CN214990446U

CN214990446U - 一种具有臭氧催化功能的陶瓷平板膜超滤装置

Info

Publication number: CN214990446U
Application number: CN202121408990.4U
Authority: CN
Inventors: 李鹏; 宋亮; 黄雅达; 谷得光; 文建红
Original assignee: Koovine Environmental Protection Technology Co ltd
Current assignee: Koovine Environmental Protection Technology Co ltd
Priority date: 2021-06-24
Filing date: 2021-06-24
Publication date: 2021-12-03
Anticipated expiration: 2031-06-24

Abstract

本实用新型涉及一种具有臭氧催化功能的陶瓷平板膜超滤装置，包括：原水槽，超滤系统，清水池，废水池，臭氧破坏器，控制阀；所述原水槽的上端设有连接管道；所述超滤系统通过所述连接管道与原水槽连接；所述超滤系统的上端设有输出管道；所述清水池通过输出管道与超滤系统连接；所述超滤系统的下端设有排放管道；所述废水池通过排放管道与超滤系统连接；所述臭氧破坏器上设有排气管道；所述臭氧破坏器通过排气管道与超滤系统连接；所述控制阀设置在连接管道、输出管道、排放管道上。本实用新型通过超滤孔径的陶瓷平板膜以及将臭氧催化和陶瓷膜结合，使具有臭氧催化功能的超滤陶瓷平板膜去除污污染物，节省空间提高处理效果，减缓膜污染。

Description

一种具有臭氧催化功能的陶瓷平板膜超滤装置

技术领域

本实用新型涉及臭氧催化领域，尤其涉及一种具有臭氧催化功能的陶瓷平板膜超滤装置。

背景技术

臭氧催化氧化技术是一种高效的污水深度处理技术，近年来是工业污水领域的研究热点。臭氧催化氧化就是在臭氧存在下加入催化剂，加速臭氧产生羟基自由基以及改善臭氧直接氧化污染物的能力。目前污水治理中常用的氧化技术还有电化学氧化、湿式催化氧化、光催化氧化、超声氧化、超临界水氧化等。电化学氧化法的原理是使污染物在电极上发生直接电化学反应或间接电化学反应而得到转化，从而达到削减和去除污染物的目的。电化学法即可以单独使用也可以与其它方法结合使用。它作为一种前处理方法，可以提高废水的可生物降解性，但是缺点也很明显，例如只能针对特定的废水，规模小且处理效率低，能耗较大等。

湿式催化氧化技术就是在高温高压下，将废水通过催化反应器中，在催化剂作用下，可以将废水中的有机物以及氮、硫等毒性物质的双键断裂，由有毒有害的大分子物质转化为无污染的小分子物质，使COD大幅度降低，增加了废水的可生化性。其反应时间一般为10min-2h。但是在使用过程中，废水中不能含有大量使催化剂失活的物质以及容易使管道堵塞的物质，若有，则需要在反应前做相应的处理。

光催化技术是在紫外或可见光照射下，利用催化剂的光催化性能使在催化剂表面的污染物发生氧化反应，最终转化为水、二氧化碳以及其它无污染的小分子物质。目前最常用的光催化材料是二氧化钛，近年来，黑磷，石墨烯，氮化碳等半导体材料也成为了研究热点。该技术可以广泛的应用于印染废水、焦化废水、垃圾渗滤液以及净化饮用水的处理中。利用光催化氧化技术处理饮用水可以避免传统消毒剂产生的消毒副产物，并且具有较强的杀菌能力。光催化法的缺点是在处理甲苯的过程中需要提供一定的光能以及光催化需要消耗的时间过长，此外目前使用的光催化剂性能不稳定，较易失活。

利用超声波来降解水中的化学污染物，尤其是难降解的污染物，是近年来快速发展的一种污水处理方法。超声氧化是使液体中的气泡在超声作用下在非常短的时间内崩溃，在空化泡崩溃的瞬间，会在其周围极小空间范围内产生出高温和高压，这可以使泡内气体和液体交界面的介质加热分解为强氧化性的物质，从而使有机物在水相中氧化分解。单独超声氧化技术能够去除水中的某些有机污染物，但其单独处理成本高，且对亲水性、难挥发的有机物处理效果较差，对TOC的去除不彻底，因此，常与其他氧化技术联用，以降低处理成本、改善处理效果。而且，超声辐射与其它催化技术联用，超声引起的剧烈湍动可强化污染物与固态催化剂之间的固液传质，持续清洗催化剂表面，保持催化剂活性。

超临界水氧化法是利用超临界水的良好特性来加速反应进程的。这项技术是80年代中期由美国学者Model提出的一种能够彻底破坏有机物结构的新型氧化技术。其原理是在超临界水的状态下将废水中所含的有机物用氧化剂迅速分解成水、二氧化碳等简单无害的小分子化合物。在超临界水氧化过程中，由于超临界水对有机物的氧气都是极好的溶剂，因此有机物的氧化可以在富氧的均一相中进行，反应不会因相间转移而受限制。同时高的反应温度，也使反应速度加快。超临界水氧化法是一种新兴且很有发展前景的废水处理技术。经过20多年的发展，该方法已经有了很大进展，但仍存在一些问题，例如：设备及工艺要求高，一次性投资大；设备的防腐和盐沉积问题并未完全解决；反应机理上还需进一步探讨。这些问题都阻碍了超临界水氧化技术的发展。现有的催化氧化技术中，均存在处理效率低，能耗高等一系列问题。因此，需要一种处理效果好，减缓膜污染的具有臭氧催化功能的陶瓷平板膜超滤装置。

