专利名称：高度氧化过滤系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及以回用为目的，废水深度处理技术领域，特别是能高度氧化废水中的有机物并且过滤精度较高的系统。
背景技术：
环境保护工作是我国的一项基本国策，随着经济的迅速发展，在实现工业化的同时保护生态环境，恢复蓝天碧水环境保护工作已经受到各级政府的十分重视。
目前，在废水处理中化学氧化法受到越来越广泛的关注，这种技术可将有害的有机物转变诸如水、二氧化碳和无机盐等无害的化合物，彻底实现水中污染物的完全去除和无害化。
氯氧化法是人类应用最早的水处理化学氧化工艺。至今广泛应用于给水、游泳池循环水和各种废水处理中。然而由于氯对水中的许多污染物(如重金属离子、有机溶剂等)的分解作用很弱或者根本不起作用，氧化不完全还可能形成一些诸如三卤甲烷等的三致物质，应用受到了限制。
臭氧因其强氧化能力近几年被广泛地应用于废水处理中。但由于某些污染物的难降解性或者形成不能进一步氧化的产物，需要新的化学氧化处理方法取代常规氧化。
发明内容
为克服上述氧化处理工艺的不足，利用臭氧及促酶剂—过氧化氢的高度氧化法和我公司开发的喷射反冲洗式弹簧硅藻土膜过滤器结合在一起，开发和设计中水回用设备，这对国家资金的节约与水源的节约大有帮助本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括高度氧化混合罐、高度氧化接触反应罐、过滤泵、硅藻土膜过滤罐。其特点是高度氧化接触反应罐的出水口连接过滤泵进水口，过滤泵出水口相连硅藻土膜过滤罐进水口；高度氧化混合罐和高度氧化接触反应罐底部相通，高度氧化混合罐下部设有涡流泵、臭氧发生器、过氧化氢注入箱；硅藻土膜过滤罐设有储气罐、硅藻土箱、硅藻土混合箱。
该系统中，高度氧化就是利用具有强氧化性的特殊离子—氢氧根(OH)-来氧化处理水中的污染物—有机物和毒性物质，是比以前更进步的水处理技术。最新的水处理工艺，在使用臭氧(O3)中增加氢离子(H)-或增加过氧化氢(H2O2)或紫外线等方法来加强氧化能力，比现有的氧化剂—氯、二氧化氯、高锰酸钾具有更强的氧化性，在水处理中与单独使用臭氧时具比有更高的经济效益性。
如自来水等饮用水经药品处理时发生二次污染，而利用臭氧和过氧化氢的高度氧化处理是将水中的各种毒性、难分解性的有机物最终氧化分解成CO2和H2O，因此不会发生二次污染。
臭氧和过氧化氢反应产生氢氧根(OH)-的过程如下
高度氧化技术是苯、苯酚等难分解性有机化合物由(OH)-来分解和氧化的技术。
有机物的氧化可分为两种方式直接方式被臭氧(O3)分子直接分解的方式。
间接方式被氢氧根(OH)-分解的方式。
在水处理中与臭氧分子反应强烈的污染物多时，以直接方式来处理污水；与臭氧的反应相对缓慢时利用间接方式，及为迅速增加(OH)-的数量，加入促酶剂—过氧化氢。
该系统中，高度氧化与过滤分开，在高度氧化过程的后面布置了喷射反冲洗式硅藻土膜过滤器，喷射反冲洗式硅藻土膜过滤器是由硅藻土供给装置、硅藻土混合箱、过滤泵、过滤罐、喷射反冲洗装置等组成，过滤罐内部由弹簧与外部套PP、PE的管形滤材，与水混合的硅藻土及粉末活性炭等混合物用过滤泵循环运行，过滤罐的滤材上形成约3-5mm的膜，当原水通过此过滤器时0.5μm以上的微粒子被过滤掉。
第一工程将硅藻土箱中一定量的(600-1000g/M2)过滤剂---硅藻土加入到硅藻土混合箱中，与自来水(净水)混合后循环输送到过滤罐，循环过程中硅藻土附在滤材上形成过滤层，这叫膜形成过程。经10-15分种后开始进行过滤。
