公布日：2024.04.12

申請(qǐng)日：2024.03.11

分類號(hào)：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/66(2023.01)N;C02F1/42(2023.01)N;C02F101/16(2006.01)N

摘要

本發(fā)明公開了一種膜技術(shù)處理煤化工氣化工藝污水中氨氮的設(shè)備及方法，涉及煤化工氣化工藝污水處理技術(shù)領(lǐng)域，包括底座，所述底座的一側(cè)設(shè)有粗濾組件，所述粗濾組件的一側(cè)頂部設(shè)有精濾組件，所述精濾組件的底部設(shè)有混合組件，所述混合組件上設(shè)有控制組件，所述底座的另一側(cè)設(shè)有酸吸收組件，所述粗濾組件包括濾罐，所述濾罐的內(nèi)部從上到下均勻設(shè)置有錐形斗，所述錐形斗的底部設(shè)有排液管，各個(gè)所述錐形斗的頂部均設(shè)有網(wǎng)板，所述網(wǎng)板的表面鋪設(shè)有濾料，本發(fā)明可在工作完畢后便于對(duì)膜進(jìn)行清理，此外，隨著酸吸收的進(jìn)行可有效提高酸吸收效率，另外，對(duì)濾料進(jìn)行清理時(shí)可進(jìn)一步提升對(duì)濾料的清理效果。

