CN101874948B

CN101874948B - 一种筒式过滤组件

Info

Publication number: CN101874948B
Application number: CN2009102585659A
Authority: CN
Inventors: 孙成义; 付灵芝
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-12-11
Filing date: 2009-12-11
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2029-12-11
Also published as: CN101874948A

Abstract

本发明公开了一种筒式过滤组件，本发明包括外筒体、内筒体和设置在外筒体和内筒体之间的多层筒状过滤层，外筒体的上下两端设有与外筒体、内筒体和所有过滤层上下两端密封连接的密封组件，外筒体与其相邻的过滤层、各相邻过滤层之间、内筒体与其相邻的过滤层之间均有为环形空间的浓水层，每个过滤层内部均有过滤液流道，所有浓水层及内筒体按从外到里的顺序依次首尾连通，外筒体上设有浓水进口，内筒体上设有浓水出口。本发明具有多层过滤层，与其它过滤组件相比，相同体积的过滤组件，本发明过滤面积大，并且浓水的流动方向在各层之间是变化的，因此过滤效果好。并且本发明应用范围广，拆卸方便。

Description

一种筒式过滤组件

技术领域

本发明涉及一种分离器组件，特别涉及一种筒式过滤组件。

背景技术

随着工业的不断革命和生活水平的不断提高，可持续发展战略的实施，人文生态环境要求越来越高，因此节约水资源，卫生用水，减少水污染是当代首要战略问题，因此能够解决工业污水、生活用水，工业生产环节用水的有用、有效过滤问题是永恒的研究主题。目前存在的过滤装置主要有膜分离装置、真空转鼓过滤机、带式过滤机和板框过滤机。

膜分离装置是以膜为分离介质，在膜两侧存在某中推动力(如：压力差、浓度差、电位差等)时，原料液组分选择性的透过膜，以达到分离、提纯的目的。

液体膜分离过程主要是指微滤、超滤、纳滤和反渗透过程。这些压力推动膜分离过程可用于溶液的净化、捉取、分离及浓缩。从微滤、超滤、纳滤和反渗透，被分离的分子或颗粒的尺寸越来越小，因此膜孔径必须越来越小，这也意味着膜的传质阻力增加，所以操作压力也是逐渐增大，以获得相似的通量。

总结膜分离技术是世界公认的科技含量高，应用广泛，发展前景光明的新型分离技术学科，液体膜分离过程是其它分离技术不能取代的，但是也应该看到膜分离技术不是万能的，其应用领域一直受到限制，分离技术要攻克的难题是1投资大，2保养维护难度大，3换膜组件周期短，4能耗高，5浓缩液无法处理，6膜组件的制造难度大，多数依赖进口，7对过滤液要求高。比如说在工业污水处理方面，现在普遍采用的处理技术，还是生化法处理技术，即使膜技术有所应用也只是画龙点睛的作用。在工业生产用水预处理方面，如软化水处理目前主要应用树脂交换法，在人们生活用水处理方面也不是膜处理法，面膜技术分离出的水质可以达到纯净水技术完全成熟，但是，为什么不能在上述三大领域广泛应用，只有一个简单明显的原因“成本高”而无数有志之士在膜分离技术应用工业污水方面投入了大量的财力和物力，虽然取得进展，但是，还没有成熟通用的工业污水物理机械处理法(膜为主的方法)技术方案处理工业污水。

真空转鼓过滤机是淀粉等行业的专用设备，主要有两种：一种是回收固体物质设备，如回收淀粉等物质，固液分离难度大；第二种是预涂机，要借助硅藻土、珍珠岩等材料作预涂剂，才能得到合格的过滤液，这样大大增加了过滤成本。从过滤成本和对过滤液过滤难度要求来看，其应用领域受到限制是现实的。

带式过滤机和板框过滤机主要是工业污水等行业的除固作用，其主要作用是减少过滤液中的含固量，过滤液质量差，不能回用，只能等待进一步处理再排放。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种过滤效果好的筒式过滤组件。

为解决上述问题，本发明包括外筒体、内筒体和设置在外筒体和内筒体之间的多层筒状过滤层，外筒体的上下两端设有与外筒体、内筒体和所有过滤层上下两端密封连接的密封组件，外筒体与其相邻的过滤层、各相邻过滤层之间、内筒体与其相邻的过滤层之间均有为环形空间的浓水层，每个过滤层内部均有过滤液流道，所有浓水层及内筒体按从外到里的顺序依次首尾连通，外筒体上设有浓水进口，内筒体上设有浓水出口。

为了使过滤层结构简单，所述的过滤层包括内筒和设置在内筒外的筒状过滤布或膜，内筒和滤布或膜之间为过滤液流道。

为了便于滤布或膜的清洗，所述的过滤层的内筒外壁上开有多个横竖相交的槽，形成细网状的突凹点。细网状的突凹点使得清洗彻底并且在过滤时能形成湍流。

为了便于过滤液的储存，本发明包括有过滤液储槽，所述的所有的过滤液流道均与过滤液储槽连通。

为了便于过滤液流入过滤液储槽，所述的过滤液储槽位于下密封组件的下方。

为了提高浓水在过滤层的表面的切向速度，所述的浓水层及内筒体连通的连通通道与连通点所在径向呈一定夹角，每个相邻层之间有多个沿圆周均布的连通通道。

为了使各浓水层内的压力及流速保持均衡，保证本发明能常时间正常运转，所述的所有过滤层的过滤液流道的体积从外层到里层依次减小，每层过滤液流道体积减小范围是0.21-1.16kg。

