基于复合粉末活性炭污水深度处理的过滤装置的制作方法

本实用新型涉及环境保护技术领域，具体涉及一种基于复合粉末活性炭污水深度处理的过滤装置。

背景技术：

20世纪后半叶，很多国家的用水急剧增加，许多地区出现水危机，水资源问题在全世界引起广泛重视。1988年世界环境与发展委员会提出的一份报告中指出：“水资源正在取代石油而成为在全世界引起危机的主要问题”。

我国是一个淡水资源短缺和供需矛盾突出的国家，水资源短缺问题已成为国家经济和社会可持续发展的严重制约因素。此外，随着中国政治经济的迅速发展，国家日益富强，不可避免的带来了大量污染物的排放，污染物的排方使水体污染，使得原本已经短缺的淡水资源更加显得匮乏；不仅如此，水环境受污染，也严重危害着人们的身体健康。

减少废水污染物排放，是保护水资源、保护生态水环境一项重要举措；此外，随着国家社会和经济的飞速发展，水资源短缺问题日益突出，解决水资源危机，促进水资源可持续循环利用，是解决水资源缺乏的一条重要途径，中水回用、废水零排放也越来越受到重视。然而，现有传统工艺对难降解的溶解性COD去除能力有限，印染、石化、造纸等难降解工业废水处理尾水中的色素、溶解性COD处理至今是一大难题，目前还没有较为经济高效的处理手段，溶解性COD是制约中水回用的一个重要约束因素。因此，如何去除污水中溶解性COD，使处理后的水质达到中水回用的标准成为热门研究课题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种基于复合粉末活性炭污水深度处理的过滤装置，采用复合粉末活性炭过滤的深度处理技术，能有效去除污水中的溶解性COD，具有结构简单、安装方便、处理水量大、出水水质好、运行成本低、无二次污染等优点。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种基于复合粉末活性炭污水深度处理的过滤装置，包括外壳、过滤芯、总进水口、循环口A、循环口B、产水口、反冲洗进水口、反冲洗进气口、复合粉末活性炭过滤膜，所述总进水口、循环口A设于所述外壳的下部，所述循环口B、产水口设于所述外壳的上部两侧，所述反冲洗进水口、反冲洗进气口设于所述外壳的顶部，所述过滤芯置于所述外壳内部、外围附着所述复合粉末活性炭过滤膜。

根据以上方案，所述外壳为圆柱形304不锈钢外壳。

根据以上方案，所述过滤芯为由316不锈钢丝编制而成的1500目圆柱型过滤网，过滤孔径小于10μm，内部设有不锈钢龙骨支撑，以保证过滤芯的机械强度。

根据以上方案，所述外壳上部设有可拆卸的上端盖，所述上端盖与所述外壳通过卡箍固定连接，以便于过滤芯可从上端盖处拆除和安装。

根据以上方案，所述总进水口、循环口A、循环口B、产水口、反冲洗进水口均为通过卡箍与外部管道固定连接的快速接口，便于过滤单元的安装和拆卸。

根据以上方案，所述复合粉末活性炭过滤膜为由质量比5:1的粉末活性炭与粉末硅藻土混合构成的复合型过滤膜；所述粉末活性炭的粒径0-15μm，所述粉末硅藻土的粒径为0-40μm。

本实用新型稳定运行时，过滤芯上形成一层的复合粉末活性炭过滤膜厚度5～10mm；利用粉末活性炭对有机物的超强吸附作用去除废水中的有机物、色度、臭味等；不锈钢过滤芯具备过滤截留活性炭粉末及复合滤料作用，此外粉末活性炭均匀分布在不锈钢过滤滤芯上，形成的活性炭膜层同样具备过滤作用，在活性炭膜层和不锈钢滤芯的双重过滤作用下，实现精细过滤，过滤精度可达1um，可有效去除废水中颗粒物、悬浮物、胶体等物质。

本实用新型的有益效果是：

1)本实用新型巧妙将精密过滤网和粉末活性炭形成的过滤膜结合起来，利用粉末活性炭对溶解性有机物、色度、细小悬浮物等吸附、高截留率的优点；可以得到高品质出水，可以广泛应用于黑臭水体应急处理、污水提标、中水回用预处理等领域；

2)本实用新型复合粉末活性炭为粉末活性炭与粉末硅藻土按比例配比的复合型粉末活性炭，硅藻土具有多孔结构，粉末活性炭加入硅藻土，可保证粉末活性炭在形成活性炭膜层后保证足够的水通量；

