CN102430339A

CN102430339A - 自清洗过滤膜装置

Info

Publication number: CN102430339A
Application number: CN2012100011774A
Authority: CN
Inventors: 李志勇; 李冀轩
Original assignee: BEIJING YIBAIXIN ENVIRONMENT ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: BEIJING YIBAIXIN ENVIRONMENT ENGINEERING Co Ltd
Priority date: 2012-01-04
Filing date: 2012-01-04
Publication date: 2012-05-02
Anticipated expiration: 2032-01-04
Also published as: CN102430339B

Abstract

本发明公开了一种自清洗过滤膜装置，所述装置包括膜壳和中心管，所述中心管可转动地横向穿设于所述膜壳中，所述中心管的一端固定连接有过滤膜堆，中心管的另一端固定连接有旋转装置，所述过滤膜堆和旋转装置均位于所述膜壳内，所述膜壳上且在过滤膜堆的上方设有喷洒装置，所述膜壳的底部设有出液口；所述中心管上对应所述过滤膜堆的位置设有透孔，所述中心管上对应所述旋转装置的位置设有导流孔，所述旋转装置通过从所述导流孔流出的液体而呈旋转设置。本发明实施例中，旋转装置带动中心管和过滤膜不断转动，由于喷洒装置的喷射液体不断向过滤膜堆喷射，使得过滤膜堆表面始终受到冲刷清洗。

Description

自清洗过滤膜装置

技术领域

本发明是有关于一种过滤器，特别是关于一种可用于处理污、废水的自清洗过滤膜装置。

背景技术

过滤膜使用一段时间后，过滤膜表面截留了大量污物，如果不进行清理，不但影响过滤水的质量，而且会降低过滤膜的使用寿命，所以必须对过滤膜进行清洗，以使过滤膜恢复正常的过滤效果。

目前很多过滤膜都是采用人工清理，手动操作，机械动力进行清洗，如此需要耗费大量的人力物力，运行成本很大。

发明内容

本发明的目的是，提供一种自清洗过滤膜装置，其旋转装置带动中心管和过滤膜不断转动，由于喷洒装置的喷射液体不断向过滤膜堆喷射，使得过滤膜堆表面始终受到冲刷清洗，同时旋转装置带动过滤膜堆不断转动所产生的离心力作用也可以去掉部分截留物质。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

一种自清洗过滤膜装置，所述装置包括膜壳和中心管，所述中心管可转动地横向穿设于所述膜壳中，所述中心管的一端固定连接有过滤膜堆，中心管的另一端固定连接有旋转装置，所述过滤膜堆和旋转装置均位于所述膜壳内，所述膜壳上且在过滤膜堆的上方设有喷洒装置，所述膜壳的底部设有出液口；所述中心管上对应所述过滤膜堆的位置设有透孔，所述中心管上对应所述旋转装置的位置设有导流孔，所述旋转装置通过从所述导流孔流出的液体而呈旋转设置。

如上所述的自清洗过滤膜装置，所述膜壳内部具有滤水室腔和清水室腔，所述滤水室腔和清水室腔均呈封闭设置，所述过滤膜堆和喷洒装置分别位于滤水室腔内，所述旋转装置位于清水室腔内；所述出液口包括浓缩液排放口和清水出液口，所述浓缩液排放口位于滤水室腔的底部，所述清水出液口位于清水室腔的底部。

如上所述的自清洗过滤膜装置，所述膜壳内部设有至少两个封头，两个封头分别密封连接在所述滤水室腔的两端，每个封头由圆形的耐腐蚀金属板或非金属板构成，所述清水室腔的远离滤水室腔的一端连接有密封板，所述中心管可转动地密封地连接在所述封头和密封板上。