權(quán)利要求書

1.一種膜技術(shù)處理煤化工氣化工藝污水中氨氮的設(shè)備，其特征在于，包括底座，所述底座的一側(cè)設(shè)有粗濾組件，所述粗濾組件的頂部設(shè)有精濾組件，所述精濾組件的底部設(shè)有混合組件，所述粗濾組件上設(shè)有控制組件，所述底座的另一側(cè)設(shè)有酸吸收組件；所述粗濾組件包括濾罐，所述濾罐的內(nèi)部從上到下均勻設(shè)置有錐形斗，所述錐形斗的底部設(shè)有排液管，各個(gè)所述錐形斗的頂部均設(shè)有網(wǎng)板，所述網(wǎng)板的表面鋪設(shè)有濾料，所述排液管的中部側(cè)面設(shè)有沖洗硬管，所述沖洗硬管的頂部設(shè)有錐形塊；所述濾罐的兩側(cè)從上到下均勻開設(shè)有導(dǎo)槽，所述導(dǎo)槽的內(nèi)部滑動(dòng)配合有活動(dòng)座；所述精濾組件包括水泵，所述水泵的輸出端口設(shè)有引水管，所述引水管的端部固定連通有精濾器；所述混合組件包括弧形板，所述弧形板的一側(cè)通過環(huán)形座設(shè)有混合筒，所述混合筒內(nèi)滑動(dòng)配合有混合板，所述弧形板的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有第一電動(dòng)推桿，所述混合筒的底部通過放液管固定連通有中空座，所述中空座的一側(cè)活動(dòng)貫穿有軟毛刷；所述酸吸收組件包括吸收池，所述吸收池的中部設(shè)有膜吸收模塊，所述膜吸收模塊與所述軟毛刷對(duì)應(yīng)，所述膜吸收模塊包括設(shè)于吸收池中部的安裝框，所述安裝框內(nèi)設(shè)有離子交換膜，所述離子交換膜的材料為聚乙烯；所述控制組件包括側(cè)架，所述側(cè)架設(shè)于所述弧形板的端部，所述側(cè)架的中部設(shè)有第二電動(dòng)推桿，所述第二電動(dòng)推桿的伸縮端設(shè)有三角塊，所述三角塊的底部對(duì)應(yīng)配合有梯形塊；所述濾罐的頂部設(shè)有進(jìn)水管，所述進(jìn)水管的內(nèi)部底端設(shè)有布水模塊，所述錐形斗數(shù)量不少于三個(gè)，所述排液管和沖洗硬管之間設(shè)有波紋管，所述排液管的底部設(shè)有第一電磁閥，各個(gè)所述錐形斗內(nèi)的濾料的粒徑從上到下依次減小，所述沖洗硬管貫穿濾罐的側(cè)壁；所述沖洗硬管上設(shè)有第一電動(dòng)閥，各個(gè)所述沖洗硬管的外部一端通過集流管連通，所述沖洗硬管的外部一側(cè)套接有緩沖彈簧，所述梯形塊設(shè)于集流管的側(cè)面，所述三角塊和梯形塊的上下兩側(cè)均設(shè)有等長(zhǎng)的斜面；所述精濾器的外部通過支架設(shè)于所述濾罐的頂部，所述精濾器的底部設(shè)有匯集筒，所述匯集筒的圓周側(cè)面底部固定連通有分流管，所述分流管呈環(huán)形陣列分布，所述分流管的外部一端固定連通有環(huán)形管，所述環(huán)形管的底面等間距固定連通有支管，所述混合板固定套接在支管的底部，所述混合板的表面均勻開設(shè)有導(dǎo)流槽，所述匯集筒的側(cè)面中部設(shè)有加料管，所述加料管上設(shè)有第二電磁閥，所述加料管與外部的堿液供給系統(tǒng)連接；所述弧形板滑動(dòng)連接在濾罐的外部靠近精濾組件的一側(cè)，所述混合筒的中部固定套接有齒圈，所述齒圈的側(cè)面嚙合有齒輪，所述齒輪的底部設(shè)有旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)設(shè)于所述環(huán)形座的表面，所述第一電動(dòng)推桿的固定端與所述支架的底部固定連接；所述中空座的底部均勻設(shè)有排液孔，所述中空座與所述膜吸收模塊靠近粗濾組件的一側(cè)區(qū)域?qū)��?yīng)，所述放液管上設(shè)有第三電動(dòng)閥，所述軟毛刷的內(nèi)部一側(cè)與中空座的內(nèi)壁之間設(shè)有彈性片和鎖止組件。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膜技術(shù)處理煤化工氣化工藝污水中氨氮的設(shè)備，其特征在于，濾罐兩側(cè)的所述活動(dòng)座的內(nèi)部一端與對(duì)應(yīng)的錐形斗的側(cè)面固定連接，所述活動(dòng)座的中部滑動(dòng)貫穿有導(dǎo)桿，所述導(dǎo)桿的兩端分別與所述導(dǎo)槽的上下兩側(cè)固定連接，所述導(dǎo)桿的底側(cè)套接有限位彈簧，所述濾罐的側(cè)面頂部設(shè)有排雜管。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膜技術(shù)處理煤化工氣化工藝污水中氨氮的設(shè)備，其特征在于，所述水泵的輸入端設(shè)有排水管，所述排水管的端部與所述濾罐的底部端口連接，所述排水管上設(shè)有第二電動(dòng)閥。

