18-下支撑板,19-多孔喷淋板,20-上层玻璃钢格栅,21-下层玻璃钢格栅,22-上部过滤区,23-改性大麻纤维,24-中部过滤区,25-丙纶纤维过滤棉,26-下部过滤区,27-细砂层,28-圆形鹅卵石层,29-无纺布过滤袋,30-活性炭,31-第一带法兰进水管,32-第二带法兰出水管,33-第二带法兰进水管,34-第三带法兰出水管,35-多孔复合材料挡水板,36-微孔复合材料板,37-第三带法兰进水管,38-一级多孔陶瓷环,39-二级多孔陶瓷环,40-膜过滤前区,41-膜一次过滤区,42-膜二次过滤区,43-一级多用途管,44-二级多用途管,45-第二带法兰人孔,46-第三带法兰人孔,47-第四带法兰人孔,48-第一排污管,49-第二排污管,50-总排污管,51-带法兰总出水管,52-夹套,53-夹套进水管,54-夹套出水管。
具体实施方式
以下采用实施例具体说明本发明的一种用于污水处理的过滤器系统及其制作方法。
如图1、图2所示,一种用于污水处理的过滤器系统由一级过滤站1、二级过滤站2、三级过滤站3、四级过滤站4、总进水管5、一级与二级过滤站连接管6、二级与三级过滤站连接管7及三级与四级过滤站连接管8构成,总进水管5、一级与二级过滤站连接管6、二级与三级过滤站连接管7、三级与四级过滤站连接管8上分别安装有控制阀9,总进水管5首端带有法兰10,一级与二级过滤站连接管6、二级与三级过滤站连接管7及三级与四级过滤站连接管8的首端和末端均安装有法兰10;一级过滤站1主体结构为带有一级站椭球形罐顶1-1和一级站椭球形罐底1-2的储罐,一级站椭球形罐顶1-1和一级站椭球形罐底1-2之间为圆柱状的一级站储罐罐体1-3,总进水管5末端与一级过滤站1之一级站椭球形罐顶1-1的顶部相连形成整体通路结构,一级过滤站1的一级站椭球形罐顶1-1上安装有顶部法兰11,一级过滤站1的一级站储罐罐体1-3的左下侧边安装有第一带法兰人孔12,右下侧边安装有第一带法兰出水管13,第一带法兰出水管13内部安装有过滤网14,第一带法兰出水管13通过螺栓15与一级与二级过滤站连接管6首端进行法兰10连接形成整体通路结构,一级过滤站1之一级站储罐罐体1-3内壁安装有上支撑板16、中支撑板17和下支撑板18,上支撑板16上安装有多孔喷淋板19,多孔喷淋板19上表面和一级站椭球形罐顶1-1与一级站储罐罐体1-3的连接线在同一个平面,中支撑板17上安装有上层玻璃钢格栅20,下支撑板18上安装有下层玻璃钢格栅21,一级过滤站1内、多孔喷淋板19和上层玻璃钢格栅20之间形成上部过滤区22,里面填充满改性大麻纤维23,上层玻璃钢格栅20和下层玻璃钢格栅21之间形成中部过滤区24,里面填充满丙纶纤维过滤棉25,下层玻璃钢格栅21与一级站椭球形罐底1-2之间形成下部过滤区26,下部过滤区26内、一级站椭球形罐底1-2上方放置有细砂层27,细砂层27和下层玻璃钢格栅21之间放置有圆形鹅卵石层28;二级过滤站2主体结构为中空长方体,二级过滤站2内安装有无纺布过滤袋29,无纺布过滤袋29内部充满活性炭30,二级过滤站2水平方向相对的两侧的框体上分别安装有第一带法兰进水管31和第二带法兰出水管32,第一带法兰进水管31通过螺栓15与一级与二级过滤站连接管6末端进行法兰10连接形成整体通路结构,第二带法兰出水管32通过螺栓15与二级与三级过滤站连接管7首端进行法兰10连接形成整体通路结构;三级过滤站3主体结构为中空长方体,三级过滤站3水平方向相对的两侧的框体上安装有第二带法兰进水管33和第三带法兰出水管34,在三级过滤站3内水平方向、距离三级过滤站3水平方向相对的两侧的框体内壁距离为30~50cm处各安装1根多孔复合材料挡水板35,两根多孔复合材料挡水板35互相平行,多孔复合材料挡水板35两端和三级过滤站3垂直方向相对的两侧的框体连成整体结构,2根多孔复合材料挡水板35之间、垂直方向平行安装微孔复合材料板36;第二带法兰进水管33通过螺栓15与二级与三级过滤站连接管7末端进行法兰10连接形成整体通路结构,第三带法兰出水管34通过螺栓15与三级与四级过滤站连接管8首端进行法兰10连接形成整体通路结构;四级过滤站4主体结构为带有四级站椭球形罐顶4-1和四级站椭球形罐底4-2的储罐,四级站椭球形罐顶4-1和四级站椭球形罐底4-2之间为圆柱状的四级站储罐罐体4-3,四级过滤站4的四级站椭球形罐顶4-1中间安装有第三带法兰进水管37,第三带法兰进水管37通过螺栓15与和三级与四级过滤站连接管8的末端进行法兰10连接形成整体通路结构,四级过滤站4内部安装有一级多孔陶瓷环38和二级多孔陶瓷环39,一级多孔陶瓷环38和二级多孔陶瓷环39的顶部均和四级站椭球形罐顶4-1内壁相连形成整体结构,底部和四级站椭球形罐底4-2内壁相连形成整体结构,四级过滤站4内部、四级站椭球形罐顶4-1和四级站椭球形罐底4-2之间、一级多孔陶瓷环38中间区域为膜过滤前区40,一级多孔陶瓷环38和二级多孔陶瓷环39之间区域为膜一次过滤区41,二级多孔陶瓷环39和四级过滤站4的四级站储罐罐体4-3内壁之间区域为膜二次过滤区42,四级过滤站4的四级站椭球形罐顶4-1上、膜一次过滤区41上方安装有一级多用途管43,膜二次过滤区42上方安装有二级多用途管44,一级多用途管43和二级多用途管44管路中均安装有控制阀9,四级过滤站4的四级站储罐罐体4-3外侧安装有第二带法兰人孔45、第三带法兰人孔46和第四带法兰人孔47,四级过滤站4的四级站椭球形罐底4-2上、膜过滤前区40下方安装有第一排污管48,膜一次过滤区41下方安装有第二排污管49,第一排污管48、第二排污管49管路中均安装有控制阀9,第一排污管48、第二排污管49的下端均和总排污管50相连;四级过滤站4的四级站储罐罐体4-3右下侧边安装有带法兰总出水管51;四级过滤站4的四级站储罐罐体4-3外周安装有夹套52,夹套52上安装有夹套进水管53和夹套出水管54;第二带法兰人孔45分别穿过夹套52、储罐罐体4-3、膜二次过滤区42、二级多孔陶瓷环39、膜一次过滤区41和一级多孔陶瓷环38,和膜过滤前区40相连通;第三带法兰人孔46分别穿过夹套52、储罐罐体4-3、膜二次过滤区42和二级多孔陶瓷环39,和膜一次过滤区41相连通;第四带法兰人孔47分别穿过夹套52和储罐罐体4-3,和膜二次过滤区42相连通;带法兰总出水管51分别穿过夹套52和储罐罐体4-3,和膜二次过滤区42相连通。
实施例1:
一种用于污水处理的过滤器系统的制作方法,其包括以下步骤:
(1)按照重量比100∶13∶14∶25分别称取水、氯化铝、氢氧化钠和蒙脱土,将氯化铝在水中溶解后,加入氢氧化钠,搅拌溶解,然后再加入蒙脱土溶解,形成蒙脱土悬浮液;按照重量比100∶5∶20分别称取水、氢氧化钠和木质素,将氢氧化钠加入水中溶解后,加入木质素,搅拌45min,形成木质素悬浮液;按照体积比1∶15∶2分别量取蒙脱土悬浮液、木质素悬浮液和乙酸酐,将乙酸酐加入到木质素悬浮液,边加边搅拌,加料完毕,将混合液升温至90℃,保温45min,然后加入蒙脱土悬浮液,继续搅拌50min,降至室温,过滤,将滤出的固体产物水洗至洗出液呈中性,烘干固体产物,粉碎,筛分,得到木质素/蒙脱土复合物(平均粒径为15μm);
(2)按照重量比100∶3∶3∶10∶140分别称取水、戊二醛、乙酸、壳聚糖和蛭石粉,将乙酸和水混合均匀,加入壳聚糖,升温至75℃,搅拌反应5h后将戊二醛加入其中,搅拌40min,然后加入蛭石粉,继续搅拌7h后,过滤,干燥,筛分,得到改性蛭石粉(平均粒径为30μm);
(3)按照重量比100∶20∶35∶5∶1.5∶0.3∶0.7∶3分别称取高密度聚乙烯、多孔石英粉(平均粒径为1.2μm)、木质素/蒙脱土复合物、改性蛭石粉、偶氮二甲酰胺、小苏打、柠檬酸和硬脂酸钙,混合均匀后,采用挤出机挤出,平均挤出温度为174℃,得到微孔复合材料板36;将微孔复合材料板36沿厚度方向加工圆形通孔,得到多孔复合材料挡水板35(通孔直径为1cm,相邻通孔中心距离为3cm);
(4)按照重量比1∶50分别称取石墨烯和体积比为3∶1的浓硫酸和浓硝酸混合液,加入到容器中,搅拌均匀,升温至65℃反应20min,结束后,用去离子水稀释,抽滤至滤液呈中性,干燥至恒重,得到混酸改性石墨烯;按照重量比1∶35∶95∶55∶20分别称取混酸改性石墨烯、N,N-二甲基甲酰胺、磺酰氯、乙醇和三乙胺,将混酸改性石墨烯与N,N-二甲基甲酰胺混匀,超声处理20min,边搅拌边缓慢加入磺酰氯,加热至75℃下搅拌反应15h,冷却后,抽滤,将滤饼加入到乙醇和三乙胺的混合液中,加热至53℃,搅拌反应27h,冷却后,抽滤,洗涤,干燥,筛分,得到改性石墨烯(平均比表面积为90m2/g);
(5)按照重量比100∶13∶30∶0.5∶1∶1分别称取不饱和聚酯树脂、多孔石英粉(平均粒径为0.5μm)、短切玻璃纤维纱(平均长度为3mm)、改性石墨烯、过氧化甲乙酮和萘酸钴,混合均匀后,模压成型,模压压力为15MPa,模压温度为70℃,得到上层玻璃钢格栅20(厚度为3cm,格栅单元为正方形,边长为4cm)和下层玻璃钢格栅21(厚度为3cm,格栅单元为正方形,边长为4cm);
(6)配制质量百分浓度为30%的氢氧化钠水溶液,将大麻纤维完全浸入其中,碱化处理3h后,取出,用水冲洗大麻纤维至洗出液呈中性,然后按照重量比100∶150∶1.2∶0.4∶400分别称取pH为8的三(羟甲基)氨基甲烷-盐酸缓冲溶液、乙醇、盐酸多巴胺、正十二硫醇和大麻纤维,将三(羟甲基)氨基甲烷-盐酸缓冲溶液、乙醇、盐酸多巴胺、正十二硫醇混合均匀并雾化后,对大麻纤维在60℃下进行处理,处理完毕,恒温32h,水洗至洗出液呈中性,烘干,筛分,得到改性大麻纤维23(平均长度为15cm);
(7)在总进水管5、一级与二级过滤站连接管6、二级与三级过滤站连接管7、三级与四级过滤站连接管8、一级多用途管43、二级多用途管44、第一排污管48及第二排污管49管路中安装好控制阀9;
(8)将一级站储罐罐体1-3与一级站椭球形罐底1-2连接成整体,然后在一级站储罐罐体1-3内壁安装上支撑板16、中支撑板17和下支撑板18,接下来依次铺放或安装细砂层27(其中细砂的平均粒径为0.4mm)、圆形鹅卵石层28(其中鹅卵石的平均粒径为2cm,细砂层27的高度为圆形鹅卵石层28高度的0.25倍)、下层玻璃钢格栅21、丙纶纤维过滤棉25(平均透气度为3500L·m-2·s-1)、上层玻璃钢格栅20、改性大麻纤维23(堆积密度为650kg/m3)和多孔喷淋板19(厚度为3cm,孔径为1cm),最后将一级站椭球形罐顶1-1与一级站储罐罐体1-3连接成整体,并安装总进水管5、顶部法兰11、第一带法兰人孔12及内部已安装了过滤网14(由带有膜架的中空聚丙烯纤维膜构成,中空聚丙烯纤维膜的平均膜孔径为0.2μm)的第一带法兰出水管13;通过螺栓15将第一带法兰出水管13与一级与二级过滤站连接管6首端进行法兰10连接形成整体通路结构;
(9)二级过滤站2主体结构为中空长方体,取一个无纺布过滤袋29,往无纺布过滤袋29内部充满活性炭30,并压实至密度为0.45g/cm3,装满压实后活性炭30的无纺布过滤袋29体积为二级过滤站2内部体积的90%,然后将充满活性炭30的无纺布过滤袋29安装在二级过滤站2内,同时在二级过滤站2相对两侧的框体上安装第一带法兰进水管31和第二带法兰出水管32,通过螺栓15将第一带法兰进水管31与一级与二级过滤站连接管6末端进行法兰10连接形成整体通路结构,将第二带法兰出水管32与二级与三级过滤站连接管7首端进行法兰10连接形成整体通路结构;
(10)三级过滤站3主体结构为中空长方体,将第二带法兰进水管33和第三带法兰出水管34安装在三级过滤站3之水平方向相对的两侧的框体上,在三级过滤站3内水平方向、距离三级过滤站3水平方向相对的两侧的框体内壁距离为40cm处各安装1根多孔复合材料挡水板35,两根多孔复合材料挡水板35互相平行,多孔复合材料挡水板35两端和三级过滤站3垂直方向相对的两侧的框体连成整体结构,2根多孔复合材料挡水板35之间、垂直方向平行安装微孔复合材料板36,相邻微孔复合材料板36之间的距离为20cm;通过螺栓15将第二带法兰进水管33与二级与三级过滤站连接管7末端进行法兰10连接形成整体通路结构,将第三带法兰出水管34与三级与四级过滤站连接管8首端进行法兰10连接形成整体通路结构;
(11)将四级站储罐罐体4-3与四级站椭球形罐底4-2连接成整体,接下来在四级站储罐罐体4-3内分别安装一级多孔陶瓷环38(由带有膜架的一级陶瓷膜构成,一级陶瓷膜的平均孔径为200nm)和二级多孔陶瓷环39(由带有膜架的二级陶瓷膜构成,二级陶瓷膜的平均孔径为30nm),然后将四级站椭球形罐顶4-1与四级站储罐罐体4-3连接成整体,安装时,确保一级多孔陶瓷环38和二级多孔陶瓷环39顶部和四级站椭球形罐顶4-1内壁连成整体结构,底部和四级站椭球形罐底4-2内壁连成整体结构,在四级站储罐罐体4-3上安装第二带法兰人孔45、第三带法兰人孔46、第四带法兰人孔47、带法兰总出水管51和夹套52,在四级站椭球形罐顶4-1上安装第三带法兰进水管37、一级多用途管43和二级多用途管44,在四级站椭球形罐底4-2上安装第一排污管48、第二排污管49,并和总排污管50相连形成整体通路结构,在夹套52上安装夹套进水管53和夹套出水管54;第二带法兰人孔45分别穿过夹套52、储罐罐体4-3、膜二次过滤区42、二级多孔陶瓷环39、膜一次过滤区41和一级多孔陶瓷环38,和膜过滤前区40相连通;第三带法兰人孔46分别穿过夹套52、储罐罐体4-3、膜二次过滤区42和二级多孔陶瓷环39,和膜一次过滤区41相连通;第四带法兰人孔47分别穿过夹套52和储罐罐体4-3,和膜二次过滤区42相连通;带法兰总出水管51分别穿过夹套52和储罐罐体4-3,和膜二次过滤区42相连通;通过螺栓15将第三带法兰进水管37与三级与四级过滤站连接管8末端进行法兰10连接形成整体通路结构。
