申请日2017.06.09
公开(公告)日2017.08.04
IPC分类号C02F1/44; C02F3/30
摘要
本发明提供了一种过滤设备、污水过滤系统及工艺，属于污水处理技术领域，该过滤设备包括过滤管、磁环和集水管，过滤管包括外网管、内网管和磁性颗粒，磁环能够沿外网管长度方向进行移动，以驱动磁性颗粒发生蠕动;集水管与内网管底部连通用以排出过滤水。该过滤设备能够实现快速成泥和降低泥饼层密实度，增加污泥层的透水性，延长微网动态膜的过滤周期，提高动态膜的出水水质。该污水过滤系统，包括膜池、供气装置、提升装置以及上述的过滤设备;具有过滤设备的优点，该污水过滤工艺采用上述的过滤系统，通过成膜工序、过滤工序和曝气脱泥工序，能够有效提高污水处理效果。
权利要求书
1.一种过滤设备，其特征在于，包括：
过滤管，所述过滤管包括外网管、内网管和磁性颗粒，所述内网管设置在所述外网管的管腔内，所述磁性颗粒填装在所述外网管和内网管之间形成空间内;
磁环，套装在所述过滤管中外网管的管壁上，能够沿所述外网管长度方向进行移动，以驱动磁性颗粒发生蠕动;
集水管，与所述内网管底部连通，用以排出所述内网管中的过滤水。
2.根据权利要求1所述的过滤设备，其特征在于，所述过滤管设置有多个，并呈阵列布置;所述磁环设置多个，多个磁环连接在一起并呈阵列布置;
还包括框架，其设置在阵列布置的磁环外侧，构成一个可沿过滤管阵列移动的磁性板框。
3.根据权利要求1或2所述的过滤设备，其特征在于，所述外网管的孔径大于所述内网管的孔径，所述内网管能够截留污泥，形成动态膜的作用。
4.一种污水过滤系统，其特征在于，包括膜池、供气装置、提升装置以及权利要求1-3任一项所述的过滤设备;
所述过滤设备设置在所述膜池内，位于所述过滤设备的底部设置多个曝气槽，所述供气装置能够通过管道向所述曝气槽输送气体，气体带动水流上升，使污水依次透过所述过滤管的外网管、磁性颗粒、内网管从而去除污水中的污泥，内网管中过滤水向下流入集水管，并由集水管汇入集水总管向膜池外排放;
所述提升装置与所述过滤设备中的磁环连接，用以控制所述磁环能够沿所述外网管长度方向进行移动，驱动磁性颗粒发生蠕动。
5.根据权利要求4所述的污水过滤系统，其特征在于，所述集水总管与阵列布置的过滤管底部的多个集水管连通，用于排出过滤水;
所述集水总管上设置出水阀门和流量计;
所述供气装置与所述曝气槽连通的管道上设置曝气阀门。
6.根据权利要求4所述的污水过滤系统，其特征在于，还包括缺氧池、好氧池和汇流管道;
所述缺氧池用以对污水进行反硝化脱氮处理;
所述供气装置还能够通过管道和曝气头向所述好氧池中污水供氧，以使污水中形成活性污泥;
所述汇流管道能够使所述集水总管与所述缺氧池相连通，所述汇流管道上设置抽吸泵和排泥阀门。
7.一种污水过滤工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，成膜工序;
使大流量污水通过滤管，污水中的污泥在过滤管内快速建立松散的污泥层形成污泥动态膜，以使过滤管具有过滤性，并将过滤管的出水回流到缺氧池中;
步骤2，过滤工序;
预设的成膜时间到达后，污水渗透入过滤管，污泥被磁性颗粒截留，过滤水进入内网管中，流经集水管、集水总管后外排;
步骤3，曝气脱泥工序;
设置过滤管的内外水压平衡以使过滤管中污泥层易脱落，同时，供气装置向过滤管下部的曝气槽输送大气量，气流带动水流冲击磁性颗粒，使其表面的污泥脱落，排出到过滤管阵列之外，磁性颗粒之间的间隙重新形成过滤通道。
8.根据权利要求7所述的污水过滤工艺，其特征在于，所述步骤1包括：
步骤1.1，开启集水总管上的排泥阀门，同时关闭出水阀门;
步骤1.2，控制器驱动供气装置对曝气槽进行小气量曝气，控制器同时启动抽吸泵进行抽吸，将污水中的污泥冲到内网管中心，使污泥在过滤管内快速建立松散的污泥层形成动态膜，内网管出水经由集水管、集水总管、排泥阀门、抽吸泵、回流管回流到缺氧池中。