4.一種膜技術(shù)處理煤化工氣化工藝污水中氨氮的方法，所述方法利用如權(quán)利要求1所述的一種膜技術(shù)處理煤化工氣化工藝污水中氨氮的設(shè)備實(shí)現(xiàn)對(duì)污水的處理，其特征在于，包括以下步驟：S1、將待處理污水注入所述濾罐內(nèi)進(jìn)行砂濾，污水從上到下依次經(jīng)過各個(gè)所述錐形斗上的濾料，利用不同粒徑的濾料對(duì)濾罐內(nèi)的污水進(jìn)行過濾，除去大體積的雜質(zhì)；S2、經(jīng)過砂濾后的污水在所述水泵的作用下進(jìn)入所述精濾器內(nèi)通過精密濾芯對(duì)污水進(jìn)行再次過濾，除去污水中的微小顆粒物；S3、經(jīng)過精濾后的污水進(jìn)入所述混合筒內(nèi)，并利用精濾組件向混合筒內(nèi)的污水中按比例加入堿液調(diào)節(jié)pH，使氨氮以分子形式存在，加入完畢后利用混合筒的轉(zhuǎn)動(dòng)以及上下運(yùn)動(dòng)進(jìn)行配合將堿液與污水均勻混合；S4、混合完畢后排入所述吸收池內(nèi)所述膜吸收模塊的一側(cè)區(qū)域，并向吸收池內(nèi)所述膜吸收模塊的另一側(cè)區(qū)域加入稀硫酸作為吸收液，使得污水中的氨分子被稀硫酸吸收；S5、使用完畢后，利用所述控制組件使得濾罐內(nèi)的濾料振動(dòng)，同時(shí)通過所述沖洗硬管從錐形斗的底部注水對(duì)濾料進(jìn)行反沖洗，并利用控制組件與混合組件的配合對(duì)膜吸收模塊進(jìn)行清理。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有的缺陷，提供一種膜技術(shù)處理煤化工氣化工藝污水中氨氮的設(shè)備及方法，工作完畢后便于對(duì)膜進(jìn)行清理，此外，隨著酸吸收的進(jìn)行可有效提高酸吸收效率，另外，對(duì)濾料進(jìn)行清理時(shí)可進(jìn)一步提升對(duì)濾料的清理效果，可以有效解決背景技術(shù)中的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種膜技術(shù)處理煤化工氣化工藝污水中氨氮的設(shè)備，包括底座，所述底座的一側(cè)設(shè)有粗濾組件，所述粗濾組件的一側(cè)頂部設(shè)有精濾組件，所述精濾組件的底部設(shè)有混合組件，所述混合組件上設(shè)有控制組件，所述底座的另一側(cè)設(shè)有酸吸收組件；

所述粗濾組件包括濾罐，所述濾罐的內(nèi)部從上到下均勻設(shè)置有錐形斗，所述錐形斗的底部設(shè)有排液管，各個(gè)所述錐形斗的頂部均設(shè)有網(wǎng)板，所述網(wǎng)板的表面鋪設(shè)有濾料，所述排液管的中部側(cè)面設(shè)有沖洗硬管，所述沖洗硬管的頂部設(shè)有錐形塊；

所述濾罐的兩側(cè)從上到下對(duì)稱且均勻開設(shè)有導(dǎo)槽，所述導(dǎo)槽的內(nèi)部滑動(dòng)配合有活動(dòng)座；

所述精濾組件包括水泵，所述水泵的輸出端口設(shè)有引水管，所述引水管的端部固定連通有精濾器；

所述混合組件包括弧形板，所述弧形板的一側(cè)通過環(huán)形座設(shè)有混合筒，所述混合筒內(nèi)滑動(dòng)配合有混合板，所述弧形板的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)有第一電動(dòng)推桿，所述混合筒的底部通過放液管固定連通有中空座，所述中空座的一側(cè)活動(dòng)貫穿有軟毛刷；

所述酸吸收組件包括吸收池，所述吸收池的中部設(shè)有膜吸收模塊；

所述控制組件包括側(cè)架，所述側(cè)架設(shè)于所述弧形板的端部，所述側(cè)架的中部設(shè)有第二電動(dòng)推桿，所述第二電動(dòng)推桿的伸縮端設(shè)有三角塊，所述三角塊的底部對(duì)應(yīng)配合有梯形塊。

優(yōu)選的，所述濾罐的頂部設(shè)有進(jìn)水管，所述進(jìn)水管的內(nèi)部底端設(shè)有布水模塊，所述錐形斗數(shù)量不少于三個(gè)，所述排液管和沖洗硬管之間設(shè)有波紋管，所述排液管的底部設(shè)有第一電磁閥，各個(gè)所述錐形斗內(nèi)的濾料的粒徑從上到下依次減小，所述沖洗硬管貫穿濾罐的側(cè)壁。

優(yōu)選的，所述沖洗硬管上設(shè)有第一電動(dòng)閥，各個(gè)所述沖洗硬管的外部一端通過集流管連通，所述沖洗硬管的外部一側(cè)套接有緩沖彈簧，所述梯形塊設(shè)于集流管的側(cè)面，所述三角塊和梯形塊的上下兩側(cè)均設(shè)有等長(zhǎng)的斜面。

