[发明专利]一种不易堵塞的高精度微孔陶瓷过滤方法及装置

说明书

所属技术领域

本发明涉及净水技术领域，尤其涉及一种不易堵塞的高精度微孔陶瓷过滤方法及装置。

背景技术

微孔陶瓷作为一种过滤材料在水处理行业中已经应用得很普遍，其既可以采用错流过滤方式应用，也可以采用传统过滤方式应用。

采用微孔陶瓷过滤的公知技术有：

1.错流方式过滤

错流方式过滤的原理是：过滤装置上设有进水口，出水口和排水口。过滤时，原水从进水口流入，滤后水从出水口流出，浓水从排水口排出。过滤过程中，水流顺着微孔陶瓷表面流动，边流动边过滤。水中尺寸大于和接近于微孔陶瓷孔径的污染物可以顺着水流流走，最后从过滤装置的排水口排出，不会在微孔陶瓷表面沉积。错流方式过滤的优点是：微孔陶瓷表面不易被水中的污染物堵塞、设备维护简单。其缺点是：设备结构较复杂、能耗较大。此外，如果排放的浓水不回流利用，则耗水量大。

2.传统方式过滤

传统方式过滤的原理是：过滤装置上设有原水进水口和滤后水出水口。过滤时，水中大于和接近于微孔陶瓷孔径的污染物被截留在微孔陶瓷表面和近表面，并在微孔陶瓷表面形成滤饼。滤饼成分中有许多是胶体，胶体之间的相互结合形成尺寸更大的胶体，即形成致密的黏糊状物。随着过滤过程的进行，滤饼逐渐变厚，截留在微孔陶瓷表面的黏糊状物也随之增多且越来越致密，截留在微孔陶瓷近表面的污染物也越来越多。于是，微孔陶瓷表面和近表面趋于堵塞。微孔陶瓷表面和近表面堵塞后，通常可以通过清洗或者刮洗的方法(即将截留在表面的污染物和近表面的污染物与表层微孔陶瓷一同清除)恢复微孔陶瓷的过滤特性。传统方式过滤的优点是：设备结构简单、水的利用率较高。其缺点是：微孔陶瓷表面和近表面容易被水中的污染物堵塞，需要经常清洗，维护成本较高。

微孔陶瓷都有一定的厚度(通常大于5毫米)，所以，微孔陶瓷的过滤包含表面过滤和滤层过滤两种过滤方式。对于表面过滤，污染物被截留在微孔陶瓷表面；对于滤层过滤，污染物被粘附在微孔陶瓷内部的空隙表面。无论是采用错流方式过滤，还是采用传统方式过滤，对于水中小于微孔陶瓷孔径的污染物(例如水中尺寸较小的胶体)均可以进入微孔陶瓷内部。进入微孔陶瓷内部的污染物，一部分将穿过微孔陶瓷随滤后水流走，而另一部分则被粘附在微孔陶瓷内部的孔隙表面上。随着过滤过程的进行，微孔陶瓷内部的孔隙将被污染物逐渐堵塞。内部被污染物堵塞的微孔陶瓷不能通过清洗或者刮洗的方法恢复过滤特性，一般作报废处理。

综上，采用微孔陶瓷过滤时，要实现设备结构比较简单、水的利用率较高、过滤时的能耗较小，并且不易在微孔陶瓷的表面和内部堵塞，还需要技术上突破。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状的不足而提供一种不易堵塞的高精度微孔陶瓷过滤方法及装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种不易堵塞的高精度微孔陶瓷过滤方法，其包括下述步骤：

1.将混凝剂或吸附剂与回旋状态的原水混合；

2.原水中容易堵塞微孔陶瓷的物质与混凝剂或吸附剂结合，形成尺寸大于微孔陶瓷孔径的颗粒，这些颗粒与原水混合在一起成为悬浮液；

3.再用高精度微孔陶瓷对这些悬浮液进行过滤，其中高精度微孔陶瓷设置在过滤装置的上部，过滤时的水压至少0.01MPa。

本发明还提供一种不易堵塞的高精度微孔陶瓷过滤装置，其包括过滤装置的壳体，在壳体内上部设置高精度微孔陶瓷，壳体的底部设有进水口，壳体的顶部设有出水口，壳体内设有混凝剂或者吸附剂。

所述的混凝剂可呈液状，也可呈粉末状或者粒状，可分为凝聚剂和絮凝剂两大类，凝聚剂起脱稳作用，絮凝剂起结成絮体作用，某些混凝剂起凝聚剂和絮凝剂双重作用，絮凝剂有时也称为助滤剂或助凝剂。所述的混凝剂主要有：硫酸铝、明矾、聚合氯化铝、聚合硫酸铝、三氯化铁、硫酸亚铁、聚合硫酸铁、聚合氯化铁、骨胶、聚丙烯酰胺、活化硅酸和海藻酸钠等。

所述的吸附剂有：活性炭、硅藻土、活性氧化铝和活性氧化镁等，吸附剂可以是粉末状，也可以是小颗粒状，优选粉末状。

所述的进水口处设有单向阀，防止混凝剂或吸附剂从进水口处泄漏。

所述的进水口可以设置在切向，即以切向方式设置在壳体的底部侧壁上。利用切向水流产生的回旋作用使原水与混凝剂或吸附剂混合。

所述的进水口也可以设置在轴向，即以轴向方式设置在壳体的底板上。这时，须在壳体底板的上表面设置可使水流产生回旋的叶片，在叶片上面设有叶片盖板。水流经过叶片后将产生回旋流动，回旋的水流将使原水与混凝剂或者吸附剂混合。