申请日2016.07.29
公开(公告)日2016.12.14
IPC分类号B01D61/18; B01D71/34; B01D69/08; B01D65/02; C02F1/44; C02F103/06
摘要
本发明属于渗滤液过滤应用技术领域，具体公开了一种用于渗滤液处理的超滤系统，包括污水槽、混合水槽、过滤器、装药罐、清水槽和废液调节器，污水槽中的污水和清水槽中的清水均流入混合水槽，经过滤器，过滤后的清水流入清水槽，浓缩液则流回混合水槽，形成过滤系统;当膜清洗时，清水槽中的清水倒流入过滤器，对过滤器中的超滤膜进行反冲洗，冲洗水进入废液调节池，形成反冲洗系统;当膜污染严重时，装药罐中的化学试剂流入过滤器，先对超滤膜进行化学冲洗，再用清水槽中的清水进行反冲洗。超滤膜是表面经等离子体聚合改性PVDF中空纤维膜，具有优异的分离性能，增大了膜的抗污染能力。本发明超滤系统结构简单，节省了成本。
权利要求书
1.一种用于渗滤液处理的超滤系统，其特征在于，包括污水槽、混合水槽、过滤器、装药罐、清水槽和废液调节器，污水槽中的污水和清水槽中的清水均流入混合水槽，经过滤器，过滤后的清水流入清水槽，浓缩液则流回混合水槽，形成过滤系统;当膜清洗时，清水槽中的清水倒流入过滤器，对过滤器中的超滤膜进行反冲洗，冲洗水进入废液调节池，形成反冲洗系统;当膜污染严重时，装药罐中的化学试剂流入过滤器，先对超滤膜进行化学冲洗，再用清水槽中的清水进行反冲洗。
2.根据权利要求1所述的超滤系统，其特征在于，所述污水槽与混合水槽、过滤器和清水槽依次管路连通，过滤器的浓缩液出口与混合水槽的入口连接;清水槽的出水口与混合水槽管路连通;所述装药罐与过滤器连通;所述过滤器进水口还与废液调节器连通。
3.根据权利要求2所述的超滤系统，其特征在于，所述清水槽与过滤器之间的管路上设有一个双向泵。
4.根据权利要求1或2或3所述的超滤系统，其特征在于，所述混合水槽中带有搅拌器。
5.根据权利要求4所述的超滤系统，其特征在于，所述清水槽入口连接清水管路，清水管路上配有缓冲器。
6.根据权利要求5所述的超滤系统，其特征在于，在清水槽与混合水槽、混合水槽与过滤器、装药罐与过滤器之间以及污水槽与混合水槽之间均安装单向水泵。
7.根据权利要求1或2或3所述的超滤系统，其特征在于，所述超滤膜采用PVDF中空纤维膜，其表面经等离子体聚合改性处理。
8.根据权利要求7所述的超滤系统，其特征在于，所述的等离子体聚合改性经如下处理：将PVDF加热制成均匀块状，与1-乙烯基咪唑放入等离子体反应器进行反应，最后放入冷凝管，制得改性材料。
说明书
一种用于渗滤液处理的超滤系统
技术领域
本发明涉及环境保护领域，具体涉及一种用于二级处理垃圾渗滤液的超滤膜以及其配套的超滤系统。
背景技术
从20世纪80年代初开始，我国开始采用耐热性、耐化学性、耐细菌侵蚀和较好机械强度的特种工程高分子材料作为超滤膜的制模材料，克服了原始纤维素类材料制膜的诸多不足。近20年来，我国的超滤膜研制和应用有了长足的发展和进步，先后出现了聚砜(PS)、聚丙烯腈(PAN)聚偏氟乙烯(PVDF)、聚醚酮(PEK)、聚醚砜(PES)等高分子材料，这些材料使膜的品种和应用范围大大增加。但由于这些高分子材料表面不同的疏水性以及粗糙度，以及机械强度不足，容易造成膜表面污染，导致水通量下降，分离效率降低，膜的使用寿命相对较短，成本相对提高，等离子体聚合改性超滤膜，能够改善膜结构，提高工作效率，相对于普通超滤膜，具有更好的亲水性、更均匀的孔隙率、更强的阻截率。
