去除有机物的过滤器及方法以及超纯水制备方法技术

本发明专利技术公开了一种去除有机物的过滤器，包括过滤器罐体，罐体上部设有进水管；所述罐体下部设有下封头；在罐体内下多孔板上安装有至少两根微滤滤芯，所述微滤滤芯上部通过滤芯紧固螺母与上多孔板固定，下部通过滤芯接头与下多孔板固定，出水管位于下封头内；法兰用于固定下多孔板；微滤滤芯与微滤滤芯、微滤滤芯与过滤器罐体之间填充有阴离子交换树脂床层；上人孔与下人孔分别设于过滤器罐体的上部与下部，用于装入与卸下树脂。本发明专利技术运用强碱性阴离子交换树脂对有机污染物的吸附作用和微滤的共同作用，能够有效去除水中的各种腐殖酸、富里酸、木质素、单宁酸等有机污染物，从而达到去除水中有机污染物的目的。

【技术实现步骤摘要】
去除有机物的过滤器及方法以及超纯水制备方法
本专利技术涉及一种水处理设备，特别涉及一种去除有机物的过滤器及方法以及过滤系统。
技术介绍
为了充分利用能源和节约水资源，市政污水处理后的再生水成为许多工业及工艺用水水源。同时由于环境污染的加剧，个别地表水水源也受到污染富营养化，以上水源作为工业及工艺用水水源均面临同一个问题，水中有机污染物超标。其特点在于溶解性有机物增多，它们的有机污染物含量低于污水处理厂的排放标准，但又高于城市自来水中有机污染物含量标准。目前对于地表水的有机污染物的处理方法是采用曝气、过滤、活性炭吸附、化学药剂等方式进行去除。常规的混凝、沉淀、过滤消毒对常规处理的对象主要是水中的悬浮物、胶体杂质和细菌。对将常规处理工艺不能有效去除的污染物或DBPs的前驱物进行深度处理加以去除，以提高和保证水质。而对于城市再生水则只能通过深度处理如臭氧氧化、臭氧/活性炭、紫外线等方式去除。对于采用再生水或微污染水作为水源的工业或工艺水制备过程来说，一般采用预处理——超滤——反渗透——EDI的全膜法工艺流程，虽然全膜法存在设备占地小、自动化程度高、运行操作简单、无酸碱使用化学药品用量小无污染物排放等优点，但仍无法有效去除水中微量可溶性有机污染物。有机污染物的存在对设备的长期稳定运行和产水水质造成的严重的后果，导致反渗透膜的有机物污染和微生物污堵，运行压力增大、产水量下降不得不进行化学清洗，而频繁的化学清洗导致反渗透膜的脱盐率降低。当反渗透膜降低到一定程度就不得不提前更换反渗透膜，造成不必要的经济损失。而edi模块受到有机物污染则造成模块内离子交换树脂的交换容量降低，脱硅效率下降，模块内电阻增大，操作电压增高，运行电流降低。模块进出口压差增大，流量降低。而氯化钠溶液的清洗可以恢复被污堵的离子交换树脂，但无法全部去除有机污染物，而在碱性条件下降解的微生物及其分泌物转化为小分子有机污染物被离子交换树脂吸附仍无法去除。清洗的结果是模块的运行压差降低、产水流量提高，但模块的运行电压仍维持高位，模块内电阻没有降低。因此有必要在设备运行过程中对微量有机污染物进行去除。对于反渗透膜的有机物及微生物污染的常见的方式是采用非氧化性杀菌剂来防止微生物污染及其造成的污堵，必要时进行化学清洗，由于微生物的抗药性因此持续的周期短则一周长则一到两个月，一般在20天左右。而反渗透对非电解质的有机污染物无去除作用，部分有机污染物不可避免的进入下一单元EDI影响系统的正常运行。而对于EDI系统，可采用酸洗、氯化钠清洗、0.04%的过氧乙酸消毒等措施处理，但若氧化剂控制不当可能造成离子交换树脂、膜的不可逆氧化导致设备损坏。同时应当指出以上措施均属事后补救措施而非预防措施。对于在半导体工艺的超纯水制备过程中采用臭氧氧化和紫外线降解去除水中微量有机污染物（TOC），除了设备价格高运行费用高的问题之外，臭氧也可能由于臭氧剂量问题造成离子交换树脂、膜的氧化。