CN114053878A - 一种超滤膜处理三聚氰胺废水的方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种超滤膜处理三聚氰胺废水的方法及设备，包括水平设置的转动板、与转动板中心连接的间歇旋转机构、呈圆周阵列设置在转动板上的若干管式超滤膜，靠近转动板位置设置有夹持机构，管式超滤膜的上端与废水桶连接，管式超滤膜的下端与下收集桶组件连接，管式超滤膜的侧部与上收集桶连接，废水桶和上收集桶均与间歇旋转机构连接，下收集桶组件与转动板连接；管式超滤膜为可拆卸结构，并与夹持机构可分离式连接。本发明提供的超滤膜处理三聚氰胺废水的方法及设备，能够利用超滤膜来高效、高品质的处理三聚氰胺废水，通过对超滤膜的高效替换，可以始终保持超滤膜的高效过滤效果，从而能够获得高品质的OTA和清液。
Description
技术领域
本发明属于废水处理技术领域，具体说是涉及一种超滤膜处理三聚氰胺废水的方法及设备。
背景技术
三聚氰胺在生产过程中，产生了被含氮物质污染的废水，三聚氰胺废水属于高难度废水，通常很多排污单位的三聚氰胺废水都无法得到有效的处理。目前三聚氰胺生产中的废水大多采用过滤分离OAT，清液回用，但会产生大量的固体废渣。这些方法还存在一定的问题：1、回收OTA的品质太差，不能作为产品出售；2、清液不达标回用影响三聚氰胺产品品质；3、水解系统工艺复杂，操作困难，并且能耗较高。
超滤是应用孔径为1到20nm的超过滤膜来过滤含有大分子或微细粒子的溶液，使大分子或微细粒子从溶液中分离的过程称之为超滤。它以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质，在一定的机械筛分压力下，使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径的超滤膜，而使大分子溶质不能透过，留在膜的一边，从而达到溶液的净化、分离、与浓缩的目的。
本方案中重点探究如何利用超滤膜来高效、高品质的处理三聚氰胺废水的技术问题，以期能够获得高品质的OTA和清液。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超滤膜处理三聚氰胺废水的方法及设备，解决了如何利用超滤膜来高效、高品质的处理三聚氰胺废水的技术问题，通过对超滤膜的高效替换，可以始终保持超滤膜的高效过滤效果，从而能够获得高品质的OTA和清液。
一种超滤膜处理三聚氰胺废水的方法，具体包括以下步骤：
步骤S1：准备若干的管式超滤膜；
步骤S2：将若干的管式超滤膜排布在一个可以间歇旋转的装置上；
步骤S3：将若干的管式超滤膜连接在同一个供水装置，以及同一个收集装置上，并且该供水装置和该收集装置随之同时旋转；
步骤S4：设置一个可以夹持的装置，每隔一定的时间后，利用该夹持装置，将其中一个管式超滤膜取下来，并在该位置替换成新的管式超滤膜；
步骤S5：将取下的管式超滤膜进行清洗，除去管式超滤膜内部的污垢。
一种超滤膜处理三聚氰胺废水的设备，包括水平设置的转动板、与所述转动板中心连接的间歇旋转机构、呈圆周阵列设置在所述转动板上的若干管式超滤膜，靠近所述转动板位置设置有夹持机构，所述管式超滤膜的上端与废水桶连接，所述管式超滤膜的下端与下收集桶组件连接，所述管式超滤膜的侧部与上收集桶连接，所述废水桶和所述上收集桶均与所述间歇旋转机构连接，所述下收集桶组件与所述转动板连接；
所述管式超滤膜为可拆卸结构，并与所述夹持机构可分离式连接；
所述夹持机构设置在支架一上，所述间歇旋转机构设置在支架二上。
