专利名称：处理重金属废水的微孔薄膜过滤器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种废水处理技术领域的设备，具体是一种处理重金属废水的 微孔薄膜过滤器。本发明可应用于处理重金属废水以及HN03+HF混酸酸洗废水 等。
背景技术：
在以前的废水处理过程中，针对一些重金属d区元素，如Ccf+、 Cr3+、 Cu2+、 Fe2+、 Fe3+、 Hg2+、 Pb2+、 Zn2+等以及含氟废水，主要采用碱中和沉淀法来进行处 理，形成颗粒非常细小(有相当一部分在1微米左右)的氢氧化物沉淀以及CaF2 之类的沉淀，再利用物理分离法或化学絮凝沉淀法来进行分离处理。
物理分离法多以过滤、离心等物理方法为主，由于过滤材料的限制，小颗 粒未能被滤料阻挡，使得出水无法达到排放标准，同样，小颗粒还会堵塞滤料， 导致过滤失败。
化学絮凝沉淀法是目前治理上述废水的主要手段，其技术关键是絮凝剂的 选择和加药控制以及反应条件的控制。该法在运行管理可靠前提下能解决大多
数酸性重金属废水处理问题，但也存在以下几点不足
(1) 、处理工艺流程较长，占地面积较大；
(2) 、 一般沉淀池所排污泥含水率较高，因此污泥处理系统相对庞大，投资 亦高；
(3) 、化学絮凝沉淀法对沉淀反应条件要求较高，抗冲击能力差，当欲处理 的原水水量、水质及反应条件发生较大波动时，出水质量难以保证；
(4) 、化学絮凝沉淀法的吨水运行费用较高，主要体现在药剂费用上；
(5) 、化学絮凝沉淀法由于系统复杂，因此运行管理要求也较高，需要有完 善的管理制度和责任心才能实现良好的运行效果；
(6) 、由于环保法规日趋严厉，化学絮凝沉淀法投加的药剂长期使用可能带来的二次污染威胁不容忽视。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种处理重金属废水的微孔 薄膜过滤器。本发明设计结构简单，配入挠性阈，采用了以膨体聚四氟乙烯制 成薄膜为滤料。达到真正的表面过滤效果，这种过滤方法的好处是使液体中 的悬浮物被全部截留在薄膜的表面，由于选用的薄膜具有极佳的不沾性和非常 小的摩擦系数，我们可以保证过滤袋不会产生堵塞的现象。这样在不增加运行 负荷的情况下既保证了液体的最大通量，同时也有效的收集了液体中的固体颗 粒。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括罐体、不锈钢花板、膨 体聚四氟乙烯薄膜滤袋、滤袋支撑笼骨、进酸挠性阀、回流挠性阀、反冲洗挠 性阀、排泥挠性阀、清洗剂进液阀、空气电磁阀、排气电磁阀。膨体聚四氟乙 烯薄膜滤袋套在滤袋支撑笼骨上，然后通过螺丝将所有的滤袋支撑笼骨固定在 不锈钢花板上。不锈钢花板将罐体一分为二，上部为清水区，下部为废液(即 过滤)区。罐体的废液区上部设有排酸管道，排酸管道可连接于酸洗槽。罐体 周边设置有进酸挠性阀、回流挠性阀、反冲洗挠性阀、排泥挠性阀、清洗剂进 液阀、空气电磁阀、排气电磁阀阀门。
微孔薄膜过滤器的滤芯由膨体聚四氟乙烯滤袋和滤袋支撑笼骨组成。薄膜 滤袋采用质密、多孔、光滑的膨体聚四氟乙烯(PTFE)材质，它的低摩擦系数、 化学稳定性和表面光滑的特点使过滤压力仅需0. 07~0. lMPa，并且薄膜的表面极 为容易清理，以秒计算的清膜时间，使过滤基本达到连续运行，同时聚四氟乙 烯又是一种强度很高的材料，使滤料寿命大大高于常规滤料。被膨化的聚四氟 乙烯薄膜滤料具有极佳的化学稳定性，极低的摩擦系数，能耐较高的温度，多 孔性、极度强韧性，不易老化，坚久耐用，是理想的滤材。支撑笼骨有多种材 质可供选择，分别适用于不同使用环境和领域。