实施例2:
一种用于污水处理的过滤器系统的制作方法,其包括以下步骤:
(1)按照重量比100∶10∶10∶20分别称取水、氯化铝、氢氧化钠和蒙脱土,将氯化铝在水中溶解后,加入氢氧化钠,搅拌溶解,然后再加入蒙脱土溶解,形成蒙脱土悬浮液;按照重量比100∶4∶15分别称取水、氢氧化钠和木质素,将氢氧化钠加入水中溶解后,加入木质素,搅拌30min,形成木质素悬浮液;按照体积比1∶10∶1分别量取蒙脱土悬浮液、木质素悬浮液和乙酸酐,将乙酸酐加入到木质素悬浮液,边加边搅拌,加料完毕,将混合液升温至80℃,保温30min,然后加入蒙脱土悬浮液,继续搅拌40min,降至室温,过滤,将滤出的固体产物水洗至洗出液呈中性,烘干固体产物,粉碎,筛分,得到木质素/蒙脱土复合物(平均粒径为10μm);
(2)按照重量比100∶2∶2∶5∶120分别称取水、戊二醛、乙酸、壳聚糖和蛭石粉,将乙酸和水混合均匀,加入壳聚糖,升温至70℃,搅拌反应4h后将戊二醛加入其中,搅拌30min,然后加入蛭石粉,继续搅拌4h后,过滤,干燥,筛分,得到改性蛭石粉(平均粒径为10μm);
(3)按照重量比100∶15∶30∶3∶1∶0.1∶0.5∶2分别称取高密度聚乙烯、多孔石英粉(平均粒径为0.5μm)、木质素/蒙脱土复合物、改性蛭石粉、偶氮二甲酰胺、小苏打、柠檬酸和硬脂酸钙,混合均匀后,采用挤出机挤出,平均挤出温度为168℃,得到微孔复合材料板36;将微孔复合材料板36沿厚度方向加工圆形通孔,得到多孔复合材料挡水板35(通孔直径为0.5cm,相邻通孔中心距离为2cm);
(4)按照重量比1:40分别称取石墨烯和体积比为3∶1的浓硫酸和浓硝酸混合液,加入到容器中,搅拌均匀,升温至60℃反应15min,结束后,用去离子水稀释,抽滤至滤液呈中性,干燥至恒重,得到混酸改性石墨烯;按照重量比1∶30∶90∶50∶15分别称取混酸改性石墨烯、N,N-二甲基甲酰胺、磺酰氯、乙醇和三乙胺,将混酸改性石墨烯与N,N-二甲基甲酰胺混匀,超声处理15min,边搅拌边缓慢加入磺酰氯,加热至70℃下搅拌反应10h,冷却后,抽滤,将滤饼加入到乙醇和三乙胺的混合液中,加热至50℃,搅拌反应24h,冷却后,抽滤,洗涤,干燥,筛分,得到改性石墨烯(平均比表面积为70m2/g);
(5)按照重量比100∶10∶20∶0.3∶0.8∶0.8分别称取不饱和聚酯树脂、多孔石英粉(平均粒径为0.1μm)、短切玻璃纤维纱(平均长度为1mm)、改性石墨烯、过氧化甲乙酮和萘酸钴,混合均匀后,模压成型,模压压力为10MPa,模压温度为60℃,得到上层玻璃钢格栅20(厚度为2cm,格栅单元为正方形,边长为3cm)和下层玻璃钢格栅21(厚度为2cm,格栅单元为正方形,边长为3cm);
(6)配制质量百分浓度为20%的氢氧化钠水溶液,将大麻纤维完全浸入其中,碱化处理2h后,取出,用水冲洗大麻纤维至洗出液呈中性,然后按照重量比100∶100∶0.8∶0.3∶300分别称取pH为7.5的三(羟甲基)氨基甲烷-盐酸缓冲溶液、乙醇、盐酸多巴胺、正十二硫醇和大麻纤维,将三(羟甲基)氨基甲烷-盐酸缓冲溶液、乙醇、盐酸多巴胺、正十二硫醇混合均匀并雾化后,对大麻纤维在50℃下进行处理,处理完毕,恒温16h,水洗至洗出液呈中性,烘干,筛分,得到改性大麻纤维23(平均长度为10cm);
(7)在总进水管5、一级与二级过滤站连接管6、二级与三级过滤站连接管7、三级与四级过滤站连接管8、一级多用途管43、二级多用途管44、第一排污管48及第二排污管49管路中安装好控制阀9;
(8)将一级站储罐罐体1-3与一级站椭球形罐底1-2连接成整体,然后在一级站储罐罐体1-3内壁安装上支撑板16、中支撑板17和下支撑板18,接下来依次铺放或安装细砂层27(其中细砂的平均粒径为0.3mm)、圆形鹅卵石层28(其中鹅卵石的平均粒径为1cm,细砂层27的高度为圆形鹅卵石层28高度的0.2倍)、下层玻璃钢格栅21、丙纶纤维过滤棉25(平均透气度为2000L·m-2·s-1)、上层玻璃钢格栅20、改性大麻纤维23(堆积密度为600kg/m3)和多孔喷淋板19(厚度为2cm,孔径为0.5cm),最后将一级站椭球形罐顶1-1与一级站储罐罐体1-3连接成整体,并安装总进水管5、顶部法兰11、第一带法兰人孔12及内部已安装了过滤网14(由带有膜架的中空聚丙烯纤维膜构成,中空聚丙烯纤维膜的平均膜孔径为0.1μm)的第一带法兰出水管13;通过螺栓15将第一带法兰出水管13与一级与二级过滤站连接管6首端进行法兰10连接形成整体通路结构;
(9)二级过滤站2主体结构为中空长方体,取一个无纺布过滤袋29,往无纺布过滤袋29内部充满活性炭30,并压实至密度为0.4g/cm3,装满压实后活性炭30的无纺布过滤袋29体积为二级过滤站2内部体积的85%,然后将充满活性炭30的无纺布过滤袋29安装在二级过滤站2内,同时在二级过滤站2相对两侧的框体上安装第一带法兰进水管31和第二带法兰出水管32,通过螺栓15将第一带法兰进水管31与一级与二级过滤站连接管6末端进行法兰10连接形成整体通路结构,将第二带法兰出水管32与二级与三级过滤站连接管7首端进行法兰10连接形成整体通路结构;
(10)三级过滤站3主体结构为中空长方体,将第二带法兰进水管33和第三带法兰出水管34安装在三级过滤站3之水平方向相对的两侧的框体上,在三级过滤站3内水平方向、距离三级过滤站3水平方向相对的两侧的框体内壁距离为30cm处各安装1根多孔复合材料挡水板35,两根多孔复合材料挡水板35互相平行,多孔复合材料挡水板35两端和三级过滤站3垂直方向相对的两侧的框体连成整体结构,2根多孔复合材料挡水板35之间、垂直方向平行安装微孔复合材料板36,相邻微孔复合材料板36之间的距离为15cm;通过螺栓15将第二带法兰进水管33与二级与三级过滤站连接管7末端进行法兰10连接形成整体通路结构,将第三带法兰出水管34与三级与四级过滤站连接管8首端进行法兰10连接形成整体通路结构;
