CN204714624U - 一种臭氧催化氧化自清洁陶瓷膜水处理装置 - Google Patents
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Abstract
一种臭氧催化氧化自清洁陶瓷膜水处理装置，包括气液混合输送装置、陶瓷膜过滤器，所述气液混合输送装置与臭氧投加口连接，所述气液混合输送装置通过进水管路将溶解有臭氧的水体从底部通入所述陶瓷膜过滤器的底部，所述陶瓷膜过滤器的内部设有若干个竖直布置的陶瓷膜管，所述进水管路与所述陶瓷膜管相通，并且所述陶瓷膜过滤器的顶端封闭，在所述陶瓷膜过滤器的侧壁上开有出水口，供清水引出。本实用新型的陶瓷膜过滤器采用模块化结构，每个模块包含一组管状或多通道的陶瓷膜管，模块之间通过并联方式连接，根据实际水量灵活设置。本实用新型所述臭氧通过气液混合泵与进水充分接触，保证臭氧的利用效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种臭氧催化氧化自清洁陶瓷膜水处理装置，用于处理难降解有机废水，属于水处理领域。
背景技术
随着工业化和人口城市化进程的加快，目前我国水资源短缺和水源污染问题日趋严重，其主要污染源为工业废水、生活污水、农业废水等，其中工业废水的危害最为严重。近年来，工业废水处理设施建设不断加快，但是传统的生化处理工艺处理后的废水，仍含有许多难降解有机污染物、细菌及重金属等对人体有毒有害的物质，并且达不到回用水标准。
臭氧催化氧化技术利用臭氧在催化剂作用下产生羟基自由基氧化分解水中有机污染物，由于羟基自由基的氧化能力极强，可以将绝大多数难降解有机污染物快速氧化分解成低毒或无毒的小分子物质，甚至直接分解成CO2和H2O。与单纯的臭氧氧化相比，臭氧催化氧化技术可以提高臭氧的利用率和氧化能力，适用于工业废水的深度处理。但是臭氧催化氧化技术面临着催化剂易流失，且粉体催化剂回收困难，臭氧催化氧化塔占地面积大、基建费用高等问题。
陶瓷膜过滤技术以其高效除浊性能，以及陶瓷膜本身耐高温、化学稳定性好、机械强度高、耐酸、耐碱、耐有机溶剂等优势，在工业废水回用领域得以推广应用。但是与其他膜技术一样，陶瓷膜也面临着膜污染导致的膜通量下降，需要进行频繁的反冲洗，不仅严重影响处理效果，同时增大能耗。
实用新型内容
为解决臭氧催化氧化技术面临的催化剂易流失、粉体催化剂回收难、臭氧催化氧化塔占地面积大、基建费用高，以及陶瓷膜过滤技术因膜污染导致的膜通量和处理效率下降、需要频繁反洗、能耗大等问题，本实用新型提出了一种臭氧催化氧化技术与自清洁陶瓷膜技术相结合的水处理系统。
为达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案来具体实现：
一种臭氧催化氧化自清洁陶瓷膜水处理装置，包括气液混合输送装置、陶瓷膜过滤器，所述气液混合输送装置与臭氧投加口连接，所述气液混合输送装置通过进水管路将溶解有臭氧的水体从底部通入所述陶瓷膜过滤器的底部，所述陶瓷膜过滤器的内部设有若干个竖直布置的陶瓷膜管，所述进水管路与所述陶瓷膜管相通，并且所述陶瓷膜过滤器的顶端封闭，在所述陶瓷膜过滤器的侧壁上开有出水口，供滤后清水引出。
所述陶瓷膜管的管壁密布微孔，在压力作用下，混合臭氧的进水在外压的作用下，经陶瓷膜管上的微孔渗透到过滤室，经出水口引出。经过陶瓷膜过滤，水中大部分的悬浮物和油分子基本被除去。
所述气液混合输送装置优选为气液混合泵。
优选的，在所述陶瓷膜管的管壁上涂覆有臭氧催化剂，所述臭氧催化剂优选钛锰或者钛铈，在水流作用下，臭氧催化剂可以与水中的臭氧发生催化氧化反应，分解一部分附着在陶瓷膜管上的杂质，减缓膜污染。
在所述陶瓷膜过滤器的进水管路上设有压力表，用以检测进水压力，当进水口的压差增大到设定值，进行反冲洗，以保证陶瓷膜过滤器的过滤效果。
进一步的，所述臭氧催化氧化自清洁陶瓷膜水处理装置，还包括反冲洗系统，所述反冲洗系统包括储水罐和反冲洗水泵，所述储水罐的进水口与所述陶瓷过滤器的出水口连接，所述储水罐的出水口通过所述反冲洗水泵与所述陶瓷膜过滤器上的反冲洗进水口连接。
所述反冲洗进水口位于所述陶瓷膜过滤器的中部或下部。