同样紫外线降解，由于在180纳米的紫外线条件下水中可能产生臭氧也可能造成离子交换树脂、膜的氧化。因此有必要全膜法系统中选用必要的工艺和设备在有机污染物进入反渗透膜/EDI模块之前进行去除。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种去除有机物的过滤器及方法以及过滤系统，要解决制水系统中的有机污染物会对反渗透膜、EDI模块的污染，减少设备的使用寿命的技术问题；并解决设备价格高运行费用高的问题。为实现上述目的，在本专利技术的第一方面公开了一种去除有机物的过滤器，包括过滤器罐体，罐体上部设有进水管；所述罐体下部设有下封头；在罐体内下多孔板上安装有至少两根微滤滤芯，所述微滤滤芯上部通过滤芯紧固螺母与上多孔板固定，下部通过滤芯接头与下多孔板固定，出水管位于下封头内；法兰用于固定下多孔板；微滤滤芯与微滤滤芯、微滤滤芯与过滤器罐体之间填充有阴离子交换树脂床层；上人孔与下人孔分别设于过滤器罐体的上部与下部，用于装入与卸下树脂。进一步地，所述微滤滤芯是耐碱腐蚀的PP喷熔滤芯或线绕滤芯；所述微滤滤芯上部装有滤芯护管，滤芯护管的长度为微滤滤芯长度的一半；所述阴离子交换树脂床层填充为强碱性阴树脂；阴离子交换树脂床层的高度为65%～75%的微滤滤芯高度。进一步地，在滤芯护管的上部设有滤芯限位盘，滤芯限位盘由下部的限位盘支架承托。进一步地，过滤器罐体设有一个或多个进水管，每个进水管在过滤器罐体内侧连接有布水管，进水管下部设有折流挡板；在出水管附近设有出口管挡板。进一步地，所述罐体的底部设有支腿。在本专利技术的第二方面公开了一种去除有机物的方法，其采用本专利技术第一方面所述的去除有机物的过滤器，包括步骤：（1）采用强碱性阴离子树脂吸附；（2）再微滤滤芯过滤；（3）然后用碱性洗脱液对阴离子树脂洗脱，首先一个到两个的清洗液床层以不超过两个床层体积/小时冲洗，然后一个床层体积的清洗液以相同的流速进入床层并可以浸泡8小时或过夜；浸泡完毕后面一到两个床层的清洗液流速如前，冲洗完毕后以反渗透出水冲洗；至出水pH值符合下一步进水要求后设备转入工作阶段。进一步地，所述强碱性阴离子树脂为丙烯酸系或苯乙烯系；所述微滤滤芯是耐碱腐蚀的PP喷熔滤芯或线绕滤芯。进一步地，洗脱液为质量百分含量为5%～15%的氯化钠、质量百分含量为2%～5%的氢氧化钠与质量百分含量为5%～10%的硝酸钠；洗脱液的清洗温度为30℃～35℃；洗脱液的耗量为阴离子树脂体积的3～5倍。在本专利技术的第三方面公开了一种超纯水的制备方法，包括下列步骤：（1）将原水通过机械过滤和活性炭过滤的方法进行预处理；（2）将预处理后的产水进行反渗透膜过滤，这样可滤除95%以上的电解质和大分子化合物；（3）连续电除盐技术（EDI）：采用本专利技术第一方面所述的去除有机物的过滤器；（4）经波长为180nm-254nm的紫外线消解去除小分子有机化合物；（5）采用混合离子交换床中抛光树脂处理步骤（4）得到的产物以去除水中的离子。（6）最后采用0.2μm滤膜过滤，使得水中颗粒物的粒径小于0.2μm。在本专利技术的第四方面公开了一种去除有机物的过滤系统，包括本专利技术第一方面所述的过滤器，所述过滤器的进水口与进水管连接，进水管上串联有阀门K2，阀门K2与进水口之间的管路上并联一个洗脱分支，洗脱分支的管路上连有阀门K3，洗脱分支的管路另一端与洗脱水箱连通；洗脱水箱的出水管与清洗泵的进水口连接，清洗泵的出水口经串连有阀门K5的洗脱进水管路与过滤器22的出水管路并连，清洗泵的出水口与洗脱水箱的进水管连接；过滤器的出水管路与阀门K4、K6和TOC检测仪表连接，过滤器的出水管路还在阀门K4的出水一侧并联一冲洗分支，冲洗分支的管路上连有阀门K1、K7，冲洗管路的另一端与洗脱水箱的进水管连接。