专利名称：三级工业废水深度处理的预处理过滤装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对三级工业废水进行深度处理的预处理过滤装置。
背景技术：
成熟、优质、高效的水处理技术不仅包含稳定、高质的出水质量，还包括尽量高的设备使用寿命和尽量低的过滤耗材，以降低水处理的运行成本，针对不同水质的具体特点通常需要设计不同的净化工艺、选取不同的过滤介质，其中对原水的预处理至关重要，直接关系到整个处理系统的质量和效率，比如电镀或线路板废水，一般需要依次经过隔栅、调节池进行均化处理后，再注入反应池和沉淀池，在反应池中填加适量的絮凝剂和助凝剂，并进行pH调整，进入沉淀池，所得上清液进入清水池，此时已经可以达到国家和地方一级排放的标准。COD≤90mg/L、悬浮物≤60mg/L、pH 6～9。
我国淡水资源比较缺乏，把上述工业废水深度处理为可重复利用的工业用水，是解决水资源短缺的最好办法，也是保证我国经济建设可持续发展的重要途径。
但是这种处理液并不能满足回用的要求，因此对水资源的消耗或浪费现象仍旧没有解决。由于电镀或线路板废水的处理液在絮凝沉淀过程中产生大量的胶体物质，含有较多的溶解性的金属离子以及高分子化合物，在使用反渗透(RO)薄膜分离技术进行深度处理时，特别容易导致反渗透膜元件的污堵，必须对处理液进行有效地预处理。
目前，经典的预处理工艺一般包括“砂滤器→炭滤器→(阻垢剂)保安器”。
原水(即三级处理工业废水)由原水泵经石英砂过滤器过滤后进入活性炭过滤器进行吸附，投加阻垢剂后进入保安过滤器，之后再通过高压水泵从中间水箱输入反渗透系统。如上所述，预处理的工艺效率对整个系统的使用寿命、出水效果影响甚大，因为颗粒较大的悬浮物以及胶体物质等基本上都是在预处理阶段加以去除的，在设备的使用过程中，随着处理液的不断输入，砂滤罐很快出现堵塞，而碳滤罐则由于活性炭吸附饱和而失效，必须对前述预处理设备进行反冲洗(再生)，以保证预处理的出水标准始终满足反渗透的进水要求，由于现有的石英砂过滤器和活性炭过滤器都是串联在一起的，必须停机进行反冲洗，待反冲洗结束后才可以重新启动该系统，这样往往会降低反渗透系统的使用效率和整体效能。此外由于在对预处理过滤装置反冲洗时，清水的流向与受过滤的原水流向是相反的，这样在反冲洗时就使预处理过滤装置中原本压实的滤层变得疏松起来，重新启用该过滤装置就会降低对原水过滤的效果，因此有必要对预处理过滤装置的具体构成加以进一步改进。
发明内容
为克服上述现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是旨在提供一种在反冲洗时仍旧可以连续地、高效能地对三级工业废水深度处理的预处理过滤装置。
为解决上述技术问题，本发明提出一种三级工业废水深度处理的预处理过滤装置，包括均内置有过滤介质的一级过滤器和二级过滤器，所述的两个过滤器均分别设置有反冲洗管路；所述一级过滤器的进水口通过第一阀门与废水输入口相通，一级过滤器的过滤出水可经第二阀门的输出口输出，其特征在于所述废水输入口还通过第三阀门与所述第二阀门的输出口相通；所述二级过滤器的进水口通过第四阀门与所述第二阀门的输出口相通，二级过滤器的过滤出水则经第五阀门输出到所述预处理装置的出水口，所述第二阀门的输出口与所述预处理过滤装置的出水口之间还通过第六阀门相通。
进一步地，上述各过滤器均为双介质过滤器，其中位于上层的过滤介质的过滤孔径略大于位于下层的过滤介质的过滤孔径。