所述管式超滤膜包括从上到下依次连接的上固定部、活动部和下固定部，所述上固定部和所述活动部通过上封闭固定机构连接，所述活动部和所述下固定部通过下封闭固定机构连接；
所述上封闭固定机构和所述下封闭固定机构分别与所述夹持机构可分离式的连接；
所述上固定部通过定位杆连接在上收集桶中，所述下固定部设置在转动板上。
所述上封闭固定机构包括同轴设置在所述活动部上的固定环、垂直设置在所述固定环上的导柱一和导柱二、设置在所述导柱二上的弹簧、套设在所述导柱二上且与所述弹簧连接的楔形块、与所述楔形块连接的弧形板；
所述楔形块具有两个，且分别设置在所述活动部相对的两侧，两个所述楔形块的侧部分别设置有弧形板，两个所述弧形板的顶端均与所述上固定部接触并相互对接在一起，所述导柱一穿过所述弧形板，所述楔形块的斜上方设置有朝向外侧的倾斜面，所述倾斜面与所述夹持机构分离式的连接；
所述下封闭固定机构的结构特征与所述上封闭固定机构一致，且关于所述固定环的水平中心面成镜像对称。
所述夹持机构包括水平设置的齿杆、分别啮合在所述齿杆两侧的齿轮、竖直穿过所述齿轮中心的转轴、一端与所述转轴连接的摆动杆、与所述摆动杆另一端连接的U型块，所述转轴设置在移动板上，所述移动板上设置有与所述齿杆端部连接的气缸一，所述移动板的外端与气缸二连接，所述气缸二设置在固定框上，所述固定框与水平旋转机构连接，两个所述U型块的开口相对设置，所述U型块的上下两端分别与上下端的两个所述楔形块可分离式的挤压接触。
所述下收集桶组件包括顶端设置开口的下收集桶一、与所述下收集桶一顶端连接的下收集桶二，所述下收集桶一与所述下收集桶二通过旋转密封连接，所述下收集桶二的顶端与所述转动板的底面连接；
所述下固定部通过出水管与所述下收集桶二连接，所述下收集桶一设置有排出管道，所述下收集桶一还与真空抽吸装置连接。
所述间歇旋转机构包括竖直穿过所述转动板中心的驱动轴、水平设置在所述驱动轴顶端的驱动板、成环形阵列设置在所述驱动板边沿位置的若干固定柱、与所述固定柱接触的动力机构。
所述动力机构包括竖直设置的上驱动柱、垂直设置在所述上驱动柱顶端的驱动杆和固定杆、水平设置在所述固定杆外端的弧形杆，所述弧形杆的圆中心与所述上驱动柱的中心一致，所述驱动杆的外端设置在所述弧形杆的开口位置，所述驱动杆的外端与所述弧形杆内侧面所在的圆相切，所述上驱动柱通过轴承设置在定位座上，所述定位座设置在所述支架二上，所述上驱动柱与电机一连接；
其中一个所述固定柱与所述弧形杆的内侧面相切，与该所述固定柱两侧相邻的另外两个固定柱与所述弧形杆的外侧面相切。
所述水平旋转机构包括顶端与所述固定框连接的上驱动柱、与所述上驱动柱底端连接的电机二，所述上驱动柱通过轴承设置在支架二上。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本方案中设置的管式超滤膜，分为三部分，即上固定部、活动部和下固定部，在活动部上设置有上下封闭固定机构，并通过夹持机构的作用，可以同时实现以下两个优点：
一是实现上固定部与活动部的封闭，以及下固定部与活动部的封闭，从而实现活动部中超滤膜的有效工作；
二是在夹持机构的作用下，能够高效的实现上固定部与活动部的分离，以及下固定部与活动部的分离，使得活动部的更换变得高效快捷；
(2)本方案中设置有废水桶、上收集桶、下收集桶一和下收集桶二，废水桶跟随立轴旋转，上收集桶和下收集桶二跟随转动板旋转，从而保证了若干的上固定部能够与废水桶连接，若干的下固定部与下收集桶二连接，若干的活动部与上收集桶连接，最终不会造成管路的相互干涩；
