一种臭氧活性炭纳滤膜过滤PAEs的装置的制作方法

本实用新型涉及水处理设备领域，具体涉及一种臭氧活性炭纳滤膜过滤paes的装置。

背景技术：

邻苯二甲酸酯(paes)是典型的内分泌干扰物之一。paes被广泛应用于聚氯乙烯(vvc)等塑料制品的加工，由于工农业生产中大量使用paes，paes废水、废气及废渣的排放量越来越大。目前，水体中检出paes的频率越来越高，若长期饮用含有微量paes的水，不仅会危害人类的生殖系统、肝脏、神经系统等。

现有技术中，国内的大部分水厂仍采用常规工艺，即混凝—沉淀—过滤—消毒，无法有效去除paes等内分泌干扰物。因此，目前急需一种较完善的过滤paes的技术，改善居民饮用水质。

不难看出，现有技术还存在一定的缺陷。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种臭氧活性炭纳滤膜过滤paes的装置，通过臭氧-活性炭-纳滤有效过滤水中的paes。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种臭氧活性炭纳滤膜过滤paes的装置，包括配水水箱、驱动泵、臭氧接触装置、臭氧发生器、活性炭过滤装置、出水水箱、高压泵和纳滤膜组件；

臭氧接触装置的入口与配水水箱的出口连接，臭氧接触装置的出口与活性炭过滤装置的入口连接，臭氧发生器的输出端与臭氧接触装置的入气端连接；驱动泵安装于配水水箱与臭氧接触装置之间；活性炭过滤装置的出口与出水水箱的入口连接，出水水箱的出口与纳滤膜组件的入口连接，高压泵安装于出水水箱与纳滤膜组件之间；纳滤膜组件的产水端接有清水管，纳滤膜组件的浓水端接有废水管。

进一步的，所述臭氧接触装置的入口设于其上部，其出口设于其底部；且臭氧接触装置的入气端设于其底部，其顶部还设有臭氧尾气排放管。

进一步的，所述配水水箱与臭氧接触装置之间还设有第一阀门及液体流量计；所述臭氧发生装置与臭氧接触装置之间设有气阀及气体流量计。

进一步的，所述活性炭过滤装置包括外部容器、活性炭滤料层、承托层；活性炭过滤装置的入口设于外部容器的上部，活性炭过滤装置的出口设于外部容器的底部，且外部容器的出口处固定设有排布有多个穿孔的配水板；活性炭滤料层设于外部容器内的上部，承托层设于活性炭滤料层之下。。

进一步的，还包括反冲洗装置；反冲洗装置包括反冲洗泵、反冲洗排水管；反冲洗泵安装于出水水箱与活性炭过滤装置的出口之间，且输出方向朝向活性炭过滤装置的出口；反冲洗排水管设于活性炭过滤装置的顶部；所述臭氧接触装置的出口与所述活性炭过滤装置的入口之间设有第二阀门。

进一步的，所述纳滤膜组件的入口与出水水箱的出口之间设有第一压力表及第三阀门，纳滤膜组件的废液端设有第二压力表及第四阀门。

进一步的，所述配水水箱、臭氧接触装置、活性炭过滤装置设有用于排空内部水的放空阀。

本实用新型提供的一种臭氧活性炭纳滤膜过滤paes的装置，具有以下优点：

三级过滤，通过化学手段、物理手段形成复合过滤，有效去除水中的paes，提升水质；

每级过滤均配备阀门及对应的检测部件，有效控制对应的臭氧量、过滤压力等，使过滤效果保持最佳；

具有反冲洗装置，提高活性炭过滤装置的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的一种臭氧活性炭纳滤膜过滤paes的装置的侧面结构示意图。

图2为活性炭过滤装置的结构示意图。

附图标记说明：

1、配水水箱2、驱动泵

3、臭氧接触装置4、臭氧发生器

5、活性炭过滤装置6、出水水箱

7、高压泵8、纳滤膜组件

9、清水管10、废水管

11、臭氧尾气排放管12、第一阀门

13、液体流量计14、气阀

15、气体流量计16、反冲洗泵

17、反冲洗排水管18、第二阀门

19、第一压力表20、第三阀门

21、第二压力表22、第四阀门

23、放空阀24、外部容器

25、配水板26、活性炭滤料层

27、承托层

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例和附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

请参阅图1至图2，本实用新型实施例提供了一种臭氧活性炭纳滤膜过滤paes的装置，包括配水水箱1、驱动泵2、臭氧接触装置3、臭氧发生器4、活性炭过滤装置5、出水水箱6、高压泵7和纳滤膜组件8；

臭氧接触装置3的入口与配水水箱1的出口连接，臭氧接触装置3的出口与活性炭过滤装置5的入口连接，臭氧发生器4的输出端与臭氧接触装置3的入气端连接；驱动泵2安装于配水水箱1与臭氧接触装置3之间；活性炭过滤装置5的出口与出水水箱6的入口连接，出水水箱6的出口与纳滤膜组件8的入口连接，高压泵7安装于出水水箱6与纳滤膜组件8之间；纳滤膜组件8的产水端接有清水管9，纳滤膜组件8的浓水端接有废水管10。