进一步的，所述臭氧催化氧化自清洁陶瓷膜水处理装置，还包括回流循环系统，所述回流循环系统包括粗过滤器和缓冲池，所述粗过滤器的入口与二沉池的出水口连接，所述粗过滤器的出口与所述缓冲池的入口连接，所述缓冲池的出口与所述气液混合输送装置的进水口连接，在所述陶瓷膜过滤器的侧壁上设有回流口，所述回流口通过循环管路与所述粗过滤器的入口或所述缓冲池的入口连通，并且在循环管路上设有调压阀。
粗过滤器中的滤网可以拦阻掉水中的悬浮物、颗粒物等杂质，降低原水浊度，有效保护后端的陶瓷膜管。
回流缓冲系统将陶瓷膜过滤器中一部分的水通过循环管路回流至前端缓冲池或粗过滤器中，增大系统流速，提高系统的处理效率。
所述回流口的高度低于所述出水口的高度。
更进一步的，所述反冲洗进水口的高度低于所述回流口的高度。
所述循环管路上设有浓水排放口，用以将反冲洗后的浓水经由浓水排放口排出。
通过溶胶—凝胶加浸渍—提拉的方法在商业陶瓷膜上涂敷臭氧催化剂，使陶瓷膜兼具臭氧催化氧化和“自清洁”功能，有效减缓污染物在膜表面积累和堵塞，一方面降低膜污染，另一方面提高陶瓷膜管强度和膜过滤通量，同时对低浓度有机污染物有一定的去除效果。
本实用新型的陶瓷膜过滤器采用模块化结构，每个模块包含一组管状或多通道的陶瓷膜管，模块之间通过并联方式连接，根据实际水量灵活设置。
本实用新型所述臭氧通过气液混合泵与进水充分接触，保证臭氧的利用效率。
附图说明
下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
图1为本实用新型的结构图。
图2是陶瓷膜过滤器的截面图。
图中：1、气液混合输送装置；2、陶瓷膜过滤器；3、陶瓷膜管；4、臭氧投加口；5、11、进水管路；12、出水口；13、压力表；14、反冲洗进水口；15、回流口；21、储水罐；22、反冲洗水泵；31、粗过滤器；32、缓冲池；33、提升泵；34、循环管路；35、调压阀；36、浓水排放口。
具体实施方式
如图1-2所示，本实施例中所述一种臭氧催化氧化自清洁陶瓷膜水处理装置，包括气液混合输送装置1、陶瓷膜过滤器2，所述气液混合输送装置1与臭氧投加口4连接，所述气液混合输送装置1通过进水管路11将溶解有臭氧的水体从底部通入所述陶瓷膜过滤器2的底部，所述陶瓷膜过滤器2的内部设有若干个竖直布置的陶瓷膜管3，所述进水管路11与所述陶瓷膜管3相通，并且所述陶瓷膜过滤器2的顶端封闭，在所述陶瓷膜过滤器2的侧壁上开有出水口12，供过滤后的清水引出。
所述陶瓷膜管3的管壁密布微孔，在压力作用下，混合臭氧的进水在外压的作用下，经陶瓷膜管上的微孔渗透到过滤室，经出水口引出。经过陶瓷膜过滤，水中大部分的悬浮物和油分子基本被除去。
所述气液混合输送装置1优选为气液混合泵。
优选的，在所述陶瓷膜管3的管壁上涂覆有臭氧催化剂，所述臭氧催化剂优选钛锰或者钛铈，在水流作用下，臭氧催化剂可以与水中的臭氧发生催化氧化反应，分解一部分附着在陶瓷膜管上的杂质，减缓膜污染。
在所述陶瓷膜过滤器的进水管路上设有压力表13，用以检测进水压力，当进水口的压差增大到设定值，进行反冲洗，以保证陶瓷膜过滤器的过滤效果。。
进一步的，所述臭氧催化氧化自清洁陶瓷膜水处理装置，还包括反冲洗系统，所述反冲洗系统包括储水罐21和反冲洗水泵22，所述储水罐21的进水口与所述陶瓷膜过滤器的出水口12连接，所述储水罐21的出水口通过所述反冲洗水泵22与所述陶瓷膜过滤器2上的反冲洗进水口14连接。
所述反冲洗进水口位于所述陶瓷膜过滤器的中部或下部。
进一步的，所述臭氧催化氧化自清洁陶瓷膜水处理装置，还包括回流循环系统，所述回流循环系统包括粗过滤器31和缓冲池32，所述粗过滤器31的入口与二沉池的出水口连接，并在出水口处设有提升泵33，所述粗过滤器31的出口与所述缓冲池32的入口连接，所述缓冲池32的出口与所述气液混合输送装置1的进水口连接，在所述陶瓷膜过滤器2的侧壁上设有回流口15，所述回流口15通过循环管路34与所述粗过滤器31的入口或所述缓冲池32的入口连通，并且在循环管路上设有调压阀35。
粗过滤器31中的滤网可以拦阻掉水中的悬浮物、颗粒物等杂质，降低原水浊度，有效保护后端的陶瓷膜管。