3)与超滤膜等膜过滤工艺相比，本实用新型对进水水质要求低，产水通量大、占地面积小，且可以去除有机物、色度等其他膜工艺去除不了的污染物，出水水质好；

4)本实用新型为标准化过滤装置，可根据实际处理水量大小，集成组合成成套设备；过滤装置结构简单，组装灵活，拆卸和安装方便；

5)本实用新型的活性炭吸附饱和后，可再生；再生后的活性炭品质等同甚至优于原活性炭，循环利用于过滤装置，系统不产生废炭，不会对环境造成二次污染。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1、外壳；2、过滤芯；3、总进水口；4、循环口A；5、循环口B；6、产水口；7、反冲洗进水口；8、反冲洗进气口；9、复合粉末活性炭过滤膜。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型的技术方案进行说明。

实施例1，见图1：

本实用新型提供一种基于复合粉末活性炭污水深度处理的过滤装置，包括外壳1、过滤芯2、总进水口3、循环口A4、循环口B5、产水口6、反冲洗进水口7、反冲洗进气口8、复合粉末活性炭过滤膜9，所述总进水口3、循环口A4设于所述外壳1的下部，所述循环口B5、产水口6设于所述外壳1的上部两侧，所述反冲洗进水口7、反冲洗进气口8设于所述外壳1的顶部，所述过滤芯2置于所述外壳1内部、外围附着所述复合粉末活性炭过滤膜9。

进一步地，所述外壳1为圆柱形304SS型不锈钢外壳，所述过滤芯2为由316型不锈钢丝编制而成的1500目圆柱型过滤网，过滤孔径小于10μm，内部设有不锈钢龙骨支撑；所述外壳1上部设有可拆卸的上端盖，所述上端盖与所述外壳1通过卡箍固定连接；所述总进水口3、循环口A4、循环口B5、产水口6、反冲洗进水口7均为通过卡箍与外部管道固定连接的快速接口；所述复合粉末活性炭过滤膜9为由质量比5:1的粉末活性炭与粉末硅藻土混合构成的复合型过滤膜；所述粉末活性炭的粒径0-15μm(见表1)，所述粉末硅藻土的粒径为0-40μm(见表2)。

表1粉末活性炭的粒径分布

表2粉末硅藻土的粒径分布

本实用新型的工作原理为：运行主要分三个阶段：建立炭膜阶段、过滤产水阶段、反冲洗阶段：

(1)建立炭膜阶段：

复合粉末活性炭在单元外部与废水充分混合后，通过循环泵将活性炭粉与废水混合液由所述总进水口3进入本实用新型的内部，部分混合液通过所述循环口B回流，另一部分混合液通过所述过滤芯2过滤。

复合粉末活性炭与废水混合液通过所述过滤芯2时，大部分复合粉末活性炭被截留，复合粉末活性炭在所述过滤芯2上均匀堆积，形成致的所述复合粉末活性炭过滤膜9。此阶段，所述过滤芯2不能将复合粉末活性炭完全截流，产水中会有少量复合粉末活性炭，需通过所述产水口6回流。需通过所述循环口A4控制外循环回流，从而控制内循环流量；始终保持内混合液中的复合粉末活性炭为均匀悬浮态，从而保证活性炭粉被截留时形成厚度均匀、致密程度一致的活性炭过滤膜；同时也避免活性炭粉堆积在本实用新型的上部；

(2)过滤产水阶段：

待所述过滤芯2上形成致密均匀的所述复合粉末活性炭过滤膜9后，过滤单元可连续进出水。废水由所述总进水口3进入，经过所述过滤芯2表面形成的所述复合粉末活性炭过滤膜9吸附过滤后，产水由所述产水口3流出。

废水在通过所述复合粉末活性炭过滤膜9时，致密均匀的所述复合粉末活性炭过滤膜9具备强大的过滤作用，可以去除废水中的悬浮物，同时粉末活性炭具备强大的吸附作用，可以去除废水中的COD、色度、臭味等污染物；

(3)反冲洗阶段：

连续过滤后，由于截流废水中的污染物，过滤压差会升高，待压差升高到设定压力后，需对过滤单元进行反冲洗。反冲洗时，停止进出水，反冲洗水通过所述反冲洗进水口7进入，冲洗出来的活性炭通过所述循环口回流暂存；与此同时，通过所述反冲洗进气口8通入压缩空气，通过气水反冲洗将所述过滤芯2冲洗干净。待过滤芯2冲洗干净后，重复建立炭膜操作，形成新的所述复合粉末活性炭过滤膜9，随后再稳定进水运行，如此循环。

以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的相关技术人员应当理解：可以对本实用新型进行修改或者同等替换，但不脱离本实用新型精神和范围的任何修改和局部替换均应涵盖在本实用新型的权利要求范围内。