一种多层重金属过滤装置

摘要

本发明公开了一种多层重金属过滤装置，包括一级过滤栅板网、二级过滤栅板网、位于一级过滤栅板网和二级过滤栅板网之间的无机聚合过滤板、位于所述无机聚合过滤板下端的高分子絮凝微孔板，所述一级过滤栅板网与二级过滤栅板网采用螺纹槽连接，所述高分子絮凝微孔板位于无机聚合过滤板与二级过滤栅板网之间。本发明过滤效果好，重金属截留率高，提高了絮凝效率，同时保证了絮凝效果。

权利要求

1.一种多层重金属过滤装置，其特征在于：它包括一级过滤栅板网（1）、二级过滤栅板网（3）、位于一级过滤栅板网（1）和二级过滤栅板网（3）之间的无机聚合过滤板（2）、位于所述无机聚合过滤板（2）下端的高分子絮凝微孔板（4），所述一级过滤栅板网（1）和二级过滤栅板网（3）采用螺纹槽连接，所述高分子絮凝微孔板（4）位于无机聚合过滤板（2）与二级过滤栅板网（3）之间，所述一级过滤栅板网（1）包括带阶梯结构的下框架（1-1）、采用不锈钢金属材质的一级过滤网（1-2）、环状结构的抵槽圈（1-4），所述一级过滤网（1-2）放置在下框架（1-1）上，并采用抵槽圈（1-4）进行螺纹固定，所述二级过滤栅板网（3）包括上框架（3-1）、位于上框架（3-1）中心的二级过滤网（3-2）、位于上框架（3-1）内侧的凹形卡槽（3-3），所述上框架（3-1）中心焊接有二级过滤网（3-2），所述凹形卡槽（3-3）焊接在上框架（3-1）内侧，所述上框架（3-1）与下框架（1-1）螺纹连接，所述无机聚合过滤板（2）包括呈上开口型的开口框（2-1）、位于开口框（2-1）内侧的无机隔板（2-2）以及位于开口框（2-1）两侧的L型固定架（2-4），所述L型固定架（2-4）与凹形卡槽（3-3）对接，且采用U型橡胶垫（3-4）密封，所述无机隔板（2-2）是内含无机絮凝陶瓷微球的微孔板。

2.根据权利要求1所述的一种多层重金属过滤装置，其特征在于，所述一级过滤网（1-

2）上端的下框架（1-1）内下侧设置有橡胶槽（1-3），所述橡胶槽（1-3）呈半圆形，并放置有橡胶圈，所述橡胶圈采用聚四氟乙烯包覆O型圈。

3.根据权利要求1所述的一种多层重金属过滤装置，其特征在于，无机聚合过滤板（2）上端边缘设置有L型垫板（2-3），所述L型垫板（2-3）呈倒置结构，所述L型垫板（2-3）与抵槽圈（1-4）相对应。

4.根据权利要求1所述的一种多层重金属过滤装置，其特征在于，所述无机聚合过滤板（2）与一级过滤栅板网（1）之间设置有缓冲腔（5），所述缓冲腔（5）由抵槽圈（1-4）、一级过滤网（1-2）以及无机聚合过滤板（2）形成。

5.根据权利要求1所述的一种多层重金属过滤装置，其特征在于，一级过滤网（1-2）的孔径为1-2毫米，所述二级过滤网（3-2）的孔径为0.08-0.2毫米。

6.根据权利要求1所述的一种多层重金属过滤装置，其特征在于，无机隔板（2-2）采用上下对称的微孔板，并在微孔板内中心设置有半圆孔，分列在微孔板上，微孔板中的半圆孔内放置有无机絮凝陶瓷微球。

7.根据权利要求1所述的一种多层重金属过滤装置，其特征在于，高分子絮凝微孔板（4）采用聚丙烯酰胺系列絮凝剂板，所述高分子絮凝微孔板（4）微孔为0.2-0.5毫米。

说明书

一种多层重金属过滤装置

技术领域

[0001] 本发明属于污水处理设备技术领域，具体涉及一种多层重金属过滤装置。

背景技术

[0002] 过去几年，污水处理行业的产业能力发生了质的变化，这个质的变化主要由两个方面，一是污水处理厂的数目在快速增加，二是整体的处理能力在快速地增加。约有3000 多座污水处理厂，工业废水排放达标量2011 年是540亿吨，2012 年会突破760亿吨。量的变化在一定程度上也引起了质的变化。