膜的再生目前分物理和化学两类。化学方法又分为碱洗以及酸洗，容易破坏膜表面结构，减少膜寿命，同时清洗水还需另外处理，成本较高。物理方法主要为用自来水反冲洗，此方法相对化学方法更加简单，不易破坏膜表面结构，但需耗费大量自来水。
垃圾渗滤液中的有机物、氨氮浓度高，其中重金属离子以及有毒物质含量较高，且浓度不稳定;由于渗滤液中的C/N比例失调，且缺乏磷元素，普通的微生物处理并不能完全负荷降解渗滤液中的污染物。
发明内容
本发明的目的是提供一种应用于垃圾渗滤液二级处理的超滤膜，其结构合理、工作高效，相对于普通超滤膜，具有更好的亲水性、更均匀的孔隙率、更强的阻截率。同时提供一种相配套的超滤系统。
本发明目的通过以下技术方案实现：
一种用于渗滤液处理的超滤系统，其特征在于，包括污水槽、混合水槽、过滤器、装药罐、清水槽和废液调节器，污水槽中的污水和清水槽中的清水均流入混合水槽，经过滤器，过滤后的清水流入清水槽，浓缩液则流回混合水槽，形成过滤系统;当膜清洗时，清水槽中的清水倒流入过滤器，对过滤器中的超滤膜进行反冲洗，冲洗水进入废液调节池，形成反冲洗系统;当膜污染严重时，装药罐中的化学试剂流入过滤器，先对超滤膜进行化学冲洗，再用清水槽中的清水进行反冲洗，冲洗水进入废液调节池，进行酸碱调节后再排放。
所述污水槽与混合水槽、过滤器和清水槽依次管路连通，过滤器的浓缩液出口与混合水槽的入口连接;清水槽的出水口与混合水槽管路连通;所述装药罐与过滤器连通;所述过滤器进水口还与废液调节器连通。
所述清水槽与过滤器之间的管路上设有一个双向泵。
所述混合水槽中带有搅拌器。
所述清水槽入口连接清水管路，清水管路上配有缓冲器。
在清水槽与混合水槽、混合水槽与过滤器、装药罐与过滤器之间以及污水槽与混合水槽之间均安装单向水泵。
所述超滤膜采用PVDF中空纤维膜，其表面经等离子体聚合改性处理。
所述的等离子体聚合改性经如下处理：将PVDF加热制成均匀块状，与1-乙烯咪唑放入等离子体反应器进行反应，最后放入冷凝管，制得改性材料，最后挂膜使用。
本发明将超滤膜的表面进行等离子体聚合改性，其原理为通过物理辐射方式激发膜表面的聚合物分子，并与亲水性的其他聚合物发生新的聚合反应，改变膜表面的物理和化学性能，从而使改性后的膜具有优异的分离性能(抗污染、高水通量、高盐分截留率)。这种改性增加了膜的孔隙率，同时增大了膜表面的亲水性，增大了膜的水通量，水冲击力的增大使膜表面不容易被污染，增大了膜的抗污染能力，减少了膜再生冲洗的间隔时间，降低了膜维护的成本。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：(1)将原污水、浓缩污水、回流清水于混合水罐中混合搅拌，方便根据浓度调节各项流量，更可以解决渗滤液污染物浓度不稳定的问题;又可以防止进入过滤装置中的污水超过过滤器的负荷，提升系统的抗冲击能力。
(2)将化学清洗法与物理反冲洗清洗法结合，综合了两类方法的优势，同时节约了化学药品的用量。
(3)利用过滤清水进行反冲洗，大量节约了自来水的用量，更加节约成本;利用双向泵，节省了成本与空间、简化了管路的复杂程度;废液调节池的利用防止清洗用水中过量的酸碱对环境进行二次污染。
(4)本发明提供的超滤膜是表面经等离子体聚合改性PVDF中空纤维膜，其结构合理、工作高效，相对于普通超滤膜，具有更好的亲水性、更均匀的孔隙率、更强的阻截率，很大程度的提升了膜的性能，延长了膜的使用时间以及冲洗的时间间隔。
