CN206799301U - 一种超重力污水处理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种超重力污水处理装置，首先利用过滤器和膜组件对电脱盐污水进行前处理，之后将碱液罐中的碱液和经过滤器、膜组件处理后的污水进行混合经过超重力机的流体通道进入超重力机，通过独特的超重力机结构，以及中空转轴和套筒之间成形的与填料区连通的具有螺旋通道的旋转通道，实现了流体经中空转轴后再经旋转通道实现流体的自旋进入，并在进入填料区的一刻在旋转作用力、剪切力和流体的自旋作用力下，实现了流体中污水和碱液的充分混合，提高了液液接触的充分度，从而实现了碱液对污水中油类物质和COD的脱除。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种超重力污水处理装置，属于污水处理技术领域。
背景技术
污水是现代工业中常见的工业废物之一，污水根据其来源的不同，会含有不同的有害物质，诸如重金属、有机物、微生物等。从这些有害物质的存在形态来看，一部分是水溶性的，另外一部分则是以油状形式存在的。总的来讲，不论是含有上述哪种有害物质的污水，又或者是有害物质以何种形式存在的污水，都需要对其进行适当的物理或化学处理，以使其在进行排放时可以满足国家对于这类污水的排放要求。
目前，常见的污水处理方法有物理法、物理化学法、化学法和生物法。其中，物理法是一种物理或者机械的分离方法，具体包括沉淀法、过滤法、离心分离法。
物理化学法是一种物理化学的分离方法，包括气提、吸附、萃取、离子交换、反渗透、电解电渗析等。
化学法是通过向污水中加入化学物质从而实现有害物质通过化学反应转化为无害物质的过程，包括中和、氧化、还原、化学沉淀等。
生物法是利用微生物对污水中的有机物进行微生物氧化、分解的代谢反应过程，包括活性污泥、生物滤池、厌氧反应等。
利用上述方法对污水进行处理时，最为困难的是，对于含有油的废水处理难度较大。客观来讲，油在水中的状态主要分为游离态、乳 化态和溶解态，而其中游离态和乳化态占很大比重，尤以乳化态比重最大，那么如何实现废水中乳化态油的脱除，是含油污水处理的关键症结所在。目前，对于这类型污水的处理，大多采用化学方法，而且一定需要多种化学方法和生物法的组合处理才可以达到一定的处理效果。即便如此，处理效果也亟待提高。
所以，提供合适的污水处理装置实现对含油污水的有效处理，是目前亟待解决的问题。
实用新型内容
本实用新型提供了一种超重力污水处理装置，旨在使用超重力实现对含油污水的脱油以及脱COD的处理。
为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种超重力污水处理装置，其特征在于，设置有用于储存电脱盐污水或气提水污水的储存罐，与储存罐的污水出口连接设置有过滤器；
与过滤器的污水出口连接设置有膜组件，所述膜组件由多级管式膜组件组成，多级管式膜组件具有浓水出口和净化水出口；
还设置有用于储存破乳剂的碱液罐，以及超重力机；
所述超重力机具有外壳，在外壳的中轴线上贯通外壳设置有动力驱动的中空转轴，在转轴内具有流体通道，所述转轴上设置有可密封的流体进口；所述流体进口同时与浓水出口、碱液罐的碱液出口连接；
在转轴外部，与所述转轴同轴套设连接有套筒，从而在所述转轴与所述套筒内壁之间成形通道，所述转轴朝向所述套筒延伸设置有多个旋转通道，在旋转通道内设置有凸起或者凹入的螺旋通道；所述旋转通道贯通所述套筒设置；
与所述转轴、套筒同轴套设连接有填料筒，在所述填料筒内成形填料区；所述旋转通道与填料区连通；
在外壳上设置有流体出口，所述流体出口和填料区连通；
所述流体出口还和分离器相连接。
所述过滤器包括一级过滤器和二级过滤器，所述一级过滤器的过滤孔径小于50um，二级过滤器的过滤孔径小于5um。
多个所述旋转通道的入口直径之和等于或者小于中空转轴的内径。
