背景技術陶瓷膜制氧和中空纖維膜制氮均為成熟技術，目前，陶瓷膜制氧分離裝置輸出的氣體為純氧，其廢氣出口將高溫高壓的富氮氣體作為廢氣排至大氣；中空纖維膜制氮分離裝置輸出的氣體為富氮氣，其廢氣出口將分離出的富氧氣作為廢氣排至大氣其缺點是:中空纖維膜制氮分離裝置以空氣為原料氣，制氮效率比較低。另外，獨立的兩個分離裝置導致引氣量加大和系統管路復雜，導致體積和重量大。具體內容提出一種陶瓷膜與中空纖維膜氧氮分離裝置，以便利用陶瓷膜制氧分離裝置的廢氣作為制氮分離裝置的原料氣，提高制氮效率；同時，節省引氣量，簡化系統結構，減小體積和重量。一種陶瓷膜與中空纖維膜氧氮分離裝置，其特征在于，它由過濾器1、加熱裝置2、陶瓷膜裝置3、熱交換器4和中空纖維膜制氮裝置5組成；過濾器I的進氣口與空氣源連通，過濾器1的出氣口通過管路與加熱裝置2的進氣口連通，加熱裝置2的出氣口通過管路與陶瓷膜裝置3的進氣口3a連通，陶瓷膜裝置3的低濃度富氮氣出氣口3b通過管路與熱交換器4的進氣口連通，陶瓷膜裝置3的氧氣出氣口3c輸出氧氣，熱交換器4的出氣口通過管路與中空纖維膜制氮裝置5的進氣口連通，中空纖維膜制氮裝置5的高濃度氮氣出氣口5b輸出高濃度氮氣，中空纖維膜制氮裝置5的廢氣出口5c與大氣連通。優點是:提出了一種陶瓷膜與中空纖維膜氧氮分離裝置，能利用陶瓷膜制氧分離裝置的廢氣作為制氮分離裝置的原料氣，提高了制氮效率；同時，節省了引氣量，簡化了系統結構，減小了體積和重量。本發明的一個實施例，經試驗證明，制氮效率提高了40%以上。附圖說明圖1是本發明的原理結構框圖。陶瓷濾芯陶瓷膜陶瓷膜過濾器。

但是分離膜的應用領域拓展遠未達到預期的要求，主要是因為其發展面臨著以下幾個問題一是膜應用成本過高，導致很多應用過程從技術上是完全可行的，但經濟不占優勢，限制了這一新技術的推廣應用；二是有限的膜品種與復雜的應用過程的匹配問題，導致膜污染嚴重，單位膜面積的處理能力有限；第三應用體系的復雜性和處理要求的苛刻性，導致單一膜過程難以達到要求，也限制了其進一步的推廣應用。因此降低成本、提高技術水平已成為促進陶瓷膜發展的重要課題。面向應用體系的陶瓷膜過程設計主要包括膜微觀結構、膜材料性質、過程操作參數等的優化設計。無機陶膜的分離性能與其結構、材料性質是密切相關的。多孔陶瓷膜的結構參數主要包括平均孔徑和孔徑分布、膜厚度、孔隙率、孔形狀、曲折因子等決定了膜的滲透分離性能；膜材料性質包括膜的化學穩定性、熱穩定性、表面性質及機械強度等，它們不僅影響膜的滲透分離性能，更與膜的使用壽命密切相關；操作參數主要包括膜面流速、操作壓力、溫度等，影響膜過程的濃差極化程度和膜污染程度，對滲透通量和分離性能均有影響。陶瓷濾芯陶瓷膜陶瓷膜過濾器。