如上所述的自清洗过滤膜装置，所述中心管上沿轴线方向设有可径向伸缩或可拆装的固定棱，所述固定棱位于所述过滤膜堆的两端，和/或位于所述旋转装置的两端。

如上所述的自清洗过滤膜装置，所述喷洒装置包括喷洒管，所述喷洒管固定连接在所述膜壳上，所述喷洒管的上方设有喷洒进液口，所述喷洒管的底部均匀设有多个布流孔。

如上所述的自清洗过滤膜装置，所述旋转装置为叶轮组件。

如上所述的自清洗过滤膜装置，所述叶轮组件包括内环，所述内环固定套设在所述中心管外，所述内环的外部固定有多个周向均匀分布的叶轮，所述导流孔从所述中心管内一直贯通到所述内环外，且位于相邻的两个叶轮之间。

如上所述的自清洗过滤膜装置，所述叶轮组件还包括两个网罩，两个网罩的内端分别连接在所述内环的两端面，每个网罩的外端逐渐向所述叶轮弯曲靠近，将两个网罩的外端缘连接在一起，两个网罩位于两个叶轮的两侧。

如上所述的自清洗过滤膜装置，所述过滤膜堆包括多个过滤圆盘，每个过滤圆盘包括两个间隔设置的过滤膜，所述过滤膜的外缘通过粘合剂密封连接，所述透孔位于各过滤圆盘的两个所述过滤膜之间。

如上所述的自清洗过滤膜装置，在每个所述过滤圆盘中，所述两个过滤膜之间夹设有导流网。

本发明实施例的自清洗过滤膜装置的特点和优点是：

1、需过滤的液体经加压通过喷洒装置喷向过滤膜堆，使得需过滤的液体经过滤膜堆过滤而成为较为清洁的透过液；同时，液体冲刷过滤膜堆表面的污染物以及旋转装置带动过滤圆盘所产生的离心力作用，使过滤膜堆得到自动清洗，使用方便，劳动强度低，运行成本低。

2、旋转装置带动中心管和过滤膜不断转动，由于喷洒装置的喷射液体不断向过滤膜堆喷射，使得过滤膜堆表面始终受到冲刷清洗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的自清洗过滤膜装置的主视示意图；

图2是图1的A-A线剖面放大示意图；

图3是本发明实施例的自清洗过滤膜装置的过滤膜堆的局部放大示意图；

图4是本发明实施例的自清洗过滤膜装置的过滤膜的主视示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1所示，本发明实施例提出的一种自清洗过滤膜装置，其包括膜壳1和中心管2，所述中心管2可转动地横向穿设于所述膜壳1中，此处，中心管2穿设在膜壳1的中心线处。所述中心管2的一端固定连接有过滤膜堆3，中心管2的另一端固定连接有旋转装置4，所述过滤膜堆3和旋转装置4均位于所述膜壳1内，所述膜壳1上且在过滤膜堆3的上方设有喷洒装置5，所述膜壳1的底部设有出液口；所述中心管2上对应所述过滤膜堆3的位置设有透孔，所述中心管2上对应所述旋转装置4的位置设有导流孔4a，所述旋转装置4通过从所述导流孔4a流出的液体而呈旋转设置。

本发明实施例的工作原理如下：将需要过滤的液体经过加压进入喷洒装置5，通过喷洒装置5喷射在过滤膜堆3的表面，用于冲刷清除过滤膜堆3表面截留的污染物，在压力作用下，液体经过过滤膜堆3的过滤而成为透过液，透过液经过中心管2上的透孔进入中心管2内，并汇集从中心管2的导流孔4a进入旋转装置4，由于透过液的流动，带动旋转装置4旋转。由于过滤膜堆3和旋转装置4分别固定在中心管2上，因此旋转装置4的旋转可带动中心管2和过滤膜堆3一起转动。由于喷洒装置5内的液体不断向过滤膜堆3喷射，而过滤膜堆3不断旋转，使过滤膜堆3表面始终受到冲刷清洗，这些液体可以定期或连续地从膜壳1上的出液口排出，以防止污染物在膜壳1内不断积累。

