專利名稱：膜氣浮分離方法及其配套裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種膜氣浮分離方法，同時(shí)還涉及與該法配套的裝置。
背景技術(shù)：
目前，高鹽分廢水的處理可以說是整個(gè)水處理行業(yè)所面臨的重大難題。采用中和、 膜蒸餾、蒸發(fā)濃縮、結(jié)晶等步驟結(jié)合的方法可以處理一部分高鹽分廢水，但對于有些高鹽分廢水目前的技術(shù)則根本處理不了。而對于高濁度、高懸浮物廢水，通常采用重力沉降、中和、 混凝沉降和過濾來處理，但大量微小顆粒很難通過沉降去除，且這些方法占用空間大、投資費(fèi)用高，其帶來的負(fù)累使很多企業(yè)難以承受。除此之外，含油廢水在目前的工業(yè)生產(chǎn)中也普遍存在，且處理難度極大。一般情況下，含油廢水可以循環(huán)使用、定期排放。但隨著產(chǎn)品產(chǎn)量的提高，含油廢水的排放量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了循環(huán)使用量；另一方面，在產(chǎn)品品種多樣化的要求之下，含油廢水的成份出現(xiàn)了很大的不確定性，循環(huán)使用已不現(xiàn)實(shí)。因此對于含油廢水，迫切需要一種根本性的解決方案。現(xiàn)階段，含油廢水的處理方法可以簡單的分為化學(xué)法和物理法，其中化學(xué)法主要包括酸化法、鹽析法、酸化凝聚法、凝聚法、破乳劑法等；物理法主要包括電解處理法、氣浮法、高梯度磁懸浮法、超濾法等，也有物理化學(xué)法如化學(xué)破乳+電解氣浮法等。這些方法均存在這樣或那樣的弊端，用來處理含油廢水并不十分理想，例如化學(xué)破乳+氣浮法的缺點(diǎn)是設(shè)備復(fù)雜、管理難度大、運(yùn)行成本高；超濾法的缺點(diǎn)是無法去除溶解性C0D，并且廢水中的雜質(zhì)易堵塞膜表面，致使超濾無法進(jìn)行下去；電氣浮法的缺點(diǎn)是工藝技術(shù)性強(qiáng)、工藝復(fù)雜，化學(xué)過程產(chǎn)生大量的廢渣，增加了泥渣的處理成本，還容易造成二次污染。由此可見，現(xiàn)有的很多方法已不能完全滿足日益發(fā)展的市場需求，迫切需要一種新技術(shù)來解決以上這些不能處理或難處理、處理成本高的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供了一種處理效果好且穩(wěn)定性強(qiáng)的膜氣浮分離方法，同時(shí)還提供了相應(yīng)的配套裝置?；谏鲜瞿康?，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案膜氣浮分離方法，步驟包括豎向安裝膜組件，然后使攜帶有微氣泡的料液從膜組件下部供入以進(jìn)行膜過程。從膜組件上部排出的氣液混合濃縮液導(dǎo)入氣浮循環(huán)槽中溢流除去浮渣和/或浮油，留在氣浮循環(huán)槽中的液體與原始待處理液匯合，形成所述料液。從膜組件上方排出的氣液混合濃縮液導(dǎo)入氣浮循環(huán)槽中溢流除去浮渣和/或浮油，溢出液經(jīng)除油和/或去渣后與留在氣浮循環(huán)槽中的液體以及原始待處理液匯合，形成所述料液。所述膜氣浮分離方法的配套裝置，包括豎向安裝的膜組件，膜組件下部連有進(jìn)料管、上部連有濃縮液排出管，同時(shí)膜組件上還設(shè)有滲透液出口，所述進(jìn)料管上設(shè)有氣液混合動力裝置。