专利名称：高新膜气浮分离装置技术
技术领域：
本高新技术属于水处理技术领域，具体涉及一种膜气浮分离装置。
背景技术：
目前，高盐分废水的处理可以说是整个水处理行业所面临的重大难题。采用中和、 膜蒸馏、蒸发浓缩、结晶等步骤结合的方法可以处理一部分高盐分废水，但对于有些高盐分废水目前的技术则根本处理不了。而对于高浊度、高悬浮物废水，通常采用重力沉降、中和、 混凝沉降和过滤来处理，但大量微小颗粒很难通过沉降去除，且这些方法占用空间大、投资费用高，其带来的负累使很多企业难以承受。除此之外，含油废水在目前的工业生产中也普遍存在，且处理难度极大。一般情况下，含油废水可以循环使用、定期排放。但随着产品产量的提高，含油废水的排放量已远远超过了循环使用量；另一方面，在产品品种多样化的要求之下，含油废水的成份出现了很大的不确定性，循环使用已不现实。因此对于含油废水，迫切需要一种根本性的解决方案。现阶段，含油废水的处理方法可以简单的分为化学法和物理法，其中化学法主要包括酸化法、盐析法、酸化凝聚法、凝聚法、破乳剂法等；物理法主要包括电解处理法、气浮法、高梯度磁悬浮法、超滤法等，也有物理化学法如化学破乳+电解气浮法等。这些方法均存在这样或那样的弊端，用来处理含油废水并不十分理想，例如化学破乳+气浮法的缺点是设备复杂、管理难度大、运行成本高；超滤法的缺点是无法去除溶解性C0D，并且废水中的杂质易堵塞膜表面，致使超滤无法进行下去；电气浮法的缺点是工艺技术性强、工艺复杂，化学过程产生大量的废渣，增加了泥渣的处理成本，还容易造成二次污染。由此可见，现有的很多方法已不能完全满足日益发展的市场需求，迫切需要一种新技术来解决以上这些不能处理或难处理、处理成本高的问题。
发明内容本高新技术的目的在于提供了一种处理效果好且稳定性强的膜气浮分离装置。基于上述目的，本高新技术采取了如下技术方案一种膜气浮分离装置，包括竖向安装的膜组件，膜组件下部连有进料管、上部连有浓缩液排出管，同时膜组件上还设有渗透液出口，所述进料管上设有气液混合动力装置。所述装置还包括气浮循环槽和循环管；气浮循环槽上部设有溢流堰，浓缩液排出管的另一端插入气浮循环槽中；循环管从气浮循环槽底部接出并汇入进料管。所述装置还包括多段槽，多段槽出水口与进料管相接；溢流堰出水口通过管道导入多段槽前段。所述装置还包括固液分离器，固液分离器的进料口通过管道与多段槽底部连通， 与固液分离器的出料口相连的管道导入多段槽前段。所述气液混合动力装置为气液混合泵。所述气液混合动力装置由设置在进料管上的泵和压缩空气入口构成。[0013]本高新技术的膜气浮分离装置采用双循环运行模式，即膜侧净化循环和回收净化循环，工作方式采用错流方式，不仅能保证膜组件长期稳定运行，又能使部分污染物及时排出循环体系外，具有操作简单、占地面积小、出水水质好、膜寿命长、运行成本低等技术优势，对高盐分、高浊度、高悬浮物以及含油废水等难处理料液均适用。本套装置的具体工作原理是气液混合料液从膜组件下部供入膜组件，在膜分离的过程中，随着清水的透出，物料的浓度迅速上升，由于浓差极化和新产生的析出悬浮物和结晶体，容易导致膜的污染。但是在气浮存在的条件下，高度分散在料液中的微小气泡与油滴、结晶体以及其他悬浮物粘附在一起，在压力和自身浮力的作用下沿着水流方向向上运动，从而将这些悬浮物带出膜组件之外，同时空气泡的搅拌作用有效地减小或消除了浓差极化带来的污染问题，防止悬浮物在膜表面附着，从而使膜能够长时间的稳定运行。尔后，自料液中分离出来的净化液经渗透液出口(通常设在膜组件的侧壁上)排出膜组件；而携带了大量微气泡的浓缩液则从膜组件上部排出并通过浓缩液排出管流到气浮循环槽中。由于在膜组件中压力较大，料液中的空气能够以稳定的气泡存在；气泡随浓缩液排出膜组件后压力骤降，导入气浮循环槽后， 被释放出的气泡迅速上浮，将粘附在气泡表面的悬浮物托至液面，利用简单的溢流就可以轻松除去浮油、浮渣。根据浮油、浮渣的不同性质，可选择将气浮循环槽溢出液排入平流槽或隔油槽等多段槽中作深度处理。另一方面，滞留在气浮循环槽中的浓缩液以及经过深度处理后的气浮循环槽溢出液与原始待处理液混合后重新供入膜组件，如此循环有助于实现高效、彻底分离的目的。对于高盐分废水，现有单一的反渗透处理方案之所以处理不了，主要是因为盐分极易在反渗透膜表面结晶析出，造成膜的堵塞。但如果利用本发明的方法及配套装置(膜组件选用反渗透膜)，在气浮的协助下，盐分刚开始结晶出细小颗粒就被气泡带出了膜系统之外，杜绝了因晶体粘附在膜表面而产生的堵膜现象，从而有效地保证了膜及整个处理系统的稳定运行。由于膜过程本身就是一个结晶(高盐废水)、破乳(含油废水)的分离过程，因此本发明的方法在使用时并不需要投加任何药剂，避免了化学药剂的失效和二次污染。此外，该装置中的膜组件类型可以根据需要灵活选取，无论是微滤、超滤、纳滤或反渗透膜均可使用。
