本申請涉及油污過濾領(lǐng)域,尤其涉及一種用于處理油污的過濾處理裝置。
背景技術(shù):
生活污水及工業(yè)廢水的大量排放,海上漏油事故的頻繁發(fā)生,其含油廢水對環(huán)境造成了巨大的危害。比如,石油漂浮在海面上,會迅速形成一層油膜,從而破壞海洋生態(tài)平衡,生活污水中含油物質(zhì)的存在也會大大增加污水處理的難度。
近年來,國家逐步加大節(jié)水減排力度,污水排放標(biāo)準進一步提高,在石油開采過程中,不可避免地產(chǎn)生含油污水,這些污水如果直接外排,不僅不能適應(yīng)污水排放標(biāo)準,造成環(huán)境污染,而且降低了經(jīng)濟效益,造成極大的浪費。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為克服相關(guān)技術(shù)中存在的問題,本申請?zhí)峁┮环N用于處理油污的過濾處理裝置。
本申請通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
一種用于處理油污的過濾處理裝置,包括,
一存儲池,用于存儲油污水,并設(shè)置有管道,可通過管道輸送至下一裝置;
一過濾裝置,通過管道連接存儲池,內(nèi)設(shè)置有過濾膜,用于過濾油污水中的雜質(zhì),可通過管道輸送至下一裝置;
一分離裝置,通過管道連接沉降池,內(nèi)設(shè)置有生物分離膜,用于將油污中的油進行分離,并將分離后的污水輸送至下一裝置;
一吸附裝置,通過管道連接膜分離裝置,內(nèi)設(shè)置有活性炭,用于吸附膜分離裝置輸送的污水中的細小雜質(zhì),進一步對污水進行過濾;
以及一儲水池,通過管道連接吸附裝置,用于存儲吸附裝置過濾后的水。
優(yōu)選地,所述存儲池和過濾裝置之間的管道上設(shè)置有第一高壓泵;所述過濾裝置和分離裝置之間的管道上設(shè)置有第二高壓泵;所述分離裝置和吸附裝置之間的管道上設(shè)置有第三高壓泵;所述吸附裝置和儲水池之間的管道上設(shè)置有第四高壓泵。
優(yōu)選地,所述過濾膜為超親水超疏油型復(fù)合碳化硅陶瓷過濾膜。
優(yōu)選地,所述過濾膜中間設(shè)置為支撐體,所述支撐體為碳化硅顆粒壓制而成,所述支撐體上下對稱依次設(shè)置有不銹鋼膜、填孔劑、纖維混合料、粘結(jié)劑混合料和超親水超疏油不銹鋼膜;所述不銹鋼膜表面噴涂有成膜劑;所述成膜劑為超親水超疏油膜,所述成膜劑由納米硅溶膠、羥基丙烯酸樹脂水分散體、PVA溶液以及交聯(lián)劑戊二醛構(gòu)成,所述納米硅溶膠含有二氧化鈦顆粒。
優(yōu)選地,所述過濾膜的制備步驟如下:
步驟一,制備不銹鋼膜:
a)制備納米硅溶膠:將50g四乙氧基硅烷、10g二氧化鈦顆粒、100g無水乙醇和20g去離子水混合放進燒杯中,然后在70℃水浴中處理30min,同時不斷攪拌,隨后滴加質(zhì)量分數(shù)為15%的氨水0.5g,50℃水浴中保溫4h后制備得到納米硅溶膠;
b)配制PVA水溶液:將1000ml燒杯洗凈干燥稱重,得質(zhì)量m1,然后在燒杯內(nèi)加入760g去離子水,在97℃恒溫水浴鍋內(nèi)加入,攪拌,待水溫升至97℃后,緩慢加入40gPVA,邊加邊攪拌直至PVA完全溶解。待PVA完全溶解后將其水溶液自然冷卻,靜置直至氣泡完全消失,然后稱重得m2,最后補加去離子水,質(zhì)量為m1+800-m2,攪拌均勻備用;
c)將納米硅溶膠、羥基丙烯酸樹脂水分散體、PVA溶液、以及交聯(lián)劑戊二醛按照2:1:4:1比例配制成成膜劑,然后將300目不銹鋼絲網(wǎng)依次按照清水、丙酮、乙醇、去離子水的順序分別超聲清洗20min,晾干,將成膜劑采用高壓噴涂的方式噴涂到晾干后的不銹鋼絲網(wǎng)表面,然后將不銹鋼絲網(wǎng)放到烘箱中,120℃烘干30min,如此,反復(fù)噴涂5次,得到不銹鋼膜。
步驟二,配制CMC溶液:
配制濃度2wt%的羧甲基纖維素鈉(CMC)溶液,具體方法為:取2g羧甲基纖維素鈉粉料放入燒杯,然后加入足量的去離子水,并在磁力攪拌下煮沸,直至溶液總重量為l00g。
步驟三,制備陶瓷粘結(jié)劑:
陶瓷粘結(jié)劑按照質(zhì)量分數(shù)稱取鉀長石、高嶺土和石英粉,將其混合、球磨30h,即得陶瓷粘結(jié)劑。
