分離鈦白粉廢水中微粒的陶瓷過濾管及過濾器的製作方法

2023-06-04 09:47:26

專利名稱：分離鈦白粉廢水中微粒的陶瓷過濾管及過濾器的製作方法
技術領域：
實用新型涉及一種鈦白粉製造過程中產生廢水回收處理的陶瓷過濾管及過濾器。
硫酸法生產鈦白粉過程中，有大量的廢酸液及廢水產生，而且廢酸液及廢水中分別含有可利用的偏鈦酸微粒和鈦白粉微粒。目前對鈦白粉廢水的處理一般較多採用傳統的沉降工藝，由於偏鈦酸微粒及鈦白粉微粒細小沉降速度較慢，因而沉降工藝不僅佔地面積大，而且分離效率低，回收不完全，汙泥脫水困難，處理後泥渣量大，限制了廢酸及水的回收利用，分離後出水懸浮物很難達到排放標準，汙染環境。為克服上述已有技術的不足，中國專利88211495公開了一種連續濃縮分離機，但仍是採用濾板、濾布過濾，效率低勞動強度大。也有採用多孔陶瓷管從內向外過濾分離，分離顆粒被阻留在過濾管內，濾餅排出困難，容易造成過濾管的堵塞，尤其對細微顆粒的過濾分離效果很不理想。因而多孔陶瓷過濾管一般不適用於懸浮顆粒介質多而微小的過濾分離，對於液固比大且顆粒微細的鈦白粉廢水，容易造成過濾管堵塞。因此鈦白粉廢水處理成為工業廢水處理一大難題。
實用新型的目的在於克服上述已有技術的不足，提供一種能有效過濾分離鈦白粉廢水中偏鈦酸微粒及鈦白粉微粒，且具有過濾阻力小，分離效率高，不易堵塞，濾餅易脫落的陶瓷過濾管。
實用新型的另一目的在於提供一種應用上述陶瓷過濾管過濾處理鈦白粉廢水的過濾器。
實用新型第一目的實現，主要改進是在多孔陶瓷過濾管外周覆載一層無機陶瓷膜，組成具有複合構造的覆膜陶瓷過濾管。具體說，實用新型分離鈦白粉廢水中微粒的陶瓷過濾管，包括多孔陶瓷管，其特徵在於所說多孔陶瓷管外覆有一孔徑較多孔管孔徑細的無機陶瓷膜工作層。
實用新型複合陶瓷過濾管，由於外周的無機陶瓷膜孔徑較多孔管孔徑小，所以過濾分離主要依靠無機陶瓷膜工作層，而內層的多孔陶瓷管主要起支撐無機膜作用，在本專利中稱作支撐體。根據鈦白粉廢水中偏鈦酸微粒的大小，無機陶瓷膜平均孔徑設為1-5μm，無機膜工作層厚20-50μm。為減小過濾阻力，無機陶瓷膜孔逕自外向裡加大，在厚度方向呈梯度分布。支撐體平均孔徑可視無機膜厚度，較無機膜平均孔徑大4-10倍，支承體管壁厚5-12mm。視過濾分離結構方式，覆膜陶瓷過濾管，可以一端封閉一端敞開，也可以兩端均敞開。
實用新型另一目的實現，是以上述覆膜陶瓷過濾管作過濾單元。具體說，實用新型過濾器，有過濾筒體和內置過濾單元組成，所說過濾筒體被懸掛過濾管的多孔板分隔成過濾區和出水區，其特徵在於所說過濾單元為由多孔陶瓷管外覆有一孔徑較多孔管孔徑細的無機陶瓷膜工作層組成的覆膜陶瓷過濾管並列組成。
以下結合一個非限定性的實施例的描述，進一步說明實用新型。