本发明实施例的旋转装置4带动过滤膜堆3旋转，使过滤膜堆3的表面始终受到喷洒装置5内喷射出的液体的冲刷清洗，使得其使用方便，劳动强度低，运行成本低。此外，所述旋转装置4是通过中心管2内的透过液从导流孔4a流出的导流作用而转动的，无需外加电动装置来提供动力，因此使用方便，成本低，使用寿命长。

该自清洗过滤膜装置集过滤和在线清洗于一体，可以同时进行，反洗不用停机，并可广泛用于各过滤工艺的需求。

根据本发明的一个实施方式，所述膜壳1内部具有滤水室腔1a和清水室腔1b，所述滤水室腔1a和清水室腔1b均呈封闭设置，所述过滤膜堆3和喷洒装置5分别位于滤水室腔1a内，所述旋转装置4位于清水室腔1b内；所述出液口包括浓缩液排放口6a和清水出液口6b，所述浓缩液排放口6a位于滤水室腔1a的底部，所述清水出液口6b位于清水室腔1b的底部。

进一步而言，所述膜壳1内部设有至少两个封头1c，两个封头1c分别密封连接在所述滤水室腔1a的两端，每个封头1c由圆形的耐腐蚀金属板或非金属板构成，所述清水室腔1b的远离滤水室腔1a的一端连接有密封板1d，所述中心管2可转动地密封地连接在所述封头1c和密封板1d上。在此处，封头1c和密封板1d的中心具有圆形开孔，圆形开孔的大小与中心管2相配合，中心管2穿过圆形开孔，且封头1c和密封板1d在圆形开孔处连接有密封件7，密封件7可以防止内部的液体泄漏，且不能影响中心管2的旋转。其中，所述密封板1d亦可为封头，或者为其它能使清水滤腔1b封闭的板件。

中心管2的两端连接有旋转轴承8，旋转轴承8位于膜壳1的外部，通过旋转轴承8使中心管2转动，而膜壳1不转动。

本实施例中，从喷洒装置5中喷射出的需过滤的液体冲刷过滤膜堆3表面截留的污染物，也就是说，一方面，需过滤的液体经过滤膜堆3过滤而成为较为清洁的透过液；另一方面，液体冲刷过滤膜堆3表面的污染物，使过滤膜堆3得到自动清洗，而带有污染物的液体称为浓缩液。

此外，由于滤水室腔1a和清水室腔1b均为封闭的腔体，使得从喷洒装置5中的喷射出的液体以及浓缩液不会泄露进清水室腔1b内，避免旋转装置4受到污染和损坏，浓缩液可定期或连续地只能从浓缩液排放口6a排出，以防止污染物在滤水室腔1a内不断积累。而透过液只能通过透孔进入中心管2内，再通过中心管2流入清水室腔1b，并从导流孔4a中流出而进入旋转装置4。所述中心管2的两端可以被封闭。

所述中心管2上沿轴线方向设有可径向伸缩或可拆装的固定棱，所述固定棱位于所述过滤膜堆3的两端。初始时，先使固定棱向径向收缩至中心管2内(或将固定棱从中心管2中拆除)，将过滤膜堆3安装到中心管2上后，固定棱伸出(或将固定棱安装在中心管2上)，使过滤膜堆3轴向定位，同时固定棱与过滤膜堆3的两个侧面相互接触，当中心管2旋转时，通过固定棱与过滤膜堆3的摩擦力带动过滤膜堆3转动。当然，除了固定棱之外，还可以采用其它的机械装置来使过滤膜堆3在轴向上可以定位，同时可使过滤膜堆3与中心管2同步转动。

参见图1所示，根据本发明的一个实施方式，所述喷洒装置5包括喷洒管5a，所述喷洒管5a固定连接在所述膜壳1上，所述喷洒管5的上方设有喷洒进液口5b，所述喷洒管5a的底部均匀设有多个布流孔5c。其中，喷洒管5a的长度大于或等于所述过滤膜堆3的长度。布流孔5c在喷洒管5a的一个断面上可设有一个或多个，各布流孔5c的中心线可指向膜壳1的中心线方向，即指向过滤膜堆3的中心线方向。