優(yōu)選的，兩側(cè)的所述活動(dòng)座的內(nèi)部一端與對(duì)應(yīng)的錐形斗的側(cè)面固定連接，所述活動(dòng)座的中部滑動(dòng)貫穿有導(dǎo)桿，所述導(dǎo)桿的兩端分別與所述導(dǎo)槽的上下兩側(cè)固定連接，所述導(dǎo)桿的底側(cè)套接有限位彈簧，所述濾罐的側(cè)面頂部設(shè)有排雜管。

優(yōu)選的，所述水泵的輸入端設(shè)有排水管，所述排水管的端部與所述濾罐的底部端口連接，所述排水管上設(shè)有第二電動(dòng)閥。

優(yōu)選的，所述精濾器的外部通過支架設(shè)于所述濾罐的頂部，所述精濾器的底部設(shè)有匯集筒，所述匯集筒的圓周側(cè)面底部呈環(huán)形陳列等間距固定連通有分流管，所述分流管的外部一端固定連通有環(huán)形管，所述環(huán)形管的底面等間距固定連通有支管，所述混合板固定套接在支管的底部，所述混合板的表面均勻開設(shè)有導(dǎo)流槽，所述匯集筒的側(cè)面中部設(shè)有加料管，所述加料管上設(shè)有第二電磁閥，所述加料管與外部的堿液供給系統(tǒng)連接。

優(yōu)選的，所述弧形板滑動(dòng)連接在濾罐的外部靠近精濾組件的一側(cè)，所述混合筒的中部固定套接有齒圈，所述齒圈的側(cè)面嚙合有齒輪，所述齒輪的底部設(shè)有旋轉(zhuǎn)電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)電機(jī)設(shè)于所述環(huán)形座的表面，所述第一電動(dòng)推桿的固定端與所述支架的底部固定連接。

優(yōu)選的，所述中空座的底部均勻設(shè)有排液孔，所述中空座與所述膜吸收模塊靠近粗濾組件的一側(cè)區(qū)域?qū)��?yīng)，所述放液管上設(shè)有第三電動(dòng)閥，所述軟毛刷的內(nèi)部一側(cè)與中空座的內(nèi)壁之間設(shè)有彈性片和鎖止組件。

優(yōu)選的，所述膜吸收模塊與所述軟毛刷對(duì)應(yīng)，所述膜吸收模塊包括設(shè)于吸收池中部的安裝框，所述安裝框內(nèi)設(shè)有離子交換膜，所述離子交換膜的材料為聚乙烯。

一種膜技術(shù)處理煤化工氣化工藝污水中氨氮的方法，包括以下步驟：

S1、將待處理污水注入所述濾罐內(nèi)進(jìn)行砂濾，污水從上到下依次經(jīng)過各個(gè)所述錐形斗上的濾料，利用不同粒徑的濾料對(duì)濾罐內(nèi)的污水進(jìn)行過濾，除去大體積的雜質(zhì)；

S2、經(jīng)過砂濾后的污水在所述水泵的作用下進(jìn)入所述精濾器內(nèi)通過精密濾芯對(duì)污水進(jìn)行再次過濾，除去污水中的微小顆粒物；

S3、經(jīng)過精濾后的污水進(jìn)入所述混合筒內(nèi)，并利用精濾組件向混合筒內(nèi)的污水中按比例加入堿液調(diào)節(jié)pH，堿液優(yōu)選為氫氧化鈉溶液，使氨氮以分子形式存在，加入完畢后利用精濾組件和混合筒的轉(zhuǎn)動(dòng)以及上下運(yùn)動(dòng)進(jìn)行配合將堿液與污水均勻混合；

S4、混合完畢后排入所述吸收池內(nèi)所述膜吸收模塊的一側(cè)區(qū)域，并向吸收池內(nèi)所述膜吸收模塊的另一側(cè)區(qū)域加入稀硫酸作為吸收液，使得污水中的氨分子被稀硫酸吸收；