(11)将四级站储罐罐体4-3与四级站椭球形罐底4-2连接成整体,接下来在四级站储罐罐体4-3内分别安装一级多孔陶瓷环38(由带有膜架的一级陶瓷膜构成,一级陶瓷膜的平均孔径为100nm)和二级多孔陶瓷环39(由带有膜架的二级陶瓷膜构成,二级陶瓷膜的平均孔径为10hm),然后将四级站椭球形罐顶4-1与四级站储罐罐体4-3连接成整体,安装时,确保一级多孔陶瓷环38和二级多孔陶瓷环39顶部和四级站椭球形罐顶4-1内壁连成整体结构,底部和四级站椭球形罐底4-2内壁连成整体结构,在四级站储罐罐体4-3上安装第二带法兰人孔45、第三带法兰人孔46、第四带法兰人孔47、带法兰总出水管51和夹套52,在四级站椭球形罐顶4-1上安装第三带法兰进水管37、一级多用途管43和二级多用途管44,在四级站椭球形罐底4-2上安装第一排污管48、第二排污管49,并和总排污管50相连形成整体通路结构,在夹套52上安装夹套进水管53和夹套出水管54;第二带法兰人孔45分别穿过夹套52、储罐罐体4-3、膜二次过滤区42、二级多孔陶瓷环39、膜一次过滤区41和一级多孔陶瓷环38,和膜过滤前区40相连通;第三带法兰人孔46分别穿过夹套52、储罐罐体4-3、膜二次过滤区42和二级多孔陶瓷环39,和膜一次过滤区41相连通;第四带法兰人孔47分别穿过夹套52和储罐罐体4-3,和膜二次过滤区42相连通;带法兰总出水管51分别穿过夹套52和储罐罐体4-3,和膜二次过滤区42相连通;通过螺栓15将第三带法兰进水管37与三级与四级过滤站连接管8末端进行法兰10连接形成整体通路结构。
实施例3:
一种用于污水处理的过滤器系统的制作方法,其包括以下步骤:
(1)按照重量比100∶16∶18∶30分别称取水、氯化铝、氢氧化钠和蒙脱土,将氯化铝在水中溶解后,加入氢氧化钠,搅拌溶解,然后再加入蒙脱土溶解,形成蒙脱土悬浮液;按照重量比100∶6∶25分别称取水、氢氧化钠和木质素,将氢氧化钠加入水中溶解后,加入木质素,搅拌60min,形成木质素悬浮液;按照体积比1∶20∶3分别量取蒙脱土悬浮液、木质素悬浮液和乙酸酐,将乙酸酐加入到木质素悬浮液,边加边搅拌,加料完毕,将混合液升温至100℃,保温60min,然后加入蒙脱土悬浮液,继续搅拌60min,降至室温,过滤,将滤出的固体产物水洗至洗出液呈中性,烘干固体产物,粉碎,筛分,得到木质素/蒙脱土复合物(平均粒径为20μm);
(2)按照重量比100∶4∶4∶15∶160分别称取水、戊二醛、乙酸、壳聚糖和蛭石粉,将乙酸和水混合均匀,加入壳聚糖,升温至80℃,搅拌反应6h后将戊二醛加入其中,搅拌50min,然后加入蛭石粉,继续搅拌10h后,过滤,干燥,筛分,得到改性蛭石粉(平均粒径为50μm);
(3)按照重量比100∶25∶40∶7∶2∶0.5∶0.9∶4分别称取高密度聚乙烯、多孔石英粉(平均粒径为1.9μm)、木质素/蒙脱土复合物、改性蛭石粉、偶氮二甲酰胺、小苏打、柠檬酸和硬脂酸钙,混合均匀后,采用挤出机挤出,平均挤出温度为180℃,得到微孔复合材料板36;将微孔复合材料板36沿厚度方向加工圆形通孔,得到多孔复合材料挡水板35(通孔直径为1.5cm,相邻通孔中心距离为4cm);
(4)按照重量比1∶60分别称取石墨烯和体积比为3∶1的浓硫酸和浓硝酸混合液,加入到容器中,搅拌均匀,升温至70℃反应25min,结束后,用去离子水稀释,抽滤至滤液呈中性,干燥至恒重,得到混酸改性石墨烯;按照重量比1∶40∶100∶60∶25分别称取混酸改性石墨烯、N,N-二甲基甲酰胺、磺酰氯、乙醇和三乙胺,将混酸改性石墨烯与N,N-二甲基甲酰胺混匀,超声处理25min,边搅拌边缓慢加入磺酰氯,加热至80℃下搅拌反应20h,冷却后,抽滤,将滤饼加入到乙醇和三乙胺的混合液中,加热至56℃,搅拌反应30h,冷却后,抽滤,洗涤,干燥,筛分,得到改性石墨烯(平均比表面积为110m2/g);
(5)按照重量比100∶16∶40∶0.7∶1.2∶1.2分别称取不饱和聚酯树脂、多孔石英粉(平均粒径为0.9μm)、短切玻璃纤维纱(平均长度为5mm)、改性石墨烯、过氧化甲乙酮和萘酸钴,混合均匀后,模压成型,模压压力为20MPa,模压温度为80℃,得到上层玻璃钢格栅20(厚度为4cm,格栅单元为正方形,边长为5cm)和下层玻璃钢格栅21(厚度为4cm,格栅单元为正方形,边长为5cm);
(6)配制质量百分浓度为40%的氢氧化钠水溶液,将大麻纤维完全浸入其中,碱化处理4h后,取出,用水冲洗大麻纤维至洗出液呈中性,然后按照重量比100∶200∶1.6∶0.5∶500分别称取pH为8.5的三(羟甲基)氨基甲烷-盐酸缓冲溶液、乙醇、盐酸多巴胺、正十二硫醇和大麻纤维,将三(羟甲基)氨基甲烷-盐酸缓冲溶液、乙醇、盐酸多巴胺、正十二硫醇混合均匀并雾化后,对大麻纤维在70℃下进行处理,处理完毕,恒温48h,水洗至洗出液呈中性,烘干,筛分,得到改性大麻纤维23(平均长度为20cm);
(7)在总进水管5、一级与二级过滤站连接管6、二级与三级过滤站连接管7、三级与四级过滤站连接管8、一级多用途管43、二级多用途管44、第一排污管48及第二排污管49管路中安装好控制阀9;
(8)将一级站储罐罐体1-3与一级站椭球形罐底1-2连接成整体,然后在一级站储罐罐体1-3内壁安装上支撑板16、中支撑板17和下支撑板18,接下来依次铺放或安装细砂层27(其中细砂的平均粒径为0.5mm)、圆形鹅卵石层28(其中鹅卵石的平均粒径为3cm,细砂层27的高度为圆形鹅卵石层28高度的0.3倍)、下层玻璃钢格栅21、丙纶纤维过滤棉25(平均透气度为5000L·m-2·s-1)、上层玻璃钢格栅20、改性大麻纤维23(堆积密度为700kg/m3)和多孔喷淋板19(厚度为4cm,孔径为1.5cm),最后将一级站椭球形罐顶1-1与一级站储罐罐体1-3连接成整体,并安装总进水管5、顶部法兰11、第一带法兰人孔12及内部已安装了过滤网14(由带有膜架的中空聚丙烯纤维膜构成,中空聚丙烯纤维膜的平均膜孔径为0.3μm)的第一带法兰出水管13;通过螺栓15将第一带法兰出水管13与一级与二级过滤站连接管6首端进行法兰10连接形成整体通路结构;
(9)二级过滤站2主体结构为中空长方体,取一个无纺布过滤袋29,往无纺布过滤袋29内部充满活性炭30,并压实至密度为0.5g/cm3,装满压实后活性炭30的无纺布过滤袋29体积为二级过滤站2内部体积的95%,然后将充满活性炭30的无纺布过滤袋29安装在二级过滤站2内,同时在二级过滤站2相对两侧的框体上安装第一带法兰进水管31和第二带法兰出水管32,通过螺栓15将第一带法兰进水管31与一级与二级过滤站连接管6末端进行法兰10连接形成整体通路结构,将第二带法兰出水管32与二级与三级过滤站连接管7首端进行法兰10连接形成整体通路结构;
