一種臭氧催化氧化自清潔陶瓷膜水處理方法與裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種臭氧催化氧化自清潔陶瓷膜水處理方法與裝置，用于處理難降解有機(jī)廢水，屬于水處理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)化和人口城市化進(jìn)程的加快，目前我國(guó)水資源短缺和水源污染問(wèn)題日趨嚴(yán)重，其主要污染源為工業(yè)廢水、生活污水、農(nóng)業(yè)廢水等，其中工業(yè)廢水的危害最為嚴(yán)重。近年來(lái)，工業(yè)廢水處理設(shè)施建設(shè)不斷加快，但是傳統(tǒng)的生化處理工藝處理后的廢水，仍含有許多難降解有機(jī)污染物、細(xì)菌及重金屬等對(duì)人體有毒有害的物質(zhì)，并且達(dá)不到回用水標(biāo)準(zhǔn)。
[0003]臭氧催化氧化技術(shù)利用臭氧在催化劑作用下產(chǎn)生羥基自由基氧化分解水中有機(jī)污染物，由于羥基自由基的氧化能力極強(qiáng)，可以將絕大多數(shù)難降解有機(jī)污染物快速氧化分解成低毒或無(wú)毒的小分子物質(zhì)，甚至直接分解成0)2和h2o。與單純的臭氧氧化相比，臭氧催化氧化技術(shù)可以提高臭氧的利用率和氧化能力，適用于工業(yè)廢水的深度處理。但是臭氧催化氧化技術(shù)面臨著催化劑易流失，且粉體催化劑回收困難，臭氧催化氧化塔占地面積大、基建費(fèi)用高等問(wèn)題。
[0004]陶瓷膜過(guò)濾技術(shù)以其高效除濁性能，以及陶瓷膜本身耐高溫、化學(xué)穩(wěn)定性好、機(jī)械強(qiáng)度高、耐酸、耐堿、耐有機(jī)溶劑等優(yōu)勢(shì)，在工業(yè)廢水回用領(lǐng)域得以推廣應(yīng)用。但是與其他膜技術(shù)一樣，陶瓷膜也面臨著膜污染導(dǎo)致的膜通量下降，需要進(jìn)行頻繁的反沖洗，不僅嚴(yán)重影響處理效果，同時(shí)增大能耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決臭氧催化氧化技術(shù)面臨的催化劑易流失、粉體催化劑回收難、臭氧催化氧化塔占地面積大、基建費(fèi)用高，以及陶瓷膜過(guò)濾技術(shù)因膜污染導(dǎo)致的膜通量和處理效率下降、需要頻繁反洗、能耗大等問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種臭氧催化氧化技術(shù)與自清潔陶瓷膜技術(shù)相結(jié)合的水處理系統(tǒng)。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)具體實(shí)現(xiàn):
[0007]一種臭氧催化氧化自清潔陶瓷膜水處理裝置，包括氣液混合輸送裝置、陶瓷膜過(guò)濾器，所述氣液混合輸送裝置與臭氧投加口連接，所述氣液混合輸送裝置通過(guò)進(jìn)水管路將溶解有臭氧的水體從底部通入所述陶瓷膜過(guò)濾器的底部，所述陶瓷膜過(guò)濾器的內(nèi)部設(shè)有若干個(gè)豎直布置的陶瓷膜管，所述進(jìn)水管路與所述陶瓷膜管相通，并且所述陶瓷膜過(guò)濾器的頂端封閉，在所述陶瓷膜過(guò)濾器的側(cè)壁上開有出水口，供過(guò)濾后清水引出。
[0008]所述陶瓷膜管的管壁密布微孔，在壓力作用下，混合臭氧的進(jìn)水在外壓的作用下，經(jīng)陶瓷膜管上的微孔滲透到過(guò)濾室，經(jīng)出水口引出。經(jīng)過(guò)陶瓷膜過(guò)濾，水中大部分的懸浮物和油分子基本被除去。
[0009]所述氣液混合輸送裝置優(yōu)選為氣液混合泵。
[0010]優(yōu)選的，在所述陶瓷膜管的管壁上涂覆有臭氧催化劑，所述臭氧催化劑優(yōu)選鈦錳或者鈦鈰，在水流作用下，臭氧催化劑可以與水中的臭氧發(fā)生催化氧化反應(yīng)，分解一部分附著在陶瓷膜管上的雜質(zhì)，減緩膜污染。
[0011]在所述陶瓷膜過(guò)濾器的進(jìn)水管路上設(shè)有壓力表，用以檢測(cè)進(jìn)水壓力，當(dāng)進(jìn)水口的壓差增大到設(shè)定值，進(jìn)行反沖洗，以保證陶瓷膜過(guò)濾器的過(guò)濾效果。
[0012]進(jìn)一步的，所述臭氧催化氧化自清潔陶瓷膜水處理裝置，還包括反沖洗系統(tǒng)，所述反沖洗系統(tǒng)包括儲(chǔ)水罐和反沖洗水泵，所述儲(chǔ)水罐的進(jìn)水口與所述陶瓷膜過(guò)濾器的出水口連接，所述儲(chǔ)水罐的出水口通過(guò)所述反沖洗水泵與所述陶瓷膜過(guò)濾器上的反沖洗進(jìn)水口連接。