上述位于上层的过滤介质可选用无烟煤作为过滤介质，位于下层的过滤介质可选用石英砂作为过滤介质。
前述一级过滤器中的过滤介质的过滤孔径略大于二级过滤器中的相应位置的过滤介质的过滤孔径。
采用上述结构后，可以通过各个阀门的控制开合，在正常过滤时，使得废水能够依次经由串接在一起的一级双介质过滤器、二级双介质过滤器后得到有效过滤，较好地实现对废水的预处理；而当其中一个过滤器中的过滤介质需要反冲洗时，则可以对其分别单独进行，另一个过滤器仍旧可以独立地对输入的废水进行不间断地、正常地过滤；因反清洗过程而变得相对疏松的过滤介质也可以在重新投入使用时，借助废水的过滤压力自动恢复到致密，压实的状态，并且不会明显影响预处理的过滤效果，本发明的装置特别适用于已达到国家和地方一级排放标准的电镀或线路板废水。
下面将通过实施例并结合附图对本发明进行详细说明。
图1是使用本发明所述的预处理过滤装置的水处理系统结构简图；图2是本发明所述的预处理过滤装置的安装结构示意图；图3是本发明中采用的一级过滤器的结构示意图；图4是本发明中采用的二级过滤器的结构示意图。
具体实施例方式
参照附图1，本发明主要是针对反渗透系统的预处理过滤装置的构成加以改进的，反渗透薄膜分离技术具有过滤效果好、出水质量高等优点，但对进水质量要求也比较严格，尤其是进水中尽量不含或少含可能导致反渗透膜元件膜面结垢和流水通道污堵的颗粒物质和胶体物质，为确保反渗透工艺的顺利进行，对输入反渗透膜元件的废水进行高效、稳定、可靠的预处理显得尤为重要，为此，在本发明的一种实施方式中，特别使用了两级双介质过滤器对将要输入反渗透膜元件的废水进行预处理，其中位于上层的过滤介质的过滤孔径最好要略大于位于下层的过滤介质的过滤孔径，根据所得出水具体情况，决定是否添加阻垢剂或分散剂，然后依通常方式输入保安过滤器再行过滤，出水储存在中间水箱，作为反渗透设备的进水源；中间水箱的水再由高压泵送入反渗透装置(即图1中的各RO)完成反渗透过滤工艺，一般情况下，反渗透装置中还要备有独立的化学清洗系统以对输出浓水进一步处理，由于不是本发明的具体改进点，这里不再详细赘述。
在参照图2，在本发明所述的三级工业废水深度处理的预处理过滤装置中，包括两个结构大体相同、均内置有过滤介质的一级过滤器1和二级过滤器2，该两个过滤器均依通常方式分别设置有反冲洗管路在一级过滤器1上出水位置附近安装有反洗水入口17，在过滤介质前安装有反洗水出口18；同样地，在二级过滤器2上出水位置附近安装有反洗水入口27，在过滤介质前安装有反洗水出口28；甚至可以按照图2所示反洗水入口17可以直接连通在一级过滤器1的输出端与第二阀门12之间，而反洗水出口18则直接连通在一级过滤器1的输入端与第一阀门11之间；二级过滤器2上的反洗水入口27、反洗水出口28亦然。
各个过滤器的反洗水出、入口一般也要安装相应的阀门以及用来输入反洗水的反冲洗泵7，这些阀门的设置主要是保证反冲洗动作的顺利进行，以及在正常过滤时不影响、不干涉待过滤废水的出入。
通常，过滤介质需要放置在过滤器内的承托层上，该承托层可以使用颗粒相对较大且渐次增大的过滤介质直接替代，如图3所示，目的是过滤后的水可以更为顺利地从过滤器的出水口输出。
一级过滤器1的进水口10通过第一阀门11与废水输入口9相通，一级过滤器1的过滤出水可经第二阀门12的输出口输出，前述废水输入口9还通过第三阀门13与第二阀门12的输出口相连通；而二级过滤器2的进水口20通过第四阀门24与前述第二阀门12的输出口相通，二级过滤器2的过滤出水则经第五阀门25输出到本发明所述预处理过滤装置的出水口8进行后续的添加阻垢剂工艺，与此同时，第二阀门12的输出口与上述预处理装置的出水口8之间还通过第六阀门26相通。