本实施例中，需要过滤的液体从喷洒进液口5b进入喷洒管5中，并从布流孔5c向膜壳1的中心线方向(即过滤膜堆3的方向)喷射形成一个垂直于膜壳1轴心线的扇形面，使过滤膜堆3得到彻底的冲刷。

参见图1和图2所示，根据本发明的一个实施方式，所述旋转装置4为叶轮组件，所述叶轮组件固定连接在所述中心管2上。所述叶轮组件可通过对应过滤膜堆3的上述固定棱的方式来安装在中心管2上，以使叶轮组件在中心管2上轴向定位，即使叶轮组件与中心管2同步转动，当然，亦可采用其它的机械装置来实现。

具体是，所述叶轮组件包括内环4b，所述内环4b固定套设在所述中心管2外，所述内环4b的外部固定有多个周向均匀分布的叶轮4c，所述导流孔4a从所述中心管2内一直贯通到所述内环4b外，且位于相邻的两个叶轮4c之间。本实施例中，透过液经由中心管2流入清水室腔1b中，并从导流孔4a流向叶轮4c，在叶轮4c的导流作用下，可以带动叶轮4c和内环4b旋转，由于内环4b与中心管2固定连接，因此叶轮4c的旋转带动中心管2旋转。也就是说，本实施例的旋转装置4的旋转动力来自流入中心管2左端的透过液流入叶轮4c上，在叶轮4c的导流作用下带动叶轮4c旋转，无需任何外加电动装置提供动力。

进一步而言，所述叶轮组件还包括两个网罩4d，两个网罩4d的内端分别连接在所述内环4b的两端面，每个网罩4d的外端逐渐向所述叶轮4c弯曲靠近，以使两个网罩的外端缘可连接在一起，两个网罩4d位于两个叶轮4c的两侧。如图1所示，具体来说，两个网罩4d的中部为竖直状态，而两个网罩4d的边缘均向叶轮4c弯曲靠近，即网罩4d在其外端边缘处呈弧形，如此两个网罩4d的中部具有容置空间，可将叶轮4c包覆在内。

本实施例中，网罩4d可具有保护叶轮4c的作用，此时，即便滤水室腔1a和清水室腔1b没有封闭，滤水室腔1a中的液体也不会直接落在叶轮4c上，从而避免叶轮受污受损。此外，所述内环4b的轴向长度和叶轮4c的轴向截面宽度可以相等，当两个网罩4d连接在内4b的两端面时，叶轮4c的两侧亦分别连接在两个网罩4d上。也就是说，所述内环4b和两个网罩4d将叶轮4c包住，保护叶轮，可防止其因某种原因脱落后损害清水室的其他装置，此时，中心管2内的透过液只能从导流孔4a流入叶轮腔中，且只能从网罩4d上的大网格流出。

参见图1，图3和图4所示，根据本发明的一个实施方式，所述过滤膜堆3包括多个过滤圆盘3a，每个过滤圆盘3a包括两个间隔设置的过滤膜3b，所述过滤膜3b的有效过滤面为过滤圆盘3a的外端面，即其有效过滤面朝外设置，所述过滤膜3b的外缘通过粘合剂3c密封连接，所述透孔位于各过滤圆盘3a的两个所述过滤膜3b之间。其中，过滤膜3b可以采用多种过滤材料，如：超滤膜(UF)、微滤膜(MF)、反渗透膜(RO)、纳滤膜(NF)、滤布、滤网、滤纸等，从而实现不同粒径颗粒的过滤。

具体是，所述过滤膜3b具有供中心管2穿设的中心孔3d，在相邻的两个过滤圆盘3a之间在中心孔3d处用粘合剂粘接，粘接处垫有带定位槽的垫片3e，多个过滤圆盘3a粘接好后形成一个过滤膜堆3。