实用新型内容

本实用新型要解决的问题在于提供一种处理效果好，减缓膜污染的具有臭氧催化功能的陶瓷平板膜超滤装置。

为了保证在使用过程中，能够保证处理效果好，减缓膜污染，本实用新型涉及了一种具有臭氧催化功能的陶瓷平板膜超滤装置，包括：

原水槽，超滤系统，清水池，废水池，臭氧破坏器，控制阀；

所述原水槽的上端设有连接管道；所述超滤系统通过所述连接管道与原水槽连接；所述超滤系统的上端设有输出管道；所述清水池通过输出管道与超滤系统连接；所述超滤系统的下端设有排放管道；所述废水池通过排放管道与超滤系统连接；所述臭氧破坏器上设有排气管道；所述臭氧破坏器通过排气管道与超滤系统连接；所述控制阀设置在连接管道、输出管道、排放管道上。

本实用新型的有益效果是，通过超滤孔径的陶瓷平板膜以及将臭氧催化和陶瓷膜结合，使具有臭氧催化功能的超滤陶瓷平板膜来去除污水中的污染物，从而节省空间以及提高处理效果，臭氧催化氧化作用可以氧化陶瓷膜上附着的沉积物甚至矿化膜污染物，从而在一定程度上减缓膜污染。

进一步的，所述连接管道上设有提升泵，过滤网；所述提升泵设置在所述过滤网的前端。过滤网用来过滤大部分悬浮物以及大分子物质。

进一步的，所述过滤网的下端设有混合管道；所述混合管道的末端设有前处理药洗桶、药洗泵。前处理药洗桶负责存储加药产水消毒以及超滤系统消毒过程中所添加的药剂溶液，药洗泵为加药系统提供药剂溶液。

进一步的，所述输出管道上设有抽吸泵，外接管道；所述外接管道的末端设有前处理反洗药桶、反洗加药泵。前处理反洗药桶负责产水反洗超滤系统所添加的药剂溶液，反洗加药泵为反洗消毒过程提供所添加的溶液。

进一步的，所述超滤系统的下端设有供气管道；所述供气管道的末端设有臭氧发生器。臭氧发生器负责曝气装置的供气。

进一步的，所述超滤系统内设有陶瓷平板膜超滤组件；所述陶瓷平板膜超滤组件在所述超滤系统内呈左右对称布置；所述陶瓷平板膜超滤组件下端设有曝气装置。

进一步的，所述连接管道设有电磁流量计。电磁流量计用于监视装置进水水量情况。

进一步的，所述输出管道上设有压力变送器、电气流量计。压力变送器用于监视陶瓷平板膜超滤组件内部压力，电气流量计用于监测装置产水水量情况。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一种具有臭氧催化功能的陶瓷平板膜超滤装置的结构图。

图中数字所表示的相应的部件名称:

1、提升泵；2、前处理药洗桶；3、药洗泵；4、抽吸泵；5、第二提升泵；6、前处理反洗药桶；7、反洗加药泵；8、过滤网；9、原水槽；10、超滤系统；11、陶瓷平板膜超滤组件；12、清水池；13、废水池；14、臭氧发生器；15、曝气装置；16、臭氧破坏器；17、电磁流量计；18、压力变送器；19、电气流量计；20、第二压力变送器；21、连接管道；22、输出管道；23、排放管道；24、排气管道；25、混合管道；26、外接管道；27、供气管道；28、控制阀。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本实用新型的内容做进一步的详细说明：

如图1所示，为了保证在使用过程中，能够保证处理效果好，减缓膜污染，本实用新型涉及了一种具有臭氧催化功能的陶瓷平板膜超滤装置，包括：

原水槽9，超滤系统10，清水池12，废水池13，臭氧破坏器16，控制阀28；

所述原水槽9的上端设有连接管道21；所述超滤系统10通过所述连接管道21与原水槽9连接；所述超滤系统10的上端设有输出管道22；所述清水池12通过输出管道22与超滤系统10连接；所述超滤系统10的下端设有排放管道23；所述废水池13通过排放管道23与超滤系统10连接；所述臭氧破坏器16上设有排气管道24；所述臭氧破坏器16通过排气管道24与超滤系统10连接；所述控制阀28设置在连接管道21、输出管道22、排放管道23上。

进一步的，所述连接管道21上设有提升泵1，过滤网8；所述提升泵1设置在所述过滤网8的前端。过滤网8用来过滤大部分悬浮物以及大分子物质。

进一步的，所述过滤网8的下端设有混合管道25；所述混合管道25的末端设有前处理药洗桶2、药洗泵3。前处理药洗桶2负责存储加药产水消毒以及超滤系统消毒过程中所添加的药剂溶液，药洗泵3为加药系统提供药剂溶液。