所述填料区设置有多层填料，所述转轴与电机连接。
碱液罐的碱液出口和超重力机的流体进口通过动力泵连接，浓水出口和超重力机的流体进口通过动力泵连接。
所述旋转通道均垂直于所述转轴设置。
所述膜组件为PC6040卷式膜。
本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
1、本实用新型所述的超重力污水处理装置，在污水处理领域首次引入了超重力机，首先利用过滤器和膜组件对电脱盐污水等高浓度污水进行前处理，之后将碱液罐中的破乳剂和经过滤器、膜组件处理后的污水中的浓水进行混合经过超重力机的流体通道进入超重力机，通过独特的超重力机结构，以及中空转轴和套筒之间成形的与填料区连通的具有螺旋通道的旋转通道，实现了流体经中空转轴后再经旋转通道实现流体的自旋进入，并在进入填料区的一刻在旋转作用力、剪切力和流体的自旋作用力下，周向速度增加，所产生的离心力将流体 推向外缘，在这个过程中流体被填料区内的填料切割、破碎、分散，从而形成微米至纳米级的液膜、液滴和液丝，产生巨大、快速更新的相界面，在众多弯曲孔道的填料中产生流动接触，实现了流体中污水和破乳剂的充分混合，提高了液液接触的充分度，使得破乳剂和浓水中的油包水分子充分接触，浓水中的油包水分子被充分破乳，提高了油水分离的能力，从而实现了破乳剂对污水中油类物质和COD的脱除，成功得实现了破乳和脱油。
2、本实用新型所述的超重力污水处理装置，进一步还设置了多个所述旋转通道的入口直径之和等于或者小于中空转轴的内径，从而保证旋转通道的内径在适宜的区间内，保证流体的自旋速度和自旋状态，从而进一步提高填料区内流体中两种混合液体的充分接触。
附图说明
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
图1是本实用新型所述超重力污水处理装置的结构示意图；
图中附图标记表示为：1-储存罐，2-碱液罐，3-超重力机，4-一级过滤器，5-二级过滤器，6-膜组件，7-浓水出口，8-净化水出口，9-外壳，10-转轴，11-流体通道，12-流体进口，13-流体出口，14-套筒，15-旋转通道，16-填料筒，17-填料区。
具体实施方式
实施例1
本实用新型所述的超重力污水处理装置，其包括用于储存电脱盐污水或气提水污水的储存罐1，用于储存破乳剂的碱液罐2，以及超 重力机3；其中选择适合的碱液的目的是为了和电脱盐污水进行接触交换从而去除需要去除的杂质。
与储存罐1的污水出口连接设置有过滤器；与过滤器的污水出口连接设置有膜组件6，其中对于膜组件6的选择，优选设置为由多级管式膜组件6组成，多级管式膜组件6具有浓水出口7和净化水出口8；其中，净化水出口8可以直接排出至污水净化处理厂进行进一步后续处理。
所述超重力机3具有外壳9，在外壳9上设置有流体出口，在外壳9的中轴线上贯通外壳9设置有动力驱动的中空转轴10，对于动力的选择，在本实施例中选择通过中空转轴10和电机连接来实现在电机启动后对中空转轴10的驱动旋转。此外，在转轴10内具有流体通道11，所述转轴10上设置有可密封的流体进口12；所述流体进口12同时与浓水出口7、碱液罐2的碱液出口连接；在转轴10外部，与所述转轴10同轴套设连接有套筒14，从而在所述转轴10与所述套筒14内壁之间成形通道，所述转轴10朝向所述套筒14延伸设置有多个旋转通道15，在旋转通道15内设置有凸起或者凹入的螺旋通道；所述旋转通道15贯通所述套筒14设置；
与所述转轴10、套筒14同轴套设连接有填料筒16，在所述填料筒16内成形填料区17；所述旋转通道15及流体出口均和填料区17连通。其中，对于填料区17的设置，需要根据实际工程进行选择，填料可以整体填充，也可以多层铺设，从而将填料区17设置为多层填料区17，目的是为了能够保证在超重力机3工作时，利用旋转实现在填料区17的多层填料作用下对两种液体的充分旋转切割。