在阀门的配置上，选用了永无堵塞的挠性阀，挠性阀外观新颖、结构简单， 通过阀门内胆的柔性接触，使含有任何固体颗粒、纤维的液体均能迅速达到100%关闭，当固体颗粒直径达到管径的1/2时，挠性阀仍可以有效关闭和开启。 挠性阀设计合理，适用面广，无内外泄漏，通径大，安装方便，高效长寿，可 经数万次以上的启闭。
微孔薄膜过滤器具有以下特点
1. 过滤压力低
过滤压力仅需0.07-0. lMPa，而其它液体过滤器的过滤压力一般约为 0. 3MPa。
2. 至始至终的有效过滤
现有的液体过滤器(如砂过滤) 一开始总是先穿透，随着滤饼形成并达到 一定厚度后才开始有效过滤，而这段时间约是整个过滤时间的10%。而发明是表 面过滤，它没有穿透现象，从开始就是有效过滤。
3. —次净化，100%截留
本发明不需要其它附属设施，或分几次过滤才能达到净化液体的目的，而 是一次过滤就能完成。在薄膜通径以内的固体是100%被截留。
4. 高流通量，连续工作
过滤能力是其它一般过滤器的5~10倍，甚至20倍，且不需要借助其它的 固液分离设备或分段处理来达到净化目的，而是一次性过滤完成固液分离。
5. 宽广的过滤范围
过滤液的固体含量可以从20PPM(0.002W)直至100000PPM(10%)，就是象泥 浆一样的液体也能过滤，并且不会因为固体含量过高而影响过滤效果，排出的 清液还是清澈透明。
6. 良好的耐温性能 最高能在26(TC高温下工作。
7. 自动冲洗滤材
当过滤压力达到设定值时，过滤器自动进行滤材冲洗，整个过程仅需1~5 秒钟，冲洗的压力不需超过0.035MPa，冲洗时不需要排空过滤器来进行反冲， 冲洗一结束，过滤器又进入过滤状态，整个过程循环运行，可由PLC实现自动 控制。8. 膜不易堵塞
由于表面过滤，又由于过滤器薄膜本身的特性，每次冲洗时都能彻底冲洗 掉薄膜外的滤饼，冲洗后流通量又恢复到正常状态。
9. 极好的抗化学性
薄膜过滤器具有极好的化学稳定性，能耐任何酸碱溶液。
10. 寿命长，使用成本低
由于过滤器滤材薄膜是膨体聚四氟材料制成，其具有独特的性能a.化学 不活泼性b.低摩擦系数c.广阔的操作温度d.不会老化e.亲水性f.极强的韧 性g.表面过滤。这些特点使它达到了长寿命，维修费用大大减少，由于低压过 滤，能耗又少，使用成本也大为降低。
11. 占地面积小
微孔薄膜过滤器仅需其他相同处理量的传统过滤装置十分之一的占地面 积，体积也大大小于其它过滤装置。
图1为本发明的整体结构示意图。
具体实施例方式
以下结合附图对本发明的实施例作详细说明本实施例在以本发明技术方
案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和工作过程，但本发明的保护范 围不限于下述的实施例。
如图1所示，本实施例微孔薄膜过滤器主要包括罐体l、不锈钢花板2、
