CN218100713U - 一种沸石-pes膜组装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种沸石‑PES膜组装置，涉及废水处理技术领域，包括硫磺改性沸石陶瓷膜组件、CuFC改性PES中空纤维超滤膜组件、入水管以及出水管，所述硫磺改性沸石陶瓷膜组件包括第一钢铅膜壳，所述第一钢铅膜壳内设置有硫磺改性沸石陶瓷膜；所述CuFC改性PES中空纤维超滤膜组件包括第二钢铅膜壳，所述第二钢铅膜壳内设置有CuFC改性PES中空纤维超滤膜；所述入水管与所述第一钢铅膜壳连接，所述第一钢铅膜壳与所述第二钢铅膜壳连接。本实用新型的有益之处是，结构简单，安全性好，有助于降低运行成本，通过硫磺改性沸石陶瓷膜组件以及CuFC改性PES中空纤维超滤膜组件对废水进行处理，能对中低水平放射性废液中有害物质和放射性金属元素进行有效地吸附处理。
Description
技术领域
本实用新型涉及废水处理技术领域，尤其是一种沸石-PES膜组装置。
背景技术
随着社会的发展，农业、科研、医疗、教学等领域在和核技术应用过程中产生中低水平放射性废液和泥浆。此外核设施以及部分矿业和工厂都会产生大量的中低水平放射性废液，其中会包含铀、钍、铯、锶等放射性同位素。
放射性废物进入环境后造成大气、水和土壤污染并可能通过多种途径进入人体，对人体的危害极大，并且这是一个不可逆的伤害。
而放射性废液不同于我们以往的生活或者工业废液处理，以往的化学或则物理、生物处理工艺都不能改变其放射性同位素的半衰期，现在国际通常做法就是减容后封存。
现有技术发展较晚，各个国家都在探索一条更为安全的处理方法以减少对人类环境的破坏，并且现有技术初期投资成本和运营成本都很高。因此，研制出一种结构简单、运行成本低的放射性废物处理设备显得相当迫切。
实用新型内容
本实用新型克服了现有技术中的缺点，提供一种沸石-PES膜组装置，结构简单，安全性好，有助于降低运行成本，通过硫磺改性沸石陶瓷膜组件以及CuFC改性PES中空纤维超滤膜组件对废水进行处理，能对中低水平放射性废液中有害物质和放射性金属元素进行有效地吸附处理和过滤作用。
为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种沸石-PES膜组装置，包括硫磺改性沸石陶瓷膜组件、CuFC改性PES中空纤维超滤膜组件、入水管以及出水管，所述硫磺改性沸石陶瓷膜组件包括第一钢铅膜壳，所述第一钢铅膜壳内设置有硫磺改性沸石陶瓷膜；所述CuFC改性PES中空纤维超滤膜组件包括第二钢铅膜壳，所述第二钢铅膜壳内设置有CuFC改性PES中空纤维超滤膜；所述入水管与所述第一钢铅膜壳连接，所述第一钢铅膜壳与所述第二钢铅膜壳连接，所述第二钢铅膜壳与出水管连接。
更进一步地，所述第一钢铅膜壳内设置有第一树脂端板以及第二树脂端板，所述第一树脂端板位于所述硫磺改性沸石陶瓷膜靠近所述入水管的一侧，所述第二树脂端板位于所述硫磺改性沸石陶瓷膜的另一侧。
更进一步地，所述第一树脂端板旁设置有第一推送器，所述第一钢铅膜壳的端部可拆卸设置有第一膜壳端盖。
更进一步地，所述第二钢铅膜壳的端部可拆卸设置有第二膜壳端盖，所述CuFC改性PES中空纤维超滤膜旁设置有第三树脂端板，所述第三树脂端板旁设置有第二推送器。
更进一步地，包括加长段，所述加长段的一端通过法兰与所述第一膜壳端盖连接，另一端通过法兰与所述第二膜壳端盖连接。
更进一步地，所述第一钢铅膜壳的顶部设置有第一再生液以及反洗液入水口，所述第一钢铅膜壳的底部设置有第一再生液以及反洗液出水口；所述第二钢铅膜壳的顶部设置有第二再生液以及反洗液入水口，所述第二钢铅膜壳的底部设置有第二再生液以及反洗液出水口。
更进一步地，所述入水管设置有入水口检测仪，所述出水管设置有出水口检测仪。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型结构简单，安全性好，有助于降低运行成本，通过硫磺改性沸石陶瓷膜组件以及CuFC改性PES中空纤维超滤膜组件对废水进行处理，能对中低水平放射性废液中有害物质和放射性金属元素进行有效地吸附处理和过滤作用，结构巧妙。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制，在附图中：
