CN102078768A - 一种磁化-膜过滤装置 - Google Patents

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贾辉
王捷
张宏伟
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Abstract

本发明公开了一种磁化-膜过滤装置，涉及净水处理领域，可用于饮用水处理和高品质工业用水处理，其结构由磁化单元、膜过滤单元、进水/循环水泵、配套管路及阀门组成。磁化单元内部包括磁化单元壳体、导流内套筒、外套筒、固定式永磁体，进水口、出水口及循环进水口，由双层套筒和固定式永磁体共构成水流的磁场结构；膜过滤单元包括壳体、内部固定式永磁体、进水口、出水口、排污口。本发明结合了磁化水处理和膜过滤处理两种水处理方法的优点，借助磁化单元的永磁装置，使原水经磁化后具有“活化”的功能，同时采用超滤/微滤的膜过滤单元，可有效去除原水中的颗粒性物质、致病细菌等，有效地保证了水质的卫生安全性。

Description

一种磁化-膜过滤装置
技术领域
本发明属于净水处理技术领域，涉及一种磁化-膜过滤装置。
背景技术
公元前四世纪古代人就把磁石沉于井底，饮用井水以治疗疾病。目前关于磁处理水的报道和应用很多，其对人体的保健作用已经得到了人们的共识。通常意义上，经过磁场作用的水或在磁场中暴露一定时间的水即为磁处理水。根据法拉第的电磁理论，导体在外力作用下通过磁场，作切割磁力线运动时，会产生电荷和使电荷运动的电动势，于是导体内就产生了电流、电位差等物理变化。当切割磁力线的导体是一束有一定速度流动着的、有一定导电性的水时，在水流中也一定会发生上述的变化，这时可以说水被磁化了，这种水被称为磁化水。研究表明磁处理水对酶活性会产生一定影响，能抑制酶的活性，可以降低老鼠肝和血液中的胆固醇，可对血液流变学产生影响并对动脉硬化有抑制作用，磁处理水可利尿可溶解肾结石，对于尿路结石病治疗有一定效果。
无论强度如何，磁场都会对水中的氢键产生影响，从而使水的分子结构也会发生一定的改变，由于磁场作用能够促使水的分子结构和表面张力、热容以及粘度等性质的改变，磁处理水具有一些特殊的性质，甚至具有一定的医疗效果，因为药物不可日日食，而水必是天天饮。磁化处理在应用过程中低成本、低污染、低能耗、易操作等特点，因此它是一项极具发展前景的技术。
膜作为一种先进的分离技术，有许多优点。例如分离精度高，选择性强；在常温下操作无相态变化、能耗低、自动化程度高、污染小等。将超滤或微滤膜应用于净水装置中，可有效去除原水中的嗅味微小颗粒物和病源微生物是一种高效的处理技术。
目前单独采用磁化或超滤净水装置很多，超滤虽然能搞较好地截流原水中的杂质，但其本身不具备使水活化的能力，同时由于其较好的截留性能还可能使部分对人体有益的成分流失。但将二者的优势有机的结合起来，既满足水质的安全性同时又使水具有一定的“活性”的技术还很鲜见。
发明内容
本发明旨在提供一种可用于饮用水和高品质工业水处理的，具备磁化和高效过滤功能的集成化装置。
本发明的技术方案概述如下：
一种磁化-膜过滤装置，其特征是包括磁化单元、膜过滤单元、进水/循环水泵、配套管路及阀门。原水管路经进水/循环泵后进入所述磁化单元，所述磁化单元壳体内部设有内套筒，所述内套筒直径约为所述磁化单元壳体直径的1/5，长度约为所述磁化单元壳体长度的4/5，所述内套筒上部与所述磁化单元的原水进口相通，并与磁化单元上部相连接，所述内套筒底部与磁化单元底部留有过水通道，宽度约为磁化单元长度的1/5；所述磁化单元外套筒设于所述内套筒外侧，通过十字形排布的四片连接板与所述内套筒相连，所述外套筒直径约为为磁化单元壳体直径的3/5，所述外套筒长度约为所述磁化单元壳体长度的3/4，所述外套筒底部距所述内套筒底部间空隙宽度约为所述磁化单元壳体长度的1/16；所述外套筒下部距磁化单元壳体下部空隙为磁化单元壳体长度的1/16，所述外套筒上部距磁化单元上部空隙为磁化单元壳体的1/8，所述磁化单元外侧与磁化单元外壳间形成宽度为磁化单元直径1/3的竖向水流通道。所述磁化单元外壳内侧设有两组相对的半圆形永磁体，单组磁场强度大于4000高斯以保证磁场磁化水效果。所述磁化单元底部设有磁化水出水口通过管道与膜过滤单元进水口相接，所述磁化单元出水管路之上设有阀门以控制磁化水流量。所述磁化单元底部还设有磁化水循环出口，通过管道与所述进水/循环泵进口相连接，且所述磁化单元磁化水循环管路之上设有阀门以控制流量。
所述膜过滤单元底部设有进水口与所述磁化单元的出水口相连，所述膜过滤单元底部还设有排污口及排污管路，所述管路上设有阀门以控制排污，所述膜过滤单元内部设有膜过滤组件，膜组件填充密度可控制在膜过滤单元的80-90％，所述膜组件上部出水口与所述膜过滤单元外壳的出水口相连，所述膜组件底部与所述膜过滤单元外壳底部间留有空隙以利于排污，其宽度为膜过滤单元外壳的1/10-1/8。所述膜过滤单元出水口与出水管路相连，且管路上设有阀门以控制流量。
所述膜过滤组件可采用外压式中空纤维超滤/微滤膜组件或内压式中空纤维超滤/微滤膜组件。
一种磁化-膜过滤装置中所述的原水管路阀门、磁化单元出水管路、磁环单元循环管路阀门、膜过滤单元出水管路控制阀门、膜过滤单元排污管路控制阀门可采用手动或自动控制阀门。
本发明的特点在于集成了磁化处理和膜过滤两种技术的优点，先磁化后过滤的组合方式弥补了磁化处理对原水微小颗粒物的去除能力差和膜过滤不具备“水活化”的不足，提供了一种高效、安全、健康的净水处理技术。本发明通过内、外套筒的双层结构和循环管路的设计有效的保证了对原水的磁化效果，并通过膜过滤单元与永磁体的组合提高了膜过滤的性能和清洗的效果，多管路和阀门的组合控制可实现磁化、产水、清洗模式的定期转换，有效保障了装置运行的长期稳定性。
附图说明
图1为本发明的工艺结构平面图。
图2为本发明磁化单元A-A截面示意图。
图3为本发明磁化单元B-B截面示意图。
图4为本发明膜过滤单元C-C截而示意图。
图5为本发明膜过滤单元D-D截面示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
磁化模式：
开启阀门12，开启进水/循环水泵11，关闭磁化单元出水管路控制阀门8，开启磁化单元循环管路控制阀门10。原水通过进水/循环泵11进入磁化单元，经内套筒3和外套筒4流至磁化单元最外侧区域，最后经进水/循环水泵11进水。侧如此反复数次，磁化时间持续10-30min内可达到最佳的磁化效果。
产水模式
开启阀门12，开启进水/循环水泵11，开启磁化单元出水管路控制阀门8，关闭磁化单元循环管路控制阀门10。关闭膜过滤单元排污控制阀门20，开启膜过滤单元出水阀门13。原水通过进水/循环泵11进入首先进入磁化单元，经内套筒3和外套筒4流至磁化单元最外侧区域，而后经磁化单元出水口7和膜过滤单元进水口18进入膜过滤单元，进水膜过滤单元的磁化水在固定永磁体16的磁化作用下再次磁化，以保证水体的磁化效果，水流在磁化的同时通过膜组件17的过滤得到进一步净化，经膜过滤的水在膜过滤单元出口14汇集出水。
清洗模式
经过一段时间运行后膜组件表面会到颗粒性物质、胶体、微生物等方面的污染，因此膜组件运行一段时间后，膜过滤单元在一段时间使用后，产水效率将产生下降的现象，需要对膜组件进行清洗以恢复其产水能力。开启阀门12，开启进水/循环水泵11，开启磁化单元出水管路控制阀门8，关闭磁化单元循环管路控制阀门10。关闭膜过滤单元排污控制阀门20，开启膜过滤单元出水阀门13。清洗液(由清洗剂和过滤水配制)通过进水/循环泵11进入首先进入磁化单元，经内套筒3和外套筒4流至磁化单元最外侧区域，清洗液经过膜组件17后集中收集并将其再次循环至进水/循环泵进水侧使清洗液在装置内不断循环，达到清洗装置的目的。循环清洗时间控制在5-10分钟。循环清洗结束后，开启排污控制阀门20，将清洗下的浓水置换排出，结束后关闭排污阀门，完成清洗程序。