所述配套裝置還包括氣浮循環(huán)槽和循環(huán)管；氣浮循環(huán)槽上部設(shè)有溢流堰，濃縮液排出管的另一端插入氣浮循環(huán)槽中；循環(huán)管從氣浮循環(huán)槽底部接出并匯入進(jìn)料管。所述配套裝置還包括多段槽，多段槽出水口與進(jìn)料管相接；溢流堰出水口通過管道導(dǎo)入多段槽前段。所述配套裝置還包括固液分離器，固液分離器的進(jìn)料口通過管道與多段槽底部連通，與固液分離器的出料口相連的管道導(dǎo)入多段槽前段。所述氣液混合動力裝置為氣液混合泵。所述氣液混合動力裝置由設(shè)置在進(jìn)料管上的泵和壓縮空氣入口構(gòu)成。本發(fā)明提供的方法巧妙地結(jié)合了膜技術(shù)和氣浮技術(shù)，對高鹽、含油、高濁度、高懸浮物廢水等難處理料液均適用，不僅能保證膜組件長期穩(wěn)定運(yùn)行，又能使部分污染物及時(shí)排出循環(huán)體系外，具有工藝簡單易操作、出水水質(zhì)好、設(shè)備占地面積小、膜壽命長、處理成本低等技術(shù)優(yōu)勢。該分離方法整體采用雙循環(huán)運(yùn)行模式，即膜側(cè)凈化循環(huán)和回收凈化循環(huán)，工作方式采用錯(cuò)流方式，其具體原理是氣液混合料液從膜組件下部供入膜組件，在膜分離的過程中，隨著清水的透出，物料的濃度迅速上升，由于濃差極化和新產(chǎn)生的析出懸浮物和結(jié)晶體，容易導(dǎo)致膜的污染。但是在氣浮存在的條件下，高度分散在料液中的微小氣泡與油滴、結(jié)晶體以及其他懸浮物粘附在一起，在壓力和自身浮力的作用下沿著水流方向向上運(yùn)動，從而將這些懸浮物帶出膜組件之外，同時(shí)空氣泡的攪拌作用有效地減小或消除了濃差極化帶來的污染問題，防止懸浮物在膜表面附著，從而使膜能夠長時(shí)間的穩(wěn)定運(yùn)行。爾后， 自料液中分離出來的凈化液經(jīng)滲透液出口(通常設(shè)在膜組件的側(cè)壁上)排出膜組件；而攜帶了大量微氣泡的濃縮液則從膜組件上部排出并通過濃縮液排出管流到氣浮循環(huán)槽中。由于在膜組件中壓力較大，料液中的空氣能夠以穩(wěn)定的氣泡存在；氣泡隨濃縮液排出膜組件后壓力驟降，導(dǎo)入氣浮循環(huán)槽后，被釋放出的氣泡迅速上浮，將粘附在氣泡表面的懸浮物托至液面，利用簡單的溢流就可以輕松除去浮油、浮渣。根據(jù)浮油、浮渣的不同性質(zhì)，可選擇將氣浮循環(huán)槽溢出液排入平流槽或隔油槽等多段槽中作深度處理。另一方面，滯留在氣浮循環(huán)槽中的濃縮液以及經(jīng)過深度處理后的氣浮循環(huán)槽溢出液與原始待處理液混合后重新供入膜組件，如此循環(huán)有助于實(shí)現(xiàn)高效、徹底分離的目的。對于高鹽分廢水，現(xiàn)有單一的反滲透處理方案之所以處理不了，主要是因?yàn)辂}分極易在反滲透膜表面結(jié)晶析出，造成膜的堵塞。但如果利用本發(fā)明的方法及配套裝置(膜組件選用反滲透膜)，在氣浮的協(xié)助下，鹽分剛開始結(jié)晶出細(xì)小顆粒就被氣泡帶出了膜系統(tǒng)之外，杜絕了因晶體粘附在膜表面而產(chǎn)生的堵膜現(xiàn)象，從而有效地保證了膜及整個(gè)處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。由于膜過程本身就是一個(gè)結(jié)晶(高鹽廢水)、破乳(含油廢水)的分離過程，因此本發(fā)明的方法在使用時(shí)并不需要投加任何藥劑，避免了化學(xué)藥劑的失效和二次污染。此外，本發(fā)明的膜氣浮分離方法本身對膜的類型并沒有特別的依賴性，可以在微濾、超濾、納濾以及反滲透等各種膜類型中推廣。