图1是沸石-PES膜组装置的总体图。
图中：1-1、入水管；1-3、第一推送器；1-4、第一再生液以及反洗液入水口；1-5、第一钢铅膜壳；1-6-1、第一树脂端板；1-6-2、第二树脂端板；1-7、硫磺改性沸石陶瓷膜；1-8、第一再生液以及反洗液出水口；1-9、第一膜壳端盖；2、加长段，2-1、法兰；3-1、第二膜壳端盖；3-2、第二再生液以及反洗液入水口；3-3、第二钢铅膜壳；3-4、第三树脂端板；3-5、CuFC改性PES中空纤维超滤膜；3-6、第二推送器；3-7、第二再生液以及反洗液出水口；3-8、出水管；4-1、入水口监测仪；4-2、出水口监测仪。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，一种沸石-PES膜组装置，包括硫磺改性沸石陶瓷膜组件、CuFC改性PES中空纤维超滤膜组件、入水管1-1以及出水管3-8；硫磺改性沸石陶瓷膜组件包括第一钢铅膜壳1-5，第一钢铅膜壳1-5内设置有硫磺改性沸石陶瓷膜1-7；CuFC改性PES中空纤维超滤膜组件包括第二钢铅膜壳3-3，第二钢铅膜壳3-3内设置有CuFC改性PES中空纤维超滤膜3-5；第一钢铅膜壳1-5以及第二钢铅膜壳3-3均是采用防辐射密闭管道型式，无泄漏，防辐射，对操作人员和环境非常友好。
硫磺改性沸石陶瓷膜1-7是采用如下方式制成：
(1)将沸石改性为Na型沸石；
(2)将Na型沸石与硫磺在在真空封闭容器中混合并加热至320℃；
(3)冷却后就会产生硫磺改性沸石结构。
(4)将硫磺改性沸石附着于陶瓷膜支撑件上，最终制成硫磺改性沸石陶瓷无机膜。
此外，硫磺改性沸石陶瓷膜1-7的膜体形式为螺旋式外压膜，螺旋式有助于增大与废水的接触面积。
CuFC改性PES中空纤维超滤膜3-5是采用如下方式制成：
(1)取Na型沸石颗粒加入PES铸膜液中；
(2)制成Na型沸石-PES中空纤维膜；
(3)将Na型沸石-PES纤维膜浸入在CuCl2溶液中；
(4)再将以上膜体浸没在K3[Fe(CN)6]溶液中。
(5)最后制成CuFC改性PES中空纤维超滤膜。
CuFC改性PES中空纤维超滤膜3-5是采用外压式过滤，并且是以折叠形式布置，方便后期更换。
入水管1-1与第一钢铅膜壳1-5连接，第一钢铅膜壳1-5与第二钢铅膜壳3-3连接，第二钢铅膜壳3-3与出水管3-8连接，废水从入水管1-1进入，依次在第一钢铅膜壳1-5以及第二钢铅膜壳3-3经过吸附处理和过滤后，最后从出水管3-8排出。
本方案由两种膜组件串联，既包含无机陶瓷膜又包含有机纤维膜，兼具两种优势同时分别再生反冲洗，互不干扰。
硫磺改性沸石陶瓷膜1-7对放射性物质锶和铯具有明显的选择吸附性，尤其在具有竞争阳离子溶液中对锶离子的吸附能力较其他膜材质更为优异。
CuFC改性PES中空纤维超滤膜3-5对放射性元素铯表现明显选择吸附性，膜材质中CuFC和Na型沸石对铯的吸附极其优异。
第一钢铅膜壳1-5内设置有第一树脂端板1-6-1以及第二树脂端板1-6-2，第一树脂端板1-6-1位于硫磺改性沸石陶瓷膜1-7靠近入水管1-1的一侧，第二树脂端板1-6-2位于硫磺改性沸石陶瓷膜1-7的另一侧；在第一树脂端板1-6-1旁设置有第一推送器1-3，第一推送器1-3是电磁弹簧伸缩装置，第一钢铅膜壳1-5的端部可拆卸设置有第一膜壳端盖1-9，当需要对硫磺改性沸石陶瓷膜1-7进行更换时，将第一膜壳端盖1-9打开，通过第一推送器1-3推送出去即可。
第二钢铅膜壳3-3的端部可拆卸设置有第二膜壳端盖3-1，CuFC改性PES中空纤维超滤膜3-5旁设置有第三树脂端板3-4，第三树脂端板3-4旁设置有第二推送器3-6，第二推送器3-6也是电磁弹簧伸缩装置，当需要对CuFC改性PES中空纤维超滤膜3-5进行更换时，将第二膜壳端盖3-1打开，通过第二推送器3-6将CuFC改性PES中空纤维超滤膜3-5推送出去即可，十分便利。