图1是实施例1的结构示意图；图2是实施例2的结构示意图。
具体实施方式
实施例1一种膜气浮分离装置，如图1所示，包括竖向安装的膜组件6、气浮循环槽3、循环管9、多段槽10以及固液分离器11 (板框过滤器);膜组件6下部连有进料管8，进料管8的另一端与多段槽出水口 14相接，同时，从气浮循环槽3底部接出的循环管9也汇入进料管 8，进料管8上设有气液混合泵7 ；膜组件6上部连有浓缩液排出管4，浓缩液排出管4的另一端插入气浮循环槽3中；此外，膜组件6上还设有渗透液出口 5。气浮循环槽3上部设有溢流堰2，溢流堰出水口 15通过管道导入多段槽10前段；固液分离器11的进料口 13通过管道与多段槽10底部连通，与固液分离器11的出料口 12 相连的管道导入多段槽10前段；多段槽10上还设有入水口 1。若上述装置用于处理含油乳化废水，则膜组件6选用超滤膜。在气液混合泵7的作用下，微气泡高度分散到料液中；料液携带微气泡经超滤膜组件6处理后自然破乳，粘附着油污的微气泡随浓缩液(气液混合浓缩液)一同进入气浮循环槽3，气泡上浮，将油污托至液体表面，进而溢流至多段槽10。在多段槽10中，上浮的油、渣利用刮油机除去，而一些较大颗粒的悬浮物则逐渐沉淀到多段槽10底部，利用板框过滤器11滤除。同时，从设置在多段槽10后段的入水口 1 (若待处理液中污染物浓度较高，可选择将入水口 1设在多段槽10 的前段或中段)补入原始待处理液。多段槽10出水与滞留在气浮循环槽3中的液体配水后形成料液，进入膜组件6作循环处理，净化后水则从渗透液出口 5排出。膜在气浮分离过程中得到自净化，系统停机检修或洗膜的频率大幅度降低，膜的使用寿命和整个处理效率都得到了提升，大大降低了废水的处理成本。对于高盐废水，膜组件6选用反渗透膜。现有单一的反渗透处理方案之所以处理不了高盐废水，主要是因为盐分极易在反渗透膜表面结晶析出，造成膜的堵塞。但如果利用本高新技术的膜气浮分离装置，在气浮的协助下，盐分刚开始结晶出细小颗粒就被气泡带出了膜系统之外，杜绝了因晶体粘附在膜表面而产生的堵膜现象，从而有效地保证了膜及整个处理系统的稳定运行。实施例2根据实际需要，本高新技术的膜气浮分离装置还可以其他形式呈现，比如图2。图 2所示的膜气浮分离装置中固液分离器11’采用了离心机，多段槽10’具体使用了平流槽， 而气液混合动力装置选择的是泵16+压缩空气入口 17组合的方式。由于平流槽更适宜去除沉淀物，因此图2的膜气浮分离装置更适合于处理不含油的高浊度、高悬浮物废水。
权利要求1.一种膜气浮分离装置，包括竖向安装的膜组件，膜组件下部连有进料管、上部连有浓缩液排出管，同时膜组件上还设有渗透液出口，其特征在于，所述进料管上设有气液混合动力装置。
2.如权利要求1所述的膜气浮分离装置，其特征在于，该装置还包括气浮循环槽和循环管；气浮循环槽上部设有溢流堰，浓缩液排出管的另一端插入气浮循环槽中；循环管从气浮循环槽底部接出并汇入进料管。
3.如权利要求2所述的膜气浮分离装置，其特征在于，所述装置还包括多段槽，多段槽出水口与进料管相接；溢流堰出水口通过管道导入多段槽前段。
4.如权利要求3所述的膜气浮分离装置，其特征在于，所述装置还包括固液分离器，固液分离器的进料口通过管道与多段槽底部连通，与固液分离器的出料口相连的管道导入多段槽前段。
5.如权利要求1-4任一所述的膜气浮分离装置，其特征在于，所述气液混合动力装置为气液混合泵。
6.如权利要求1-4任一所述的膜气浮分离装置，其特征在于，所述气液混合动力装置由设置在进料管上的泵和压缩空气入口构成。
专利摘要一种膜气浮分离装置，属于水处理技术领域，包括竖向安装的膜组件，膜组件下部连有进料管、上部连有浓缩液排出管，同时膜组件上还设有渗透液出口，其特征在于，所述进料管上设有气液混合动力装置。该装置采用双循环运行模式，即膜侧净化循环和回收净化循环，工作方式采用错流方式，不仅能保证膜组件长期稳定运行，又能使部分污染物及时排出循环体系外，具有操作简单、占地面积小、出水水质好、膜寿命长、运行成本低等技术优势，对高盐份、高浊度、高悬浮物以及含油废水等难处理料液均适用。
文档编号C02F1/24GK202139089SQ20112027341
公开日2012年2月8日 申请日期2011年7月29日 优先权日2011年7月29日
发明者王建刚 申请人:郑州银科尔科技有限公司