水首先从过滤器进口经过布水管进入过滤器，由于阴树脂床层的阻力小于PP滤芯和线缠绕滤芯，水大部分从阴树脂床层上部穿过，这样大部分有机物被吸附，而后水穿过滤芯通过过滤器底部的出口排出；由于滤芯上部的过水部分被保护套管封闭，因此只有很少的水未经树脂处理而直接排出过滤器。与现有技术相比本专利技术具有以下特点和有益效果：本专利技术运用强碱性阴离子交换树脂对有机污染物的吸附作用和微滤的共同作用，能够有效去除水中的各种腐殖酸、富里酸、木质素、单宁酸等有机污染物，从而达到去除水中有机污本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种去除有机物的过滤器，包括过滤器罐体（1），罐体（1）上部设有进水管（8）；所述罐体（1）下部设有下封头（3）；其特征在于，在罐体（1）内下多孔板（6）上安装有至少两根微滤滤芯（11），所述微滤滤芯（11）上部通过滤芯紧固螺母（18）与上多孔板（2）固定，下部通过滤芯接头（12）与下多孔板（6）固定，出水管（7）位于下封头（3）内；法兰（4）用于固定下多孔板（6）；微滤滤芯（11）与微滤滤芯（11）、微滤滤芯（11）与过滤器罐体（1）之间填充有阴离子交换树脂床层（15）；上人孔（16）与下人孔（17）分别设于过滤器罐体（1）的上部与下部，用于装入与卸下树脂。

【技术特征摘要】
1.一种去除有机物的过滤器，包括过滤器罐体（1），罐体（1）上部设有进水管（8）；所述罐体（1）下部设有下封头（3）；其特征在于，在罐体（1）内下多孔板（6）上安装有至少两根微滤滤芯（11），所述微滤滤芯（11）上部通过滤芯紧固螺母（18）与上多孔板（2）固定，下部通过滤芯接头（12）与下多孔板（6）固定，出水管（7）位于下封头（3）内；法兰（4）用于固定下多孔板（6）；微滤滤芯（11）与微滤滤芯（11）、微滤滤芯（11）与过滤器罐体（1）之间填充有阴离子交换树脂床层（15）；上人孔（16）与下人孔（17）分别设于过滤器罐体（1）的上部与下部，用于装入与卸下树脂。2.根据权利要求1所述的一种去除有机物的过滤器，其特征在于：所述微滤滤芯（11）是耐碱腐蚀的PP喷熔滤芯或线绕滤芯；所述微滤滤芯（11）上部装有滤芯护管（14），滤芯护管（14）的长度为微滤滤芯（11）长度的一半；所述阴离子交换树脂床层（15）填充为强碱性阴树脂；阴离子交换树脂床层（15）的高度为65%～75%的微滤滤芯（11）高度。3.根据权利要求2所述的一种去除有机物的过滤器，其特征在于：在滤芯护管（14）的上部设有滤芯限位盘（13），滤芯限位盘（13）由下部的限位盘支架（19）承托。4.根据权利要求1所述的一种去除有机物的过滤器，其特征在于：过滤器罐体（1）设有一个或多个进水管（8），每个进水管在过滤器罐体（1）内侧连接有布水管（9），进水管（8）下部设有折流挡板（10）；在出水管（7）附近设有出口管挡板（20）。5.根据权利要求1所述的一种去除有机物的过滤器，其特征在于：所述罐体的底部设有支腿（5）。6.一种去除有机物的方法，其采用根据权利要求1-5中任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张平原，张平凡，
申请(专利权)人：张平原，
类型：发明
国别省市：四川;51