在外壳9上设置有流体出口13，所述流体出口13和填料区17连通；所述流体出口13还和分离器相连接。
作为优选的实施方式，在上述实施例设置的基础上，优选设置所述过滤器由一级过滤器4和二级过滤器5组成，所述一级过滤器4的过滤孔径小于50um，二级过滤器5的过滤孔径小于5um。
作为优选的实施方式，优选多个旋转通道15的入口直径之和等于或者小于中空转轴10的内径。当然，在实际的工程实施中，需要根据处理物、处理效果要求的不同，设置不同的入口直径和中空转轴10的尺寸关系。并且，优选多个旋转通道15均垂直于所述转轴10设置，从而更加利于流体的流动。
更优选，在上述实施例的基础上，碱液罐2的碱液出口和超重力机3的流体进口12通过动力泵连接，更顺畅得实现碱液经流体进口12进入超重力机3内。同样的目的，也要选择设置浓水出口7和超重力机3的流体进口12通过动力泵连接。
本实用新型所述的超重力污水处理装置，在工作时电脱盐污水或气提水污水等高浓度污水首先经过一级过滤器4、二级过滤器5过滤后，再经过多级膜组件6进行进一步净化膜处理，经浓水出口7将浓水排出，排出后的浓水经过动力泵进入超重力机3的流体进口12；与此同时，碱液罐2内的碱液也经动力泵进入超重力机3的流体进口12。浓水和碱液经流体进口12进入后，进入中空转轴10的流体通道11内，并流动至旋转通道15的入口，再次经旋转通道15入口进入旋转通道15内，在旋转通道15内部的凸起或者凹入的螺旋通道的引流作用下，形成流体的旋转流动，并在此作用下进入与通道连通的填料区17内，并在进入填料区17的一刻形成流体的自旋作用力和自旋流向。破乳剂和浓水在进入填料区17的一刻在旋转作用力、剪切力和流体的自旋作用力下，周向速度增加，所产生的离心力将流体推向外缘，在这个过程中流体被填料区17内的填料切割、破碎、分散，从而形成微米至纳米级的液膜、液滴和液丝，产生巨大、快速更新的相界面， 在众多弯曲孔道的填料中产生流动接触，使得浓水与碱液发生传质过程和化学反应，实现了流体中污水和破乳剂的充分混合，提高了液液接触的充分度，使得破乳剂和浓水中的油包水分子充分接触，浓水中的油包水分子被充分破乳，提高了油水分离的能力，从而实现了破乳剂对污水中油类物质和COD的脱除，成功得实现了破乳和脱油。之后，流体经流体出口13离开超重力机3。
实施例2
本实用新型所述的超重力污水处理工艺，处理步骤如下：
(1)对电脱盐污水在40℃下进行过滤除杂处理，滤除粒径大于50um的机杂颗粒；
(2)对经除杂后的污水进行冷却处理，至其温度为40℃；
(3)对经冷却后的污水升压至0.3MPa，设置温度为40℃，进入膜组件，所述膜组件的膜材质为高亲水超疏油性膜，水透过膜，油在进水侧浓缩富集，油水获得了分离；
(4)经膜分离后的浓缩油和杂质的浓水和破乳剂在旋转状态下，进入超重力机流体进口，并经过旋转通道后自旋进入填料区，在填料区内，浓水和破乳剂在离心力的作用下进行液液混合，实现油水分离。
实施例3
本实用新型所述的超重力污水处理工艺，处理步骤如下：
(1)对气提水污水在50℃下进行过滤除杂处理，滤除粒径大于50um的机杂颗粒；
(2)对经除杂后的污水进行冷却处理，至其温度为50℃；
(3)对经冷却后的污水升压至1.0MPa，设置温度为50℃，进入膜组件，所述膜组件的膜材质为高亲水超疏油性膜，水透过膜，油在进水侧浓缩富集，油水获得了分离；
(4)经膜分离后的浓缩油和杂质的浓水和破乳剂在旋转状态下，进入超重力机流体进口，并经过旋转通道后自旋进入填料区，在填料区内，浓水和破乳剂在离心力的作用下进行液液混合，实现油水分离。
实施例4
本实用新型所述的超重力污水处理工艺，处理步骤如下：
(1)对电脱盐污水在60℃下进行过滤除杂处理，滤除粒径大于50um的机杂颗粒；
(2)对经除杂后的污水进行冷却处理，至其温度为60℃；