步驟四,制備過濾膜:
首先將粒徑為250μm碳化硅顆粒加入CMC溶液中,并攪拌均勻;再分別將15wt%陶瓷粘結(jié)劑和12wt%活性炭加入,并攪拌至均勻后,干壓成型,壓力為26Mpa,制得支撐體;將支撐體上下兩面用不銹鋼膜覆蓋并固定;然后在支撐體表面上分散涂鋪一層填孔劑粉末活性炭,再在其表面涂鋪1:1的陶瓷粘結(jié)劑和莫來石的纖維混合料,干壓成型,壓力為4Mpa;再在其表面涂鋪粘結(jié)劑混合料,粘結(jié)劑混合料中含陶瓷粘結(jié)劑和碳化硅,其中陶瓷粘結(jié)劑為15wt%,在10Mpa下干壓壓制成型;然后再固定不銹鋼膜最后,最后將其在1300℃下燒結(jié)3h,即得超親水超疏油型復(fù)合碳化硅陶瓷過濾膜。
本申請的實施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果:
1.本申請的過濾處理裝置中過濾膜以大顆粒碳化硅為多孔陶瓷支撐體,在支撐體上下表面固定有超親水超疏水不銹鋼膜,然后采用活性炭為填孔劑,并在其表面涂覆有纖維混合料,大顆粒碳化硅支撐體由于孔隙較大,可以調(diào)節(jié)過濾壓降,減小過濾能耗;在支撐體上下表面固定有不銹鋼膜,不銹鋼膜表面涂覆有富含羥基的親水基團作為成膜物質(zhì),摻雜親水無機納米SiO2顆粒,形成超親水超疏油的油水分離膜,本申請的過濾膜在過濾氣體的同時可以減小含油物質(zhì)對碳化硅的污染,提高使用壽命;
2.本申請的過濾處理裝置中過濾膜由于具備油水分離性能,也可以用以處理污水,該過程中,碳化硅支撐體起到滲透膜作用。
本申請附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本申請的實踐了解到。應(yīng)當(dāng)理解的是,以上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性和解釋性的,并不能限制本申請。
附圖說明
此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分,示出了符合本發(fā)明的實施例,并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。
圖1是本申請過濾處理裝置結(jié)構(gòu)示意圖,其中,1-存儲池,2-過濾裝置,3-分離裝置,4-吸附裝置,5-儲水池,6-第一高壓泵,7-第二高壓泵,8-第三高壓泵,9-第四高壓泵。
圖2是本申請的過濾處理裝置中過濾膜的制備流程圖。
具體實施方式
這里將詳細地對示例性實施例進行說明,其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時,除非另有表示,不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式并不代表與本發(fā)明相一致的所有實施方式。相反,它們僅是與如所附權(quán)利要求書中所詳述的、本發(fā)明的一些方面相一致的裝置和方法的例子。
下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現(xiàn)本申請的不同結(jié)構(gòu)。為了簡化本申請的公開,下文中對特定例子的部件和設(shè)置進行描述。當(dāng)然,它們僅僅為示例,并且目的不在于限制本申請。此外,本申請可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或字母。這種重復(fù)是為了簡化和清楚的目的,其本身不只是所討論各種實施例和/或設(shè)置之間的關(guān)系。此外,本申請?zhí)峁┝说母鞣N特定的工藝和材料的例子,但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識到其他工藝的可應(yīng)用性和/或其他材料的使用。另外,以下描述的第一特征在第二特征值“上”的結(jié)構(gòu)可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實施例,也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之間的實施例,這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。