圖1為實用新型實施例復膜陶瓷過濾管構造示意圖。
圖2為實用新型實施例鈦白粉廢水過濾器結構示意圖。
實施例參見
圖1、2，覆膜陶瓷過濾管由管式多孔陶瓷支撐層1和無機膜工作層2複合而成，過濾管下端封閉，呈單向出口。其中支撐層管壁厚5-8mm，平均孔徑為18μm，無機膜工作層厚20-30μm，表層平均孔徑為1.5-2μm。過濾器由過濾筒體7和內置復膜陶瓷過濾管6組成的過濾單元組成。過濾筒內腔被懸掛過濾管的多孔板4分隔為小的出液區空間7.1和大的過濾區空間7.2，出液區設有出液口3，過濾區設有進料口8、排氣口5及可控排濾餅(渣)口9。
過濾分離時，將廢液壓力輸送至過濾區空間，由於過濾管表面的無機陶瓷膜微細孔的阻擋作用，高的壓力使得廢液中微粒被阻擋在覆膜陶瓷過濾管外表形成濾餅層，去除微粒後的清澈濾液通過過濾管壁由過濾管敞口排至出液區，經出液口排出，過濾過程氣體由排氣口排出。當濾餅積存至一定厚度，過濾阻力增加，停止泵送廢液，打開排渣口，由頂端送入的壓縮空氣通過過濾開口端反吹，使附著在過濾管外周的濾餅得以脫落，從排渣口排出，氣體則從排氣口排出，從而達到酸液與偏鈦酸微粒及水與鈦白粉微粒的分離。通過分離可以得到較為純淨的偏鈦酸及鈦白粉微粒以及酸液和水，分別回用。
實用新型並不限於上述實施例，支撐層，尤其是工作層平均孔徑，可以根據被分離鈦白粉廢水中顆粒要求而作調整，工作層最外層孔徑可按最小分離粒徑的2-5倍確定，具體可視廢水濃度而定。濾餅脫落也可採用濾管振動方式來實現，這些非實質性改變均屬實用新型保護範圍。
實用新型由於過濾管採用孔徑較大的多孔陶瓷管作支撐層，以及孔徑細小且呈梯度分布的無機膜作工作層組成複合陶瓷過濾管，以及以此過濾管作過濾單元組成的過濾器。因而具有過濾阻力小效率高，分離效果好且徹底，過濾管不易堵塞，使用壽命長，分離微粒細，外濾方式濾餅易脫落等特點。薄的無機膜工作層由於橋架作用，可以過濾分離最小粒徑為工作層表面平均孔徑1/5-1/2的微粒，不僅廢水中偏鈦酸及鈦白粉可得到全部回收利用，而且分離後得到的較為純淨的廢酸廢水還可直接用於回用，既較好地節省了資源，又大大減少了對環境汙染，較好地介決了鈦白粉生產過程中廢液處理這一難題。
權利要求1 一種分離鈦白粉廢水中微粒的陶瓷過濾管，包括多孔陶瓷管，其特徵在於所說多孔陶瓷管外覆有一孔徑較多孔管孔徑細的無機陶瓷膜工作層。
2.根據權利要求1所述分離鈦白粉廢水中微粒的陶瓷過濾管，其特徵在於所說無機膜工作層厚20-50μm。
3.根據權利要求1所述分離鈦白粉廢水中微粒的陶瓷過濾管，其特徵在於所說多孔陶瓷管壁厚5-12mm。
4.根據權利要求1或2所述分離鈦白粉廢水中微粒的陶瓷過濾管，其特徵在於所說無機陶瓷膜工作層微孔自表面向內逐漸加大，在厚度方向呈梯度分布。
5.根據權利要求4所述分離鈦白粉廢水中微粒的陶瓷過濾管，其特徵在於所說陶瓷無機膜工作層表層孔徑為分離最小顆粒的2-5倍。
6.根據權利要求1或3所述分離鈦白粉廢水中微粒的陶瓷過濾管，其特徵在於所說多孔陶瓷管的平均孔徑為無機膜表層平均孔徑的4-10倍。
7.一種分離鈦白粉廢水中微粒的過濾器，有過濾筒體和內置過濾單元組成，所說過濾筒體被懸掛過濾管的多孔板分隔成過濾區和出水區，其特徵在於所說過濾單元為由多孔陶瓷管外覆有一孔徑較多孔管孔徑細的無機陶瓷膜工作層組成的覆膜陶瓷過濾管並列組成。
8.根據權利要求7所述分離鈦白粉廢水中微粒的過濾器，其特徵在於所說過濾器過濾區設有排氣口。
專利摘要實用新型涉及一種用於鈦白粉廢水分離回收有用微粒的過濾管和過濾裝置,其特徵在於所說過濾管由多孔陶瓷管作基體,其外表周面複合有一層孔徑更細的無機陶瓷膜;所述過濾器的過濾單元採用該複合有無機陶瓷膜的複合陶瓷過濾管並列組成。
文檔編號B01D39/20GK2461638SQ0022175
公開日2001年11月28日 申請日期2000年9月12日 優先權日2000年9月12日
發明者吳伯明, 汪伯川, 宋淮和, 周宜 申請人:江蘇省宜興非金屬化工機械廠