(10)三级过滤站3主体结构为中空长方体,将第二带法兰进水管33和第三带法兰出水管34安装在三级过滤站3之水平方向相对的两侧的框体上,在三级过滤站3内水平方向、距离三级过滤站3水平方向相对的两侧的框体内壁距离为50cm处各安装1根多孔复合材料挡水板35,两根多孔复合材料挡水板35互相平行,多孔复合材料挡水板35两端和三级过滤站3垂直方向相对的两侧的框体连成整体结构,2根多孔复合材料挡水板35之间、垂直方向平行安装微孔复合材料板36,相邻微孔复合材料板36之间的距离为25cm;通过螺栓15将第二带法兰进水管33与二级与三级过滤站连接管7末端进行法兰10连接形成整体通路结构,将第三带法兰出水管34与三级与四级过滤站连接管8首端进行法兰10连接形成整体通路结构;
(11)将四级站储罐罐体4-3与四级站椭球形罐底4-2连接成整体,接下来在四级站储罐罐体4-3内分别安装一级多孔陶瓷环38(由带有膜架的一级陶瓷膜构成,一级陶瓷膜的平均孔径为300nm)和二级多孔陶瓷环39(由带有膜架的二级陶瓷膜构成,二级陶瓷膜的平均孔径为50nm),然后将四级站椭球形罐顶4-1与四级站储罐罐体4-3连接成整体,安装时,确保一级多孔陶瓷环38和二级多孔陶瓷环39顶部和四级站椭球形罐顶4-1内壁连成整体结构,底部和四级站椭球形罐底4-2内壁连成整体结构,在四级站储罐罐体4-3上安装第二带法兰人孔45、第三带法兰人孔46、第四带法兰人孔47、带法兰总出水管51和夹套52,在四级站椭球形罐顶4-1上安装第三带法兰进水管37、一级多用途管43和二级多用途管44,在四级站椭球形罐底4-2上安装第一排污管48、第二排污管49,并和总排污管50相连形成整体通路结构,在夹套52上安装夹套进水管53和夹套出水管54;第二带法兰人孔45分别穿过夹套52、储罐罐体4-3、膜二次过滤区42、二级多孔陶瓷环39、膜一次过滤区41和一级多孔陶瓷环38,和膜过滤前区40相连通;第三带法兰人孔46分别穿过夹套52、储罐罐体4-3、膜二次过滤区42和二级多孔陶瓷环39,和膜一次过滤区41相连通;第四带法兰人孔47分别穿过夹套52和储罐罐体4-3,和膜二次过滤区42相连通;带法兰总出水管51分别穿过夹套52和储罐罐体4-3,和膜二次过滤区42相连通;通过螺栓15将第三带法兰进水管37与三级与四级过滤站连接管8末端进行法兰10连接形成整体通路结构。
实施例4:
一种用于污水处理的过滤器系统的制作方法,其包括以下步骤:
(1)按照重量比100∶10∶14∶30分别称取水、氯化铝、氢氧化钠和蒙脱土,将氯化铝在水中溶解后,加入氢氧化钠,搅拌溶解,然后再加入蒙脱土溶解,形成蒙脱土悬浮液;按照重量比100∶4∶20分别称取水、氢氧化钠和木质素,将氢氧化钠加入水中溶解后,加入木质素,搅拌60min,形成木质素悬浮液;按照体积比1∶10∶2分别量取蒙脱土悬浮液、木质素悬浮液和乙酸酐,将乙酸酐加入到木质素悬浮液,边加边搅拌,加料完毕,将混合液升温至100℃,保温30min,然后加入蒙脱土悬浮液,继续搅拌50min,降至室温,过滤,将滤出的固体产物水洗至洗出液呈中性,烘干固体产物,粉碎,筛分,得到木质素/蒙脱土复合物(平均粒径为20μm);
(2)按照重量比100∶2∶3∶15∶120分别称取水、戊二醛、乙酸、壳聚糖和蛭石粉,将乙酸和水混合均匀,加入壳聚糖,升温至75℃,搅拌反应6h后将戊二醛加入其中,搅拌30min,然后加入蛭石粉,继续搅拌7h后,过滤,干燥,筛分,得到改性蛭石粉(平均粒径为50μm);
(3)按照重量比100∶15∶35∶7∶1∶0.3∶0.9∶2分别称取高密度聚乙烯、多孔石英粉(平均粒径为1.2μm)、木质素/蒙脱土复合物、改性蛭石粉、偶氮二甲酰胺、小苏打、柠檬酸和硬脂酸钙,混合均匀后,采用挤出机挤出,平均挤出温度为180℃,得到微孔复合材料板36;将微孔复合材料板36沿厚度方向加工圆形通孔,得到多孔复合材料挡水板35(通孔直径为1cm,相邻通孔中心距离为4cm);
(4)按照重量比1∶40分别称取石墨烯和体积比为3∶1的浓硫酸和浓硝酸混合液,加入到容器中,搅拌均匀,升温至65℃反应25min,结束后,用去离子水稀释,抽滤至滤液呈中性,干燥至恒重,得到混酸改性石墨烯;按照重量比1∶30∶95∶60∶15分别称取混酸改性石墨烯、N,N-二甲基甲酰胺、磺酰氯、乙醇和三乙胺,将混酸改性石墨烯与N,N-二甲基甲酰胺混匀,超声处理20min,边搅拌边缓慢加入磺酰氯,加热至80℃下搅拌反应10h,冷却后,抽滤,将滤饼加入到乙醇和三乙胺的混合液中,加热至53℃,搅拌反应30h,冷却后,抽滤,洗涤,干燥,筛分,得到改性石墨烯(平均比表面积为70m2/g);
(5)按照重量比100∶13∶40∶0.3∶1∶1.2分别称取不饱和聚酯树脂、多孔石英粉(平均粒径为0.1μm)、短切玻璃纤维纱(平均长度为3mm)、改性石墨烯、过氧化甲乙酮和萘酸钴,混合均匀后,模压成型,模压压力为20MPa,模压温度为60℃,得到上层玻璃钢格栅20(厚度为3cm,格栅单元为正方形,边长为5cm)和下层玻璃钢格栅21(厚度为2cm,格栅单元为正方形,边长为4cm);
(6)配制质量百分浓度为40%的氢氧化钠水溶液,将大麻纤维完全浸入其中,碱化处理2h后,取出,用水冲洗大麻纤维至洗出液呈中性,然后按照重量比100∶150∶1.6∶0.3∶400分别称取pH为8.5的三(羟甲基)氨基甲烷-盐酸缓冲溶液、乙醇、盐酸多巴胺、正十二硫醇和大麻纤维,将三(羟甲基)氨基甲烷-盐酸缓冲溶液、乙醇、盐酸多巴胺、正十二硫醇混合均匀并雾化后,对大麻纤维在50℃下进行处理,处理完毕,恒温32h,水洗至洗出液呈中性,烘干,筛分,得到改性大麻纤维23(平均长度为20cm);
(7)在总进水管5、一级与二级过滤站连接管6、二级与三级过滤站连接管7、三级与四级过滤站连接管8、一级多用途管43、二级多用途管44、第一排污管48及第二排污管49管路中安装好控制阀9;
(8)将一级站储罐罐体1-3与一级站椭球形罐底1-2连接成整体,然后在一级站储罐罐体1-3内壁安装上支撑板16、中支撑板17和下支撑板18,接下来依次铺放或安装细砂层27(其中细砂的平均粒径为0.3mm)、圆形鹅卵石层28(其中鹅卵石的平均粒径为2cm,细砂层27的高度为圆形鹅卵石层28高度的0.3倍)、下层玻璃钢格栅21、丙纶纤维过滤棉25(平均透气度为2000L·m-2·s-1)、上层玻璃钢格栅20、改性大麻纤维23(堆积密度为650kg/m3)和多孔喷淋板19(厚度为4cm,孔径为0.5cm),最后将一级站椭球形罐顶1-1与一级站储罐罐体1-3连接成整体,并安装总进水管5、顶部法兰11、第一带法兰人孔12及内部已安装了过滤网14(由带有膜架的中空聚丙烯纤维膜构成,中空聚丙烯纤维膜的平均膜孔径为0.2μm)的第一带法兰出水管13;通过螺栓15将第一带法兰出水管13与一级与二级过滤站连接管6首端进行法兰10连接形成整体通路结构;