过滤膜形成的目的①防止和保护浮游物及胶状微粒子堵塞滤材。
②彻底反冲洗滤材。
③根据浮游物的特性，可以设定过滤助剂的种类和膜的厚度。
第二工程膜形成之后调节阀门开始过滤，从过滤罐过滤出的净水加入到硅藻土混合箱(这是为下一部的膜的形成做准备)。在过滤过程中0.5μm以上的浮游物在过滤层完全滤掉，随着滤材上挂的浮游物量的增加，过滤压力上升，安装在过滤罐上的压力传感器给出信号，过滤泵自动停止，系统进入下一工程—反冲洗工程。
过滤工程的目的①过滤原水中含有的浮游物，得到清净水。
②选择过滤助剂，可处理有机物、色度、浊度。
③紫外线灯管安装在过滤器的出水口，对过滤水进行杀菌。
第三工程过滤罐下端的阀门打开，从上端冲入压缩空气(6kg/cm2)，将过滤罐内部的过滤助剂和异物排到外部，根据原水浮游物的性质，打开过滤罐下端的清水喷射装置阀门，将滤材上附着的异物冲洗干净。系统从新开始进入第一工程。
一般硅藻土过滤中有两种问题影响过滤效率一种是硅藻土膜受污染引起过滤效率的降低及过滤膜上浮游物的沉积影响过滤效率；另一种是由于浓度分极现象，原水通过过滤膜时，随着过滤时间的增加，浓度上升，这引起过滤压力也增加，因此过滤效率降低。但这不是永久性地损伤过滤膜或降低过滤效率，通过反冲洗可以恢复到原来的过滤效率。
现阶段考虑流体力学，正研究与开发硅藻土的多种微粒大小及渗透性，最大限度地减少浓度分极现象。过滤膜的污染是根据FEED SULUTION(原料转化率)的特性，在过滤膜表面上沉积着污染物质，因此过滤效率降低.过滤膜在很短时间内受污染，主要是因表面吸附引起的，这在硅藻土过滤中对过滤速度影响很大。即刚开始过滤速度比较快，随着时间的推移，过滤速度漫漫降低，这就是形成污染层后污染物质沉积的原因。
本发明的有益效果是，上述的高度氧化与喷射反冲洗式硅藻土膜过滤器结合在一起，氧化与过滤同时进行，完全除掉原水中含有的SS、CODcr、BOD、除味、脱色、浊度、杀菌、苯、苯酚(PHENOL)等毒性有机物，因此，经过处理后已经符合排放标准的生活废水、工厂废水，再经本系统处理后回用于生活用水、工厂用水；而且本设备将河流水、池塘水、地下水等处理后达到饮用水的标准，本系统与同类产品比较，在技术上、效率上、经济上具有更优越性。
本设备对难处理的石油化学废水、难分解的废水可以有效地处理；并可以抑制硅藻土过滤器的浓度分极现象，延长反冲洗周期，从而降低成本和提高处理效率。
图1，是高度氧化过滤系统示意图。
图2，是过滤罐内部结构图。
图3，是弹簧-硅藻土膜过滤棒内部结构图。
图4，是硅藻土搅拌箱内部结构图其中1混合罐，2反应罐，3涡流泵，4过氧化氢注入箱，5臭氧发生器，。6残留臭氧加热分解器，7硅藻土箱，8硅藻土搅拌箱，9过滤泵，10过滤罐，11储气罐，12弹簧—硅藻土膜过滤棒，13反流喷头，14弹簧—硅藻土膜过滤棒压板，15弹簧—硅藻土膜过滤棒套板，16是不锈钢螺栓，17不锈钢弹簧，18滤布袋，19硅藻土膜，20尼龙扎带，21内部进气管。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1、图2、图3、、图4所示。原水从混合罐1的顶部进入，臭氧发生器5中的臭氧、过氧化氢注入箱4中的溶液、水通过涡流泵3从其底部进入与原水混合再进入反应罐2中完成高度氧化接触反应，过滤泵9、过滤罐10依次通过管路布置在反应罐2的后面。