當污染發生時，進行化學清洗可以基本恢復到初始狀態，清洗劑為0.1%的檸檬酸溶液雖然高濃度PAC膜生物反應器有很多優點，對NOM和DBPs有很高的去除率，但是膜污染是膜生物反應器用于飲用水處理的一個限制因素。韓國的GTSeo等人通過中試實驗研究膜污染機理，實驗分別在TMP為0.04MPa下運行20d和3年。實驗證明PAC濃度越高，在相同TMP下，運行時間就越短，這是由于膜表面的PAC層阻力導致的，但是當PAC濃度為40g/L時，TMP可以維持在0.04MPa以下。濾餅層和凝膠層阻力占總阻力的90%，用空氣反洗（150L/m2·h）可以使運行時間增加兩倍。進水中憎水有機物和親水有機物所占比重是影響膜污染的主要因素，憎水和親水成分分別在進水中占15%和74.4%，出水中憎水部分稍有降低。但是在膜內部的有機污染組成卻不同，憎水部分和親水部分分別占41.4%和38.9%，說明親水有機物比憎水有機物更容易通過親水膜。韓國的Chul-WooJung等人研究了膜材料和混凝預處理對NOM的去除以及對膜污染的影響，超濾去除NOM的能力主要取決于膜材料及膜的切割分子量，還有NOM與膜表面的相互作用以及操作條件等。吸附動力學表明憎水有機物比親水有機物更快的吸附在超濾膜上，親水膜的污染速率較低。混凝預處理可以顯著提高通量，不管有無預處理，憎水膜比親水膜通量降低顯著。過濾動力學表明混凝預處理不僅可以有效降低膜污染，而且可以提高對溶解性有機物的去除，憎水膜由于顆粒沉積導致膜孔減小要比親水膜嚴重。

陶瓷膜的過濾精度涵蓋微濾和超濾，微濾膜的過濾孔徑范圍在0.05μm至1.4μm之間，超濾膜的過濾精度范圍可在10KDa-50KDa之間，可根據物料的粘度、懸浮物含量選擇不同孔徑的膜，以達到澄清分離的目的　無機膜具有耐高溫、耐化學腐蝕、機械強度高、抗微生物能力強、滲透量大、可清洗性強、孔徑分布窄、分離性能好和使用壽命長等特點，目前已在化工與石油化工、食品、生物和醫藥等領域分離工藝獲得成功應用。陶瓷膜主要特點：機械強度大，耐磨性好；耐高溫，適用于高溫過濾過程；使用壽命長，設備綜合成本低，性價比高；濃縮倍數高，降低水使用量，減少廢水排放；pH耐受范圍寬，耐酸、耐堿、耐有機溶劑及強氧化劑性能好；易清洗，可高溫消毒、反向沖洗，適于除菌過濾過程；陶瓷濾芯陶瓷膜陶瓷膜過濾器。

該系統中設有用于對系統整體管路及設備進行循環清洗的裝有清洗液的清洗罐本實用新型采用無機陶瓷膜精濾系統，可直接過濾高溫的浸提茶水，可以有效去除大分子的無效成分，如雜蛋白、多糖、膠體、纖維以及各類微生物、懸浮物SS、微小顆粒或異物等，提高目標產物的純度；本實用新型的無機陶瓷膜系統采用“雙泵三罐二進四出二循環”模式，同時無機管式陶瓷膜可反向沖洗，再生能力強，提高了回收率。本實用新型處理后的茶產品成分不但能夠能夠保持產品茶成分的色、香、味俱佳，而且生產成本相對傳統方法較低，且工藝過程中污染物排放少，具有很大的技木、經濟效益。陶瓷濾芯陶瓷膜陶瓷膜過濾器。

因為在對固液、膠體分離的同時，被截留的濃液中固體含量不斷增大，產生了濃差極化和膜面沉積，這就是膜污染隨著過程的進行，這個膜污染負面效應越來越大，膜的滲透通量只會越來越低。到最后會因能耗太高而不得不停止再生膜。因此，如何在過程中控制膜污染便是膜分離過程中必須考慮的首要因素。另一方面，膜分離技術是一個新型的分離技術手段，雖然處理礦井水效果好，不受礦井水質的波動限制。但在使用過程中與傳統工藝相比，其高能耗、投資大等問題也日益凸顯出來，尤其陶瓷膜的一次性投資和相對高的運行成本使得許多礦井水企業望而卻步。因此提高陶瓷膜的處理效率，降低陶瓷膜的運行成本便成為陶瓷膜在礦井水處理領域的一個關鍵。具體內容利用膜分離技術處理礦井水，并且在現有技術基礎上，增加加酸調PH值和通入氣體強化膜過濾工藝來控制膜過程中的膜污染，以此提高膜過程中的滲透通量，從而提高膜過濾效率。采用這種工藝，不但提高了出水水質和滲透通量，而且提高了礦井水的濃縮倍數，濃液中的礦井水固體濃度得到提高。從而降低了投資和運行成本，給礦井水的處理帶來了顯著的經濟和環境效益。傳統的礦井水處理懸浮物的工藝，多采用絮凝沉淀加多介質過濾的方法，這些方法對成熟的水質穩定的煤礦礦井水處理是有效果的，但對于初次開采且水質不穩定的礦井水就顯得難以處理，一方面礦井水中固含物顆粒比較細小，粒徑分布大部分集中在7μm，難于沉淀和過濾，另一方面礦井水中鐵含量高的物質在礦井水中形成膠體，采用常用的絮凝工藝難以沉降，即使沉降也增加了絮凝劑用量，延長了沉降時間，從而使得采用原有工藝除固含物效果不是很理想。