回流缓冲系统将陶瓷膜过滤器2中一部分的水通过循环管路回流至前端缓冲池或粗过滤器中，增大系统流速，提高系统的处理效率。
所述回流口15的高度低于所述出水口12的高度。
更进一步的，所述反冲洗进水口14的高度低于所述回流口15的高度。
所述循环管路上设有浓水排放口36，用以将反冲洗后的浓水经由浓水排放口排出。
通过溶胶—凝胶加浸渍—提拉的方法在商业陶瓷膜上涂敷臭氧催化剂，使陶瓷膜兼具臭氧催化氧化和“自清洁”功能，有效减缓污染物在膜表面积累和堵塞，一方面降低膜污染，另一方面提高陶瓷膜管强度和膜过滤通量，同时对低浓度有机污染物有一定的去除效果。
本实用新型的陶瓷膜过滤器采用模块化结构，每个模块包含一组管状或多通道的陶瓷膜管，模块之间通过并联方式连接，根据实际水量灵活设置。
本实用新型所述臭氧通过气液混合泵与进水充分接触，保证臭氧的利用效率。
Claims (10)
1.一种臭氧催化氧化自清洁陶瓷膜水处理装置，包括气液混合输送装置、陶瓷膜过滤器，其特征在于，所述气液混合输送装置与臭氧投加口连接，所述气液混合输送装置通过进水管路将溶解有臭氧的水体从底部通入所述陶瓷膜过滤器的底部，所述陶瓷膜过滤器的内部设有若干个竖直布置的陶瓷膜管，所述进水管路与所述陶瓷膜管相通，并且所述陶瓷膜过滤器的顶端封闭，在所述陶瓷膜过滤器的侧壁上开有出水口，混合臭氧的进水在外压的作用下，经陶瓷膜管上的微孔渗透到过滤室，经出水口引出。
2.如权利要求1所述的一种臭氧催化氧化自清洁陶瓷膜水处理装置，其特征在于，所述气液混合输送装置优选为气液混合泵。
3.如权利要求1所述的一种臭氧催化氧化自清洁陶瓷膜水处理装置，其特征在于，在所述陶瓷膜管的管壁上涂覆有臭氧催化剂，所述臭氧催化剂优选钛锰或者钛铈。
4.如权利要求1所述的一种臭氧催化氧化自清洁陶瓷膜水处理装置，其特征在于，在所述陶瓷膜过滤器的进水管路上设有压力表，用以检测进水压力，当进水口的压力增大到设定值，进行反冲洗。
5.如权利要求1所述的一种臭氧催化氧化自清洁陶瓷膜水处理装置，其特征在于，还包括反冲洗系统，所述反冲洗系统包括储水罐和反冲洗水泵，所述储水罐的进水口与所述陶瓷膜过滤器的清水出水口连接，所述储水罐的出水口通过所述反冲洗水泵与所述陶瓷膜过滤器上的反冲洗进水口连接。
6.如权利要求5所述的一种臭氧催化氧化自清洁陶瓷膜水处理装置，其特征在于，所述反冲洗进水口位于所述陶瓷膜过滤器的中部或下部。
7.如权利要求1或5所述的一种臭氧催化氧化自清洁陶瓷膜水处理装置，其特征在于，还包括回流循环系统，所述回流循环系统包括粗过滤器和缓冲池，所述粗过滤器的入口与二沉池的出水口连接，所述粗过滤器的出口与所述缓冲池的入口连接，所述缓冲池的出口与所述气液混合输送装置的进水口连接，在所述陶瓷膜过滤器的侧壁上设有回流口，所述回流口通过循环管路与所述粗过滤器的入口或所述缓冲池的入口连通，并且在循环管路上设有调压阀。
8.如权利要求7所述的一种臭氧催化氧化自清洁陶瓷膜水处理装置，其特征在于，所述回流口的高度低于所述出水口的高度。
9.如权利要求7所述的一种臭氧催化氧化自清洁陶瓷膜水处理装置，其特征在于，所述反冲洗进水口的高度低于所述回流口的高度。
10.如权利要求7所述的一种臭氧催化氧化自清洁陶瓷膜水处理装置，其特征在于，所述循环管路上设有浓水排放口。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN104803512A (zh) * | 2015-04-21 | 2015-07-29 | 大连理工大学 | 一种臭氧催化氧化自清洁陶瓷膜水处理方法与装置 |
| CN114229987A (zh) * | 2021-12-20 | 2022-03-25 | 北京化工大学 | 一种平板陶瓷膜催化氧化装置及处理生物难降解废水的工艺 |
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- 2015-04-21 CN CN201520248592.9U patent/CN204714624U/zh not_active Expired - Fee Related
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