一种大处理量的液体澄清过滤机的制作方法
【技术领域】
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[0001]本发明涉及一大类液体处理量相当大，但液体中含固量不很多，只要求所过滤的滤液澄清度高，对固体只要求高度浓缩的液体澄清过滤系统。可用于矿山，冶金，大型石化，电力等行业的工业循环水处理，废水处理，中小型城市从混浊江湖水制取饮用水的处理，生活污水处理等。
【背景技术】
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[0002]在各种类型工业生产上，每天有大量未经处理或处理不完全的含有相当多种有害组分的工业废水直接排入江湖；每天还有规模更大的未经处理或处理不完全的生活污水也排入江湖。
许多地方经常山洪暴发，狂雨成灾。许多地势不高的自来水厂的砂滤池常被洪水冲垮，广大市民与企业立即处于饮用水缺乏的灾祸中。
工业生产上，许多企业还需大量工业用水，这些水都必须循环使用，由于外来空气中的烟尘大量落入循环水中，由于细菌繁殖，循环水的水质会逐渐混浊，影响循环水的传热或其他功能，必须不断对通量巨大的循环水及时进行净化过滤。
以上这几类处理量很大的水质，如采用传统的重力沉淀池，占地面积大，土地成本高；如采用传统砂滤池(包括无阀滤池)，由于细菌繁殖，致使砂层易结块，造成局部沟流，分离效率恶化，水质不稳定；各种以滤布或滤网为滤材的传统管式或片式过滤机，由于水中粘性物质形成的滤饼难卸除，以致卸滤饼非常麻烦；过滤精度很高的各种精密微孔管，虽然过滤精度与过滤效率很高，卸粘性滤饼很方便，但单独用于大水量的过滤，反吹卸粘性滤饼与再生很频繁，需过滤面积非常大，投资成本很高，除非滤液的附加值很高，一般如此应用不适且。
本发明就是针对处理量大，水内粘性细颗粒比例高，经絮凝处理后，形成的滤饼很粘，如单采用深层过滤，易产生局部结块与沟流，过滤效率恶化；如单用“表面过滤”方法，在滤材表面形成的粘性滤饼一般很薄，卸滤饼的次数多，操作很麻烦，另外，单用“表面过滤”方法，由于滤饼薄，需很大过滤面积，投资成本很高。本发明为了解决此类物料的过滤，特采用“第一级为大直径的具有机械强力搅拌的深层过滤+第2级为较大过滤面积的精密微孔表层过滤”的组合结构。先让经絮凝的大量粘性的絮凝物在第一级的深层内被滤掉，剩下的不到5 %的细颗粒再由第二级的高效高精度的精密微孔表层过滤截留。这样的技术组合，既总处理能力大，得到的滤液的澄明度高，又投资费不大，总体性价比相当高。
【发明内容】
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[0003]大处理量的液体澄清过滤机都采用大直径的圆筒体壳体，上下端都采用椭圆形封头，筒体直径均大于2米，简体高度不小于2.5?3米，简体耐内压不小于0.2MPa,筒体的材质一般采用碳钢，内衬橡胶或塑料等防腐材料。特殊要求的物料可采用不锈钢，内部也需内衬橡胶或塑料；
[0004]圆筒形筒体内部，顶部是用于安装刚性精密微孔过滤管，下部是装泡沫微球滤材。 上部的精密微孔管采用何种过滤精度，多大的过滤面积(即过滤管的每根长度与总根数)，下部的泡沫微球的技术规格(微球的材料，球粒大小规格与粒度分布，球粒的比重规格与分布，球表面是否需要带正电荷，是否需要外表面粘附部分绒毛，深层区的厚度等)均需根据被过滤液体的特性与处理要求，先对原液进行一系列物理与化学性能测试，然后进行若干次小型或中型模拟试验，根据这一系列测试与试验数据，决定机内上部的精密微孔过滤管的规格与总面积，决定下部深层过滤区的泡沫微球的种类，表面形态，规格与深层区的厚度及过滤机的台数；