[0003] 通过研究美国及其他发达国家城镇水务的发展进程、技术标准、治理水平、监管制度等可以发现我国虽然具备了大规模污水处理能力，但是仅仅体现在量上，在治理的水平等质量方面依然存在较大的提升空间。例如污水处理中的膜处理技术、污泥处理、再生水利用等。我国若要在质量上追上与其他发达国家的差距，需要在污水处理的监管机制、投融资机制以及处理各环节产业链上加大投入力度，从而提高城镇污水处理的总体水平，有效控制水污染。

[0004] 絮凝沉淀处理是指利用絮凝剂使水中悬浮颗粒发生凝聚沉淀的时处理过程，是目前污水处理的主要环节之一。地面水中投加絮凝剂后形成的矾花或生活污水的有机性悬浮物、活性污泥等在沉淀池中沉降处理时，絮体互相碰撞凝聚，颗粒尺寸变大，沉速随深度加深而增快。这时，水的沉淀处理效率不仅取决于颗粒沉速，而且与沉淀池深度有关。絮凝过程为水中细小胶体与分散颗粒由于分子吸引力的作用互相粘结凝聚的过程，分自由絮凝与接触絮凝两种类型（前者发生在沉淀池中，而后者发生在悬浮澄清池或接触滤池中），生成的矾花在沉淀、过滤等水处理过程中起着强化和提高处理效率的作用。

[0005] 絮凝沉淀处理主要采用絮凝剂的投放沉降来形成稳定的去除效果，其目的在于提高整体的处理效果，但是絮凝沉降过程中，为保证絮凝效果的稳定，必须留下足够的絮凝时间。沉降过程中的凝聚是比较缓慢的，这从某一角度来说，制约了整体污水处理效率。

发明内容

[0006] 本发明的目的是针对现有技术的不足之处，提供一种多层重金属过滤装置，其过滤效果好，重金属截留率高，提高了絮凝效率，同时保证了絮凝效果。

[0007] 为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：多层重金属过滤装置，包括一级过滤栅板网、二级过滤栅板网、位于一级过滤栅板网和二级过滤栅板网之间的无机聚合过滤板、位于所述无机聚合过滤板下端的高分子絮凝微孔板，所述一级过滤栅板网与二级过滤栅板网采用螺纹槽连接，所述高分子絮凝微孔板位于无机聚合过滤板与二级过滤栅板网之间，所述一级过滤栅板网包括带阶梯结构的下框架、采用不锈钢金属材质的一级过滤网、环状结构的抵槽圈，所述一级过滤网放置在下框架上，并采用抵槽圈进行螺纹固定，所述二级过滤栅板网包括上框架、位于上框架中心的二级过滤网、位于上框架内侧的凹形卡槽，所述上框架中心焊接有二级过滤网，所述凹形卡槽焊接在上框架内侧，所述上框架与下框架螺纹连接，所述无机聚合过滤板包括呈上开口型的开口框、位于开口框内侧的无机隔板以及位于开口框两侧的L型固定架，所述L型固定架与凹形卡槽对接，且采用U型橡胶垫密封，所述无机隔板是内含无机絮凝陶瓷微球的微孔板。

[0008] 本发明的多层重金属过滤装置，碱性废水从一级过滤栅板网进入过滤装置，经过一级过滤栅板网上的一级过滤网将废水中的固体颗粒进行去除；除去大固体颗粒的碱性废水进入至无机聚合过滤板，无机絮凝陶瓷微球与碱性废水接触后，形成絮凝反应形成絮凝沉淀，并且填补在缝隙内，起到良好的过滤效果，具有一级重金属过滤以及脱色过滤等作用；经无机聚合过滤后的碱性废水进入高分子絮凝微孔板，高分子絮凝微孔板充分利用其本身的强配位基团捕捉废水中的重金属离子，达到净化的目的，起到去除的目的；经过重金属捕集后的废水经过二级过滤网排出。经过过滤网以及高分子絮凝和无机絮凝处理后的碱性废水颗粒含量低，重金属含量低。

[0009] 作为优选，所述一级过滤网上端的下框架内下侧设置有橡胶槽，所述橡胶槽呈半圆形，并放置有橡胶圈，所述橡胶圈采用聚四氟包覆O型圈。

[0010] 一级过滤网与下框架处于硬性连接，虽然能够连接，但是密封性较差，添加橡胶槽，并添加橡胶圈，能够在抵槽圈拧紧的时候将过滤网上推挤压橡胶圈，达到密封的效果；为考虑废水的腐蚀问题，橡胶圈采用聚四氟包覆O型圈，充分利用外圈的聚四氟乙烯材料的耐腐蚀性能，同时也利用内层硅胶的弹性，保证了橡胶圈在耐腐蚀性能与弹性间的兼顾。