(3)设置有间歇旋转机构，在固定柱、驱动杆和弧形杆的综合作用下，能够使得驱动板能够间歇运动，从而带动转动板间歇运动，使得多个管式超滤膜能够运动到固定的地方，并与夹持机构接触，具有较高的稳定性和准确性；
(4)设置有上封闭固定机构和下封闭固定机构，在夹持机构中两个U型块的夹持作用下，两个楔形块均向固定环方向运动，从而楔形块带动弧形板脱离上下固定部，进而将活动部取出；
反之，当两个U型块夹持者新的活动部靠近上下固定时，将活动部对接好后，松开U型块，在弹簧的作用下，楔形块向远离固定环的方向运动，从而使得上固定部和下固定部分别卡设在两个弧形板内，实现了上下固定部与活动部的封闭连接，方便了后续过滤的进行，方便快捷，基本实现了半自动化或者自动化；
(5)本方案中的发明构思实质是通过对活动部，即超滤膜的高效快速的替换，来解决如何高效、高品质的处理三聚氰胺废水的技术问题。
附图说明
图1是本发明实施例中废水处理设备的结构图一。
图2是本发明实施例中废水处理设备的结构图二。
图3是本发明实施例中若干管式超滤膜的安装结构图。
图4是本发明实施例中管式超滤膜的结构图。
图5是本发明实施例中上下封闭固定机构的外部结构图。
图6是本发明实施例中上下封闭固定机构的内部结构图。
图7是本发明实施例中间歇旋转机构的结构图。
图8是本发明实施例中夹持机构的结构图。
图9是本发明实施例中夹持机构与间歇旋转机构的连接结构图。
其中，图中：1、支架一；2、下收集桶一；3、支架二；4、下收集桶二；5、转动板；6、上收集桶；7、驱动轴；8、废水桶；9、驱动板；10、固定柱；11、驱动杆；12、固定杆；13、弧形杆；14、上驱动柱；141、电机一；15、管式超滤膜；151、进水管；152、上固定部；1521、定位杆；153、弧形板；1531、导柱一；154、楔形块；155、弹簧；1551、导柱二；156、固定环；157、活动部；158、下固定部；159、出水管；1510、废水管；16、夹持机构；161、U型块；162、摆动杆；163、齿轮；164、齿杆；165、气缸一；；166、气缸二；17、固定框；18、下驱动柱。
具体实施方式
为了能更加清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。
一种超滤膜处理三聚氰胺废水的方法，具体包括以下步骤：
步骤S1：准备若干的管式超滤膜15；
步骤S2：将若干的管式超滤膜15排布在一个可以间歇旋转的装置上；
步骤S3：将若干的管式超滤膜15连接在同一个供水装置，以及同一个收集装置上，并且该供水装置和该收集装置随之同时旋转；
步骤S4：设置一个可以夹持的装置，每隔一定的时间后，利用该夹持装置，将其中一个管式超滤膜15取下来，并在该位置替换成新的管式超滤膜15；
步骤S5：将取下的管式超滤膜15进行清洗，除去管式超滤膜15内部的污垢。
参见图1和图2，一种超滤膜处理三聚氰胺废水的设备，包括水平设置的转动板5、与转动板5中心连接的间歇旋转机构、呈圆周阵列设置在转动板5上的若干管式超滤膜15，靠近转动板5位置设置有夹持机构16，管式超滤膜15的上端与废水桶8连接，管式超滤膜15的下端与下收集桶组件连接，管式超滤膜15的侧部与上收集桶6连接，废水桶8和上收集桶6均与间歇旋转机构连接，下收集桶组件与转动板5连接；
管式超滤膜15为可拆卸结构，并与夹持机构16可分离式连接；
夹持机构16设置在支架一1上，间歇旋转机构设置在支架二3上。
参见图3和图4，管式超滤膜15包括从上到下依次连接的上固定部152、活动部157和下固定部158，上固定部152和活动部157通过上封闭固定机构连接，活动部157和下固定部158通过下封闭固定机构连接；