(3)对经冷却后的污水升压至3.0MPa，设置温度为60℃，进入膜组件，所述膜组件的膜材质为高亲水超疏油性膜，水透过膜，油在进水侧浓缩富集，油水获得了分离；
(4)经膜分离后的浓缩油和杂质的浓水和破乳剂在旋转状态下，进入超重力机流体进口，并经过旋转通道后自旋进入填料区，在填料区内，浓水和破乳剂在离心力的作用下进行液液混合，实现油水分离。
实施例5
本实用新型所述的超重力污水处理工艺，处理步骤如下：
(1)对电脱盐污水在60℃下进行二级过滤除杂处理，滤除粒径大于50um的机杂颗粒；
(2)对经除杂后的污水进行冷却处理，至其温度为50℃；
(3)对经冷却后的污水升压至3.0MPa，设置温度为60℃，进入膜组件，所述膜组件的膜材质为高亲水超疏油性膜，水透过膜，油在进水侧浓缩富集，油水获得了分离；该步骤中的膜处理由一级膜分离处理和二级膜分离处理组成，所述一级膜分离处理用于分离大于50um的物质，二级膜分离处理用于分离大于5um的物质。
(4)经膜分离后的浓缩油和杂质的浓水和破乳剂在旋转状态下，进入超重力机流体进口，并经过旋转通道后自旋进入填料区，在填料区内，浓水和破乳剂在离心力的作用下进行液液混合，实现油水分离。
在本实用新型所述的超重力污水处理装置和处理工艺中，还设置有膜分离清洗装置对膜组件进行清洗和反清洗。
对比例1
本实用新型所述的超重力污水处理工艺，处理步骤如下：
(1)对电脱盐污水在常温下进行过滤除杂处理，滤除粒径大于50um的机杂颗粒；
(2)对经除杂后的污水进行冷却处理，至其温度为60℃；
(3)对经冷却后的污水升压至3.0MPa，设置温度为60℃，进入膜组件，所述膜组件的膜材质为高亲水超疏油性膜，水透过膜，油在进水侧浓缩富集，油水获得了分离；
(4)经膜分离后的浓缩油和杂质的浓水和破乳剂在旋转状态下，进入超重力机流体进口，并经过旋转通道后自旋进入填料区，在填料区内，浓水和破乳剂在离心力的作用下进行液液混合，实现油水分离。
对比例2
本实用新型所述的超重力污水处理工艺，处理步骤如下：
(1)对电脱盐污水在60℃下进行过滤除杂处理，滤除粒径大于50um的机杂颗粒；
(2)对经除杂后的污水进行冷却处理，至其温度为60℃；
(3)将经冷却后的污水进入膜组件，所述膜组件的膜材质为高亲水超疏油性膜，水透过膜，油在进水侧浓缩富集，油水获得了分离；
(4)经膜分离后的浓缩油和杂质的浓水和破乳剂在旋转状态下，进入超重力机流体进口，并经过旋转通道后自旋进入填料区，在填料区内，浓水和破乳剂在离心力的作用下进行液液混合，实现油水分离。
在实施例和对比例中使用的膜是PC6040卷式膜；破乳剂为碱液。
测试例
本实用新型采用电脱盐污水和气提水污水进行测试，测试时，采用的电脱盐污水内含油类物质占比为500mg/nm3，COD为5000-30000mg/nm3。采用的气提水污水内油类物质占比为200mg/nm3，COD为5000mg/nm3。
经污水处理后，测试显示，结果如下：
虽然本实用新型已经通过上述具体实施例对其进行了详细阐述，但是，本专业普通技术人员应该明白，在此基础上所做出的未超出权利要求保护范围的任何形式和细节的变化，均属于本实用新型所要保护的范围。
Claims (7)
1.一种超重力污水处理装置，其特征在于，设置有用于储存电脱盐污水或气提水污水的储存罐，与储存罐的污水出口连接设置有过滤器；
与过滤器的污水出口连接设置有膜组件，所述膜组件由多级管式膜组件组成，多级管式膜组件具有浓水出口和净化水出口；
还设置有用于储存破乳剂的碱液罐，以及超重力机；
所述超重力机具有外壳，在外壳的中轴线上贯通外壳设置有动力驱动的中空转轴，在转轴内具有流体通道，所述转轴上设置有可密封的流体进口；所述流体进口同时与浓水出口、碱液罐的碱液出口连接；
在转轴外部，与所述转轴同轴套设连接有套筒，从而在所述转轴与所述套筒内壁之间成形通道，所述转轴朝向所述套筒延伸设置有多个旋转通道，在旋转通道内设置有凸起或者凹入的螺旋通道；所述旋转通道贯通所述套筒设置；