为了提高应用范围，所述的过滤层的过滤精度为10-190μm、5-10μm、0.1-5μm、0.001-0.02μm、1Nm或0.1-1Nm。

为了便于清洗浓水层及各过滤层，所述的内筒体设有压缩空气进气管，过滤液储槽设有压缩空气进管和纯水反洗管。

本发明包括有可调节各浓水层的底部与内筒体直接连通的调水器，调水器包括密封贯穿外筒体、所有过滤层和内筒体的外管和可以在外管中转动的内管，外管的管壁上与每一个浓水层都对应有一个连通的孔，内管上有与外管上的孔相对应的孔。

调水器可将各浓水层直接与内筒体连通，可以调节水量、排杂，并且便于清洗在各过滤层、内筒和外筒，可防止组件内形成死角，使得大杂质不会在底部淤积，提高了过滤效果。

本发明的有益效果：本发明具有多层过滤层，与其它过滤组件相比，相同体积的过滤组件，本发明过滤面积大，并且浓水的流动方向在各层之间是变化的，因此过滤效果好。并且本发明应用范围广，拆卸方便。本发明(筒式)与管式、板式、中空纤维式及卷式过滤组件相比，具有以下优点：

1、能耗：管式＞板式＞中空纤维式＞卷式＞＞筒式。

2、流速：管式＜板式＜中空纤维式＜卷式＜＜筒式；本发明实行全流过滤或错流过滤，耗能只有膜技术的30-50％，流速(膜表面切向速度)可达3-10m/s，原因是独创的特宽流道(即浓水层)，且流道可变由宽变窄，流道全部串联，单位体积水容量小，无压降，实现漩流。

3、体积：管式＞＞板式＞卷式＞中空纤维式＞筒式，单台有效过滤面积可以大到1000m²以上，而外形尺寸，直径×高度＝3190mm×1700mm，材质可用不锈钢，重量32.5吨。

4、系统成本：管式＞板式＞中空纤维式＞卷式，筒式与卷式相当。

5、设计弹性：筒式＞＞卷式＞板式＞管式＞中空纤维式。

6、易污堵性：中空纤维式＞＞卷式＞板式＞管式＞筒式。

7、易清洗性：筒式＞板式＞管式＞卷式＞中空纤维式。

附图说明

图1为发明的全剖结构示意图；图2为本发明其中一层的连通通道的方位布置图；图3为本发明调水器的结构示意图；图4为图3的A-A剖视图。

图中：1、支座，2、支座连接板，3、下密封组件，4、外筒体，5、过滤层，6、上密封组件，7、顶板，8、压力表接口，9、上压缩空气进气管，10、进水装置，11、内筒体，12、调水器，13、下压缩空气进气管，14、排放管，15、浓水回流管，16、清液排放管，17、连通通道，18、填料箱，19、盖，20、螺杆，21、螺母，22、挡圈，23、密封圈，24、内管，25、外管，26、连接管。

具体实施方式

如图1所示的一种具体实施例，它包括支座1、支座连接板2、下密封组件3、外筒体4、过滤层5、上密封组件6、顶板7、压力表接口8、上压缩空气进气管9、进水装置10、内筒体11、调水器12、下压缩空气进气管13、排放管14、浓水回流管15、清液排放管16和纯水反洗管。下密封组件3和上密封组件6均包括连接环和密封圈。

外筒体4、过滤层5和内筒体11同轴设置，过滤层5位于外筒体4和内筒体11之间，过滤层5有多层，外筒体4、过滤层5和内筒体11的上端均通过上密封组件6密封连接，上密封组件6固定在顶板7上，外筒体4、过滤层5和内筒体11的下端均通过下密封组件3密封连接，下密封组件3的下方设有支座连接板2，支座连接板2和下密封组件3之间设有密封圈，下密封组件3和支座连接板2之间形成一个封闭的过滤液储槽，支座连接板2的底部设有多个支座1。

外筒体4与其相邻的过滤层、各相邻过滤层之间、内筒体11与其相邻的过滤层之间均有为环形空间的浓水层，所有浓水层及内筒体11按从外到里的顺序依次首尾连通，如第一浓水层的下端与第二浓水层上端连通，第二浓水层的下端与第三浓水层的上端连通，依此类推。如图2所示，浓水层及内筒体11连通的连通通道17与连通点所在的径向呈一定夹角，每个相邻层之间有多个沿圆周均布的连通通道17。外筒体4上设有待处理水的进水装置10，内筒体11上设有浓水回流管15。内筒体11设有上压缩空气进气管9和压力表接口8，内筒体11的底部设有排放管14。过滤时在压力表接口8上安装上压力表。过滤液储槽设有下压缩空气进管13、纯水反洗管和清液排放管16。