[0013]所述反沖洗進(jìn)水口位于所述陶瓷膜過(guò)濾器的中部或下部。
[0014]進(jìn)一步的，所述臭氧催化氧化自清潔陶瓷膜水處理裝置，還包括回流循環(huán)系統(tǒng)，所述回流循環(huán)系統(tǒng)包括粗過(guò)濾器和緩沖池，所述粗過(guò)濾器的入口與二級(jí)沉降池的出水口連接，所述粗過(guò)濾器的出口與所述緩沖池的入口連接，所述緩沖池的出口與所述氣液混合輸送裝置的進(jìn)水口連接，在所述陶瓷膜過(guò)濾器的側(cè)壁上設(shè)有回流口，所述回流口通過(guò)循環(huán)管路與所述粗過(guò)濾器的入口或所述緩沖池的入口連通，并且在循環(huán)管路上設(shè)有調(diào)壓閥。
[0015]粗過(guò)濾器中的濾網(wǎng)可以攔阻掉水中的懸浮物、顆粒物等雜質(zhì)，降低原水濁度，有效保護(hù)后端的陶瓷膜管。
[0016]回流緩沖系統(tǒng)將陶瓷膜過(guò)濾器中一部分的水通過(guò)循環(huán)管路回流至前端緩沖池或粗過(guò)濾器中，增大系統(tǒng)流速，提高系統(tǒng)的處理效率。
[0017]所述回流口的高度低于所述出水口的高度。
[0018]更進(jìn)一步的，所述反沖洗進(jìn)水口的高度低于所述回流口的高度。
[0019]所述循環(huán)管路上設(shè)有濃水排放口，用以將反沖洗后的濃水經(jīng)由濃水排放口排出。
[0020]一種臭氧催化氧化自清潔陶瓷膜水處理方法，通過(guò)氣液混合輸送裝置將臭氧與水混合后送入陶瓷膜過(guò)濾器，混合臭氧的進(jìn)水在外壓的作用下，經(jīng)陶瓷膜管上的微孔滲透到過(guò)濾室，經(jīng)出水口引出。經(jīng)過(guò)陶瓷膜過(guò)濾，水中大部分的懸浮物和油分子基本被除去；在水流作用下，部分雜質(zhì)會(huì)附著在陶瓷膜過(guò)濾管表面，所述陶瓷膜管的管壁涂覆有臭氧催化劑，可以與水中的臭氧發(fā)生催化氧化反應(yīng)，分解一部分附著在陶瓷膜管上的雜質(zhì)，減緩膜污染。
[0021]通過(guò)溶膠一凝膠加浸漬一提拉的方法在商業(yè)陶瓷膜上涂敷臭氧催化劑，使陶瓷膜兼具臭氧催化氧化和“自清潔”功能，有效減緩污染物在膜表面積累和堵塞，一方面降低膜污染，另一方面提高陶瓷膜管強(qiáng)度和膜過(guò)濾通量，同時(shí)對(duì)低濃度有機(jī)污染物有一定的去除效果。
[0022]本發(fā)明的陶瓷膜過(guò)濾器采用模塊化結(jié)構(gòu)，每個(gè)模塊包含一組管狀或多通道的潔陶瓷膜管，模塊之間通過(guò)并聯(lián)方式連接，根據(jù)實(shí)際水量靈活設(shè)置。
[0023]本發(fā)明所述臭氧通過(guò)氣液混合泵與進(jìn)水充分接觸，保證臭氧的利用效率。
【附圖說(shuō)明】
[0024]下面根據(jù)附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0025]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖。
[0026]圖2是陶瓷膜過(guò)濾器的截面圖。
[0027]圖中:1、氣液混合輸送裝置；2、陶瓷膜過(guò)濾器；3、陶瓷膜管；4、臭氧投加口 ；5、11、進(jìn)水管路；12、出水口 ；13、壓力表；14、反沖洗進(jìn)水口 ；15、回流口 ；21、儲(chǔ)水罐；22、反沖洗水泵；31、粗過(guò)濾器；32、緩沖池；33、提升泵；34、循環(huán)管路；35、調(diào)壓閥；36、濃水排放口。
【具體實(shí)施方式】
[0028]如圖1-2所示，本實(shí)施例中所述一種臭氧催化氧化自清潔陶瓷膜水處理裝置，包括氣液混合輸送裝置1、陶瓷膜過(guò)濾器2，所述氣液混合輸送裝置I與臭氧投加口 4連接，所述氣液混合輸送裝置I通過(guò)進(jìn)水管路11將溶解有臭氧的水體從底部通入所述陶瓷膜過(guò)濾器2的底部，所述陶瓷膜過(guò)濾器2的內(nèi)部設(shè)有若干個(gè)豎直布置的陶瓷膜管3，所述進(jìn)水管路11與所述陶瓷膜管3相通，并且所述陶瓷膜過(guò)濾器2的頂端封閉，在所述陶瓷膜過(guò)濾器2的側(cè)壁上開有出水口 12，供過(guò)濾后的清水引出。
[0029]所述陶瓷膜管3的管壁密布微孔，在壓力作用下，混合臭氧的進(jìn)水在外壓的作用下，經(jīng)陶瓷膜管上的微孔滲透到過(guò)濾室，經(jīng)出水口引出。經(jīng)過(guò)陶瓷膜過(guò)濾，水中大部分的懸浮物和油分子基本被除去。
[0030]所述氣液混合