(9)二级过滤站2主体结构为中空长方体,取一个无纺布过滤袋29,往无纺布过滤袋29内部充满活性炭30,并压实至密度为0.5g/cm3,装满压实后活性炭30的无纺布过滤袋29体积为二级过滤站2内部体积的85%,然后将充满活性炭30的无纺布过滤袋29安装在二级过滤站2内,同时在二级过滤站2相对两侧的框体上安装第一带法兰进水管31和第二带法兰出水管32,通过螺栓15将第一带法兰进水管31与一级与二级过滤站连接管6末端进行法兰10连接形成整体通路结构,将第二带法兰出水管32与二级与三级过滤站连接管7首端进行法兰10连接形成整体通路结构;
(10)三级过滤站3主体结构为中空长方体,将第二带法兰进水管33和第三带法兰出水管34安装在三级过滤站3之水平方向相对的两侧的框体上,在三级过滤站3内水平方向、距离三级过滤站3水平方向相对的两侧的框体内壁距离为40cm处各安装1根多孔复合材料挡水板35,两根多孔复合材料挡水板35互相平行,多孔复合材料挡水板35两端和三级过滤站3垂直方向相对的两侧的框体连成整体结构,2根多孔复合材料挡水板35之间、垂直方向平行安装微孔复合材料板36,相邻微孔复合材料板36之间的距离为25cm;通过螺栓15将第二带法兰进水管33与二级与三级过滤站连接管7末端进行法兰10连接形成整体通路结构,将第三带法兰出水管34与三级与四级过滤站连接管8首端进行法兰10连接形成整体通路结构;
(11)将四级站储罐罐体4-3与四级站椭球形罐底4-2连接成整体,接下来在四级站储罐罐体4-3内分别安装一级多孔陶瓷环38(由带有膜架的一级陶瓷膜构成,一级陶瓷膜的平均孔径为100nm)和二级多孔陶瓷环39(由带有膜架的二级陶瓷膜构成,二级陶瓷膜的平均孔径为30nm),然后将四级站椭球形罐顶4-1与四级站储罐罐体4-3连接成整体,安装时,确保一级多孔陶瓷环38和二级多孔陶瓷环39顶部和四级站椭球形罐顶4-1内壁连成整体结构,底部和四级站椭球形罐底4-2内壁连成整体结构,在四级站储罐罐体4-3上安装第二带法兰人孔45、第三带法兰人孔46、第四带法兰人孔47、带法兰总出水管51和夹套52,在四级站椭球形罐顶4-1上安装第三带法兰进水管37、一级多用途管43和二级多用途管44,在四级站椭球形罐底4-2上安装第一排污管48、第二排污管49,并和总排污管50相连形成整体通路结构,在夹套52上安装夹套进水管53和夹套出水管54;第二带法兰人孔45分别穿过夹套52、储罐罐体4-3、膜二次过滤区42、二级多孔陶瓷环39、膜一次过滤区41和一级多孔陶瓷环38,和膜过滤前区40相连通;第三带法兰人孔46分别穿过夹套52、储罐罐体4-3、膜二次过滤区42和二级多孔陶瓷环39,和膜一次过滤区41相连通;第四带法兰人孔47分别穿过夹套52和储罐罐体4-3,和膜二次过滤区42相连通;带法兰总出水管51分别穿过夹套52和储罐罐体4-3,和膜二次过滤区42相连通;通过螺栓15将第三带法兰进水管37与三级与四级过滤站连接管8末端进行法兰10连接形成整体通路结构。
实施例5:
一种用于污水处理的过滤器系统的制作方法,其包括以下步骤:
(1)按照重量比100∶12∶12∶22分别称取水、氯化铝、氢氧化钠和蒙脱土,将氯化铝在水中溶解后,加入氢氧化钠,搅拌溶解,然后再加入蒙脱土溶解,形成蒙脱土悬浮液;按照重量比100∶4.6∶17分别称取水、氢氧化钠和木质素,将氢氧化钠加入水中溶解后,加入木质素,搅拌37min,形成木质素悬浮液;按照体积比1∶17∶1.3分别量取蒙脱土悬浮液、木质素悬浮液和乙酸酐,将乙酸酐加入到木质素悬浮液,边加边搅拌,加料完毕,将混合液升温至88℃,保温38min,然后加入蒙脱土悬浮液,继续搅拌48min,降至室温,过滤,将滤出的固体产物水洗至洗出液呈中性,烘干固体产物,粉碎,筛分,得到木质素/蒙脱土复合物(平均粒径为18μm);
(2)按照重量比100∶2.4∶2.4∶9∶129分别称取水、戊二醛、乙酸、壳聚糖和蛭石粉,将乙酸和水混合均匀,加入壳聚糖,升温至76℃,搅拌反应4.6h后将戊二醛加入其中,搅拌36min,然后加入蛭石粉,继续搅拌6h后,过滤,干燥,筛分,得到改性蛭石粉(平均粒径为16μm);
(3)按照重量比100∶18∶38∶4∶1.2∶0.2∶0.6∶2.4分别称取高密度聚乙烯、多孔石英粉(平均粒径为0.9μm)、木质素/蒙脱土复合物、改性蛭石粉、偶氮二甲酰胺、小苏打、柠檬酸和硬脂酸钙,混合均匀后,采用挤出机挤出,平均挤出温度为170℃,得到微孔复合材料板36;将微孔复合材料板36沿厚度方向加工圆形通孔,得到多孔复合材料挡水板35(通孔直径为0.8cm,相邻通孔中心距离为2.4cm);
(4)按照重量比1∶48分别称取石墨烯和体积比为3∶1的浓硫酸和浓硝酸混合液,加入到容器中,搅拌均匀,升温至68℃反应18min,结束后,用去离子水稀释,抽滤至滤液呈中性,干燥至恒重,得到混酸改性石墨烯;按照重量比1∶38∶98∶58∶18分别称取混酸改性石墨烯、N,N-二甲基甲酰胺、磺酰氯、乙醇和三乙胺,将混酸改性石墨烯与N,N-二甲基甲酰胺混匀,超声处理18min,边搅拌边缓慢加入磺酰氯,加热至78℃下搅拌反应18h,冷却后,抽滤,将滤饼加入到乙醇和三乙胺的混合液中,加热至52℃,搅拌反应28h,冷却后,抽滤,洗涤,干燥,筛分,得到改性石墨烯(平均比表面积为78m2/g);
(5)按照重量比100∶12∶22∶0.4∶0.9∶0.9分别称取不饱和聚酯树脂、多孔石英粉(平均粒径为0.6μm)、短切玻璃纤维纱(平均长度为2mm)、改性石墨烯、过氧化甲乙酮和萘酸钴,混合均匀后,模压成型,模压压力为12MPa,模压温度为62℃,得到上层玻璃钢格栅20(厚度为2.4cm,格栅单元为正方形,边长为3.5cm)和下层玻璃钢格栅21(厚度为2.5cm,格栅单元为正方形,边长为3.6cm);
(6)配制质量百分浓度为24%的氢氧化钠水溶液,将大麻纤维完全浸入其中,碱化处理2.4h后,取出,用水冲洗大麻纤维至洗出液呈中性,然后按照重量比100∶104∶0.9∶0.35∶350分别称取pH为7.8的三(羟甲基)氨基甲烷-盐酸缓冲溶液、乙醇、盐酸多巴胺、正十二硫醇和大麻纤维,将三(羟甲基)氨基甲烷-盐酸缓冲溶液、乙醇、盐酸多巴胺、正十二硫醇混合均匀并雾化后,对大麻纤维在58℃下进行处理,处理完毕,恒温18h,水洗至洗出液呈中性,烘干,筛分,得到改性大麻纤维23(平均长度为18cm);
