一种新型轻质碳化硅陶瓷可反洗精密过滤装置的制作方法

1.本实用新型涉及纳滤膜预处理技术领域，具体为一种新型轻质碳化硅陶瓷可反洗精密过滤装置。


背景技术：

2.理论状态下，纳滤膜能完全除去大分子的有害有机物，同时选择性除去多余的无机物，对一价离子的截留率为40%，对二价离子的截留率为90%以上，并且可以选择性截留分子量200～1000da的中性溶质。所以，纳滤膜在低分子有机物分级、水质软化、脱盐等方面具有独特的优势。
3.但是，纳滤膜在饮用水深度处理推广应用中容易受到污染，而纳滤膜染控制主要从3个方面着手：1、选择耐污染nf膜；2、有效预处理nf膜进水；3、物理&化学清洗污染nf膜；nf膜污染控制的三个方面相辅相成：选择耐污染纳滤膜是污染控制的核心（内因），其可从源头上提高纳滤膜的抗污染性能；对纳滤膜进水进行有效预处理可有效缓解纳滤膜通量下降、过滤阻力增加的问题，而纳滤膜的物理&化学清洗则可一定程度上恢复纳滤膜过滤性能、延长使用寿命。
4.传统的纳滤膜进水预处理时多通过精密保安过滤器进行处理，处理效果差，且需要频繁更换精密保安过滤器，增加了运行成本，因此，提出一种新型轻质碳化硅陶瓷可反洗精密过滤装置。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种新型轻质碳化硅陶瓷可反洗精密过滤装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种新型轻质碳化硅陶瓷可反洗精密过滤装置，包括中间水池、中间提升泵、轻质碳化硅陶瓷膜精密过滤装置、空压机、喷洒器、杀菌剂、碱/酸液、反洗泵以及产水。
7.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述中间水池的来水为微有机污染地表水经水厂常规处理工艺预沉 絮凝/砂滤的出水，出水的温度在4℃～35℃之间，出水浊度在≦0.1～0.3ntu；出水sdi15一般≦3～4，极端情况下sdi15为5～6；出水游离氯含量＜0.1mg/l；微有机污染地表水的codmn为3.12～4.22 mg/l，toc为2.4～3.9 mg/l。
8.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述轻质碳化硅陶瓷膜精密过滤装置的核心元件为轻质sic陶瓷膜，单支轻质sic陶瓷膜的设计处理水量为≥10m
³
/h ，满足正向过滤、反向冲洗、水气联合反洗、喷洒清洗需求。
9.作为本实用新型一种优选的技术方案，所述轻质sic陶瓷膜的成分为六方晶系的α-sic和立方晶系的β-sic混晶，晶体粒径为1
±
0.7μm，经三次高温烧制成大直径密集多通道管式膜，为非对称多孔结构。
10.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
11.本实用新型可以有效改善传统精密保安过滤器无法进行在线物理、化学清洗、需频繁更换的现状，轻质sic陶瓷膜的高渗透性、良好的抗污染性能及卓越的耐候性能可强化其作为可反洗滤芯，针对微有机污染地表水经水厂常规处理工艺预沉 絮凝/砂滤出水的纳滤膜进水的相关参数的预处理效果，有效解决了传统精密保安过滤器频繁更换、阶段性造成纳滤系统停机问题；此外，本实用新型相较传统精密保安过滤滤芯，过滤精度更高、价格低、寿命长、无需更换，可以满足纳滤膜进水要求。
附图说明
12.图1为本实用新型的整体结构示意图。
具体实施方式
13.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
14.请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种新型轻质碳化硅陶瓷可反洗精密过滤装置，包括中间水池、中间提升泵、轻质碳化硅陶瓷膜精密过滤装置、空压机、喷洒器、杀菌剂、碱/酸液、反洗泵以及产水。