圖1是實(shí)施例1中配套裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
膜氣浮分離方法，步驟包括豎向安裝膜組件，然后使攜帶有微氣泡的料液從膜組件下部供入以進(jìn)行膜過程；從膜組件上方排出的氣液混合濃縮液導(dǎo)入氣浮循環(huán)槽中溢流除去浮油和浮渣，氣浮循環(huán)槽溢出液經(jīng)除油去渣后與留在氣浮循環(huán)槽中的液體以及原始待處理液匯合，形成所述料液。與上述膜氣浮分離方法配套的裝置，如圖1所示，包括豎向安裝的膜組件6、氣浮循環(huán)槽3、循環(huán)管9、多段槽10以及固液分離器11 (板框過濾器)；膜組件6下部連有進(jìn)料管8，進(jìn)料管8的另一端與多段槽出水口 14相接，同時(shí)，從氣浮循環(huán)槽3底部接出的循環(huán)管 9也匯入進(jìn)料管8，進(jìn)料管8上設(shè)有氣液混合泵7 ；膜組件6上部連有濃縮液排出管4，濃縮液排出管4的另一端插入氣浮循環(huán)槽3中；此外，膜組件6上還設(shè)有滲透液出口 5。氣浮循環(huán)槽3上部設(shè)有溢流堰2，溢流堰出水口 15通過管道導(dǎo)入多段槽10前段； 固液分離器11的進(jìn)料口 13通過管道與多段槽10底部連通，與固液分離器11的出料口 12 相連的管道導(dǎo)入多段槽10前段；多段槽10上還設(shè)有入水口 1。若上述裝置用于處理含油乳化廢水，則膜組件6選用超濾膜。在氣液混合泵7的作用下，微氣泡高度分散到料液中；料液攜帶微氣泡經(jīng)超濾膜組件6處理后自然破乳，粘附著油污的微氣泡隨濃縮液(氣液混合濃縮液)一同進(jìn)入氣浮循環(huán)槽3，氣泡上浮，將油污托至液體表面，進(jìn)而溢流至多段槽10。在多段槽10中，上浮的油、渣利用刮油機(jī)除去，而一些較大顆粒的懸浮物則逐漸沉淀到多段槽10底部，利用板框過濾器11濾除。同時(shí)，從設(shè)置在多段槽10后段的入水口 1 (若待處理液中污染物濃度較高，可選擇將入水口 1設(shè)在多段槽10 的前段或中段)補(bǔ)入原始待處理液。多段槽10出水與滯留在氣浮循環(huán)槽3中的液體配水后形成料液，進(jìn)入膜組件6作循環(huán)處理，凈化后水則從滲透液出口 5排出。膜在氣浮分離過程中得到自凈化，系統(tǒng)停機(jī)檢修或洗膜的頻率大幅度降低，膜的使用壽命和整個(gè)處理效率都得到了提升，大大降低了廢水的處理成本。對于高鹽廢水，膜組件6選用反滲透膜?，F(xiàn)有單一的反滲透處理方案之所以處理不了高鹽廢水，主要是因?yàn)辂}分極易在反滲透膜表面結(jié)晶析出，造成膜的堵塞。但如果利用本發(fā)明的方法及配套裝置，在氣浮的協(xié)助下，鹽分剛開始結(jié)晶出細(xì)小顆粒就被氣泡帶出了膜系統(tǒng)之外，杜絕了因晶體粘附在膜表面而產(chǎn)生的堵膜現(xiàn)象，從而有效地保證了膜及整個(gè)處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。實(shí)施例2
根據(jù)實(shí)際需要，本發(fā)明的配套裝置還可以其他形式呈現(xiàn)，比如圖2。圖2所示的配套裝置中固液分離器11’采用了離心機(jī)，多段槽10’具體使用了平流槽，而氣液混合動力裝置選擇的是泵16+壓縮空氣入口 17組合的方式。由于平流槽更適宜去除沉淀物，因此圖2的配套裝置更適合于處理不含油的高濁度、高懸浮物廢水。