(7)在总进水管5、一级与二级过滤站连接管6、二级与三级过滤站连接管7、三级与四级过滤站连接管8、一级多用途管43、二级多用途管44、第一排污管48及第二排污管49管路中安装好控制阀9;
(8)将一级站储罐罐体1-3与一级站椭球形罐底1-2连接成整体,然后在一级站储罐罐体1-3内壁安装上支撑板16、中支撑板17和下支撑板18,接下来依次铺放或安装细砂层27(其中细砂的平均粒径为0.35mm)、圆形鹅卵石层28(其中鹅卵石的平均粒径为1.3cm,细砂层27的高度为圆形鹅卵石层28高度的0.23倍)、下层玻璃钢格栅21、丙纶纤维过滤棉25(平均透气度为2800L·m-2·s-1)、上层玻璃钢格栅20、改性大麻纤维23(堆积密度为680kg/m3)和多孔喷淋板19(厚度为2.4cm,孔径为0.7cm),最后将一级站椭球形罐顶1-1与一级站储罐罐体1-3连接成整体,并安装总进水管5、顶部法兰11、第一带法兰人孔12及内部已安装了过滤网14(由带有膜架的中空聚丙烯纤维膜构成,中空聚丙烯纤维膜的平均膜孔径为0.13μm)的第一带法兰出水管13;通过螺栓15将第一带法兰出水管13与一级与二级过滤站连接管6首端进行法兰10连接形成整体通路结构;
(9)二级过滤站2主体结构为中空长方体,取一个无纺布过滤袋29,往无纺布过滤袋29内部充满活性炭30,并压实至密度为0.44g/cm3,装满压实后活性炭30的无纺布过滤袋29体积为二级过滤站2内部体积的88%,然后将充满活性炭30的无纺布过滤袋29安装在二级过滤站2内,同时在二级过滤站2相对两侧的框体上安装第一带法兰进水管31和第二带法兰出水管32,通过螺栓15将第一带法兰进水管31与一级与二级过滤站连接管6末端进行法兰10连接形成整体通路结构,将第二带法兰出水管32与二级与三级过滤站连接管7首端进行法兰10连接形成整体通路结构;
(10)三级过滤站3主体结构为中空长方体,将第二带法兰进水管33和第三带法兰出水管34安装在三级过滤站3之水平方向相对的两侧的框体上,在三级过滤站3内水平方向、距离三级过滤站3水平方向相对的两侧的框体内壁距离为38cm处各安装1根多孔复合材料挡水板35,两根多孔复合材料挡水板35互相平行,多孔复合材料挡水板35两端和三级过滤站3垂直方向相对的两侧的框体连成整体结构,2根多孔复合材料挡水板35之间、垂直方向平行安装微孔复合材料板36,相邻微孔复合材料板36之间的距离为18cm;通过螺栓15将第二带法兰进水管33与二级与三级过滤站连接管7末端进行法兰10连接形成整体通路结构,将第三带法兰出水管34与三级与四级过滤站连接管8首端进行法兰10连接形成整体通路结构;
(11)将四级站储罐罐体4-3与四级站椭球形罐底4-2连接成整体,接下来在四级站储罐罐体4-3内分别安装一级多孔陶瓷环38(由带有膜架的一级陶瓷膜构成,一级陶瓷膜的平均孔径为120nm)和二级多孔陶瓷环39(由带有膜架的二级陶瓷膜构成,二级陶瓷膜的平均孔径为12nm),然后将四级站椭球形罐顶4-1与四级站储罐罐体4-3连接成整体,安装时,确保一级多孔陶瓷环38和二级多孔陶瓷环39顶部和四级站椭球形罐顶4-1内壁连成整体结构,底部和四级站椭球形罐底4-2内壁连成整体结构,在四级站储罐罐体4-3上安装第二带法兰人孔45、第三带法兰人孔46、第四带法兰人孔47、带法兰总出水管51和夹套52,在四级站椭球形罐顶4-1上安装第三带法兰进水管37、一级多用途管43和二级多用途管44,在四级站椭球形罐底4-2上安装第一排污管48、第二排污管49,并和总排污管50相连形成整体通路结构,在夹套52上安装夹套进水管53和夹套出水管54;第二带法兰人孔45分别穿过夹套52、储罐罐体4-3、膜二次过滤区42、二级多孔陶瓷环39、膜一次过滤区41和一级多孔陶瓷环38,和膜过滤前区40相连通;第三带法兰人孔46分别穿过夹套52、储罐罐体4-3、膜二次过滤区42和二级多孔陶瓷环39,和膜一次过滤区41相连通;第四带法兰人孔47分别穿过夹套52和储罐罐体4-3,和膜二次过滤区42相连通;带法兰总出水管51分别穿过夹套52和储罐罐体4-3,和膜二次过滤区42相连通;通过螺栓15将第三带法兰进水管37与三级与四级过滤站连接管8末端进行法兰10连接形成整体通路结构。

Claims (6)

1.一种用于污水处理的过滤器系统的制作方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)按照重量比100∶10~16∶10~18∶20~30分别称取水、氯化铝、氢氧化钠和蒙脱土,将氯化铝在水中溶解后,加入氢氧化钠,搅拌溶解,然后再加入蒙脱土溶解,形成蒙脱土悬浮液;按照重量比100∶4~6∶15~25分别称取水、氢氧化钠和木质素,将氢氧化钠加入水中溶解后,加入木质素,搅拌30~60min,形成木质素悬浮液;按照体积比1∶10~20∶1~3分别量取蒙脱土悬浮液、木质素悬浮液和乙酸酐,将乙酸酐加入到木质素悬浮液,边加边搅拌,加料完毕,将混合液升温至80~100℃,保温30~60min,然后加入蒙脱土悬浮液,继续搅拌40~60min,降至室温,过滤,将滤出的固体产物水洗至洗出液呈中性,烘干固体产物,粉碎,筛分,得到木质素/蒙脱土复合物;
(2)按照重量比100∶2~4∶2~4∶5~15∶120~160分别称取水、戊二醛、乙酸、壳聚糖和蛭石粉,将乙酸和水混合均匀,加入壳聚糖,升温至70~80℃,搅拌反应4~6h后将戊二醛加入其中,搅拌30~50min,然后加入蛭石粉,继续搅拌4~10h后,过滤,干燥,筛分,得到改性蛭石粉;
(3)按照重量比100∶15~25∶30~40∶3~7∶1~2∶0.1~0.5∶0.5~0.9∶2~4分别称取高密度聚乙烯、多孔石英粉、木质素/蒙脱土复合物、改性蛭石粉、偶氮二甲酰胺、小苏打、柠檬酸和硬脂酸钙,混合均匀后,采用挤出机挤出,平均挤出温度为168~180℃,得到微孔复合材料板;将微孔复合材料板沿厚度方向加工圆形通孔,得到多孔复合材料挡水板;所述的多孔石英粉的平均粒径为0.5~1.9μm;所述的木质素/蒙脱土复合物,其平均粒径为10~20μm;所述的改性蛭石粉,其平均粒径为10~50μm;所述的通孔直径为0.5~1.5cm,相邻通孔中心距离为2~4cm;
(4)按照重量比1∶40~60分别称取石墨烯和体积比为3∶1的浓硫酸和浓硝酸混合液,加入到容器中,搅拌均匀,升温至60~70℃反应15~25min,结束后,用去离子水稀释,抽滤至滤液呈中性,干燥至恒重,得到混酸改性石墨烯;按照重量比1∶30~40∶90~100∶50~60∶15~25分别称取混酸改性石墨烯、N,N-二甲基甲酰胺、磺酰氯、乙醇和三乙胺,将混酸改性石墨烯与N,N-二甲基甲酰胺混匀,超声处理15~25min,边搅拌边缓慢加入磺酰氯,加热至70~80℃下搅拌反应10~20h,冷却后,抽滤,将滤饼加入到乙醇和三乙胺的混合液中,加热至50~56℃,搅拌反应24~30h,冷却后,抽滤,洗涤,干燥,筛分,得到改性石墨烯;