9.根据权利要求8所述的污水过滤工艺，其特征在于，所述步骤2包括：
步骤2.1，预设的成膜时间到达后，控制器控制抽吸泵停止运行，同时关闭排泥阀门;
步骤2.2，打开出水阀门，污水渗透入过滤管，污泥被磁性颗粒截留，清水进入内网管中，流经集水管、集水总管、出水阀门、流量计后外排。
10.根据权利要求9所述的污水过滤工艺，其特征在于，所述步骤2还包括：
步骤2.3，污泥层处理工艺;
当过滤管出水量减少至一定量后，控制器启动提升装置带动磁环框架沿过滤管阵列高度方向上下移动，利用磁环的磁力驱动磁性颗粒在过滤管内蠕动，改变污泥的密闭结构使污泥层开裂，产生新的过滤流道，当过滤管出水流量达到设计值时，控制器停止卷扬机运行。
说明书
过滤设备、污水过滤系统及工艺
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，尤其是涉及一种过滤设备、污水过滤系统及工艺。
背景技术
目前的污水处理工艺，是以活性污泥去同化水中有机物，以达到去除水中的污染物。污水处理的最后一道工艺为沉淀池，实现固液分离。但是，二沉池占地面积大，运行不稳定，出水水质差。
膜生物反应器技术是近年来快速发展的一项高效污水资源化技术，近年来，得到了快速发展和广泛应用，但是膜过滤技术是一种物理筛分过程，随着膜的长时间运行，膜污染问题是必然，膜清洗是个繁琐的过程，因此新形式的膜过滤设备由此而生，如动态膜、或微网膜生物反应器等新型膜生物反应器技术，主要利用不锈钢网、无纺布等基材，通过截留混合液中的污泥，在微网表面形成一层过滤层，起到截留污染物的目标。
现有的微网或者动态膜生物反应器一般是将微网或者无纺布、涤纶网等固定在支架上，形成平板状结构，混合液透过微网，污泥被拦截，逐渐形成泥饼层，起到过滤作用。但是随着过滤时间的延长，泥饼层逐渐被压实，导致过滤通量逐渐降低，影响出水水量。另外，泥饼层逐渐被压实，也会影响清洗效果，泥饼不易被洗掉。而且，频繁的清洗将压实的泥饼层，重新重复成膜过程，可以保证泥饼层的松弛度，但是在成膜期间，由于泥饼层未完全形成，出水导致出水浊度过高，影响出水水质，也有采用将该时间段内的出水回流至原系统，但会增加系统能耗。
因此，如何保证泥饼层的松动，保证系统稳定产水是关键。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种过滤设备，该过滤设备能够实现快速成泥和降低泥饼层密实度，增加污泥层的透水性，延长微网动态膜的过滤周期，提高动态膜的出水水质。
本发明的目的之二在于提供一种污水过滤系统，该系统包括过滤设备，具有过滤设备的优点。
本发明的目的之三在于提供一种污水过滤工艺，该工艺才采用上述的过滤设备，能够实现快速成泥和降低泥饼层密实度，增加污泥层的透水性，延长微网动态膜的过滤周期，提高动态膜的出水水质的特点。
为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种过滤设备，包括：
过滤管，所述过滤管包括外网管、内网管和磁性颗粒，所述内网管设置在所述外网管的管腔内，所述磁性颗粒填装在所述外网管和内网管之间形成空间内;
磁环，套装在所述过滤管中外网管的管壁上，能够沿所述外网管长度方向进行移动，以驱动磁性颗粒发生蠕动;
集水管，与所述内网管底部连通，用以排出所述内网管中的过滤水。
进一步的，所述过滤管设置有多个，并呈阵列布置;所述磁环设置多个，多个磁环连接在一起并呈阵列布置;
还包括框架，其设置在阵列布置的磁环外侧，构成一个可沿过滤管阵列移动的磁性板框。
进一步的，所述外网管的孔径大于所述内网管的孔径，所述内网管能够截留污泥，形成动态膜的作用。
一种污水过滤系统，包括膜池、供气装置、提升装置以及上述的过滤设备;
所述过滤设备设置在所述膜池内，位于所述过滤设备的底部设置多个曝气槽，所述供气装置能够通过管道向所述曝气槽输送气体，气体带动水流上升，使污水依次透过所述过滤管的外网管、磁性颗粒、内网管从而去除污水中的污泥，内网管中过滤水向下流入集水管，并由集水管汇入集水总管向膜池外排放;