包括加长段2，加长段2的一端通过法兰2-1与第一膜壳端盖1-9连接，另一端通过法兰2-1与第二膜壳端盖3-1连接，通过此设置的目的在于，当需要对硫磺改性沸石陶瓷膜1-7进行更换时，只需要断开与加长段2的连接便可，不影响到CuFC改性PES中空纤维超滤膜组件；同理，当需要对CuFC改性PES中空纤维超滤膜3-5进行更换时，只需要断开与加长段2的连接便可，不影响到硫磺改性沸石陶瓷膜组件。
第一钢铅膜壳1-5的顶部设置有第一再生液以及反洗液入水口1-4，第一钢铅膜壳1-5的底部设置有第一再生液以及反洗液出水口1-8；第二钢铅膜壳3-3的顶部设置有第二再生液以及反洗液入水口3-2，第二钢铅膜壳3-3的底部设置有第二再生液以及反洗液出水口3-7，使用一定时间后，硫磺改性沸石陶瓷膜1-7以及CuFC改性PES中空纤维超滤膜3-5均需要定期再生反洗，当需要再生反洗时，再生液以及反洗液从对应的入水口流入，废水再从对应的出水口流出即可，相互间不影响。
更进一步地，入水管设置有入水口检测仪，出水管设置有出水口检测仪。
入水管1-1设置有入水口监测仪4-1，出水管3-8设置有出水口监测仪4-2，水口检测仪4-1以及出水口监测仪4-2均是水质检测仪，用于检测净化前后废水中重金属离子、放射性阳离子或其他物质的变化情况，并且根据检测数据，得知水中放射性物质含量递减程度，判断是否进行再生和反冲洗。
在本设计中，硫磺改性沸石陶瓷膜1-7以及CuFC改性PES中空纤维超滤膜3-5均可多次再生，再生后吸附性表现良好。此设备以常见的沸石、PES为基础膜材料，经过改性后，选择性吸附能力得到极大的提升。整体设备初期投资成本较低，并且后期运行维护成本低廉。硫磺改性沸石陶瓷膜1-7以及CuFC改性PES中空纤维超滤膜3-5可以多次再生冲洗，非一次性膜芯，有助于节约成本。
最后应说明的是：以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种沸石-PES膜组装置，其特征在于，包括硫磺改性沸石陶瓷膜组件、CuFC改性PES中空纤维超滤膜组件、入水管以及出水管，所述硫磺改性沸石陶瓷膜组件包括第一钢铅膜壳，所述第一钢铅膜壳内设置有硫磺改性沸石陶瓷膜；所述CuFC改性PES中空纤维超滤膜组件包括第二钢铅膜壳，所述第二钢铅膜壳内设置有CuFC改性PES中空纤维超滤膜；所述入水管与所述第一钢铅膜壳连接，所述第一钢铅膜壳与所述第二钢铅膜壳连接，所述第二钢铅膜壳与出水管连接。
2.根据权利要求1所述的一种沸石-PES膜组装置，其特征在于，所述第一钢铅膜壳内设置有第一树脂端板以及第二树脂端板，所述第一树脂端板位于所述硫磺改性沸石陶瓷膜靠近所述入水管的一侧，所述第二树脂端板位于所述硫磺改性沸石陶瓷膜的另一侧。
3.根据权利要求2所述的一种沸石-PES膜组装置，其特征在于，所述第一树脂端板旁设置有第一推送器，所述第一钢铅膜壳的端部可拆卸设置有第一膜壳端盖。
4.根据权利要求3所述的一种沸石-PES膜组装置，其特征在于，所述第二钢铅膜壳的端部可拆卸设置有第二膜壳端盖，所述CuFC改性PES中空纤维超滤膜旁设置有第三树脂端板，所述第三树脂端板旁设置有第二推送器。
5.根据权利要求4所述的一种沸石-PES膜组装置，其特征在于，包括加长段，所述加长段的一端通过法兰与所述第一膜壳端盖连接，另一端通过法兰与所述第二膜壳端盖连接。
6.根据权利要求1所述的一种沸石-PES膜组装置，其特征在于，所述第一钢铅膜壳的顶部设置有第一再生液以及反洗液入水口，所述第一钢铅膜壳的底部设置有第一再生液以及反洗液出水口；所述第二钢铅膜壳的顶部设置有第二再生液以及反洗液入水口，所述第二钢铅膜壳的底部设置有第二再生液以及反洗液出水口。
7.根据权利要求6所述的一种沸石-PES膜组装置，其特征在于，所述入水管设置有入水口检测仪，所述出水管设置有出水口检测仪。
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