國內外很多學者在很多方面對膜抗污染的問題進行了探討和研究李秀芬等研究了不同PH值對污染物質在膜面的沉積量和膜通量的影響，為揭示膜污染的成因和機理以及污染膜的清洗提供了參考Bromley等人研究發現狹長孔膜相對于圓形多孔膜而言抗污效果明顯。可以預見隨著相關研究的深入、新材料的出現以及制膜工藝的改進膜污染能得到有效的防治，將使膜分離技術在廢水資源化上有著更廣泛的應用和矚目的前景。陶瓷濾芯陶瓷膜陶瓷膜過濾器。

陶瓷膜技術是膜技術中的翹楚，但20世紀80年代發達國家已在廣泛應用時，中國在此領域卻還是一片空白十幾年過去了，依靠自主創新，中國陶瓷膜技術從無到有，不僅打破了國外的封鎖與壟斷，還達到了國際領先水平。膜是一種高分子化學材料，它有無數個只能用微米甚至納米計算的小孔，既有分離、濃縮、凈化和脫鹽功能，又有高效、節能、環保、分子級過濾等特征。膜技術發明之后便廣泛運用于食品加工、水質凈化、環境治理、制藥工業、化工與石油化工等領域，用來實現產品的凈化分離。陶瓷膜就是由經過高溫燒結的陶瓷材料制成的分離膜。由于具有獨特的耐性，其一進入市場便成為膜領域發展最為迅速、也最有發展前景的品種之一。　　到1989年底，南京工業大學徐南平博士才開始了在陶瓷膜領域的艱難探索。中國在陶瓷膜領域不僅打破了西方的封鎖與壟斷，而且依靠自主創新達到了國際先進水平。　　膜分離被認為是一種高效節能的新型分離技術，是解決人類面臨的能源、資源、環境等重大問題的有效手段。有資料顯示，21世紀初，全球膜及其裝備的年銷售量超過100億美元，年增長率在20%左右。甚至有專家預言，21世紀膜技術以及膜技術與其他技術的集成技術將在很大程度上取代傳統分離技術，達到節能降耗、提高產品質量的目的，極大地推動人類科學技術的進步，促進社會可持續發展。

通常設計中，都會在中間池入口加40目的絲網過濾器以攔截粗鹽水中的雜物在運行過程中發現敞開式的過濾器雖可簡單有效地過濾鹽水中大于2mm的顆粒雜物，但雜草等物質會在絲網上沉積形成簡單的“濾餅”，阻擋鹽水通過“過濾器”，影響在反應桶攪拌反應均勻的飽和鹽水自流進入中間池。而且清理“濾餅”工作量大，一個班需更換清理過濾網4次，特別在冬季北方氣溫較低的情況下在過濾網表面會有結晶鹽析出，通過濾網的鹽水通量減小，清理工作量加大。在更換“濾網”的過程中也不可避免會有雜物顆粒和纖維進入陶瓷膜過濾器，長時間運行同樣會堵塞膜管。根據陶瓷膜過濾的原理———錯流過濾，進入陶瓷膜管前，一定要將粗鹽水中的機械雜質處理完全，滿足陶瓷膜使用要求。選擇好的前處理工藝及設備是用好陶瓷膜的關鍵。該公司前處理選用了密閉的、具備自動反沖洗功能的處理器，并且過濾器材質一定要選用防腐材料，以防鹽水中氯離子的腐蝕，鈦材是的材料。經過一段時間的運行，效果較好。2防止有機物對陶瓷膜污染在采用海鹽為原料制備一次精制鹽水過程中，海鹽中含有的大量有機物和藻類，在膜表面形成附著，污染過濾通道，導致鹽水通量降低，不能正常生產，必須要清洗再生。陶瓷膜對有機物的污染很敏感，因此，必須采取清除有機物的工藝措施。在前反應添加次氯酸鈉來破壞有機物及藻類，使陶瓷膜能保持較高的通量，同時，在后續工序添加亞硫酸鈉消除精鹽水中的游離氯，并且對游離氯采用實時自動儀表監測。