进一步的，所述输出管道22上设有抽吸泵4，外接管道26；所述外接管道26的末端设有前处理反洗药桶6、反洗加药泵7。前处理反洗药桶6负责产水反洗超滤系统所添加的药剂溶液，反洗加药泵7为反洗消毒过程提供所添加的溶液。

进一步的，所述超滤系统10的下端设有供气管道27；所述供气管道27的末端设有臭氧发生器14。臭氧发生器14负责曝气装置15的供气。

进一步的，所述超滤系统10内设有陶瓷平板膜超滤组件11；所述陶瓷平板膜超滤组件11在所述超滤系统10内呈左右对称布置；所述陶瓷平板膜超滤组件11下端设有曝气装置15。

在实际操作中，废水由原水槽9经提升泵1经过滤网8过滤后至超滤系统10，在超滤系统10中，在抽吸泵4的作用下，臭氧催化及陶瓷平板膜超滤组件11内部产生负压，池中的水在压力的驱动下，进入陶瓷平板膜超滤组件11内部成为产水，大部分悬浮物以及大分子物质被阻挡在陶瓷平板膜超滤组件11的外侧，产水再通过抽吸泵4进入清水池12，清水池12中的产水经消毒后，一部分外排，一部分经第二提升泵5提升消毒后充当超滤系统10的反洗水。废水池13储存超滤系统10产生的废水。

进一步的，所述连接管道21设有电磁流量计17。电磁流量计17用于监视装置进水水量情况。

进一步的，所述输出管道22上设有压力变送器18、电气流量计19。压力变送器18用于监视陶瓷平板膜超滤组件11内部压力，电气流量计用于监测装置产水水量情况。

在实际操作中，通过将臭氧催化剂负载在陶瓷平板膜超滤组件11的膜表面后，能够促进臭氧分解产生以羟基自由基为主的活性氧物种，进而无选择性地氧化降解污水中的有机物污染物。与有机膜相比，陶瓷平板膜可以用不同方式进行清洗，如反洗、气洗、在线药清洗等，此外还能够引进辅助工艺如超声波等，不仅运行便捷，而且在性能恢复方面具有很大的提升空间。本装置与常规超滤法相比，不仅具有固液分离的作用，还能够在通入臭氧时可以氧化陶瓷膜上附着的沉积物甚至矿化膜污染物，从而在一定程度上减缓膜污染。

在实际操作中，本装置使用浸渍法在陶瓷平板膜上负载臭氧催化剂，不仅能够去除大分子物质，还能够臭氧催化小分子物质，此外还具有产水通量大、占地面积小、机械强度高、化学稳定性好等特点，改良后的装置稳定运行时间长，此外膜组件的寿命也得到大幅提高。采用陶瓷平板膜超滤组件11底部臭氧曝气，臭氧从装置底部上升的过程中不仅能给催化剂提供反应条件，膜组件外侧的沉积物也能得到一定程度的清理，这不仅提高了污水处理效果，还能够降低清洗频率。

如图1中，控制阀包括手动阀，截止阀，电动阀，各个控制阀具体选择如下：V1:手动阀；V2：截止阀；V3：手动阀；V4：电动阀；V5：截止阀；V6：手动阀；V7：手动阀；V8：截止阀；V9：电动阀；V10：手动阀；V11：截止阀；V12：手动阀；V13：截止阀；V14：手动阀；V15：手动阀；V16：截止阀。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种具有臭氧催化功能的陶瓷平板膜超滤装置，其特征在于，包括:原水槽，超滤系统，清水池，废水池，臭氧破坏器，控制阀；

2.根据权利要求1所述的具有臭氧催化功能的陶瓷平板膜超滤装置，其特征在于：所述连接管道上设有提升泵，过滤网；所述提升泵设置在所述过滤网的前端。

3.根据权利要求2所述的具有臭氧催化功能的陶瓷平板膜超滤装置，其特征在于：所述过滤网的下端设有混合管道；所述混合管道的末端设有前处理药洗桶、药洗泵。

4.根据权利要求1所述的具有臭氧催化功能的陶瓷平板膜超滤装置，其特征在于：所述输出管道上设有抽吸泵，外接管道；所述外接管道的末端设有前处理反洗药桶、反洗加药泵。

5.根据权利要求3所述的具有臭氧催化功能的陶瓷平板膜超滤装置，其特征在于：所述超滤系统的下端设有供气管道；所述供气管道的末端设有臭氧发生器。

6.根据权利要求1所述的具有臭氧催化功能的陶瓷平板膜超滤装置，其特征在于：所述超滤系统内设有陶瓷平板膜超滤组件；所述陶瓷平板膜超滤组件在超滤系统内呈左右对称布置；所述陶瓷平板膜超滤组件下端设有曝气装置。

7.根据权利要求1所述的具有臭氧催化功能的陶瓷平板膜超滤装置，其特征在于：所述连接管道设有电磁流量计。

8.根据权利要求1所述的具有臭氧催化功能的陶瓷平板膜超滤装置，其特征在于：所述输出管道上设有压力变送器、电气流量计。