本申請涉及污水處理領(lǐng)域,尤其涉及一種多級接觸氧化污水處理設(shè)備。
背景技術(shù):
隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們聚集的趨勢越發(fā)明顯,然而,生活污水的處理已經(jīng)不能適應(yīng)發(fā)展的需要。很多地區(qū)生活污水沒有經(jīng)過處理大量排入水體,造成水體富營養(yǎng)化。目前分散式接觸生物氧化式污水處理設(shè)備對上述污水處理起到了重要作用。
技術(shù)實(shí)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多級接觸氧化污水處理設(shè)備。
本申請通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種多級接觸氧化污水處理設(shè)備,包括通過連接管路串接的至少2個生物接觸氧化罐和1個沉淀澄清罐;所述生物接觸氧化罐和沉淀澄清罐之間設(shè)有過濾膜。
優(yōu)選地,所述生物接觸氧化罐由圓柱形外罐體和圓錐臺形內(nèi)罐體構(gòu)成,所述的內(nèi)罐體和外罐體之間通過環(huán)形導(dǎo)流縫隙導(dǎo)通,所述內(nèi)罐體內(nèi)部設(shè)置漂浮型仿水草生物填料系統(tǒng)和由曝氣機(jī)、空氣主管和曝氣管構(gòu)成的曝氣系統(tǒng)。
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(jìn)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?jǐn)?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(bǔ)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100g。
步驟三,制備陶瓷粘結(jié)劑:
陶瓷粘結(jié)劑按照質(zhì)量分?jǐn)?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300μm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(shí)施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果:
1.本申請的污水處理設(shè)備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(tuán)作為成膜物質(zhì),摻雜親水無機(jī)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.本申請的污水處理設(shè)備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(diǎn)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(shí)踐了解到。應(yīng)當(dāng)理解的是,以上的一般描述和后文的細(xì)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(shí)施例,并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。
圖1是本申請污水處理設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖,其中,1-生物接觸氧化罐,2-沉淀澄清罐,3-過濾膜。
圖2是本申請的污水處理設(shè)備中過濾膜的制備流程圖。
具體實(shí)施方式
這里將詳細(xì)地對示例性實(shí)施例進(jìn)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(shí)施例中所描述的實(shí)施方式并不代表與本發(fā)明相一致的所有實(shí)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。
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)煔猓缫睙?、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(yán)重的是,煤炭的直接燃燒帶來了嚴(yán)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(bào)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(shí)施例一:
由圖1,本申請的實(shí)施例涉及一種多級接觸氧化污水處理設(shè)備,包括通過連接管路串接的至少2個生物接觸氧化罐1和1個沉淀澄清罐2;所述生物接觸氧化罐1和沉淀澄清罐2之間設(shè)有過濾膜3。
優(yōu)選地,所述生物接觸氧化罐1由圓柱形外罐體和圓錐臺形內(nèi)罐體構(gòu)成,所述的內(nèi)罐體和外罐體之間通過環(huán)形導(dǎo)流縫隙導(dǎo)通,所述內(nèi)罐體內(nèi)部設(shè)置漂浮型仿水草生物填料系統(tǒng)和由曝氣機(jī)、空氣主管和曝氣管構(gòu)成的曝氣系統(tǒng)。
優(yōu)選地,所述過濾膜3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3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3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(jìn)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?jǐn)?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(bǔ)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?jǐn)?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300μm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。
本申請的污水處理設(shè)備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47%時,有很好的油水分離效果,分離效率達(dá)99.5%以上;本申請的燒結(jié)溫度為1200℃,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(shí)施例二:
由圖1,本申請的實(shí)施例涉及一種多級接觸氧化污水處理設(shè)備,包括通過連接管路串接的至少2個生物接觸氧化罐1和1個沉淀澄清罐2;所述生物接觸氧化罐1和沉淀澄清罐2之間設(shè)有過濾膜3。
優(yōu)選地,所述生物接觸氧化罐1由圓柱形外罐體和圓錐臺形內(nèi)罐體構(gòu)成,所述的內(nèi)罐體和外罐體之間通過環(huán)形導(dǎo)流縫隙導(dǎo)通,所述內(nèi)罐體內(nèi)部設(shè)置漂浮型仿水草生物填料系統(tǒng)和由曝氣機(jī)、空氣主管和曝氣管構(gòu)成的曝氣系統(tǒng)。
