公布日：2024.04.12

申請日：2024.03.11

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

摘要

本發明公開了一種膜技術處理煤化工氣化工藝污水中氨氮的設備及方法，涉及煤化工氣化工藝污水處理技術領域，包括底座，所述底座的一側設有粗濾組件，所述粗濾組件的一側頂部設有精濾組件，所述精濾組件的底部設有混合組件，所述混合組件上設有控制組件，所述底座的另一側設有酸吸收組件，所述粗濾組件包括濾罐，所述濾罐的內部從上到下均勻設置有錐形斗，所述錐形斗的底部設有排液管，各個所述錐形斗的頂部均設有網板，所述網板的表面鋪設有濾料，本發明可在工作完畢后便于對膜進行清理，此外，隨著酸吸收的進行可有效提高酸吸收效率，另外，對濾料進行清理時可進一步提升對濾料的清理效果。

權利要求書

1.一種膜技術處理煤化工氣化工藝污水中氨氮的設備，其特征在于，包括底座，所述底座的一側設有粗濾組件，所述粗濾組件的頂部設有精濾組件，所述精濾組件的底部設有混合組件，所述粗濾組件上設有控制組件，所述底座的另一側設有酸吸收組件；所述粗濾組件包括濾罐，所述濾罐的內部從上到下均勻設置有錐形斗，所述錐形斗的底部設有排液管，各個所述錐形斗的頂部均設有網板，所述網板的表面鋪設有濾料，所述排液管的中部側面設有沖洗硬管，所述沖洗硬管的頂部設有錐形塊；所述濾罐的兩側從上到下均勻開設有導槽，所述導槽的內部滑動配合有活動座；所述精濾組件包括水泵，所述水泵的輸出端口設有引水管，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，所述弧形板的一側通過環形座設有混合筒，所述混合筒內滑動配合有混合板，所述弧形板的兩側對稱設有第一電動推桿，所述混合筒的底部通過放液管固定連通有中空座，所述中空座的一側活動貫穿有軟毛刷；所述酸吸收組件包括吸收池，所述吸收池的中部設有膜吸收模塊，所述膜吸收模塊與所述軟毛刷對應，所述膜吸收模塊包括設于吸收池中部的安裝框，所述安裝框內設有離子交換膜，所述離子交換膜的材料為聚乙烯；所述控制組件包括側架，所述側架設于所述弧形板的端部，所述側架的中部設有第二電動推桿，所述第二電動推桿的伸縮端設有三角塊，所述三角塊的底部對應配合有梯形塊；所述濾罐的頂部設有進水管，所述進水管的內部底端設有布水模塊，所述錐形斗數量不少于三個，所述排液管和沖洗硬管之間設有波紋管，所述排液管的底部設有第一電磁閥，各個所述錐形斗內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壁；所述沖洗硬管上設有第一電動閥，各個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套接有緩沖彈簧，所述梯形塊設于集流管的側面，所述三角塊和梯形塊的上下兩側均設有等長的斜面；所述精濾器的外部通過支架設于所述濾罐的頂部，所述精濾器的底部設有匯集筒，所述匯集筒的圓周側面底部固定連通有分流管，所述分流管呈環形陣列分布，所述分流管的外部一端固定連通有環形管，所述環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有導流槽，所述匯集筒的側面中部設有加料管，所述加料管上設有第二電磁閥，所述加料管與外部的堿液供給系統連接；所述弧形板滑動連接在濾罐的外部靠近精濾組件的一側，所述混合筒的中部固定套接有齒圈，所述齒圈的側面嚙合有齒輪，所述齒輪的底部設有旋轉電機，所述旋轉電機設于所述環形座的表面，所述第一電動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區域對應，所述放液管上設有第三電動閥，所述軟毛刷的內部一側與中空座的內壁之間設有彈性片和鎖止組件。