残留臭氧加热分解器6是臭氧氧化时产生的气体处理成无害气体排放装置，安装在反应罐2的上部；当过滤阻力增加到设定值时停止过滤工作，进入反冲洗程序，首先打开过滤罐10下部的排污阀，储气罐11中的压缩空气通过过滤罐10上部进气口从弹簧—硅藻土膜过滤棒12出水口处自上而下吹入滤袋中，把吸附在弹簧—硅藻土膜过滤棒12上的硅藻土膜19和滤渣及水共同排出，然后反流喷头13射入净水将滤布袋18和罐内清洗干净；制膜时，关闭过滤罐10下部的排污阀，硅藻土箱7内装硅藻土通过螺旋进给装置把硅藻土送入硅藻土搅拌箱8中，(硅藻土搅拌箱8中已经储存一定量的水)，通过内部进气管21进入压缩空气使其搅拌成稀泥浆，由硅藻土搅拌箱8的下部出口通过过滤罐10入水口进入过滤罐10中，由于过滤罐10内部压力均匀硅藻土稀泥浆吸附在滤布袋18表面形成3～5mm厚度硅藻土膜，清水则从弹簧—硅藻土膜过滤棒12内部自下而上汇集过滤罐10的顶部排出，进入硅藻土搅拌箱8中，形成循环制硅藻土膜的过程。
如图2所示，过滤罐10外壳为不锈钢材料焊接成型，弹簧—硅藻土膜过滤棒压板14为不锈钢材料加工而成、上面有通孔用于过水；弹簧—硅藻土膜过滤棒套板15为尼龙材料加工而成、上面有通孔用于安装弹簧—硅藻土膜过滤棒12，过滤棒压板14与过滤棒套板15之间用不锈钢螺丝16连接。弹簧—硅藻土膜过滤棒12用于过滤水。
如图3所示，不锈钢弹簧17为不锈钢材料加工而成，滤布袋18为PE材料编制而成，硅藻土膜19为硅藻土材料，尼龙扎带20为尼龙材料。滤布袋18套在不锈钢弹簧17表面上，弹簧喇叭口处与滤布袋采用热合紧固、另一端用尼龙扎带20束紧，表面附有硅藻土膜19。
如图4所示，硅藻土搅拌箱8外壳为不锈钢材料焊接而成，内有压缩空气进气管21、硅藻土稀泥浆出口，箱中水与硅藻土通过压缩空气进气管21进入压缩空气搅拌成稀泥浆。
权利要求
1，高度氧化过滤系统，包括高度氧化混合罐、高度氧化接触反应罐、过滤泵、硅藻土膜过滤罐。其特点是高度氧化接触反应罐的出水口连接过滤泵进水口，过滤泵出水口相连硅藻土膜过滤罐进水口；高度氧化混合罐和高度氧化接触反应罐底部相通，高度氧化混合罐下部设有涡流泵、臭氧发生器、过氧化氢注入箱；硅藻土膜过滤罐设有储气罐、硅藻土箱、硅藻土混合箱。
2，根据权利要求1所述系统，其特征在于硅藻土膜过滤罐内部设有弹簧—硅藻土膜过滤棒，由不锈钢弹簧、滤布袋、硅藻土膜、尼龙扎带组成。
3，根据权利要求1所述系统，其特征在于硅藻土膜过滤罐内部设有一个反流喷头。
4，根据权利要求1所述的系统，其特征在于硅藻土搅拌箱设有一个内部进气管。
全文摘要
高度氧化过滤系统包括高度氧化混合罐、高度氧化接触反应罐、过滤泵、硅藻土膜过滤罐。其特点是高度氧化接触反应罐的出水口连接过滤泵进水口，过滤泵出水口相连硅藻土膜过滤罐进水口；高度氧化混合罐和高度氧化接触反应罐底部相通，高度氧化混合罐下部设有涡流泵、臭氧发生器、过氧化氢注入箱；硅藻土膜过滤罐设有储气罐、硅藻土箱、硅藻土混合箱。本发明的有益效果是，高度氧化与硅藻土膜过滤结合一起、氧化与过滤同时进行，除掉原水中的SS、CODcr、BOD并除味、脱色、降低浊度、杀菌，对符合废水排放标准的污水经其处理后可回用，对河流水、池塘水、地下水等，经其处理后达到饮用水的标准。
文档编号C02F9/04GK1693237SQ20041006014
公开日2005年11月9日 申请日期2004年7月2日 优先权日2004年5月9日
发明者崔秀敏 申请人:吉林守信环境工程有限公司