膨体聚四氟乙烯薄膜滤袋3、滤袋支撑笼骨4、进酸挠性阀5、回流挠性阀6、 反冲洗挠性阀7、排泥挠性阀8、清洗剂进液阀9、空气电磁阔IO、排气电磁阀 11。膨体聚四氟乙烯薄膜滤袋3套在滤袋支撑笼骨4上，然后通过螺丝将所有 的滤袋支撑笼骨4固定在不锈钢花板2上。不锈钢花板2将罐体1 一分为二， 上部为清水区，下部为废液(即过滤)区。罐体1的废液区上部设有排酸管道， 排酸管道可连接于酸洗槽。罐体1周边设置有进酸挠性阀5、回流挠性阀6、反冲洗挠性阀7、排泥挠性阀8、清洗剂进液阀9、空气电磁阀IO、排气电磁阀ll 等阀门。
本实施例的工作过程如下
酸洗槽中的酸液通过水泵提升，通过进酸挠性阀5进入罐体1，经过膨体聚 四氟乙烯薄膜滤袋3表面过滤之后，酸液中的杂质黏附在膨体聚四氟乙烯薄膜 滤袋3上，形成污泥，过滤后的酸液再进入罐体1的上部排酸管道回流至酸洗 槽中。
反冲洗时，进酸泵不停止工作，仅将进酸挠性阀5关闭，回流挠性阀6开 启，反冲洗挠性阀7也开启，此时，酸液不进入过滤器内，而回流至酸洗槽， 过滤器内由于停止进液，内部压力降低，过滤后的酸液通过薄膜滤袋3内胆反 向流出进入过滤器内，再通过反冲洗挠性阀7排出，同时把黏附在薄膜滤袋3 表面的污泥冲刷下来，沉入罐体l的锥底部。此时，打开排泥挠性阀8，污泥自 罐体1中排出，进入污泥池中等待进一步处理。
在初次启动时，罐体l内全部为空气，则需要将排气电磁阀ll打开，以保 证罐体1内压力均衡。
在过滤器需要清洗时，将清洗剂送液泵接入清洗剂进液阀9上，清洗剂进 液结束后，可以打开空气电磁阀10，进行充分搅动，以利于清洗。
本实施例的过滤器，设计流量15mVh，废水中含有F—、 Cr3+、 Fe2+、 Ni"等离 子，采用电石渣中和，然后通过微孔薄膜过滤器，设计微孔薄膜孔径〈0. 45微米， 罐体直径1600mm，选用37. 51112过滤面积的微孔薄膜过滤器，出水效果达到《上 海市污水综合排放标准》中的二级排放标准。出水F—含量稳定在5mg/1左右。 解决了此类废水处理出水中含氟超标的难题。
权利要求
1. 一种处理重金属废水的微孔薄膜过滤器，包括罐体、不锈钢花板、滤袋支撑笼骨、进酸挠性阀、回流挠性阀、反冲洗挠性阀、排泥挠性阀、清洗剂进液阀、空气电磁阀、排气电磁阀，其特征在于，还包括膨体聚四氟乙烯薄膜滤袋，膨体聚四氟乙烯薄膜滤袋套在滤袋支撑笼骨上，然后通过螺丝将所有的滤袋支撑笼骨固定在不锈钢花板上，不锈钢花板将罐体一分为二，上部为清水区，下部为废液区，罐体的废液区上部设有排酸管道，罐体周边设置有进酸挠性阀、回流挠性阀、反冲洗挠性阀、排泥挠性阀、清洗剂进液阀、空气电磁阀、排气电磁阀。
全文摘要
本发明是一种处理重金属废水的微孔薄膜过滤器，属于废水处理技术领域。本发明包括罐体、不锈钢花板、膨体聚四氟乙烯薄膜滤袋、滤袋支撑笼骨、进酸挠性阀、回流挠性阀、反冲洗挠性阀、排泥挠性阀、清洗剂进液阀、空气电磁阀、排气电磁阀。膨体聚四氟乙烯薄膜滤袋套在滤袋支撑笼骨上，然后通过螺丝将所有的滤袋支撑笼骨固定在不锈钢花板上。不锈钢花板将罐体一分为二，上部为清水区，下部为废液(即过滤)区。该过滤器结构简单，且以膨体聚四氟乙烯材料制成薄膜为滤料达到真正的表面过滤效果，使酸液中的杂质被全部截留在薄膜的表面，由于选用的薄膜具有极佳的抗酸性、不沾性和非常小的摩擦系数，保证滤材不会产生堵塞的现象。
文档编号B01D29/33GK101468264SQ20071017387
公开日2009年7月1日 申请日期2007年12月29日 优先权日2007年12月29日
发明者宇 孙, 杰 张, 维 杨, 毛燕芳, 炜 程, 范建伟, 峰 薛 申请人:上海同济科蓝环保设备工程有限公司