[0005]深层区的泡沫微球的搅拌叶，可装在机内中上部(刚性微孔管的下面，处于深层微球区的中部,搅拌轴从顶部封头外面伸入壳体,进入机体中部)，也可以过滤机机体底部封头外面向上伸入到机体中间(电动机与减速箱等装在机体外面)；
[0006]如果机体直径大于3米，除机内中间装搅拌叶，在机内不同部位的侧面也可装几个小型搅拌叶，使再生时，机内气液固三相搅拌更剧烈，使微球表面吸附住的固体更完全更快速脱落到水中；
[0007]如果过滤机壳体材料为不导磁的不锈钢，搅拌叶的轴不必穿过机体壳体，机外马达可采用磁力驱动，驱动机内搅拌叶。
[0008]机外的减速箱可由变频器取代；
[0009]每周期过滤结束，通过上部刚性微孔管的内侧向微孔管的管外输入夹带少量清水的压缩空气(空气压力为0.05-0.1MPa，该压力根据需要，可另外调节)，对机内的泡沫微球层进行气水翻腾，再开启所有搅拌叶，(转速可变化)，目的是能在最短时间内将机内所有泡沫微球进行快速气、液、固三相剧烈翻动，使吸附在微球表面的绝大部分固体微粒脱落入机内液体中。
停止搅拌，停止气液反洗，微球全部上浮，从机体顶部排走空气，机内液体中的大部分固体微粒会自动沉降到机内底部，沉降一定时间后，打开底部阀门，让机体下部含固体浓浆水缓慢放出(排到浓浆水贮池)。
再进行一次气液反洗，再搅拌，再停止，让剩余的浓浆水缓慢排走至浓浆池贮池。
此一反洗方法一般只需二至三次就够，第一次反洗与搅拌时间长，以后逐次减少，待泡沫微球表面基本干净，再进行新一次周期过滤。
[0010]被过滤料液由料液输送泵输送至深层澄清过滤机内。(在泵吸入管路上设有絮凝剂定量加入装置与计量泵，在絮凝剂加入后，吸入管上还装有静态混合器，输入液与絮凝剂经过充分混合与絮凝，再由输送泵输到过滤机内。)
[0011]可另设简单固液过滤装置，对浓浆池内的浓浆水进行过滤与滤饼压干，由于浓浆水中絮凝剂与细颗粒很细，过滤的难度较大，可往浓浆池中投加少量锅炉煤灰作助滤剂。如果过滤水的澄清度不够，过滤水可返回主过滤机系统中，与大体积未处理液一起继续过滤。
【附图说明】
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图1是操作基本流程图；
图2是底部驱动搅拌叶的过滤机结构简图；
图3是上部驱动搅拌叶的过滤机结构简图； 具体实施实例:
[0012]实施例1:
图1给出操作流程图，该流程适宜原液中粘细颗粒相当细，必须在进过滤机之前，在加料管线自动投加絮凝剂，并采用静态混合器，使之尽快充分混合与絮凝，并让絮体尽快增大，然后进行深层过滤器进行高效过滤。
[0013]实施例2:
图2的实施例，适宜简体直径不超过2.5米，筒体上部的椭圆形转头与筒体之间有一块打孔花板，刚性微孔过滤管直接装在花板上，简体内的主搅拌叶从筒体底部安装，搅拌轴穿过底部封头。为了使泡沫微球翻动剧烈，可在筒体侧面装若干个小搅拌叶；筒体内壁应装四条垂直挡板，使泡沫微球搅拌时除了有圆周运动，还有上下轴向翻动。
[0014]实施例3:
图3的实施例，适宜筒体直径超过2.5米，机内上部的刚性微孔管不适宜用花板安装，适宜过滤机上部有一系列平行的排管，排管上面或下面有一系列接头(或上面与下面同时有一系列接头)，这些接头都安装刚性微孔过滤管。这一系列排管就汇总刚性微孔管过滤的滤液，通过排管上的弓I出管将滤清的液体或清水引到过滤机外面。机内中心搅拌轴可以从过滤机壳体上部穿过上部封头引到机内。侧面也可装几个较小的搅拌叶。筒体内壁也应装四个垂直挡板。
【主权项】
1.过滤机为圆筒形，筒体体内装填厚度超过1.5?2米的其比重小于滤液的微珠形塑料微球。塑料种类可有多种，如聚苯乙烯，聚乙烯，聚丙烯及其他合适的塑料。微球体是充气多孔体，其表面一般不应是光滑，而是有许多凸点或凹凸细纹。
2.根据权利要求1，泡沫塑料微球的表面可进行物理或化学处理，使微球表面具有正电荷，以提高微球表面捕捉极细微粒的功能。
3.根据权利要求1，泡沫塑料微球的表面可牢固粘结一些短细化学纤维，以提高微球表面捕捉粘性絮状物的能力。
4.根据权利要求2，塑料微球的颗粒大小与颗粒密度可以是均匀，也可以颗粒大小具有0.3mm——2mm的一定宽度；颗粒的密度也有一定宽度变化。而且颗粒细的，密度小，颗粒大的密度大，以此使颗粒堆积层从上至下愈来愈粗，堆积层的孔隙率从上至下，愈来愈大。
5.圆筒体上部安装众多垂直的“刚性精密微孔过滤管”，作为“深层泡沫微球”过滤后的进行精度更高的终端过滤。其滤材可以用“刚性高分子烧结微孔管”，金属粉末或纤维烧结微孔管，无机粉末烧结微孔管，金属粉末或纤维粘结微孔管，在打孔的金属或塑料管上绕金属或塑料丝的绕丝微孔管，在打孔的金属或塑料管上包一层或多层滤布的过滤管等。
6.根据权利要求5，刚性微孔管表面可套一层特殊多孔布，组成该布的纤维表面需预涂一层防粘剂，或用四氟乙烯纤维制成多孔布。这种光滑无粘性的多孔布能防止过滤后的絮状物直接粘附在刚性微孔管的外表面。一旦过滤停止，这些絮状物容易从光滑无粘性的滤布上自动脱落，这可使刚性微孔管表面的毛细孔不易被絮状物堵塞。
7.刚性微孔过滤管均装在圆筒体的顶部，采用上部花板式安装(刚性微孔管的端部朝下)，或采用顶部排管式安装(微孔管端部或朝上，或朝下，或既朝上又同时朝下)。
8.圆筒体内的搅拌叶装在筒体内上部中央，或中部或下部中央；根据筒体直径，也可以安装多个，除中央一个，其他装在筒体侧面。
9.搅拌叶由筒体外的电动马达驱动,如简体的材质为碳钢,搅拌叶的转动轴应穿过筒体的壁；如果筒体材料为不导磁不锈钢，搅拌叶可通过磁力传动(搅拌叶的轴不需穿过筒体的壁)。
【专利摘要】本发明涉及一种大处理量(大于50-100立方米/时)含固量多，固体颗粒又细又粘，或者是絮状的液体澄清过滤机。机内滤材由分散的“高分子泡沫微球堆积厚层”组成的“深层过滤层”与“高精度刚性精密微孔过滤管”组成的“管式表层过滤器”等两大部分组成。该过滤机内部还有1至多个机械搅拌叶。本发明的过滤机将“深层分散过滤”的处理能力大，“管式精密微孔过滤”的过滤精度高，“微孔管的气液混合流的反吹翻动”与“机械搅拌强力冲洗”等组合使再生效果好，将这四者的优势组合在一起，形成一种新型的单位过滤机处理能力很大，滤液质量高，能耗与物耗低，操作简便，性价比高的“液体澄清过滤机”。
【IPC分类】C02F9-04, B01D36-02
【公开号】CN104645709
【申请号】CN201410110982
【发明人】宋志黎, 宋显洪
【申请人】宋志黎, 宋显洪
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2014年3月24日