[0011] 作为优选，无机聚合过滤板上端边缘设置有L型垫板，所述L型垫板呈倒置结构，所述L型垫板与抵槽圈相对应。

[0012] L性垫板能够将无机聚合过滤板边缘包覆，起到边缘保护作用，同时能够防止抵槽圈在转动连接过程中破坏无机隔板上表面。

[0013] 作为优选，所述无机聚合过滤板与一级过滤栅板网之间设置有缓冲腔，所述缓冲腔由抵槽圈、一级过滤网以及无机隔板形成。

[0014] 缓冲腔的设置能够起到缓冲作用，经过一级过滤网处理的碱性废水进入无机聚合过滤板，其反应主要是絮凝沉淀反应，絮凝沉淀需要一定的反应时间，便于其前期沉淀的产生，而缓冲腔的设置能够起到缓冲目的，为絮凝沉淀提供反应时间。

[0015] 作为优选，一级过滤网的孔径为1-2毫米，所述二级过滤网的孔径为0.08-0.2毫米。

[0016] 采用1-2毫米的一级过滤网，能够起到颗粒过滤作用，而二级过滤网的设置不仅起到细颗粒过滤的效果，其更具有防止高分子絮凝材料的脱落等问题，保证过滤后水质的纯净度，减少颗粒问题。

[0017] 作为优选，无机隔板采用上下对称的微孔板，并在微孔板内中心设置有半圆孔，分列在微孔板上，微孔板中的半圆孔内放置有无机絮凝陶瓷微球。

[0018] 采用上下对称的微孔板，并在中心设置无机絮凝陶瓷微球，不仅具有良好的絮凝效果，同时也能够在陶瓷微球表面形成絮凝沉淀，具有良好的过滤效果。

[0019] 作为优选，高分子絮凝微孔板采用聚丙烯酰胺系列絮凝剂板，所述高分子絮凝微孔板微孔为0.2-0.5毫米。

[0020] 采用聚丙烯酰胺系列絮凝剂板能够利用其活性基团多，分子量高的特点，能够提高其重金属离子的吸附量，大大提高了吸附效率，同时该系列絮凝剂浮渣产量少、除油及除悬浮物效果好。

[0021] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

[0022] （1）本发明的多层重金属过滤装置具有絮凝效果佳，过滤效果好，稳定性佳。

[0023] （2）本发明的多层重金属过滤装置结构简单，组装方便，并且便于更换，使用寿命长。

[0024] （3）本发明的多层重金属过滤装置大大提高了絮凝沉淀效率，缩短了絮凝沉淀时间。

附图说明

[0025] 图1为本发明一实施例的结构示意图；

[0026] 图2为本发明中一级过滤栅板网示意图；

[0027] 图3为本发明中二级过滤栅板网示意图；

[0028] 图4为本发明中无机聚合过滤板示意图。

[0029] 图中：

[0030] 1、一级过滤栅板网，1-1、下框架；1-2、一级过滤网；1-3、橡胶槽；1-4、抵槽圈；

[0031] 2、无机聚合过滤板；2-1、开口框；2-2、无机隔板；2-3、垫板；2-4、固定架；

[0032] 3、二级过滤栅板网；3-1、上框架；3-2、二级过滤网；3-3、凹形卡槽；3-4、U型橡胶垫；

[0033] 4、高分子絮凝微孔板；5、缓冲腔。

具体实施方式

[0034] 下面结合实施例对本发明做进一步描述：

[0035] 实施例1

[0036] 如图1-4所示，多层重金属过滤装置，包括一级过滤栅板网1、二级过滤栅板网3、位于一级过滤栅板网1和二级过滤栅板网3之间的无机聚合过滤板2、位于所述无机聚合过滤板2下端的高分子絮凝微孔板4，所述一级过滤栅板网1和二级过滤栅板网3采用螺纹槽连接，所述高分子絮凝微孔板4位于无机聚合过滤板2与二级过滤栅板网3之间，所述一级过滤栅板网1包括带阶梯结构的下框架1-1、采用不锈钢金属材质的一级过滤网1-2、环状结构的抵槽圈1-4，所述一级过滤网1-2放置在下框架1-1上，并采用抵槽圈1-4进行螺纹固定，所述二级过滤栅板网3包括上框架3-1、位于上框架3-1中心的二级过滤网3-2、位于上框架3-1内侧的凹形卡槽3-3，所述上框架3-1中心焊接有二级过滤网3-2，所述凹形卡槽3-3焊接在上框架3-1内侧，所述上框架3-1与下框架1-1螺纹连接，所述无机聚合过滤板2包括呈上开口型的开口框2-1、位于开口框2-1内侧的无机隔板2-2以及位于开口框2-1两侧的L型固定架2-4，所述L型固定架2-4与凹形卡槽3-3对接，且采用U型橡胶垫3-4密封，所述无机隔板2-2是内含无机絮凝陶瓷微球的微孔板。