目前,隨著工業(yè)化的發(fā)展,產(chǎn)生大量廢氣,廢氣直接排到大氣中,許多工業(yè)煙氣屬于高溫?zé)煔?,如冶煉、焚燒、火力發(fā)電、燃煤鍋爐等。由于燃煤等不充分,造成了能源利用率較低,同時,更嚴重的是,煤炭的直接燃燒帶來了嚴重的環(huán)境污染,二氧化碳、二氧化硫及煙塵等都是煤燃燒的產(chǎn)物,特別是燃燒產(chǎn)生的煙塵,大量漂浮在空氣中,造成了目前的霧霾污染,此外,據(jù)報道汽車排放的尾氣,同樣存在大量顆粒物,對排放氣體的凈化已經(jīng)迫在眉睫。
生活污水及工業(yè)廢水的大量排放,海上漏油事故的頻繁發(fā)生,其含油廢水對環(huán)境造成了巨大的危害。比如,石油漂浮在海面上,會迅速形成一層油膜,從而破壞海洋生態(tài)平衡,生活污水中含油物質(zhì)的存在也會大大增加污水處理的難度。
目前,針對含顆粒廢氣的處理,大多采用過濾系統(tǒng),比如陶瓷和金屬類多孔材料等,但是該類材料存在使用壽命短,功能較單一,容易受到水汽影響等問題。
實施例一:
由圖1,本申請的實施例涉及一種用于處理油污的過濾處理裝置,包括,
一存儲池1,用于存儲油污水,并設(shè)置有管道,可通過管道輸送至下一裝置;
一過濾裝置2,通過管道連接存儲池,內(nèi)設(shè)置有過濾膜,用于過濾油污水中的雜質(zhì),可通過管道輸送至下一裝置;
一分離裝置3,通過管道連接沉降池,內(nèi)設(shè)置有生物分離膜,用于將油污中的油進行分離,并將分離后的污水輸送至下一裝置;
一吸附裝置4,通過管道連接膜分離裝置,內(nèi)設(shè)置有活性炭,用于吸附膜分離裝置輸送的污水中的細小雜質(zhì),進一步對污水進行過濾;
以及一儲水池5,通過管道連接吸附裝置,用于存儲吸附裝置過濾后的水。
優(yōu)選地,所述存儲池1和過濾裝置2之間的管道上設(shè)置有第一高壓泵6;所述過濾裝置2和分離裝置3之間的管道上設(shè)置有第二高壓泵7;所述分離裝置3和吸附裝置4之間的管道上設(shè)置有第三高壓泵8;所述吸附裝置4和儲水池5之間的管道上設(shè)置有第四高壓泵9。
優(yōu)選地,所述過濾膜為超親水超疏油型復(fù)合碳化硅陶瓷過濾膜。
優(yōu)選地,所述過濾膜中間設(shè)置為支撐體,所述支撐體為碳化硅顆粒壓制而成,所述支撐體上下對稱依次設(shè)置有不銹鋼膜、填孔劑、纖維混合料、粘結(jié)劑混合料和超親水超疏油不銹鋼膜;所述不銹鋼膜表面噴涂有成膜劑;所述成膜劑為超親水超疏油膜,所述成膜劑由納米硅溶膠、羥基丙烯酸樹脂水分散體、PVA溶液以及交聯(lián)劑戊二醛構(gòu)成,所述納米硅溶膠含有二氧化鈦顆粒。
優(yōu)選地,如圖2,所述過濾膜的制備步驟如下:
步驟一,制備不銹鋼膜:
a)制備納米硅溶膠:將50g四乙氧基硅烷、10g二氧化鈦顆粒、100g無水乙醇和20g去離子水混合放進燒杯中,然后在70℃水浴中處理30min,同時不斷攪拌,隨后滴加質(zhì)量分數(shù)為15%的氨水0.5g,50℃水浴中保溫4h后制備得到納米硅溶膠;
b)配制PVA水溶液:將1000ml燒杯洗凈干燥稱重,得質(zhì)量m1,然后在燒杯內(nèi)加入760g去離子水,在97℃恒溫水浴鍋內(nèi)加入,攪拌,待水溫升至97℃后,緩慢加入40gPVA,邊加邊攪拌直至PVA完全溶解。待PVA完全溶解后將其水溶液自然冷卻,靜置直至氣泡完全消失,然后稱重得m2,最后補加去離子水,質(zhì)量為m1+800-m2,攪拌均勻備用;
c)將納米硅溶膠、羥基丙烯酸樹脂水分散體、PVA溶液、以及交聯(lián)劑戊二醛按照2:1:4:1比例配制成成膜劑,然后將300目不銹鋼絲網(wǎng)依次按照清水、丙酮、乙醇、去離子水的順序分別超聲清洗20min,晾干,將成膜劑采用高壓噴涂的方式噴涂到晾干后的不銹鋼絲網(wǎng)表面,然后將不銹鋼絲網(wǎng)放到烘箱中,120℃烘干30min,如此,反復(fù)噴涂5次,得到不銹鋼膜。
步驟二,配制CMC溶液:
配制濃度2wt%的羧甲基纖維素鈉(CMC)溶液,具體方法為:取2g羧甲基纖維素鈉粉料放入燒杯,然后加入足量的去離子水,并在磁力攪拌下煮沸,直至溶液總重量為l00g。
步驟三,制備陶瓷粘結(jié)劑:
陶瓷粘結(jié)劑按照質(zhì)量分數(shù)稱取鉀長石、高嶺土和石英粉,將其混合、球磨30h,即得陶瓷粘結(jié)劑。
步驟四,制備過濾膜:
首先將粒徑為250μm碳化硅顆粒加入CMC溶液中,并攪拌均勻;再分別將15wt%陶瓷粘結(jié)劑和12wt%活性炭加入,并攪拌至均勻后,干壓成型,壓力為26Mpa,制得支撐體;將支撐體上下兩面用不銹鋼膜覆蓋并固定;然后在支撐體表面上分散涂鋪一層填孔劑粉末活性炭,再在其表面涂鋪1:1的陶瓷粘結(jié)劑和莫來石的纖維混合料,干壓成型,壓力為4Mpa;再在其表面涂鋪粘結(jié)劑混合料,粘結(jié)劑混合料中含陶瓷粘結(jié)劑和碳化硅,其中陶瓷粘結(jié)劑為15wt%,在10Mpa下干壓壓制成型;然后再固定不銹鋼膜最后,最后將其在1300℃下燒結(jié)3h,即得超親水超疏油型復(fù)合碳化硅陶瓷過濾膜。
本申請的過濾處理裝置中過濾膜以大顆粒碳化硅為多孔陶瓷支撐體,在支撐體上下表面固定有超親水超疏水不銹鋼膜,然后采用活性炭為填孔劑,并在其表面涂覆有纖維混合料,在過濾氣體的同時可以減小含油物質(zhì)對碳化硅的污染,提高使用壽命;本申請的過濾膜由于具備油水分離性能,也可以用以處理污水,該過程中,碳化硅支撐體起到滲透膜作用。
當(dāng)不銹鋼表面納米SiO2顆粒摻雜量為30%時,有很好的油水分離效果,分離效率達99.5%以上;本申請的燒結(jié)溫度為1300℃,粘結(jié)劑為15wt%,當(dāng)測試氣體流速為0.01m/s時,過濾壓降為3.7hPa。
實施例二:
由圖1,本申請的實施例涉及一種用于處理油污的過濾處理裝置,包括,
一存儲池1,用于存儲油污水,并設(shè)置有管道,可通過管道輸送至下一裝置;
一過濾裝置2,通過管道連接存儲池,內(nèi)設(shè)置有過濾膜,用于過濾油污水中的雜質(zhì),可通過管道輸送至下一裝置;
一分離裝置3,通過管道連接沉降池,內(nèi)設(shè)置有生物分離膜,用于將油污中的油進行分離,并將分離后的污水輸送至下一裝置;
一吸附裝置4,通過管道連接膜分離裝置,內(nèi)設(shè)置有活性炭,用于吸附膜分離裝置輸送的污水中的細小雜質(zhì),進一步對污水進行過濾;
以及一儲水池5,通過管道連接吸附裝置,用于存儲吸附裝置過濾后的水。
優(yōu)選地,所述存儲池1和過濾裝置2之間的管道上設(shè)置有第一高壓泵6;所述過濾裝置2和分離裝置3之間的管道上設(shè)置有第二高壓泵7;所述分離裝置3和吸附裝置4之間的管道上設(shè)置有第三高壓泵8;所述吸附裝置4和儲水池5之間的管道上設(shè)置有第四高壓泵9。
優(yōu)選地,所述過濾膜為超親水超疏油型復(fù)合碳化硅陶瓷過濾膜。
優(yōu)選地,所述過濾膜中間設(shè)置為支撐體,所述支撐體為碳化硅顆粒壓制而成,所述支撐體上下對稱依次設(shè)置有不銹鋼膜、填孔劑、纖維混合料、粘結(jié)劑混合料和超親水超疏油不銹鋼膜;所述不銹鋼膜表面噴涂有成膜劑;所述成膜劑為超親水超疏油膜,所述成膜劑由納米硅溶膠、羥基丙烯酸樹脂水分散體、PVA溶液以及交聯(lián)劑戊二醛構(gòu)成,所述納米硅溶膠含有二氧化鈦顆粒。
優(yōu)選地,如圖2,所述過濾膜的制備步驟如下:
步驟一,制備不銹鋼膜:
a)制備納米硅溶膠:將50g四乙氧基硅烷、10g二氧化鈦顆粒、100g無水乙醇和20g去離子水混合放進燒杯中,然后在70℃水浴中處理30min,同時不斷攪拌,隨后滴加質(zhì)量分數(shù)為15%的氨水0.5g,50℃水浴中保溫4h后制備得到納米硅溶膠;
b)配制PVA水溶液:將1000ml燒杯洗凈干燥稱重,得質(zhì)量m1,然后在燒杯內(nèi)加入760g去離子水,在97℃恒溫水浴鍋內(nèi)加入,攪拌,待水溫升至97℃后,緩慢加入40gPVA,邊加邊攪拌直至PVA完全溶解。待PVA完全溶解后將其水溶液自然冷卻,靜置直至氣泡完全消失,然后稱重得m2,最后補加去離子水,質(zhì)量為m1+800-m2,攪拌均勻備用;
c)將納米硅溶膠、羥基丙烯酸樹脂水分散體、PVA溶液、以及交聯(lián)劑戊二醛按照2:1:4:1比例配制成成膜劑,然后將300目不銹鋼絲網(wǎng)依次按照清水、丙酮、乙醇、去離子水的順序分別超聲清洗20min,晾干,將成膜劑采用高壓噴涂的方式噴涂到晾干后的不銹鋼絲網(wǎng)表面,然后將不銹鋼絲網(wǎng)放到烘箱中,120℃烘干30min,如此,反復(fù)噴涂5次,得到不銹鋼膜。