權(quán)利要求
1.膜氣浮分離方法，其特征在于，步驟包括豎向安裝膜組件，然后使攜帶有微氣泡的料液從膜組件下部供入以進(jìn)行膜過程。
2.如權(quán)利要求1所述的膜氣浮分離方法，其特征在于，從膜組件上部排出的濃縮液導(dǎo)入氣浮循環(huán)槽中溢流除去浮渣和/或浮油，留在氣浮循環(huán)槽中的液體與原始待處理液匯合，形成所述料液。
3.如權(quán)利要求1所述的膜氣浮分離方法，其特征在于，從膜組件上方排出的濃縮液導(dǎo)入氣浮循環(huán)槽中溢流除去浮渣和/或浮油，溢出液經(jīng)除油和/或去渣后與留在氣浮循環(huán)槽中的液體以及原始待處理液匯合，形成所述料液。
4.權(quán)利要求1所述膜氣浮分離方法的配套裝置，包括豎向安裝的膜組件，膜組件下部連有進(jìn)料管、上部連有濃縮液排出管，同時(shí)膜組件上還設(shè)有滲透液出口，其特征在于，所述進(jìn)料管上設(shè)有氣液混合動力裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的配套裝置，其特征在于，該配套裝置還包括氣浮循環(huán)槽和循環(huán)管；氣浮循環(huán)槽上部設(shè)有溢流堰，濃縮液排出管的另一端插入氣浮循環(huán)槽中；循環(huán)管從氣浮循環(huán)槽底部接出并匯入進(jìn)料管。
6.如權(quán)利要求5所述的配套裝置，其特征在于，所述配套裝置還包括多段槽，多段槽出水口與進(jìn)料管相接；溢流堰出水口通過管道導(dǎo)入多段槽前段。
7.如權(quán)利要求6所述的配套裝置，其特征在于，所述配套裝置還包括固液分離器，固液分離器的進(jìn)料口通過管道與多段槽底部連通，與固液分離器的出料口相連的管道導(dǎo)入多段槽前段。
8.如權(quán)利要求4-7任一所述的配套裝置，其特征在于，所述氣液混合動力裝置為氣液混合泵。
9.如權(quán)利要求4-7任一所述的配套裝置，其特征在于，所述氣液混合動力裝置由設(shè)置在進(jìn)料管上的泵和壓縮空氣入口構(gòu)成。
全文摘要
膜氣浮分離方法及其配套裝置,屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，其中膜氣浮分離方法的步驟包括豎向安裝膜組件，然后使攜帶有微氣泡的料液從膜組件下部供入以進(jìn)行膜過程。該方法巧妙地結(jié)合了膜技術(shù)和氣浮技術(shù)，對高鹽分、高濁度、高懸浮物以及含油廢水等難處理料液均適用，不僅能保證膜組件長期穩(wěn)定運(yùn)行，又能使部分污染物及時(shí)排出循環(huán)體系外，具有工藝簡單易操作、出水水質(zhì)好等優(yōu)勢，有助于延長膜壽命、降低水處理成本。與之配套的裝置包括豎向安裝的膜組件，膜組件下部連有進(jìn)料管、上部連有濃縮液排出管，同時(shí)膜組件上還設(shè)有滲透液出口，進(jìn)料管上設(shè)有氣液混合動力裝置。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，占地面積小，非常易于操作管理。
文檔編號C02F9/02GK102276079SQ201110215690
公開日2011年12月14日 申請日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者王建剛 申請人:鄭州銀科爾科技有限公司