(5)按照重量比100∶10~16∶20~40∶0.3~0.7∶0.8~1.2∶0.8~1.2分别称取不饱和聚酯树脂、多孔石英粉、短切玻璃纤维纱、改性石墨烯、过氧化甲乙酮和萘酸钴,混合均匀后,模压成型,模压压力为10~20MPa,模压温度为60~80℃,得到上层玻璃钢格栅和下层玻璃钢格栅;所述的多孔石英粉的平均粒径0.1~0.9μm,所述的短切玻璃纤维纱的平均长度为1~5mm,所述的改性石墨烯的平均比表面积为70~110m2/g;
(6)配制质量百分浓度为20~40%的氢氧化钠水溶液,将大麻纤维完全浸入其中,碱化处理2~4h后,取出,用水冲洗大麻纤维至洗出液呈中性,然后按照重量比100∶100~200∶0.8~1.6∶0.3~0.5∶300~500分别称取pH为7.5~8.5的三(羟甲基)氨基甲烷-盐酸缓冲溶液、乙醇、盐酸多巴胺、正十二硫醇和大麻纤维,将三(羟甲基)氨基甲烷-盐酸缓冲溶液、乙醇、盐酸多巴胺、正十二硫醇混合均匀并雾化后,对大麻纤维在50~70℃下进行处理,处理完毕,恒温16~48h,水洗至洗出液呈中性,烘干,得到改性大麻纤维;
(7)在总进水管、一级与二级过滤站连接管、二级与三级过滤站连接管、三级与四级过滤站连接管、一级多用途管、二级多用途管、第一排污管及第二排污管管路中安装好控制阀;
(8)将一级站储罐罐体与一级站椭球形罐底连成整体,在一级站储罐罐体内壁安装上支撑板、中支撑板和下支撑板后依次安装细砂层、圆形鹅卵石层、下层玻璃钢格栅、丙纶纤维过滤棉(平均透气度为2000-5000L·m-2·s-1)、上层玻璃钢格栅、改性大麻纤维(堆积密度为600~700kg/m3)和多孔喷淋板,最后将一级站椭球形罐顶与一级站储罐罐体连成整体,并安装总进水管、顶部法兰、第一带法兰人孔及内部已安装了过滤网的第一带法兰出水管;通过螺栓将第一带法兰出水管与一级与二级过滤站连接管首端进行法兰连接形成整体通路结构;
(9)二级过滤站主体结构为中空长方体,取一个无纺布过滤袋,往无纺布过滤袋内部充满活性炭,并压实至密度为0.4~0.5g/cm3,装满压实后活性炭的无纺布过滤袋体积为二级过滤站内部体积的85~95%,然后将充满活性炭的无纺布过滤袋安装在二级过滤站内,同时在二级过滤站相对两侧的框体上安装第一带法兰进水管和第二带法兰出水管,通过螺栓将第一带法兰进水管与一级与二级过滤站连接管末端进行法兰连接形成整体通路结构,将第二带法兰出水管与二级与三级过滤站连接管首端进行法兰连接形成整体通路结构;
(10)三级过滤站主体结构为中空长方体,将第二带法兰进水管和第三带法兰出水管安装在三级过滤站之水平方向相对的两侧的框体上,在三级过滤站内水平方向、距离三级过滤站水平方向相对的两侧的框体内壁距离为30~50cm处各安装1根多孔复合材料挡水板,两根多孔复合材料挡水板互相平行,多孔复合材料挡水板两端和三级过滤站垂直方向相对的两侧的框体连成整体结构,2根多孔复合材料挡水板之间、垂直方向平行安装微孔复合材料板,相邻微孔复合材料板之间的距离为15~25cm;通过螺栓将第二带法兰进水管与二级与三级过滤站连接管末端进行法兰连接形成整体通路结构,将第三带法兰出水管与三级与四级过滤站连接管首端进行法兰连接形成整体通路结构;
(11)将四级站储罐罐体与四级站椭球形罐底连接成整体,接下来在四级站储罐罐体内分别安装一级多孔陶瓷环和二级多孔陶瓷环,然后将四级站椭球形罐顶与四级站储罐罐体连接成整体,安装时,确保一级多孔陶瓷环和二级多孔陶瓷环顶部和四级站椭球形罐顶内壁连成整体结构,底部和四级站椭球形罐底内壁连成整体结构,在四级站储罐罐体上安装第二带法兰人孔、第三带法兰人孔、第四带法兰人孔、带法兰总出水管和夹套,在四级站椭球形罐顶上安装第三带法兰进水管、一级多用途管和二级多用途管,在四级站椭球形罐底上安装第一排污管、第二排污管,并和总排污管相连形成整体通路结构,在夹套上安装夹套进水管和夹套出水管;第二带法兰人孔分别穿过夹套、储罐罐体、膜二次过滤区、二级多孔陶瓷环、膜一次过滤区和一级多孔陶瓷环,和膜过滤前区相连通;第三带法兰人孔分别穿过夹套、储罐罐体、膜二次过滤区和二级多孔陶瓷环,和膜一次过滤区相连通;第四带法兰人孔分别穿过夹套和储罐罐体,和膜二次过滤区相连通;带法兰总出水管分别穿过夹套和储罐罐体,和膜二次过滤区相连通;通过螺栓将第三带法兰进水管与三级与四级过滤站连接管末端进行法兰连接形成整体通路结构。
2.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的过滤器系统的制作方法,其特征在于所述的多孔喷淋板的厚度为2~4cm,孔径为0.5~1.5cm;所述的上层玻璃钢格栅厚度为2~4cm,格栅单元为正方形,边长为3~5cm;所述的下层玻璃钢格栅厚度为2~4cm,格栅单元为正方形,边长为3~5cm;所述的多孔喷淋板下表面至上层玻璃钢格栅上表面的距离与上层玻璃钢格栅下表面至下层玻璃钢格栅上表面的距离及下层玻璃钢格栅下表面至一级站椭球形罐底内壁最低点的距离的比值为1∶0.4~0.6∶2~4。
3.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的过滤器系统的制作方法,其特征在于所述的改性大麻纤维,其平均长度为10~20cm。
4.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的过滤器系统的制作方法,其特征在于所述的细砂层中细砂的平均粒径为0.3~0.5mm,圆形鹅卵石层中鹅卵石的平均粒径为1~3cm,细砂层的高度为圆形鹅卵石层高度的0.2~0.3倍。
5.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的过滤器系统的制作方法,其特征在于所述的过滤网由带有膜架的中空聚丙烯纤维膜构成,中空聚丙烯纤维膜的平均膜孔径为0.1~0.3μm。
6.根据权利要求1所述的一种用于污水处理的过滤器系统的制作方法,其特征在于所述的一级多孔陶瓷环由带有膜架的一级陶瓷膜构成,一级陶瓷膜的平均孔径为100~300nm,二级多孔陶瓷环由带有膜架的二级陶瓷膜构成,二级陶瓷膜的平均孔径为10~50nm。
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