2.根據權利要求1所述的一種膜技術處理煤化工氣化工藝污水中氨氮的設備，其特征在于，濾罐兩側的所述活動座的內部一端與對應的錐形斗的側面固定連接，所述活動座的中部滑動貫穿有導桿，所述導桿的兩端分別與所述導槽的上下兩側固定連接，所述導桿的底側套接有限位彈簧，所述濾罐的側面頂部設有排雜管。

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

4.一種膜技術處理煤化工氣化工藝污水中氨氮的方法，所述方法利用如權利要求1所述的一種膜技術處理煤化工氣化工藝污水中氨氮的設備實現對污水的處理，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進行砂濾，污水從上到下依次經過各個所述錐形斗上的濾料，利用不同粒徑的濾料對濾罐內的污水進行過濾，除去大體積的雜質；S2、經過砂濾后的污水在所述水泵的作用下進入所述精濾器內通過精密濾芯對污水進行再次過濾，除去污水中的微小顆粒物；S3、經過精濾后的污水進入所述混合筒內，并利用精濾組件向混合筒內的污水中按比例加入堿液調節pH，使氨氮以分子形式存在，加入完畢后利用混合筒的轉動以及上下運動進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所述膜吸收模塊的一側區域，并向吸收池內所述膜吸收模塊的另一側區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的濾料振動，同時通過所述沖洗硬管從錐形斗的底部注水對濾料進行反沖洗，并利用控制組件與混合組件的配合對膜吸收模塊進行清理。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有的缺陷，提供一種膜技術處理煤化工氣化工藝污水中氨氮的設備及方法，工作完畢后便于對膜進行清理，此外，隨著酸吸收的進行可有效提高酸吸收效率，另外，對濾料進行清理時可進一步提升對濾料的清理效果，可以有效解決背景技術中的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種膜技術處理煤化工氣化工藝污水中氨氮的設備，包括底座，所述底座的一側設有粗濾組件，所述粗濾組件的一側頂部設有精濾組件，所述精濾組件的底部設有混合組件，所述混合組件上設有控制組件，所述底座的另一側設有酸吸收組件；

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

所述濾罐的兩側從上到下對稱且均勻開設有導槽，所述導槽的內部滑動配合有活動座；

所述精濾組件包括水泵，所述水泵的輸出端口設有引水管，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，所述弧形板的一側通過環形座設有混合筒，所述混合筒內滑動配合有混合板，所述弧形板的兩側對稱設有第一電動推桿，所述混合筒的底部通過放液管固定連通有中空座，所述中空座的一側活動貫穿有軟毛刷；

所述酸吸收組件包括吸收池，所述吸收池的中部設有膜吸收模塊；

所述控制組件包括側架，所述側架設于所述弧形板的端部，所述側架的中部設有第二電動推桿，所述第二電動推桿的伸縮端設有三角塊，所述三角塊的底部對應配合有梯形塊。

優選的，所述濾罐的頂部設有進水管，所述進水管的內部底端設有布水模塊，所述錐形斗數量不少于三個，所述排液管和沖洗硬管之間設有波紋管，所述排液管的底部設有第一電磁閥，各個所述錐形斗內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壁。

優選的，所述沖洗硬管上設有第一電動閥，各個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套接有緩沖彈簧，所述梯形塊設于集流管的側面，所述三角塊和梯形塊的上下兩側均設有等長的斜面。

優選的，兩側的所述活動座的內部一端與對應的錐形斗的側面固定連接，所述活動座的中部滑動貫穿有導桿，所述導桿的兩端分別與所述導槽的上下兩側固定連接，所述導桿的底側套接有限位彈簧，所述濾罐的側面頂部設有排雜管。

優選的，所述水泵的輸入端設有排水管，所述排水管的端部與所述濾罐的底部端口連接，所述排水管上設有第二電動閥。

優選的，所述精濾器的外部通過支架設于所述濾罐的頂部，所述精濾器的底部設有匯集筒，所述匯集筒的圓周側面底部呈環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形管，所述環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有導流槽，所述匯集筒的側面中部設有加料管，所述加料管上設有第二電磁閥，所述加料管與外部的堿液供給系統連接。