步驟二,配制CMC溶液:
配制濃度2wt%的羧甲基纖維素鈉(CMC)溶液,具體方法為:取2g羧甲基纖維素鈉粉料放入燒杯,然后加入足量的去離子水,并在磁力攪拌下煮沸,直至溶液總重量為l00g。
步驟三,制備陶瓷粘結(jié)劑:
陶瓷粘結(jié)劑按照質(zhì)量分數(shù)稱取鉀長石、高嶺土和石英粉,將其混合、球磨30h,即得陶瓷粘結(jié)劑。
步驟四,制備過濾膜:
首先將粒徑為250μm碳化硅顆粒加入CMC溶液中,并攪拌均勻;再分別將15wt%陶瓷粘結(jié)劑和12wt%活性炭加入,并攪拌至均勻后,干壓成型,壓力為26Mpa,制得支撐體;將支撐體上下兩面用不銹鋼膜覆蓋并固定;然后在支撐體表面上分散涂鋪一層填孔劑粉末活性炭,再在其表面涂鋪1:1的陶瓷粘結(jié)劑和莫來石的纖維混合料,干壓成型,壓力為4Mpa;再在其表面涂鋪粘結(jié)劑混合料,粘結(jié)劑混合料中含陶瓷粘結(jié)劑和碳化硅,其中陶瓷粘結(jié)劑為15wt%,在10Mpa下干壓壓制成型;然后再固定不銹鋼膜最后,最后將其在1300℃下燒結(jié)3h,即得超親水超疏油型復(fù)合碳化硅陶瓷過濾膜。
本申請的過濾處理裝置中過濾膜以大顆粒碳化硅為多孔陶瓷支撐體,在支撐體上下表面固定有超親水超疏水不銹鋼膜,然后采用活性炭為填孔劑,并在其表面涂覆有纖維混合料,在過濾氣體的同時可以減小含油物質(zhì)對碳化硅的污染,提高使用壽命;本申請的過濾膜由于具備油水分離性能,也可以用以處理污水,該過程中,碳化硅支撐體起到滲透膜作用。
當(dāng)不銹鋼表面納米SiO2顆粒摻雜量為35%時,有很好的油水分離效果,分離效率達98%以上;本申請的燒結(jié)溫度為1300℃,粘結(jié)劑為15wt%,當(dāng)測試氣體流速為0.01m/s時,過濾壓降為3.7hPa。
實施例三:
由圖1,本申請的實施例涉及一種用于處理油污的過濾處理裝置,包括,
一存儲池1,用于存儲油污水,并設(shè)置有管道,可通過管道輸送至下一裝置;
一過濾裝置2,通過管道連接存儲池,內(nèi)設(shè)置有過濾膜,用于過濾油污水中的雜質(zhì),可通過管道輸送至下一裝置;
一分離裝置3,通過管道連接沉降池,內(nèi)設(shè)置有生物分離膜,用于將油污中的油進行分離,并將分離后的污水輸送至下一裝置;
一吸附裝置4,通過管道連接膜分離裝置,內(nèi)設(shè)置有活性炭,用于吸附膜分離裝置輸送的污水中的細小雜質(zhì),進一步對污水進行過濾;
以及一儲水池5,通過管道連接吸附裝置,用于存儲吸附裝置過濾后的水。
優(yōu)選地,所述存儲池1和過濾裝置2之間的管道上設(shè)置有第一高壓泵6;所述過濾裝置2和分離裝置3之間的管道上設(shè)置有第二高壓泵7;所述分離裝置3和吸附裝置4之間的管道上設(shè)置有第三高壓泵8;所述吸附裝置4和儲水池5之間的管道上設(shè)置有第四高壓泵9。
優(yōu)選地,所述過濾膜為超親水超疏油型復(fù)合碳化硅陶瓷過濾膜。
優(yōu)選地,所述過濾膜中間設(shè)置為支撐體,所述支撐體為碳化硅顆粒壓制而成,所述支撐體上下對稱依次設(shè)置有不銹鋼膜、填孔劑、纖維混合料、粘結(jié)劑混合料和超親水超疏油不銹鋼膜;所述不銹鋼膜表面噴涂有成膜劑;所述成膜劑為超親水超疏油膜,所述成膜劑由納米硅溶膠、羥基丙烯酸樹脂水分散體、PVA溶液以及交聯(lián)劑戊二醛構(gòu)成,所述納米硅溶膠含有二氧化鈦顆粒。
優(yōu)選地,如圖2,所述過濾膜的制備步驟如下:
步驟一,制備不銹鋼膜:
a)制備納米硅溶膠:將50g四乙氧基硅烷、10g二氧化鈦顆粒、100g無水乙醇和20g去離子水混合放進燒杯中,然后在70℃水浴中處理30min,同時不斷攪拌,隨后滴加質(zhì)量分數(shù)為15%的氨水0.5g,50℃水浴中保溫4h后制備得到納米硅溶膠;
b)配制PVA水溶液:將1000ml燒杯洗凈干燥稱重,得質(zhì)量m1,然后在燒杯內(nèi)加入760g去離子水,在97℃恒溫水浴鍋內(nèi)加入,攪拌,待水溫升至97℃后,緩慢加入40gPVA,邊加邊攪拌直至PVA完全溶解。待PVA完全溶解后將其水溶液自然冷卻,靜置直至氣泡完全消失,然后稱重得m2,最后補加去離子水,質(zhì)量為m1+800-m2,攪拌均勻備用;