優(yōu)選地,所述過濾膜3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3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3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(jìn)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?jǐn)?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(bǔ)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?jǐn)?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300μm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。
本申請的污水處理設(shè)備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57%時,有很好的油水分離效果,分離效率達(dá)98%以上;本申請的燒結(jié)溫度為1200℃,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(shí)施例三:
由圖1,本申請的實(shí)施例涉及一種多級接觸氧化污水處理設(shè)備,包括通過連接管路串接的至少2個生物接觸氧化罐1和1個沉淀澄清罐2;所述生物接觸氧化罐1和沉淀澄清罐2之間設(shè)有過濾膜3。
優(yōu)選地,所述生物接觸氧化罐1由圓柱形外罐體和圓錐臺形內(nèi)罐體構(gòu)成,所述的內(nèi)罐體和外罐體之間通過環(huán)形導(dǎo)流縫隙導(dǎo)通,所述內(nèi)罐體內(nèi)部設(shè)置漂浮型仿水草生物填料系統(tǒng)和由曝氣機(jī)、空氣主管和曝氣管構(gòu)成的曝氣系統(tǒng)。
優(yōu)選地,所述過濾膜3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3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3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(jìn)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?jǐn)?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(bǔ)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?jǐn)?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300μm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。
本申請的污水處理設(shè)備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67%時,有很好的油水分離效果,分離效率達(dá)99%以上;本申請的燒結(jié)溫度為1200℃,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(shí)施例四:
由圖1,本申請的實(shí)施例涉及一種多級接觸氧化污水處理設(shè)備,包括通過連接管路串接的至少2個生物接觸氧化罐1和1個沉淀澄清罐2;所述生物接觸氧化罐1和沉淀澄清罐2之間設(shè)有過濾膜3。
優(yōu)選地,所述生物接觸氧化罐1由圓柱形外罐體和圓錐臺形內(nèi)罐體構(gòu)成,所述的內(nèi)罐體和外罐體之間通過環(huán)形導(dǎo)流縫隙導(dǎo)通,所述內(nèi)罐體內(nèi)部設(shè)置漂浮型仿水草生物填料系統(tǒng)和由曝氣機(jī)、空氣主管和曝氣管構(gòu)成的曝氣系統(tǒng)。
優(yōu)選地,所述過濾膜3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3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3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(jìn)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?jǐn)?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(bǔ)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?jǐn)?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300μm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。
本申請的污水處理設(shè)備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77%時,有很好的油水分離效果,分離效率達(dá)95%以上;本申請的燒結(jié)溫度為1200℃,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(shí)施例五:
由圖1,本申請的實(shí)施例涉及一種多級接觸氧化污水處理設(shè)備,包括通過連接管路串接的至少2個生物接觸氧化罐1和1個沉淀澄清罐2;所述生物接觸氧化罐1和沉淀澄清罐2之間設(shè)有過濾膜3。
優(yōu)選地,所述生物接觸氧化罐1由圓柱形外罐體和圓錐臺形內(nèi)罐體構(gòu)成,所述的內(nèi)罐體和外罐體之間通過環(huán)形導(dǎo)流縫隙導(dǎo)通,所述內(nèi)罐體內(nèi)部設(shè)置漂浮型仿水草生物填料系統(tǒng)和由曝氣機(jī)、空氣主管和曝氣管構(gòu)成的曝氣系統(tǒng)。
優(yōu)選地,所述過濾膜3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3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3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(jìn)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?jǐn)?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(bǔ)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?jǐn)?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300μm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。
本申請的污水處理設(shè)備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87%時,有很好的油水分離效果,分離效率達(dá)98%以上;本申請的燒結(jié)溫度為1200℃,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。
本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說明書及實(shí)踐這里公開的發(fā)明后,將容易想到本發(fā)明的其它實(shí)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(shí)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(jìn)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。