優選的，所述弧形板滑動連接在濾罐的外部靠近精濾組件的一側，所述混合筒的中部固定套接有齒圈，所述齒圈的側面嚙合有齒輪，所述齒輪的底部設有旋轉電機，所述旋轉電機設于所述環形座的表面，所述第一電動推桿的固定端與所述支架的底部固定連接。

優選的，所述中空座的底部均勻設有排液孔，所述中空座與所述膜吸收模塊靠近粗濾組件的一側區域對應，所述放液管上設有第三電動閥，所述軟毛刷的內部一側與中空座的內壁之間設有彈性片和鎖止組件。

優選的，所述膜吸收模塊與所述軟毛刷對應，所述膜吸收模塊包括設于吸收池中部的安裝框，所述安裝框內設有離子交換膜，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進行砂濾，污水從上到下依次經過各個所述錐形斗上的濾料，利用不同粒徑的濾料對濾罐內的污水進行過濾，除去大體積的雜質；

S2、經過砂濾后的污水在所述水泵的作用下進入所述精濾器內通過精密濾芯對污水進行再次過濾，除去污水中的微小顆粒物；

S3、經過精濾后的污水進入所述混合筒內，并利用精濾組件向混合筒內的污水中按比例加入堿液調節pH，堿液優選為氫氧化鈉溶液，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動以及上下運動進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所述膜吸收模塊的一側區域，并向吸收池內所述膜吸收模塊的另一側區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的濾料振動，同時通過所述沖洗硬管從錐形斗的底部注水對濾料進行反沖洗，并利用控制組件與混合組件的配合對膜吸收模塊進行清理。

與現有技術相比，本發明具有以下好處：

1、本發明通過控制各個第一電動閥的開合使第一電動閥的開通量從上到下依次遞減，控制清洗液進入錐形斗的量，最上側的第一電動閥開通至最大時，足夠的清洗液進入最上側的錐形斗內，實現各個濾層濾料的充分反沖洗，且又由于各個濾料間采用分層結構，降低反沖洗清洗液的流動阻力，提高對濾料的反沖洗效果。

2、本發明在最頂部濾料出現堵塞時，通過控制第二電動推桿的伸出長度，使三角塊上下兩側斜面的端側與梯形塊上下兩側斜面的端側對應重合，再使第一電動推桿帶動三角塊上下運動，在緩沖彈簧的作用下通過錐形塊與錐形斗錐面的貼合實現各個錐形斗的上下往復運動，實現錐形斗內濾料的高頻微量振動，防止濾料表面雜質顆粒物堵塞濾料的間隙，并防止濾料之間的間隙增大而導致較多的雜質顆粒物滲入。

3、本發明在濾料出現板結時，利用第二電動推桿使得三角塊和梯形塊的斜面重合面積達到最大，再使第一電動推桿帶動三角塊上下運動，此時沖洗硬管往復運動的行程增大，使得錐形斗內的濾料震動幅度增大，將濾料中出現板結的區域進行破裂分散，并增大濾料間的間隙，使濾料中截留的雜質顆粒從間隙中被清洗液從錐形斗底部向上沖出，提高對濾料的反沖洗效果。

4、本發明在酸吸收的過程中，第三電動閥閉合，利用第一電動推桿帶動弧形板向下運動使中空座向下運動伸入吸收池內的污水內，再利用第一電動推桿使中空座小幅度上下緩慢往復運動對污水攪動，加快氨氮分子的移動速度，使得高濃度氨氮分子更多的向氨氮分子濃度較低的區域轉移，加快氨氮分子被吸收的速度，提高酸吸收效率。

5、本發明在使用完畢且在中空座伸入吸收池后，第三電動閥開通，利用第一電動推桿帶動弧形板快速向上運動，在短時間在混合筒的底側產生高壓氣體并通過放液管進入中空座內，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軟毛刷鎖止定位，利用第一電動推桿往復伸縮帶動軟毛刷上下緩慢往復運動對離子交換膜側面清理。

（發明人：易智;閆慧;郭磊;王傳芳;閆學亞;孫皓;代晉國;賈原;翟學東）