c)將納米硅溶膠、羥基丙烯酸樹脂水分散體、PVA溶液、以及交聯(lián)劑戊二醛按照2:1:4:1比例配制成成膜劑,然后將300目不銹鋼絲網(wǎng)依次按照清水、丙酮、乙醇、去離子水的順序分別超聲清洗20min,晾干,將成膜劑采用高壓噴涂的方式噴涂到晾干后的不銹鋼絲網(wǎng)表面,然后將不銹鋼絲網(wǎng)放到烘箱中,120℃烘干30min,如此,反復(fù)噴涂5次,得到不銹鋼膜。
步驟二,配制CMC溶液:
配制濃度2wt%的羧甲基纖維素鈉(CMC)溶液,具體方法為:取2g羧甲基纖維素鈉粉料放入燒杯,然后加入足量的去離子水,并在磁力攪拌下煮沸,直至溶液總重量為l00g。
步驟三,制備陶瓷粘結(jié)劑:
陶瓷粘結(jié)劑按照質(zhì)量分數(shù)稱取鉀長石、高嶺土和石英粉,將其混合、球磨30h,即得陶瓷粘結(jié)劑。
步驟四,制備過濾膜:
首先將粒徑為250μm碳化硅顆粒加入CMC溶液中,并攪拌均勻;再分別將15wt%陶瓷粘結(jié)劑和12wt%活性炭加入,并攪拌至均勻后,干壓成型,壓力為26Mpa,制得支撐體;將支撐體上下兩面用不銹鋼膜覆蓋并固定;然后在支撐體表面上分散涂鋪一層填孔劑粉末活性炭,再在其表面涂鋪1:1的陶瓷粘結(jié)劑和莫來石的纖維混合料,干壓成型,壓力為4Mpa;再在其表面涂鋪粘結(jié)劑混合料,粘結(jié)劑混合料中含陶瓷粘結(jié)劑和碳化硅,其中陶瓷粘結(jié)劑為15wt%,在10Mpa下干壓壓制成型;然后再固定不銹鋼膜最后,最后將其在1300℃下燒結(jié)3h,即得超親水超疏油型復(fù)合碳化硅陶瓷過濾膜。
本申請的過濾處理裝置中過濾膜以大顆粒碳化硅為多孔陶瓷支撐體,在支撐體上下表面固定有超親水超疏水不銹鋼膜,然后采用活性炭為填孔劑,并在其表面涂覆有纖維混合料,在過濾氣體的同時可以減小含油物質(zhì)對碳化硅的污染,提高使用壽命;本申請的過濾膜由于具備油水分離性能,也可以用以處理污水,該過程中,碳化硅支撐體起到滲透膜作用。
當(dāng)不銹鋼表面納米SiO2顆粒摻雜量為40%時,有很好的油水分離效果,分離效率達99%以上;本申請的燒結(jié)溫度為1300℃,粘結(jié)劑為15wt%,當(dāng)測試氣體流速為0.01m/s時,過濾壓降為3.7hPa。
實施例四:
由圖1,本申請的實施例涉及一種用于處理油污的過濾處理裝置,包括,
一存儲池1,用于存儲油污水,并設(shè)置有管道,可通過管道輸送至下一裝置;
一過濾裝置2,通過管道連接存儲池,內(nèi)設(shè)置有過濾膜,用于過濾油污水中的雜質(zhì),可通過管道輸送至下一裝置;
一分離裝置3,通過管道連接沉降池,內(nèi)設(shè)置有生物分離膜,用于將油污中的油進行分離,并將分離后的污水輸送至下一裝置;
一吸附裝置4,通過管道連接膜分離裝置,內(nèi)設(shè)置有活性炭,用于吸附膜分離裝置輸送的污水中的細小雜質(zhì),進一步對污水進行過濾;
以及一儲水池5,通過管道連接吸附裝置,用于存儲吸附裝置過濾后的水。
優(yōu)選地,所述存儲池1和過濾裝置2之間的管道上設(shè)置有第一高壓泵6;所述過濾裝置2和分離裝置3之間的管道上設(shè)置有第二高壓泵7;所述分離裝置3和吸附裝置4之間的管道上設(shè)置有第三高壓泵8;所述吸附裝置4和儲水池5之間的管道上設(shè)置有第四高壓泵9。
優(yōu)選地,所述過濾膜為超親水超疏油型復(fù)合碳化硅陶瓷過濾膜。
優(yōu)選地,所述過濾膜中間設(shè)置為支撐體,所述支撐體為碳化硅顆粒壓制而成,所述支撐體上下對稱依次設(shè)置有不銹鋼膜、填孔劑、纖維混合料、粘結(jié)劑混合料和超親水超疏油不銹鋼膜;所述不銹鋼膜表面噴涂有成膜劑;所述成膜劑為超親水超疏油膜,所述成膜劑由納米硅溶膠、羥基丙烯酸樹脂水分散體、PVA溶液以及交聯(lián)劑戊二醛構(gòu)成,所述納米硅溶膠含有二氧化鈦顆粒。
優(yōu)選地,如圖2,所述過濾膜的制備步驟如下:
步驟一,制備不銹鋼膜:
a)制備納米硅溶膠:將50g四乙氧基硅烷、10g二氧化鈦顆粒、100g無水乙醇和20g去離子水混合放進燒杯中,然后在70℃水浴中處理30min,同時不斷攪拌,隨后滴加質(zhì)量分數(shù)為15%的氨水0.5g,50℃水浴中保溫4h后制備得到納米硅溶膠;
