公布日：2023.05.16
申请日：2022.12.29
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/44(2023.01)N;C02F1/469(2023.01)N;C02F1/48(2023.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本发明提供一种抗生素废水膜浓缩装置及方法，属于污水处理技术领域，包括：磁混调节池、磁滤池，磁滤池中填充有磁性活性炭填料；磁滤池连通阴极管式循环超滤装置，阴极管式循环超滤装置由首尾相连的管式膜组成；管式膜包括外部连接的外壳，外壳内部通过集水盘连接的膜丝，以及膜丝内部穿过的阴极线与外部电源连接；阴极管式循环超滤装置连通碟管纳滤装置，碟管纳滤装置包括多个首尾相连的纳滤膜。本发明具有较好的预处理循环过滤效果，具有针对性的超滤膜浓缩过滤作用，利用碟管式纳滤与前端工艺的组合提高了抗生素浓缩效果，省去了后续分离工艺；磁化预处理-电极超滤-碟管纳滤组合工艺具有较好的预处理针对性，超滤去除效果以及纳滤回收率。
权利要求书
1.一种抗生素废水膜浓缩装置，其特征在于，包括：磁混调节池(1)，与所述磁混调节池(1)连通的磁滤池(2)，所述磁滤池(2)中填充有磁性活性炭填料(3)；所述磁滤池(2)连通阴极管式循环超滤装置(4)，所述阴极管式循环超滤装置(4)由首尾相连的管式膜(5)组成；所述管式膜(5)包括外部连接的外壳(6)，外壳(6)内部通过集水盘连接的膜丝(7)，以及膜丝(7)内部穿过的阴极线(8)与外部电源(9)连接；所述阴极管式循环超滤装置(4)连通碟管纳滤装置(10)；所述碟管纳滤装置(10)包括多个首尾相连的纳滤膜(11)。
2.根据权利要求1所述的抗生素废水膜浓缩装置，其特征在于，所述磁混调节池(1)和所述磁滤池(2)的底部设有曝气管道(12)；所述曝气管道(12)连接风机(13)；所述磁滤池(2)的出水连通第一进水泵(14)，第一进水泵(14)连通第一保安过滤器(15)，所述第一保安过滤器(15)连通所述阴极管式循环超滤装置(4)。
3.根据权利要求2所述的抗生素废水膜浓缩装置，其特征在于，所述阴极管式循环超滤装置(4)的出水连通进水罐(16)，所述进水罐(16)连通第二进水泵(17)，所述第二进水泵(17)连通第二保安过滤器(18)；所述第二保安过滤器(18)连通高压泵(19)，所述高压泵(19)连通所述碟管纳滤装置。
4.根据权利要求3所述的抗生素废水膜浓缩装置，其特征在于，抗生素废水投加磁粉后进入磁混调节池(1)，利用曝气管道(12)搅拌促进悬浮物与磁粉接触，出水进入磁滤池，磁性絮体在上升过程中被磁场磁化的磁性活性炭填料(3)拦截并吸附，过滤出水进入阴极管式循环超滤装置，通过管式膜(5)连接进行浓水循环，在电场作用下，膜丝(7)中的阴极线(8)对SO42-产生电荷斥力，阻止SO42-透过膜。
5.根据权利要求3所述的抗生素废水膜浓缩装置，其特征在于，所述磁混调节池(1)利用所述曝气管道(12)对进水进行混合搅拌，并在上部利用带有斜度的挡水板(20)进行初步混合，避免上部曝气量较小造成的混合不均匀现象，通过曝气搅拌后形成较大的絮体后，通过下端进水口污水进入所述磁滤池(2)。
6.根据权利要求3所述的抗生素废水膜浓缩装置，其特征在于，所述磁滤池(2)还包括上部磁场发生系统(21)，所述磁场发生系统包括上部电源、电线及伸入磁性活性炭填料(3)中的多个磁线圈。
7.根据权利要求3所述的抗生素废水膜浓缩装置，其特征在于，磁滤池(2)出水经过第一进水泵(14)提供动力后经过第一保安过滤器(15)过滤后进入所述阴极管式循环超滤装置；前端管式膜产水进入后端管式膜进行过滤，浓水全部汇集进入最前端管式膜进行稀释进水，并循环浓缩，最终起到减少产水离子浓度，浓缩SO42-的作用。
8.根据权利要求7所述的抗生素废水膜浓缩装置，其特征在于，所述管式膜的外壳材质为玻璃钢，内部通过集水盘连接的膜丝的材质为PVDF，以及膜丝内部穿过的阴极线，由此形成单个膜组件的静电排斥系统，通过每个膜组件与外部所述电源连接，形成完整的通电回路膜组件。