上述结构的预处理装置在正常工作时，第三阀门13和第六阀门26关闭，第一阀门11、第二阀门12、第四阀门24和第五阀门25打开，废水依次经由串连在一起的一级过滤器、二级过滤器后得到有效过滤，经出水口8输入到下一个工序的设备中去。
使用一段时间过后，比如，当一级过滤器需要进行反冲洗时，关闭第一阀门11、第二阀门12和第六阀门26，打开第三阀门13、第四阀门24和第五阀门25，废水可依次经由第三阀门13、第四阀门24输入到二级过滤器中进行正常的过滤，再经第五阀门25输入到下一个工序的设备中去，与此同时，图2中的一级过滤器1的反洗水出、入阀门可保持打开，反洗泵工作时就可以对一级过滤器中的过滤介质进行通常程序的反冲洗；在反冲洗的过程中，由于反洗水的水流方向与正常过滤时废水的水流方向相反，因此，过滤器内的过滤介质会变得比原来疏松膨胀，在反冲洗后重新投入使用的该过滤器的过滤效果会有所降低，如果不加以预防将使预处理过滤水质有一定的浮动，利用本发明则可以基本避免这种现象的发生，因为，重新投入使用的一级过滤器可以利用废水水流的带动，其内的过滤介质自动又回复到原先致密，压实的状态，这个过程中，出水的质量可以由二级过滤器得以保证，此时，第三阀门13和第六阀门26保持在关闭状态，第一阀门11、第二阀门12、第四阀门24和第五阀门25保持在打开状态即可。
类似道理，当二级过滤器需要进行反冲洗时，关闭第三阀门13、第四阀门24和第五阀门25，而第一阀门11、第二阀门12和第六阀门26保持在打开状态，废水经第一阀门11输入到一级过滤器中进行正常的过滤，再依次经由第二阀门12和第六阀门26直接经出水口8输入到下一个工序的设备中去，与此同时，二级过滤器的反洗水出、入阀门可保持打开，反洗泵工作时就可以对二级过滤器中的过滤介质进行通常程序的反冲洗；反冲洗后的二级过滤器中的过滤介质可以在重新投入使用后被过滤水流自动压实，出水的质量可以由一级过滤器得以保证。两个过滤器可以错开时间、轮流进行反冲洗，既不影响对输入废水的正常预处理过滤，还可以始终保证输入的废水在至少一个压实、致密的滤床上得以过滤，从而确保有稳定、可靠的预处理出水水质。这一优点，对于随后的反渗透过滤工艺显得相当宝贵，可以大大降低后续工艺的耗材成本，特别是能延长反渗透过滤设备的使用寿命，经济效益相当明显。
针对电镀或线路板废水含有较多胶体物质和溶解性金属离子，以及高分子化合物含量高等特点，上述位于上层的过滤介质选用无烟煤作为过滤介质，位于下层的过滤介质选用石英砂作为过滤介质，代替活性炭过滤器或者石英砂过滤器，充分利用无烟煤过滤孔径较细、对高分子化合物和胶体物质有高效的过滤作用等优良特性，从而可以大幅度提高对这种废水经初步处理后所得的仅仅符合国家和地方一级排放标准的三级工业废水的再过滤(在本发明中为预处理过滤)质量。
不难看出，本发明中，一、二级过滤器大部分时间是串联连通，对输入的废水进行两级过滤的，各过滤器的反冲洗动作通常只占用较少的时间，因此，可将前述一级过滤器中的过滤介质的过滤孔径设计成略大于二级过滤器中的相应位置的过滤介质的过滤孔径，充分发挥串接设备对废水的加强过滤效果。实践中，对于电镀或线路板废水的预处理，其中，如图3、图4所示，一级过滤器中无烟煤的粒径选择在1.0-3.0mm之间，滤床厚度在300～400mm之间；石英砂的粒径选择在0.8-1.6mm之间，滤床厚度约为400～500mm之间，一般较为适宜；而二级过滤器中无烟煤的粒径选择在0.6-0.9mm之间、石英砂的粒径选择在0.35-0.5mm之间，效果较好，其滤床厚度与一级过滤器的滤床厚度相当即可。