与所述转轴、套筒同轴套设连接有填料筒，在所述填料筒内成形填料区；所述旋转通道与填料区连通；
在外壳上设置有流体出口，所述流体出口和填料区连通；
所述流体出口还和分离器相连接。
2.根据权利要求1所述的超重力污水处理装置，其特征在于，所述过滤器包括一级过滤器和二级过滤器，所述一级过滤器的过滤孔径小于50um，二级过滤器的过滤孔径小于5um。
3.根据权利要求1或2所述的超重力污水处理装置，其特征在于，多个所述旋转通道的入口直径之和等于或者小于中空转轴的内径。
4.根据权利要求3所述的超重力污水处理装置，其特征在于，所述填料区设置有多层填料，所述转轴与电机连接。
5.根据权利要求1或2或4所述的超重力污水处理装置，其特征在于，碱液罐的碱液出口和超重力机的流体进口通过动力泵连接，浓水出口和超重力机的流体进口通过动力泵连接。
6.根据权利要求5所述的超重力污水处理装置，其特征在于，所述旋转通道均垂直于所述转轴设置。
7.根据权利要求1或2或4或6所述的超重力污水处理装置，其特征在于，所述膜组件为PC6040卷式膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720191066.2U CN206799301U (zh) | 2017-03-01 | 2017-03-01 | 一种超重力污水处理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN201720191066.2U CN206799301U (zh) | 2017-03-01 | 2017-03-01 | 一种超重力污水处理装置 |
Publications (1)
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|---|---|
| CN206799301U true CN206799301U (zh) | 2017-12-26 |
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ID=60729036
Family Applications (1)
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| CN201720191066.2U Active CN206799301U (zh) | 2017-03-01 | 2017-03-01 | 一种超重力污水处理装置 |
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| CN (1) | CN206799301U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106830426A (zh) * | 2017-03-01 | 2017-06-13 | 北京沃尔福环保科技有限公司 | 一种超重力污水处理装置及工艺 |
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2017
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN106830426A (zh) * | 2017-03-01 | 2017-06-13 | 北京沃尔福环保科技有限公司 | 一种超重力污水处理装置及工艺 |
| CN106830426B (zh) * | 2017-03-01 | 2023-08-29 | 北京沃尔福环保科技有限公司 | 一种超重力污水处理装置及工艺 |
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