上封闭固定机构和下封闭固定机构分别与夹持机构16可分离式的连接。
其中，上固定部152通过定位杆1521连接在上收集桶中，下固定部158设置在转动板上。
更优地，在安装新的活动部时，可以在活动部的上下两端涂抹水硬性胶凝材料或者气硬性胶凝材料，这类材料有很多，常见的有快硬硫铝酸盐水泥(水硬性)、石膏(气硬性)，并且凝结时间都很短，胶凝材料为一薄层，不仅快速遇水凝固，在将活动部取下的时候，粘结力不大，也更容易取下。
参见图5和图6，上封闭固定机构包括同轴设置在活动部157上的固定环156、垂直设置在固定环156上的导柱一1531和导柱二1551、设置在导柱二1551上的弹簧155、套设在导柱二1551上且与弹簧155连接的楔形块154、与楔形块154连接的弧形板153；
楔形块154具有两个，且分别设置在活动部157相对的两侧，两个楔形块154的侧部分别设置有弧形板153，两个弧形板153的顶端均与上固定部152接触并相互对接在一起，导柱一1531穿过弧形板153，楔形块154的斜上方设置有朝向外侧的倾斜面，倾斜面与夹持机构16分离式的连接；
下封闭固定机构的结构特征与上封闭固定机构一致，且关于固定环156的水平中心面成镜像对称。
参见图8和图9，夹持机构16包括水平设置的齿杆164、分别啮合在齿杆164两侧的齿轮163、竖直穿过齿轮163中心的转轴、一端与转轴连接的摆动杆162、与摆动杆162另一端连接的U型块161，转轴设置在移动板上，移动板上设置有与齿杆164端部连接的气缸一165，移动板的外端与气缸二166连接，气缸二166设置在固定框17上，固定框17与水平旋转机构连接，两个U型块161的开口相对设置，U型块161的上下两端分别与上下端的两个楔形块154可分离式的挤压接触。
下收集桶组件包括顶端设置开口的下收集桶一2、与下收集桶一2顶端连接的下收集桶二4，下收集桶一2与下收集桶二4通过旋转密封连接，下收集桶二4的顶端与转动板5的底面连接；
下固定部158通过出水管159与下收集桶二4连接，下收集桶一2设置有排出管道，下收集桶一2还与真空抽吸装置连接。
超滤膜的工作原理就是在负压的作用下，使得废水流动，本方案中也不例外，在下收集桶一2中连接有真空抽吸系统，原则上形成一定的负压即可，使得废水能够流动过滤。
在实际工作时，下收集桶一2固定不动，下收集桶二4随着转动板5的转动而旋转运动，下收集桶一2和下收集桶二4相互连通，进入到下收集桶二4中的净水再次进入到下收集桶一2中，完成收集工作。
参见图7，间歇旋转机构包括竖直穿过转动板5中心的驱动轴7、水平设置在驱动轴7顶端的驱动板9、成环形阵列设置在驱动板9边沿位置的若干固定柱10、与固定柱10接触的动力机构。
动力机构包括竖直设置的上驱动柱14、垂直设置在上驱动柱14顶端的驱动杆11和固定杆12、水平设置在固定杆12外端的弧形杆13，弧形杆13的圆中心与上驱动柱14的中心一致，驱动杆11的外端设置在弧形杆13的开口位置，驱动杆11的外端与弧形杆13内侧面所在的圆相切，上驱动柱14通过轴承设置在定位座上，定位座设置在支架二3上，上驱动柱14与电机一141连接；
其中一个固定柱10与弧形杆13的内侧面相切，与该固定柱10两侧相邻的另外两个固定柱10与弧形杆13的外侧面相切。
间歇旋转机构的工作原理为现有技术容易实现，在此不再详述。
水平旋转机构包括顶端与固定框17连接的上驱动柱14、与上驱动柱14底端连接的电机二，上驱动柱14通过轴承设置在支架二3上。