所述提升装置与所述过滤设备中的磁环连接，用以控制所述磁环能够沿所述外网管长度方向进行移动，驱动磁性颗粒发生蠕动。
进一步的，所述集水总管与阵列布置的过滤管底部的多个集水管连通，用于排出过滤水;
所述集水总管上设置出水阀门和流量计;
所述供气装置与所述曝气槽连通的管道上设置曝气阀门。
进一步的，还包括缺氧池、好氧池和汇流管道;
所述缺氧池用以对污水进行反硝化脱氮处理;
所述供气装置还能够通过管道和曝气头向所述好氧池中污水供氧，以使污水中形成活性污泥;
所述汇流管道能够使所述集水总管与所述缺氧池相连通，所述汇流管道上设置抽吸泵和排泥阀门。
一种污水过滤工艺，包括如下步骤：
步骤1，成膜工序;
使大流量污水通过滤管，污水中的污泥在过滤管内快速建立松散的污泥层形成污泥动态膜，以使过滤管具有过滤性，并将过滤管的出水回流到缺氧池中;
步骤2，过滤工序;
预设的成膜时间到达后，污水渗透入过滤管，污泥被磁性颗粒截留，过滤水进入内网管中，流经集水管、集水总管后外排;
步骤3，曝气脱泥工序;
设置过滤管的内外水压平衡以使过滤管中污泥层易脱落，同时，供气装置向过滤管下部的曝气槽输送大气量，气流带动水流冲击磁性颗粒，使其表面的污泥脱落，排出到过滤管阵列之外，磁性颗粒之间的间隙重新形成过滤通道。
进一步的，所述步骤1包括：
步骤1.1，开启集水总管上的排泥阀门，同时关闭出水阀门;
步骤1.2，控制器驱动供气装置对曝气槽进行小气量曝气，控制器同时启动抽吸泵进行抽吸，将污水中的污泥冲到内网管中心，使污泥在过滤管内快速建立松散的污泥层形成动态膜，内网管出水经由集水管、集水总管、排泥阀门、抽吸泵、回流管回流到缺氧池中。
进一步的，所述步骤2包括：
步骤2.1，预设的成膜时间到达后，控制器控制抽吸泵停止运行，同时关闭排泥阀门;
步骤2.2，打开出水阀门，污水渗透入过滤管，污泥被磁性颗粒截留，清水进入内网管中，流经集水管、集水总管、出水阀门、流量计后外排。
进一步的，所述步骤2还包括：
步骤2.3，污泥层处理工艺;
当过滤管出水量减少至一定量后，控制器启动提升装置带动磁环框架沿过滤管阵列高度方向上下移动，利用磁环的磁力驱动磁性颗粒在过滤管内蠕动，改变污泥的密闭结构使污泥层开裂，产生新的过滤流道，当过滤管出水流量达到设计值时，控制器停止卷扬机运行。
结合以上技术方案，本发明提供的过滤设备，具有以下优点：
1.本发明采用双层过滤网，并且在过滤网之间安装磁铁矿颗粒，增加污泥层的透水性，延长微网动态膜的过滤周期，提高动态膜的出水水质。
2.磁性颗粒作为污泥层的骨架，使污泥层不被快速压实，保持污泥孔隙结构不变，增加污泥的过滤性。同时加厚了过滤污泥层，增加了滤管的积泥容量，延长过滤周期。
3.当磁环上下移动时，由于磁力作用，磁环驱动磁铁矿颗粒发生轻微蠕动，既不破坏泥层，又起到疏松泥层的作用。磁铁矿颗粒的蠕动，改变污泥的结构，使已经板结的污泥层裂开缝隙，形成新的过滤的通道。从而到达延长过滤周期的目的。
4.由于磁性颗粒之间的间隙较小，加上磁铁矿颗粒表面的粘滞性，污泥很容易粘附在磁铁矿颗粒表面，并在磁铁矿颗粒表面形成污泥层，所以磁性颗粒同时具有快速成膜的功效，与微网成膜时间相比，在磁铁矿颗粒表面上成膜缩短一半。
本发明提供的污水过滤系统，包括膜池、供气装置、提升装置以及上述的过滤设备;具有过滤设备的优点，同时，供气装置能够通过管道向曝气槽输送气体，使污水依次透过过滤管从而去除污水中的污泥，过滤水由集水管汇入集水总管向膜池外排放。通过提升装置能够控制磁环能够沿外网管长度方向进行移动，驱动磁性颗粒发生蠕动。
本发明提供的污水过滤工艺，该工艺才采用上述的过滤设备，通过成膜工序、过滤工序和曝气脱泥工序，能够实现快速成泥和降低泥饼层密实度，增加污泥层的透水性，延长微网动态膜的过滤周期，提高动态膜的出水水质。