实践证明，经过上述两级双介质过滤器处理的电镀或线路板废水，其出水浊度降低到1.0NTU以下、污泥密度指数＜4，能够较好地满足反渗透装置的进水要求，从而保证反渗透装置长期、稳定、顺利地运行，经济效益相当明显。
需要说明的是，上述方案虽然主要是针对电镀或线路板废水经初级净化后，再行对其三级工业废水进行深度处理而提出的改进的预处理过滤装置，显然实际运用远不止这一个领域，其他废水处理领域中也一样适用，应当认为也在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种三级工业废水深度处理的预处理过滤装置，包括均内置有过滤介质的一级过滤器和二级过滤器，所述的两个过滤器均分别设置有反清洗管路；所述一级过滤器的进水口通过第一阀门与废水输入口相通，一级过滤器的过滤出水可经第二阀门的输出口输出，其特征在于所述废水输入口还通过第三阀门与所述第二阀门的输出口相通；所述二级过滤器的进水口通过第四阀门与所述第二阀门的输出口相通，二级过滤器的过滤出水则经第五阀门输出到所述预处理过滤装置的出水口，所述第二阀门的输出口与所述预处理装置的出水口之间还通过第六阀门相通。
2.如权利要求1所述的三级工业废水深度处理的预处理过滤装置，其特征在于所述各过滤器均为双介质过滤器，其中位于上层的过滤介质的过滤孔径略大于位于下层的过滤介质的过滤孔径。
3.如权利要求2所述的三级工业废水深度处理的预处理过滤装置，其特征在于所述一级过滤器中的过滤介质的过滤孔径略大于二级过滤器中的相应位置的过滤介质的过滤孔径。
4.如权利要求2或3所述的三级工业废水深度处理的预处理过滤装置，其特征在于所述位于上层的过滤介质为无烟煤，位于下层的过滤介质为石英砂。
5.如权利要求4所述的三级工业废水深度处理的预处理过滤装置，其特征在于其中，一级过滤器中无烟煤的粒径选择在1.0-3.0mm之间，滤床厚度在300～400mm之间；石英砂的粒径选择在0.8-1.6mm之间，滤床厚度约为400～500mm之间；而二级过滤器中无烟煤的粒径选择在0.6-0.9mm之间、石英砂的粒径选择在0.35-0.5mm之间，滤床厚度与一级过滤器的滤床厚度相当。
全文摘要
本发明公开了一种三级工业废水深度处理的预处理过滤装置，包括均内置有双层不同过滤孔径的过滤介质的一、二级过滤器，其中一级过滤器的进水口通过第一阀门与废水输入口相通，其过滤出水依次经第二阀门、第四阀门输出到二级过滤器，该废水输入口还可通过第三阀门与第二阀门的输出口相通；二级过滤器的过滤出水经第五阀门输出到预处理过滤装置的出水口，第二阀门的输出口与预处理装置的出水口之间还可通过第六阀门相通；本发明的一、二级过滤器通常串接，而在反冲洗其中一个过滤器时，另一个过滤器仍可正常过滤；因反冲洗而变得疏松的过滤介质在重新投入使用时，可借助废水的过滤压力自动恢复到压实的状态，预处理过滤的效果非常好。
文档编号C02F1/00GK1806888SQ200510120828
公开日2006年7月26日 申请日期2005年12月13日 优先权日2005年12月13日
发明者廖志民, 郭景奎, 黄玉和, 邹静, 陈志强, 戴睿智, 史文彦, 熊建中, 计海鹰, 厦晓春, 赵敏慧, 郭大勇, 邹霞, 吴吉军, 周启微 申请人:深圳市金达莱环保有限公司, 江西金达莱环保实业有限公司