15.进一步的，所述中间水池的来水为微有机污染地表水经水厂常规处理工艺预沉 絮凝/砂滤的出水，出水的温度在4℃～35℃之间，出水浊度在≦0.1～0.3ntu；出水sdi15一般≦3～4，极端情况下sdi15为5～6；出水游离氯含量＜0.1mg/l；微有机污染地表水的codmn为3.12～4.22 mg/l，toc为2.4～3.9 mg/l。
16.进一步的，所述轻质碳化硅陶瓷膜精密过滤装置的核心元件为轻质sic陶瓷膜，单支轻质sic陶瓷膜的设计处理水量为≥10m
³
/h（最不利工况下，水温为4℃），满足正向过滤、反向冲洗、水气联合反洗、喷洒清洗需求；所述轻质sic陶瓷膜的极其亲水、荷负电性能，赋予其作为可反洗滤芯的卓越抗污染性能；轻质sic陶瓷膜的高效耐酸/碱/热及热冲击及可再生性能，赋予轻质碳化硅陶瓷膜卓越的耐受化学清洗性能及使用寿命；sic陶瓷膜的高效渗透性，赋予sic陶瓷膜可反洗精密滤芯优良的透水性；单支轻质碳化硅陶瓷膜精密过滤装置含52支轻质sic陶瓷膜可反洗精密滤芯。
17.进一步的，所述轻质sic陶瓷膜的成分为六方晶系的α-sic和立方晶系的β-sic混晶，晶体粒径为1
±
0.7μm，经三次高温烧制成大直径密集多通道管式膜，为非对称多孔结构；其设计通量（跨膜压差0.1mpa下，膜过滤有效孔径100nm）为≥4000lmh，单支膜面积＞5
㎡
，最高使用温度800℃，极其亲水（静态接触角0～5
°
），荷负电性能强（膜层等电点ph=2.4），适用ph范围0～14，常规氧化剂（臭氧、次氯酸钠、次氯酸）任意浓度，耐氯性、盐性、有机溶剂均为任意浓度。耐热耐冲击，最高适用温度800℃，耐热冲击性能优良，可采用蒸汽冲洗/蒸煮再生。
18.本实用新型在使用时，可以按照如下流程执行：首先：通过中间提升泵，将中间水池中经水厂常规处理工艺预沉 絮凝/砂滤处理的微有机污染地表水泵入轻质碳化硅陶瓷可反洗精密过滤装置；轻质碳化硅陶瓷可反洗精密过滤装置维护性及恢复性物理化学清洗
中涉及的气洗气源由空压机提供；其次：经轻质碳化硅陶瓷可反洗精密过滤装置得到产水，产水汇集在产水箱内；再次：经反洗泵将产水箱内的产生泵入到轻质碳化硅陶瓷可反洗精密过滤装置中为反冲洗提供水源；最后：将杀菌剂、碱/酸液通过喷洒器直接喷洒至轻质碳化硅陶瓷可反洗精密过滤装置的轻质碳化硅陶瓷膜表面。
19.本实用新型具有一方面可有效确保经由其预处理的微有机污染地表水经水厂常规处理工艺预沉 絮凝/砂滤出水的相关参数能稳定达到纳滤膜进水要求，另一方面轻质sic陶瓷膜本身的高效耐候、耐热/热冲击、可再生性能提高微有机污染地表水经水厂常规处理工艺预沉 絮凝/砂滤出水的纳滤系统深度处理工艺的整体运行效率。
20.通过喷洒器直接喷洒时，高压水射流上限为20m
³
/h（0.2mpa），化学清洗喷洒时（无水清洗），少量高浓度化学药剂（杀菌剂/碱液/酸液）直接喷洒到膜表面的上限喷洒流量为8m
³
/h（0.1mpa）。
21.进一步的，所述物理反洗为水气联合反洗，加药、循环及冲洗时启动，物理反洗周期为2～24小时/次，每次反洗时间2～5min。
22.所述物理反洗为水气联合反洗，加药、循环及冲洗时启动，其物理反洗周期为2～24小时/次或者跨膜压差升至0.05mpa，每次反洗时间2～5min。
23.进一步的，所述化学反洗周期为30～365天/次，每次反洗时间30～150min；所述轻质碳化硅陶瓷膜精密过滤装置的喷洒清洗周期为1～7天/次，每次喷洒清洗时间为1～5min。
24.所述化学清洗的药剂选择为非氧化杀菌剂和碱/酸液，非氧化杀菌剂的浓度为0.02～0.10%，碱液浓度为5000～7500 mg/l，酸液浓度为2500～4000 mg/l；化学清洗顺序为：非氧化杀菌剂投加、循环30min，碱液投加，循环30min，浸泡0～90min，循环30min，冲洗30min；酸液投加，循环30min，浸泡0～90min，循环30min，冲洗30min。
25.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。