更优的，本方案中设置有PLC控制系统，本方案中的动力机构均与PLC控制系统连接，实现自动的控制。
本发明的具体工作过程：
根据上述的结构描述，制造安装完成本装置，向废水箱中提供三聚氰胺废水，灌满后，在进水管151的作用下，三聚氰胺废水进入到上固定部152，并依次进入到活动部157和下固定部158，经过活动部157中超滤膜的作用下，产生的净水通过下固定部158，并通过出水管159，进入到下收集桶二4中，并随之进入到下收集桶一2中，完成对净水的收集工作，产生的污水通过废水管1510进入到上收集桶6中，完成对废水的收集工作；
在间歇旋转机构的作用下，转动板5和驱动板9能够做间歇的旋转运动，即旋转一定的角度便停下来，一定时间后，再次旋转一定角度，不断重复上述的过程，根据本方案中提供的附图，可知固定柱10和超滤膜的数量均是十个，因此转动板5和驱动板9的旋转角度为36°；
当过滤过程持续一定的时间后，启动夹持机构16，启动电机二，使得下驱动柱18旋转，并带动固定框17旋转运动，使得U型块161朝向超滤膜运动，在气缸二166的作用，调节U型块161与超滤膜的间距，在气缸一165的作用下，带动齿杆164直线运动，齿杆164带动齿轮163旋转，并通过转轴带动摆动杆162旋转运动，使得U型块161夹持住上下的楔形块154，在外力的作用下，上下的楔形块154靠近固定环156运动，从而使得固定环156上下的弧形板153也靠近固定环156运动，从而实现了上固定部152与活动部157的分离，以及下固定部158与活动部157的分离；
在安装新的超滤膜时，即实际上安装活动部157时，反向操作即可，利用U型块161夹持住新的活动部157，并使其与上下固定部158对接，松开U型块161，楔形块154和弧形板153在弹簧155的作用下，向远离固定环156的方向运动，从而实现了上固定部152与活动部157、下固定部158与活动部157的对接与定位。
本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种超滤膜处理三聚氰胺废水的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤S1：准备若干的管式超滤膜；
步骤S2：将若干的管式超滤膜排布在一个可以间歇旋转的装置上；
步骤S3：将若干的管式超滤膜连接在同一个供水装置，以及同一个收集装置上，并且该供水装置和该收集装置随之同时旋转；
步骤S4：将收集装置与一个可以抽真空的装置连接，保证管式超滤膜中的负压状态；
步骤S5：设置一个可以夹持的装置，每隔一定的时间后，利用该夹持装置，将其中一个管式超滤膜取下来，并在该位置替换成新的管式超滤膜；
步骤S6：将取下的管式超滤膜进行清洗，除去管式超滤膜内部的污垢。
2.一种超滤膜处理三聚氰胺废水的设备，其特征在于，包括水平设置的转动板、与所述转动板中心连接的间歇旋转机构、呈圆周阵列设置在所述转动板上的若干管式超滤膜，靠近所述转动板位置设置有夹持机构，所述管式超滤膜的上端与废水桶连接，所述管式超滤膜的下端与下收集桶组件连接，所述管式超滤膜的侧部与上收集桶连接，所述废水桶和所述上收集桶均与所述间歇旋转机构连接，所述下收集桶组件与所述转动板连接；
所述管式超滤膜为可拆卸结构，并与所述夹持机构可分离式连接；
所述夹持机构设置在支架一上，所述间歇旋转机构设置在支架二上。
3.根据权利要求2所述的超滤膜处理三聚氰胺废水的设备，其特征在于，所述管式超滤膜包括从上到下依次连接的上固定部、活动部和下固定部，所述上固定部和所述活动部通过上封闭固定机构连接，所述活动部和所述下固定部通过下封闭固定机构连接；