本实用新型实现的是臭氧-活性炭-纳滤三级过滤，其中，臭氧-活性炭过滤为纳滤工艺的前处理。

臭氧反应去除paes属于化学去除手段。臭氧与paes的反应，主要是臭氧在水中分解生成了氧化能力更强的羟基自由基(·oh)，可以将paes的c-c键或c-o键打断，让酯类物质降解变成酸、醇类物质以及二氧化碳和水。通过臭氧可以去除30％左右的paes。

其主要的工作方式，是通过臭氧发生器4制取臭氧，自臭氧接触装置3的入气端通入，需要过滤的水自臭氧接触装置3的入口进入，两者充分混合，已达到反应目的。为了实现上述反应，优选的，所述臭氧接触装置3的入口设于其上部，其出口设于其底部；且臭氧接触装置3的入气端设于其底部，其顶部还设有臭氧尾气排放管11。由此实现臭氧与水的充分接触，并且多余的臭氧会自臭氧尾气排放管11排出，排出后可进行特定的处理，也可直接排放到空旷空间进行稀释。对于臭氧接触装置3的内部，为了让臭氧与水充分接触反应，一般会装配带有多片瓣的混合器(未图示)，使臭氧尽可能均匀地分散成微小气泡并与水接触。

由于臭氧的浓度与水的流量是对应的，为了更好地匹配这一关系，优选的，所述配水水箱1与臭氧接触装置3之间还设有第一阀门12及液体流量计13；所述臭氧发生装置与臭氧接触装置3之间设有气阀14及气体流量计15。由此检测并控制臭氧的浓度，使其达到最佳的过滤效果。

之后是活性炭过滤。单独使用活性炭过滤存在一定的局限，但当活性炭与臭氧、膜过滤等工艺联用时，饮用水中微量的paes物质往往能够被有效地去除。物理吸附是活性炭降解paes的主要作用机理，活性炭具有巨大的比表面积，随着时间的推移，paes被吸附到活性炭的孔隙中，通过活性炭大约可以去除80％的paes。

详见图2，作为优选，所述活性炭过滤装置5包括外部容器24、活性炭滤料层26、承托层27；活性炭过滤装置5的入口设于外部容器24的上部，活性炭过滤装置5的出口设于外部容器24的底部，且外部容器24的出口处固定设有排布有多个穿孔的配水板25；活性炭滤料层26设于外部容器24内的上部，承托层27设于活性炭滤料层26之下。一般外部容器24为采用有机玻璃材质的柱状容器，方便观测活性炭滤料层26的状态。

由于长时间使用后活性炭的微孔内容易充满杂质，随后过滤效能下降，为了克服此问题需要按需清洗活性炭。故作为优选，活性炭过滤装置5后方还包括反冲洗装置；反冲洗装置包括反冲洗泵16、反冲洗排水管17；反冲洗泵16安装于出水水箱6与活性炭过滤装置5的出口之间，且输出方向朝向活性炭过滤装置5的出口；反冲洗排水管17设于活性炭过滤装置5的顶部；所述臭氧接触装置3的出口与所述活性炭过滤装置5的入口之间设有第二阀门18。进行反冲洗时，先关闭第二阀门18，然后打开反冲洗泵16产生较大的反向水压力，使出水水箱6中的水反向输入到活性炭过滤装置5中，通过水流的反向作用，将微孔中的杂质冲洗出来。冲洗出的废水通过反冲洗排水管17排出。

正常过滤时，承托层27支承活性炭滤料层26，防止活性炭滤料层26从活性炭过滤装置5流失。反冲洗时，承托层27把配水板各孔射出的水流的动能转化为势能，平衡各点压力，起到均匀布水作用。承托层27一般为大小适中的卵石。对于承托层27的空隙大小，其最大空隙尺寸应小于紧靠承托层的活性炭滤料的最小粒径，不使活性炭滤料流失。同时应有足够的稳定性以抵抗反冲洗过程中的水流冲力。

最后，是纳滤膜过滤。纳滤的主要作用机理是截留。通过施加一定的操作压力，在高于渗透压力作用下，水分子和少部分溶解盐通过选择性半透膜而作为清水被产出；而其他的溶解及胶体、有机物、细菌、微生物等杂质则会被拦截随浓水排出。纳滤膜孔径0.01-0.0001um，截留分子量为100-1000，能够很好地截留水中的paes(分子量为149-391)，通过纳滤可以去除95％以上。

为了更好地检测并调整操作压力，适应不同的水质及流量，作为优选，所述纳滤膜组件8的入口与出水水箱6的出口之间设有第一压力表19及第三阀门20，纳滤膜组件8的废液端设有第二压力表21及第四阀门22。

作为优选，所述配水水箱1、臭氧接触装置3、活性炭过滤装置5设有用于排空内部水的放空阀23。这主要是方便任意环节处，均可中止过滤处理过程，然后将各环节的水排空，满足停止、检修维护等需要。

本实用新型提供的一种臭氧活性炭纳滤膜过滤paes的装置，通过臭氧-活性炭-纳滤的三级复合过滤工艺，结合了化学手段、物理手段过滤，实现去除水中的paes的效果。每级过滤均配备阀门及对应的流量计、气压计等检测部件，有效控制对应的臭氧量、过滤压力等，使过滤效果保持最佳。且配备有反冲洗装置，能够冲洗活性炭以提高活性炭过滤装置5的使用寿命，使其可以反复使用。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。