b)配制PVA水溶液:將1000ml燒杯洗凈干燥稱重,得質(zhì)量m1,然后在燒杯內(nèi)加入760g去離子水,在97℃恒溫水浴鍋內(nèi)加入,攪拌,待水溫升至97℃后,緩慢加入40gPVA,邊加邊攪拌直至PVA完全溶解。待PVA完全溶解后將其水溶液自然冷卻,靜置直至氣泡完全消失,然后稱重得m2,最后補加去離子水,質(zhì)量為m1+800-m2,攪拌均勻備用;
c)將納米硅溶膠、羥基丙烯酸樹脂水分散體、PVA溶液、以及交聯(lián)劑戊二醛按照2:1:4:1比例配制成成膜劑,然后將300目不銹鋼絲網(wǎng)依次按照清水、丙酮、乙醇、去離子水的順序分別超聲清洗20min,晾干,將成膜劑采用高壓噴涂的方式噴涂到晾干后的不銹鋼絲網(wǎng)表面,然后將不銹鋼絲網(wǎng)放到烘箱中,120℃烘干30min,如此,反復(fù)噴涂5次,得到不銹鋼膜。
步驟二,配制CMC溶液:
配制濃度2wt%的羧甲基纖維素鈉(CMC)溶液,具體方法為:取2g羧甲基纖維素鈉粉料放入燒杯,然后加入足量的去離子水,并在磁力攪拌下煮沸,直至溶液總重量為l00g。
步驟三,制備陶瓷粘結(jié)劑:
陶瓷粘結(jié)劑按照質(zhì)量分數(shù)稱取鉀長石、高嶺土和石英粉,將其混合、球磨30h,即得陶瓷粘結(jié)劑。
步驟四,制備過濾膜:
首先將粒徑為250μm碳化硅顆粒加入CMC溶液中,并攪拌均勻;再分別將15wt%陶瓷粘結(jié)劑和12wt%活性炭加入,并攪拌至均勻后,干壓成型,壓力為26Mpa,制得支撐體;將支撐體上下兩面用不銹鋼膜覆蓋并固定;然后在支撐體表面上分散涂鋪一層填孔劑粉末活性炭,再在其表面涂鋪1:1的陶瓷粘結(jié)劑和莫來石的纖維混合料,干壓成型,壓力為4Mpa;再在其表面涂鋪粘結(jié)劑混合料,粘結(jié)劑混合料中含陶瓷粘結(jié)劑和碳化硅,其中陶瓷粘結(jié)劑為15wt%,在10Mpa下干壓壓制成型;然后再固定不銹鋼膜最后,最后將其在1300℃下燒結(jié)3h,即得超親水超疏油型復(fù)合碳化硅陶瓷過濾膜。
本申請的過濾處理裝置中過濾膜以大顆粒碳化硅為多孔陶瓷支撐體,在支撐體上下表面固定有超親水超疏水不銹鋼膜,然后采用活性炭為填孔劑,并在其表面涂覆有纖維混合料,在過濾氣體的同時可以減小含油物質(zhì)對碳化硅的污染,提高使用壽命;本申請的過濾膜由于具備油水分離性能,也可以用以處理污水,該過程中,碳化硅支撐體起到滲透膜作用。
當(dāng)不銹鋼表面納米SiO2顆粒摻雜量為45%時,有很好的油水分離效果,分離效率達93%以上;本申請的燒結(jié)溫度為1300℃,粘結(jié)劑為15wt%,當(dāng)測試氣體流速為0.01m/s時,過濾壓降為3.7hPa。
實施例五:
由圖1,本申請的實施例涉及一種用于處理油污的過濾處理裝置,包括,
一存儲池1,用于存儲油污水,并設(shè)置有管道,可通過管道輸送至下一裝置;
一過濾裝置2,通過管道連接存儲池,內(nèi)設(shè)置有過濾膜,用于過濾油污水中的雜質(zhì),可通過管道輸送至下一裝置;
一分離裝置3,通過管道連接沉降池,內(nèi)設(shè)置有生物分離膜,用于將油污中的油進行分離,并將分離后的污水輸送至下一裝置;
一吸附裝置4,通過管道連接膜分離裝置,內(nèi)設(shè)置有活性炭,用于吸附膜分離裝置輸送的污水中的細小雜質(zhì),進一步對污水進行過濾;
以及一儲水池5,通過管道連接吸附裝置,用于存儲吸附裝置過濾后的水。
優(yōu)選地,所述存儲池1和過濾裝置2之間的管道上設(shè)置有第一高壓泵6;所述過濾裝置2和分離裝置3之間的管道上設(shè)置有第二高壓泵7;所述分離裝置3和吸附裝置4之間的管道上設(shè)置有第三高壓泵8;所述吸附裝置4和儲水池5之間的管道上設(shè)置有第四高壓泵9。
優(yōu)選地,所述過濾膜為超親水超疏油型復(fù)合碳化硅陶瓷過濾膜。
優(yōu)選地,所述過濾膜中間設(shè)置為支撐體,所述支撐體為碳化硅顆粒壓制而成,所述支撐體上下對稱依次設(shè)置有不銹鋼膜、填孔劑、纖維混合料、粘結(jié)劑混合料和超親水超疏油不銹鋼膜;所述不銹鋼膜表面噴涂有成膜劑;所述成膜劑為超親水超疏油膜,所述成膜劑由納米硅溶膠、羥基丙烯酸樹脂水分散體、PVA溶液以及交聯(lián)劑戊二醛構(gòu)成,所述納米硅溶膠含有二氧化鈦顆粒。
優(yōu)選地,如圖2,所述過濾膜的制備步驟如下:
步驟一,制備不銹鋼膜:
a)制備納米硅溶膠:將50g四乙氧基硅烷、10g二氧化鈦顆粒、100g無水乙醇和20g去離子水混合放進燒杯中,然后在70℃水浴中處理30min,同時不斷攪拌,隨后滴加質(zhì)量分數(shù)為15%的氨水0.5g,50℃水浴中保溫4h后制備得到納米硅溶膠;
b)配制PVA水溶液:將1000ml燒杯洗凈干燥稱重,得質(zhì)量m1,然后在燒杯內(nèi)加入760g去離子水,在97℃恒溫水浴鍋內(nèi)加入,攪拌,待水溫升至97℃后,緩慢加入40gPVA,邊加邊攪拌直至PVA完全溶解。待PVA完全溶解后將其水溶液自然冷卻,靜置直至氣泡完全消失,然后稱重得m2,最后補加去離子水,質(zhì)量為m1+800-m2,攪拌均勻備用;
c)將納米硅溶膠、羥基丙烯酸樹脂水分散體、PVA溶液、以及交聯(lián)劑戊二醛按照2:1:4:1比例配制成成膜劑,然后將300目不銹鋼絲網(wǎng)依次按照清水、丙酮、乙醇、去離子水的順序分別超聲清洗20min,晾干,將成膜劑采用高壓噴涂的方式噴涂到晾干后的不銹鋼絲網(wǎng)表面,然后將不銹鋼絲網(wǎng)放到烘箱中,120℃烘干30min,如此,反復(fù)噴涂5次,得到不銹鋼膜。
步驟二,配制CMC溶液:
配制濃度2wt%的羧甲基纖維素鈉(CMC)溶液,具體方法為:取2g羧甲基纖維素鈉粉料放入燒杯,然后加入足量的去離子水,并在磁力攪拌下煮沸,直至溶液總重量為l00g。
步驟三,制備陶瓷粘結(jié)劑:
陶瓷粘結(jié)劑按照質(zhì)量分數(shù)稱取鉀長石、高嶺土和石英粉,將其混合、球磨30h,即得陶瓷粘結(jié)劑。
步驟四,制備過濾膜:
首先將粒徑為250μm碳化硅顆粒加入CMC溶液中,并攪拌均勻;再分別將15wt%陶瓷粘結(jié)劑和12wt%活性炭加入,并攪拌至均勻后,干壓成型,壓力為26Mpa,制得支撐體;將支撐體上下兩面用不銹鋼膜覆蓋并固定;然后在支撐體表面上分散涂鋪一層填孔劑粉末活性炭,再在其表面涂鋪1:1的陶瓷粘結(jié)劑和莫來石的纖維混合料,干壓成型,壓力為4Mpa;再在其表面涂鋪粘結(jié)劑混合料,粘結(jié)劑混合料中含陶瓷粘結(jié)劑和碳化硅,其中陶瓷粘結(jié)劑為15wt%,在10Mpa下干壓壓制成型;然后再固定不銹鋼膜最后,最后將其在1300℃下燒結(jié)3h,即得超親水超疏油型復(fù)合碳化硅陶瓷過濾膜。
本申請的過濾處理裝置中過濾膜以大顆粒碳化硅為多孔陶瓷支撐體,在支撐體上下表面固定有超親水超疏水不銹鋼膜,然后采用活性炭為填孔劑,并在其表面涂覆有纖維混合料,在過濾氣體的同時可以減小含油物質(zhì)對碳化硅的污染,提高使用壽命;本申請的過濾膜由于具備油水分離性能,也可以用以處理污水,該過程中,碳化硅支撐體起到滲透膜作用。
當(dāng)不銹鋼表面納米SiO2顆粒摻雜量為50%時,有很好的油水分離效果,分離效率達92%以上;本申請的燒結(jié)溫度為1300℃,粘結(jié)劑為11wt%,當(dāng)測試氣體流速為0.01m/s時,過濾壓降為3.74hPa。
本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說明書及實踐這里公開的發(fā)明后,將容易想到本發(fā)明的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本發(fā)明的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化,這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本發(fā)明的一般性原理并包括本申請未公開的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識或慣用技術(shù)手段。說明書和實施例僅被視為示例性的,本發(fā)明的真正范圍和精神由下面的權(quán)利要求指出。
應(yīng)當(dāng)理解的是,本發(fā)明并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu),并且可以在不脫離其范圍進行各種修改和改變。本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求來限制。