所述上封闭固定机构和所述下封闭固定机构分别与所述夹持机构可分离式的连接；
所述上固定部通过定位杆连接在上收集桶中，所述下固定部设置在转动板上。
4.根据权利要求3所述的超滤膜处理三聚氰胺废水的设备，其特征在于，所述上封闭固定机构包括同轴设置在所述活动部上的固定环、垂直设置在所述固定环上的导柱一和导柱二、设置在所述导柱二上的弹簧、套设在所述导柱二上且与所述弹簧连接的楔形块、与所述楔形块连接的弧形板；
所述楔形块具有两个，且分别设置在所述活动部相对的两侧，两个所述楔形块的侧部分别设置有弧形板，两个所述弧形板的顶端均与所述上固定部接触并相互对接在一起，所述导柱一穿过所述弧形板，所述楔形块的斜上方设置有朝向外侧的倾斜面，所述倾斜面与所述夹持机构分离式的连接；
所述下封闭固定机构的结构特征与所述上封闭固定机构一致，且关于所述固定环的水平中心面成镜像对称。
5.根据权利要求4所述的超滤膜处理三聚氰胺废水的设备，其特征在于，所述夹持机构包括水平设置的齿杆、分别啮合在所述齿杆两侧的齿轮、竖直穿过所述齿轮中心的转轴、一端与所述转轴连接的摆动杆、与所述摆动杆另一端连接的U型块，所述转轴设置在移动板上，所述移动板上设置有与所述齿杆端部连接的气缸一，所述移动板的外端与气缸二连接，所述气缸二设置在固定框上，所述固定框与水平旋转机构连接，两个所述U型块的开口相对设置，所述U型块的上下两端分别与上下端的两个所述楔形块可分离式的挤压接触。
6.根据权利要求5所述的超滤膜处理三聚氰胺废水的设备，其特征在于，所述下收集桶组件包括顶端设置开口的下收集桶一、与所述下收集桶一顶端连接的下收集桶二，所述下收集桶一与所述下收集桶二通过旋转密封连接，所述下收集桶二的顶端与所述转动板的底面连接；
所述下固定部通过出水管与所述下收集桶二连接，所述下收集桶一设置有排出管道，所述下收集桶一还与真空抽吸装置连接。
7.根据权利要求2所述的超滤膜处理三聚氰胺废水的设备，其特征在于，所述间歇旋转机构包括竖直穿过所述转动板中心的驱动轴、水平设置在所述驱动轴顶端的驱动板、成环形阵列设置在所述驱动板边沿位置的若干固定柱、与所述固定柱接触的动力机构。
8.根据权利要求7所述的超滤膜处理三聚氰胺废水的设备，其特征在于，所述动力机构包括竖直设置的上驱动柱、垂直设置在所述上驱动柱顶端的驱动杆和固定杆、水平设置在所述固定杆外端的弧形杆，所述弧形杆的圆中心与所述上驱动柱的中心一致，所述驱动杆的外端设置在所述弧形杆的开口位置，所述驱动杆的外端与所述弧形杆内侧面所在的圆相切，所述上驱动柱通过轴承设置在定位座上，所述定位座设置在所述支架二上，所述上驱动柱与电机一连接；
其中一个所述固定柱与所述弧形杆的内侧面相切，与该所述固定柱两侧相邻的另外两个固定柱与所述弧形杆的外侧面相切。
9.根据权利要求5所述的超滤膜处理三聚氰胺废水的设备，其特征在于，所述水平旋转机构包括顶端与所述固定框连接的上驱动柱、与所述上驱动柱底端连接的电机二，所述上驱动柱通过轴承设置在支架二上。
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Cited By (1)
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| CN115196791A (zh) * | 2022-07-31 | 2022-10-18 | 李吉平 | 一种用于磷酸铁废水处理的超滤装置及预处理工艺 |
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