9.根据权利要求8所述的抗生素废水膜浓缩装置，其特征在于，阴极管式循环超滤装置的超滤出水经过所述进水罐进行缓冲调节，并通过所述第二进水泵进入所述第二保安过滤器过滤后利用所述高压泵将料液输送至所述碟管纳滤进行抗生素废水浓缩。
10.根据权利要求9所述的抗生素废水膜浓缩装置，其特征在于，利用所述磁混调节池与所述磁滤池的混凝沉淀进行抗生素废水中高SS、高含盐、蛋白质、生物残渣杂质的去除；利用所述磁滤池的磁力吸附、冲洗排泥、冲洗回收磁粉达到不引入污染物与抗生素变质的前提下达到预处理去除杂质有机物、悬浮物的目的；利用所述阴极管式循环超滤装置进行溶解性有机物的过滤，并利用电荷排斥减少离子透过超滤膜，保证后续纳滤过程可以直接对抗生素进行浓缩。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗生素废水膜浓缩装置及方法，以解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题。
为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：
本发明提供一种抗生素废水膜浓缩装置，包括：
磁混调节池，与所述磁混调节池连通的磁滤池，所述磁滤池中填充有磁性活性炭填料；
所述磁滤池连通阴极管式循环超滤装置，所述阴极管式循环超滤装置由首尾相连的管式膜组成；所述管式膜包括外部连接的外壳，外壳内部通过集水盘连接的膜丝，以及膜丝内部穿过的阴极线与外部电源连接；
所述阴极管式循环超滤装置连通碟管纳滤装置；所述碟管纳滤装置包括多个首尾相连的纳滤膜。
优选的，所述磁混调节池和所述磁滤池的底部设有曝气管道；所述曝气管道连接风机；所述磁滤池的出水连通第一进水泵，第一进水泵连通第一保安过滤器，所述第一保安过滤器连通所述阴极管式循环超滤装置。
优选的，所述阴极管式循环超滤装置的出水连通进水罐，所述进水罐连通第二进水泵，所述第二进水泵连通第二保安过滤器；所述第二保安过滤器连通高压泵，所述高压泵连通所述碟管纳滤装置。
优选的，抗生素废水投加磁粉后进入磁混调节池，利用曝气管道搅拌促进悬浮物与磁粉接触，出水进入磁滤池，磁性絮体在上升过程中被磁场磁化的磁性活性炭填料拦截并吸附，过滤出水进入阴极管式循环超滤装置，通过管式膜连接进行浓水循环，在电场作用下，膜丝中的阴极线对SO42-产生电荷斥力，阻止SO42-透过膜。
优选的，所述磁混调节池利用所述曝气管道对进水进行混合搅拌，并在上部利用带有斜度的挡水板进行初步混合，避免上部曝气量较小造成的混合不均匀现象，通过曝气搅拌后形成较大的絮体后，通过下端进水口污水进入所述磁滤池。
优选的，所述磁滤池还包括上部磁场发生系统，所述磁场发生系统包括上部电源、电线及伸入活性炭中的多个磁线圈。
优选的，磁滤池出水经过第一进水泵提供动力后经过第一保安过滤器过滤后进入所述阴极管式循环超滤装置；前端管式膜产水进入后端管式膜进行过滤，浓水全部汇集进入最前端管式膜进行稀释进水，并循环浓缩，最终起到减少产水离子浓度，浓缩SO42-的作用。
优选的，所述管式膜的外壳材质为玻璃钢，内部通过集水盘连接的膜丝的材质为PVDF，以及膜丝内部穿过的阴极线，由此形成单个膜组件的静电排斥系统，通过每个膜组件与外部所述电源连接，形成完整的通电回路膜组件。
优选的，阴极管式循环超滤装置的超滤出水经过所述进水罐进行缓冲调节，并通过所述第二进水泵进入所述第二保安过滤器过滤后利用所述高压泵将料液输送至所述碟管纳滤进行抗生素废水浓缩。
优选的，利用所述磁混调节池与所述磁滤池的混凝沉淀进行抗生素废水中高SS、高含盐、蛋白质、生物残渣杂质的去除；利用所述磁滤池的磁力吸附、冲洗排泥、冲洗回收磁粉达到不引入污染物与抗生素变质的前提下达到预处理去除杂质有机物、悬浮物的目的；利用所述阴极管式循环超滤装置进行溶解性有机物的过滤，并利用电荷排斥减少离子透过超滤膜，保证后续纳滤过程可以直接对抗生素进行浓缩。
本发明有益效果：具有较好的预处理循环过滤效果，具有针对性的超滤膜浓缩过滤作用，利用碟管式纳滤与前端工艺的组合大大提高抗生素浓缩效果，并省去了后续分离工艺的使用；磁化预处理-电极超滤-碟管纳滤组合工艺具有较好的预处理针对性，超滤去除效果以及纳滤回收率。
（发明人：张颖;陈亦力;孙璐;兰天翔;孙广东;肖宏康;李天玉;张杨;刘孟然;张怡晓;唐琪）