本实施例中，液体只能通过过滤圆盘3a进入中心管2中，确切地说，经过滤圆盘3a过滤的透过液只能从过滤膜3b进入过滤圆盘3a内，进而通过透孔进入中心管2内。

进一步而言，在每个过滤圆盘3a中，所述两个过滤膜3b之间夹设有导流网，导流网可对透过液的流动起导向作用。

本发明的自清洗过滤膜装置，液体通过喷洒管5a上的布流孔5c向膜壳1中心线方向喷射形成一个垂直于膜壳1轴心线的扇形面的冲刷作用，以及叶轮组件旋转带动过滤膜堆3的转动所产生的离心力的联合作用实现自动清洗，无需外加电动装置提供动力。因此，本装置具有反洗、离心清洗、进水冲刷清洗、机械清洗等功能，可广泛适用于不同粒径颗粒的过滤工艺要求。

以上所述仅为本发明的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的可以对本发明实施例进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。

Claims

1.一种自清洗过滤膜装置，其特征在于，所述装置包括膜壳和中心管，所述中心管可转动地横向穿设于所述膜壳中，所述中心管的一端固定连接有过滤膜堆，中心管的另一端固定连接有旋转装置，所述过滤膜堆和旋转装置均位于所述膜壳内，所述膜壳上且在过滤膜堆的上方设有喷洒装置，所述膜壳的底部设有出液口；所述中心管上对应所述过滤膜堆的位置设有透孔，所述中心管上对应所述旋转装置的位置设有导流孔，所述旋转装置通过从所述导流孔流出的液体而呈旋转设置。

2.根据权利要求1所述的自清洗过滤膜装置，其特征在于，所述膜壳内部具有滤水室腔和清水室腔，所述滤水室腔和清水室腔均呈封闭设置，所述过滤膜堆和喷洒装置分别位于滤水室腔内，所述旋转装置位于清水室腔内；所述出液口包括浓缩液排放口和清水出液口，所述浓缩液排放口位于滤水室腔的底部，所述清水出液口位于清水室腔的底部。

3.根据权利要求2所述的自清洗过滤膜装置，其特征在于，所述膜壳内部设有至少两个封头，两个封头分别密封连接在所述滤水室腔的两端，每个封头由圆形的耐腐蚀金属板或非金属板构成，所述清水室腔的远离滤水室腔的一端连接有密封板，所述中心管可转动地密封地连接在所述封头和密封板上。

4.根据权利要求1所述的自清洗过滤膜装置，其特征在于，所述中心管上沿轴线方向设有可径向伸缩或可拆装的固定棱，所述固定棱位于所述过滤膜堆的两端，和/或位于所述旋转装置的两端。

5.根据权利要求1所述的自清洗过滤膜装置，其特征在于，所述喷洒装置包括喷洒管，所述喷洒管固定连接在所述膜壳上，所述喷洒管的上方设有喷洒进液口，所述喷洒管的底部均匀设有多个布流孔。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的自清洗过滤膜装置，其特征在于，所述旋转装置为叶轮组件。

7.根据权利要求6所述的自清洗过滤膜装置，其特征在于，所述叶轮组件包括内环，所述内环固定套设在所述中心管外，所述内环的外部固定有多个周向均匀分布的叶轮，所述导流孔从所述中心管内一直贯通到所述内环外，且位于相邻的两个叶轮之间。

8.根据权利要求7所述的自清洗过滤膜装置，其特征在于，所述叶轮组件还包括两个网罩，两个网罩的内端分别连接在所述内环的两端面，每个网罩的外端逐渐向所述叶轮弯曲靠近，将两个网罩的外端缘连接在一起，两个网罩位于两个叶轮的两侧。

9.根据权利要求1所述的自清洗过滤膜装置，其特征在于，所述过滤膜堆包括多个过滤圆盘，每个过滤圆盘包括两个间隔设置的过滤膜，所述过滤膜的外缘通过粘合剂密封连接，所述透孔位于各过滤圆盘的两个所述过滤膜之间。

10.根据权利要求9所述的自清洗过滤膜装置，其特征在于，在每个所述过滤圆盘中，所述两个过滤膜之间夹设有导流网。