Claims (3)

1.一种磁化-膜过滤装置，包括磁化单元、膜过滤单元、进水/循环水泵、配套管路及阀门，其特征是由磁化单元和膜过滤单元构成的组合装置。
2.根据权利要求1所述的一种磁化-膜过滤装置中包括的磁化单元其特征在于由磁化单元壳体、内、外套筒构成回转式流动结构以及与固定式永磁体构成的磁场结构；所述的磁化单元其特征还在于包括进水管路、出水管路和循环管路及控制阀门，可实现多次循环磁化；所述内套筒直径约为所述磁化单元壳体直径的1/5，长度约为所述磁化单元壳体长度的4/5，所述内套筒上部与所述磁化单元的原水进口相通，并与磁化单元上部相连接，所述内套筒底部与磁化单元底部留有过水通道，宽度约为磁化单元长度的1/5；所述磁化单元外套筒设于所述内套筒外侧，通过十字形排布的四片连接板与所述内套筒相连，所述外套筒直径约为磁化单元壳体直径的3/5，所述外套筒长度约为所述磁化单元壳体长度的3/4，所述外套筒底部距所述内套筒底部间空隙宽度约为所述磁化单元壳体长度的1/16；所述外套筒下部距磁化单元壳体下部空隙为磁化单元壳体长度的1/16，所述外套筒上部距磁化单元上部空隙为磁化单元壳体的1/8，所述磁化单元外侧与磁化单元外壳间形成宽度为磁化单元直径1/3的竖向水流通道；所述磁化单元底部出水管路与膜过滤单元进水口相接，并设有阀门以控制流量；所述磁化单元底部设有循环管路与所述进水/循环泵进口相连接，并设有阀门以控制流量。
3.根据权利要求1所述的一种磁化膜过滤装置中包括的膜过滤单元其特征在于由膜组件、固定式永磁体及进、出水管路和排污管路组成的过滤结构；所述膜过滤单元底部设有进水口与所述磁化单元的出水口相连，所述膜过滤单元底部设有排污口及排污管路，所述排污管路上设有阀门以控制排污，所述膜过滤单元内部设有膜过滤组件，膜组件填充密度可控制在膜过滤单元的80-90％，所述膜组件上部出水口与所述膜过滤单元外壳的出水口相连，所述膜组件底部与所述膜过滤单元外壳底部间留有空隙以利于排污，其宽度为膜过滤单元外壳长度的1/10-1/8；所述膜过滤单元出水口与出水管路相连，且在所述膜过滤单元出水管路上设有阀门以控制流量。
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