每个过滤层5内部均有过滤液流道，过滤层5包括内筒和设置在内筒外的筒状过滤布或膜，内筒和滤布或膜之间为过滤液流道。过滤层5的内筒外壁上开有多个横竖相交的槽，形成细网状的凸凹点。所有的过滤液流道均与过滤液储槽连通。

所有过滤层5的过滤液流道的体积从外层到里层依次减小，每层过滤液流道体积减小范围是0.21-1.16kg。

本装置可采用如下6种过滤精度的过滤层：1、普通过滤，精度为：10-190μm；2、精滤，精度为5-10μm；3、微滤，精度为0.1-5μm；4、超滤，精度为0.001-0.02μm；5、纳滤，精度为1Nm；6、反渗透，精度为0.1-1Nm。

如图1所示，调水器12设置在外筒体4的底部，如图3和图4所示，调水器12包括填料箱18、盖19、螺杆20、螺母21、挡圈22、密封圈23、内管24、外管25和连接管26，连接管26固定在外筒体4的底部，外管25固定在连接管26中，外管25密封贯穿外筒体4、所有过滤层5和内筒体11，内管24可转动设置在外管25中，外管25的管壁上与每一个浓水层都对应有一个连通的孔，内管24上有与外管25上的孔相对应的孔。填料箱18固定在连接管26的外端，连接管26凸起部分可拆卸，填料箱18与连接管26外端固定，盖19插在填料箱18的外端中并与填料箱18相固定，挡圈22和密封圈23处在填料箱18中并被盖19压紧，螺杆20的内端依次穿过盖19、挡圈22和密封圈23后与内管24相固定，填料箱18与盖19螺纹连接，螺杆20的外端设有螺母21。通过旋转内管24使内管24上的孔与外管25上的错开或重合，来调节各浓水层的底部与内筒体11不通或直接连通。

使用方法：将进水装置10通过泵与待处理水(即浓水)供水池连接，快速流动的浓水通过进水装置10进入第一浓水层，并经过第一过滤层过滤，浓水旋转向下再进入第二浓水层，并经过第二过滤层过滤，浓水再旋转向上再进入第三浓水层，并经过第三过滤层过滤，依此类推最后进入内筒体11，内筒体11与外界供水池相连，形成浓水的循环路径。过滤出的过滤液进入到过滤液储槽，可通过清液排放管16输送到用水点。

使用一段时间后，从上压缩空气进气管9通入高压空气，使得浓水在内筒体11及各浓水层中产生湍流，可清洗内筒体11及各过滤层的滤布或膜。也可以从下压缩空气进气管13通过高压空气清洗各过滤层的滤布或膜，从纯水反洗管中通入纯水，对各过滤层的滤布或膜进行反洗。当浓水层底部积有杂质时，可调节调水器12使各浓水层与内筒体11连通，杂质可随浓水进入内筒体11并排出。

Claims

1.一种筒式过滤组件，其特征在于：包括外筒体、内筒体和设置在外筒体和内筒体之间的多层筒状过滤层，外筒体的上下两端设有与外筒体、内筒体和所有过滤层上下两端密封连接的密封组件，外筒体与其相邻的过滤层、各相邻过滤层之间、内筒体与其相邻的过滤层之间均有为环形空间的浓水层，每个过滤层内部均有过滤液流道，所有浓水层及内筒体按从外到里的顺序依次首尾连通，外筒体上设有浓水进口，内筒体上设有浓水出口。

2.根据权利要求1所述的筒式过滤组件，其特征在于：所述的过滤层包括内筒和设置在内筒外的筒状过滤布或膜，内筒和滤布或膜之间为过滤液流道。

3.根据权利要求2所述的筒式过滤组件，其特征在于：所述的过滤层的内筒外壁上开有多个横竖相交的槽，形成细网状的突凹点。

4.根据权利要求1所述的筒式过滤组件，其特征在于：包括有过滤液储槽，所述的所有的过滤液流道均与过滤液储槽连通。

5.根据权利要求4所述的筒式过滤组件，其特征在于：所述的过滤液储槽位于下密封组件的下方。

6.根据权利要求1所述的筒式过滤组件，其特征在于：所述的浓水层及内筒体连通的连通通道与连通点所在径向呈一定夹角，每个相邻层之间有多个沿圆周均布的连通通道。

7.根据权利要求1-6中任何一项所述的筒式过滤组件，其特征在于：所述的过滤层的过滤精度为10-190μm、5-10μm、0.1-5μm、0.001-0.02μm、1nm或0.1-1nm。

8.根据权利要求1-6中任何一项所述的筒式过滤组件，其特征在于：所述的内筒体设有压缩空气进气管，过滤液储槽设有压缩空气进管和纯水反洗管。

9.根据权利要求1-6中任何一项所述的筒式过滤组件，其特征在于：包括有可调节各浓水层的底部与内筒体直接连通的调水器，调水器包括密封贯穿外筒体、所有过滤层和内筒体的外管和可以在外管中转动的内管，外管的管壁上与每一个浓水层都对应有一个连通的孔，内管上有与外管上的孔相对应的孔。