[0037] 作为优选，所述一级过滤网1-2上端的下框架1-1内下侧设置有橡胶槽1-3，所述橡胶槽1-3呈半圆形，并放置有橡胶圈，所述橡胶圈采用聚四氟包覆O型圈。

[0038] 作为优选，无机聚合过滤板2上端边缘设置有L型垫板2-3，所述L型垫板2-3呈倒置结构，所述L型垫板2-3与抵槽圈1-4相对应。

[0039] 作为优选，所述无机聚合过滤板2与一级过滤栅板网1之间设置有缓冲腔5，所述缓冲腔5由抵槽圈1-4、一级过滤网1-2以及无机隔板2形成。

[0040] 作为优选，一级过滤网1-2的孔径为1-2毫米，所述二级过滤网3-2的孔径为0.08-0.2毫米。

[0041] 作为优选，无机隔板2-2采用上下对称的微孔板，并在微孔板内中心设置有半圆孔，分列在微孔板上，微孔板中的半圆孔内放置有无机絮凝陶瓷微球。

[0042] 作为优选，高分子絮凝微孔板4采用聚丙烯酰胺系列絮凝剂板，所述高分子絮凝微孔板4微孔为0.2-0.5毫米。

[0043] 本发明结构简单，可安装，且内部结构包括一级过滤网、无机聚合过滤板和高分子絮凝微孔板，均具有良好的可拆卸性，能够方便更换。

[0044] 实施例2

[0045] 以实施例1中的多层重金属过滤装置为过滤装置进行模拟实验，分别配置Zn2+、Cu2+、Pb2+、Cd2+、Hg2+和Ni2+的模拟重金属废液。絮凝试验条件：分别取500mL模拟重金属水样，调节pH值至7-9，通过过滤装置进行絮凝过滤，取滤液在A-Analyst 300型原子吸收分光光度计上测定残余重金属离子浓度，其处理效果如表1所述：

[0046] 表1本发明高分子重金属絮凝剂对游离重金属离子的去除效果

[0047]  Zn2+ Cu2+ Pb2+ Cd2+ Hg2+ Ni2+
处理前浓度mg/L 100 100 100 100 100 100
处理后浓度mg/L 0.01 0.14 0.09 0.05 0.01 0.02
去除率% 99.99 99.86 99.91 99.95 99.99 99.98

[0048] 经过对多种重金属废水的模拟反应显示，本发明的高分子重金属絮凝剂具有良好的絮凝效果，对重金属离子具有良好的捕集效果，处理效率在99.85%以上。

[0049] 实施例3

[0050] 以实施例1中的多层重金属过滤装置为过滤装置进行模拟实验，以市面所售的ACPF、DTCR和TMT-18作为对比例，配置铜浓度为120mg/L，COD约为1000mg/L的蓝色混合模拟重金属废液。絮凝试验条件：分别取500mL模拟重金属水样，调节pH值至7-9，加入药剂，利用定时变速六联搅拌机在200-240r/min下快搅5min，在100-120r/min下搅拌10min，再在50-60r/min下慢搅10min，静置35min，将沉降后的上清液过滤，取滤液在A-Analyst 300型原子吸收分光光度计上测定残余重金属离子浓度；调节pH值至7-9，通过过滤装置进行絮凝过滤，取滤液在A-Analyst 300型原子吸收分光光度计上测定残余重金属离子浓度，其处理效果如表2所述：

[0051] 表2本发明高分子重金属絮凝剂与不同金属絮凝剂在混合模拟废液的使用效果[0052]

[0053] 可见，本发明产物在处理模拟铜废液时比市售的ACPF 、DTCR和TMT-18的效果更好。从表2可以看出，本发明样品产生的絮体过滤速度明显比ACPF的快，远快于市售的DTCR和TMT-18；铜离子捕集效果高于市售的ACPF 、DTCR和TMT-18，同时COD去除效果得到稳步的改善，浊度方面，去除率良好，高于市面絮凝剂。

[0054] 以上所述仅为本发明的一实施例，并不限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。