與此同時還應把回收的固體物料輸送回本系統或其他的造紙系統回收使用。以達到節約用水、回收纖維、填料、化學藥品和熱量、較低廢水排放量和減少對環境的污染的目的。實用新型內容針對上述問題，本實用新型的主要目的在于提供一種處理后的白水符合大多數工段用水要求，增加了回用水的比例，節約用水的同時，占地面積小，能耗低的造紙白水陶瓷膜處理回用裝置。本實用新型是通過下述技術方案來解決上述技術問題的:一種造紙白水陶瓷膜處理回用裝置，所述裝置包括料液罐、換熱器、離心泵、膜分離裝置、清洗罐和反沖罐，所述料液罐上安裝有料液罐液位計，所述清洗罐上安裝有清洗罐液位計，所述反沖罐上安裝有反沖罐液位計；所述料液罐頂部設置有料液管道，所述料液罐I底部通過安裝有料液罐出料閥門的管道連接換熱器的一端；換熱器的另一端與離心泵連接，料液罐上連接有一依次安裝有濃液管閥門、濃液管溫度表和濃液管壓力表的管道，該管道與膜分離裝置的排污管道連接在一起，膜分離裝置的排污管上還安裝有膜分離裝置排污閥；所述清洗罐的底部安裝有清洗罐出料管道，清洗罐出料管道上安裝有清洗罐出料閥和清洗罐排污閥，清洗罐出料閥和清洗罐排污閥之間的管道上連接有一連接離心泵的支管；所述清洗罐的頂部設置一安裝有清洗液回清洗罐閥門的管道，安裝有清洗液回清洗罐閥門的管道分為三支，其中支安裝有清液回料液罐閥門后與料液罐的頂端相連接，第二支上安裝有反沖罐進料閥后與反沖罐的頂端相連接，第三支上安裝有清液管流量計和清液管壓力表后與膜分離裝置相連接；所述反沖罐的頂部安裝有反沖罐壓力表和氣源管，該氣源管分為兩支，兩支上分別安裝有氣源進氣閥和反沖罐排氣閥，所述反沖罐的底部安裝有排污管道，該管道上安裝有反沖罐排污閥，清液管流量計和清液管壓力表之間分出一支管，該支管上安裝反沖罐出料閥后與排污閥連接，所述料液罐與膜分離裝置之間安裝有一管道，該管道上從料液罐到膜分離裝置上依次安裝有離心泵循環閥、循環管閥門、循環管流量計和原料管壓力表。一種用上述的裝置應用于造紙白水陶瓷膜處理回用的方法，所述方法包括如下步驟:（1）、過濾過程:將造紙白水經預處理后進入到料液罐，料液罐內的液位通過料液罐液位計控制，打開料液罐出料閥門，造紙白水通過換熱器經離心泵、離心泵循環閥和循環管閥門進入到膜分離裝置，設定好膜分離裝置中的操作壓差，膜面流速，操作溫度，分離后的液體經濃液管閥門返回到料液罐，為保持進料濃度不變，滲透側清液經清液管流量計和清液管閥門回到料液罐，（2）、反沖洗過程:當膜分離裝置通量下降至原始通量80%時，使用0.5MPa的清液經反沖出料閥進行反沖，反沖洗罐壓力通過氣源保壓，液位通過反沖罐液位計進行調控，通過反沖罐進料閥補充反沖罐內液體。（3）、清洗過程多次反沖后膜分離裝置通量下降至原始通量的60%時，使用清洗液清洗，關閉液罐出料閥門、離心泵循環閥、濃液管閥門、清液回料液罐閥門，打開清洗罐出料閥，清洗液回清洗罐閥門，在操作壓差0.5MPa，清洗液膜面流速3m/s下進行清洗。在本實用新型的具體實施例子中，所述步驟（1）中膜分離裝置中的操作壓差為O12316，0.5MPa，膜面流速0.512316，5m/s，操作溫度3012316，50°C。在本實用新型的具體實施例子中，所述膜分離裝置采用精度為0.0512316，1um的膜分離裝置。在本實用新型的具體實施例子中，所述膜分離裝置中通量低于初始值的80%進行反沖洗，反沖洗壓力為0.312316，0.5MPa。本實用新型的積極進步效果在于:本實用新型和現有的同類造紙白水陶瓷膜處理回用裝置相對比，本實用新型處理后回用水出水水質好，可用于造紙生產的各個用水工段，出水C0Damp，的去除率達98%以上，SS去除率達99.6%。