S5、使用完畢后，利用所述控制組件與混合組件的配合使得濾罐內(nèi)的濾料振動(dòng)，同時(shí)通過所述沖洗硬管從錐形斗的底部注水對(duì)濾料進(jìn)行反沖洗，并利用控制組件與混合組件的配合對(duì)膜吸收模塊進(jìn)行清理。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下好處：

1、本發(fā)明通過控制各個(gè)第一電動(dòng)閥的開合使第一電動(dòng)閥的開通量從上到下依次遞減，控制清洗液進(jìn)入錐形斗的量，最上側(cè)的第一電動(dòng)閥開通至最大時(shí)，足夠的清洗液進(jìn)入最上側(cè)的錐形斗內(nèi)，實(shí)現(xiàn)各個(gè)濾層濾料的充分反沖洗，且又由于各個(gè)濾料間采用分層結(jié)構(gòu)，降低反沖洗清洗液的流動(dòng)阻力，提高對(duì)濾料的反沖洗效果。

2、本發(fā)明在最頂部濾料出現(xiàn)堵塞時(shí)，通過控制第二電動(dòng)推桿的伸出長(zhǎng)度，使三角塊上下兩側(cè)斜面的端側(cè)與梯形塊上下兩側(cè)斜面的端側(cè)對(duì)應(yīng)重合，再使第一電動(dòng)推桿帶動(dòng)三角塊上下運(yùn)動(dòng)，在緩沖彈簧的作用下通過錐形塊與錐形斗錐面的貼合實(shí)現(xiàn)各個(gè)錐形斗的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)錐形斗內(nèi)濾料的高頻微量振動(dòng)，防止濾料表面雜質(zhì)顆粒物堵塞濾料的間隙，并防止濾料之間的間隙增大而導(dǎo)致較多的雜質(zhì)顆粒物滲入。

3、本發(fā)明在濾料出現(xiàn)板結(jié)時(shí)，利用第二電動(dòng)推桿使得三角塊和梯形塊的斜面重合面積達(dá)到最大，再使第一電動(dòng)推桿帶動(dòng)三角塊上下運(yùn)動(dòng)，此時(shí)沖洗硬管往復(fù)運(yùn)動(dòng)的行程增大，使得錐形斗內(nèi)的濾料震動(dòng)幅度增大，將濾料中出現(xiàn)板結(jié)的區(qū)域進(jìn)行破裂分散，并增大濾料間的間隙，使濾料中截留的雜質(zhì)顆粒從間隙中被清洗液從錐形斗底部向上沖出，提高對(duì)濾料的反沖洗效果。

4、本發(fā)明在酸吸收的過程中，第三電動(dòng)閥閉合，利用第一電動(dòng)推桿帶動(dòng)弧形板向下運(yùn)動(dòng)使中空座向下運(yùn)動(dòng)伸入吸收池內(nèi)的污水內(nèi)，再利用第一電動(dòng)推桿使中空座小幅度上下緩慢往復(fù)運(yùn)動(dòng)對(duì)污水?dāng)噭?dòng)，加快氨氮分子的移動(dòng)速度，使得高濃度氨氮分子更多的向氨氮分子濃度較低的區(qū)域轉(zhuǎn)移，加快氨氮分子被吸收的速度，提高酸吸收效率。

5、本發(fā)明在使用完畢且在中空座伸入吸收池后，第三電動(dòng)閥開通，利用第一電動(dòng)推桿帶動(dòng)弧形板快速向上運(yùn)動(dòng)，在短時(shí)間在混合筒的底側(cè)產(chǎn)生高壓氣體并通過放液管進(jìn)入中空座內(nèi)，使軟毛刷在高氣壓的作用下快速伸出中空座的外部并利用鎖止組件對(duì)軟毛刷鎖止定位，利用第一電動(dòng)推桿往復(fù)伸縮帶動(dòng)軟毛刷上下緩慢往復(fù)運(yùn)動(dòng)對(duì)離子交換膜側(cè)面清理。

（發(fā)明人：易智;閆慧;郭磊;王傳芳;閆學(xué)亞;孫皓;代晉國;賈原;翟學(xué)東）