CN102716609B

CN102716609B - 一种浓缩过滤装置

Info

Publication number: CN102716609B
Application number: CN201210215158.1A
Authority: CN
Inventors: 郭大磊
Original assignee: KUNSHAN HUAKE MEMBRANE AND ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Jiangxi aidisheng biopolymer material Co.,Ltd.
Priority date: 2012-06-27
Filing date: 2012-06-27
Publication date: 2014-04-30
Anticipated expiration: 2032-06-27
Also published as: CN102716609A

Abstract

本发明涉及一种浓缩过滤装置，其包括过滤水箱、过滤部件、反洗水箱、进水泵、反冲洗泵，反洗水箱位于过滤水箱的下方，过滤部件包括直立设置且相互平行的多个筒形滤芯，过滤部件的下方设有旋转阀门，该旋转阀门由阀体部分与位于阀体部分内且能够被驱动而转动的阀芯部分密闭式吻合结合构成，在阀体部分的侧部、阀芯部分的外侧分别设有多个位孔，阀体部分上的多个位孔与阀芯部分的多个位孔一一对应，且阀体部分上的多个位孔通过滤芯连接管与多个滤芯一一对应连接；阀体部分的多个位孔中的其中一个与反冲洗泵连通构成反冲洗通路，其余位孔则与反洗水箱连通构成产水通路。本发明过滤装置的能耗低，过滤效果好，且可以实现连续产水。

Description

一种浓缩过滤装置

技术领域

本发明涉及一种浓缩过滤装置。

背景技术

随着工业进步和社会发展，水污染日趋严重，已称为世界性的头号环境治理难题。现有的污水处理系统存在操作复杂、运行成本高、处理效果差等问题，且设备工艺复杂。

中国发明专利ZL200510093290.X公开了一种综合过滤法污水处理工艺及设备，该设备由调节水箱、加药箱、反应水箱、沉淀箱、过滤水箱、干化水箱等主要部件以及连接管道、自吸泵、泥浆泵、阀门等通用零件组装而成，其中，过滤水箱是一封闭箱体，上方设置有进水口，下方有排水口，在进水口与排水口之间设有过滤层，过滤层由石英砂、滤布构成，排水口连接着自吸泵的吸入口，自吸泵排出口为排放口。污水处理的工艺步骤如下：将污水收集到调节水箱中，并使污水水质达到均匀，然后将污水抽到反应水箱，进行加药反应，之后，将污水抽入沉淀箱沉淀，沉淀后的污水流入过滤箱中过滤，在过滤层下方用自动泵抽吸过滤水，在负压作用下，强制过滤水经过滤层进行过滤，达到污水排放标准。虽然经该专利的工艺处理后，污水能够达标排放，然而，该专利的污水系统比较复杂，且其利用自吸泵对污水进行强行过滤，耗能大；此外，该设备同其它传统过滤装置一样，都只能是按照“产水-反清洗-产水-反冲洗”这种间断模式进行，产水和反洗不同同步进行，无法实现连续产水。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种用于水净化的新型浓缩过滤装置，该过滤装置的能耗低，过滤效果好，且可以实现连续产水。

为解决以上技术问题，本发明采取如下技术方案：

一种浓缩过滤装置，其包括过滤水箱、设置在过滤水箱内的过滤部件、反洗水箱、用于向过滤水箱内泵入待过滤水的进水泵、用于将反洗水箱内的水泵入所述过滤水箱中的滤芯以进行反冲洗的反冲洗泵、连接管道以及设置在连接管道上的阀门，特别是，所述的过滤部件包括直立设置且相互平行的多个筒形滤芯，所述滤芯中用于起过滤作用的部件为过滤膜，过滤部件的下方设有旋转阀门，该旋转阀门由阀体部分与位于阀体部分内且能够被驱动而转动的阀芯部分密闭式吻合结合构成，在阀体部分的侧部、阀芯部分的外侧分别设有多个位孔，阀体部分上的多个位孔与阀芯部分的多个位孔一一对应，且阀体部分上的多个位孔通过滤芯连接管与多个滤芯一一对应连接；所述阀体部分的多个位孔中的其中一个与反冲洗泵连通构成反冲洗通路，其余位孔则与反洗水箱连通构成产水通路，所述的过滤装置还包括用于驱动旋转阀门的阀芯部分转动的驱动机构。

根据本发明的进一步实施方案：所述驱动机构包括马达、与马达相连的减速器，该减速器与阀芯部分相连接。

根据本发明的一个优选方面，所述滤芯至少有三个。所述滤芯的个数可以为例如8～60个，没有特别限制，理论上滤芯个数越多越好，但需要考虑实际需求来定。

进一步地，过滤水箱内设有上液位点和下液位点，在液位达到上液位点时，进水泵停止进水；在液位低于所述下液位点时，进水泵开始进水，在过滤水箱上连接有过滤水箱溢流管，当液位超过上液位点时，水通过过滤水箱溢流管排出。

进一步地，反洗水箱内设有最高液位点，且连接有反洗水箱溢流管，当液位超过最高液位点时，水通过所述反洗水箱溢流管排出。优选地，反洗水箱内的最高液位点与过滤水箱内的下液位点之间的落差大于等于1米，即压差大于等于0.01MPa，从而可利用水落差产生压力差来驱动水体渗透滤芯的滤膜达到净化过滤的目的。

优选地，过滤装置还包括用于对所述滤芯实施药洗的药洗装置。在一个具体的实施方式中，药洗装置包括内盛药剂的药桶、与药桶的下部连通的抽药泵、一端与抽药泵连接的送药管、与药桶的上部连通的回药泵、一端与回药泵连接的回药管，所述的送药管的另一端、回药管的另一端均与过滤水箱的底部相连通。更具体地，过滤水箱的底部连接有排水管，送药管的另一端、回药管的另一端均与排水管连通。

本领域技术人员根据本发明公开的内容及要解决的问题，可以对本发明上述的连接管道以及阀门进行合理的设置，在此不进行赘述。本领域技术人员还应理解，可根据需要，增加一些辅助部件，例如在以上基础上，增加一与反洗水箱连接的出水泵，用于将反洗水箱内的净水排出。

优选地，所述滤芯中用于起过滤作用的部件为孔径为0.01～5.0微米的过滤膜。更优选地，所述滤芯具有中国实用新型专利ZL201120063461.5所描述的结构。

优选地，可以在滤芯水箱底部铺设曝气管，或者还可以在箱体内壁四周做喷水设计，如此，通过底部曝气和四周水流冲射，可以使滤芯表面无沉积物的堆积，维持高水通量。

由于以上技术方案的实施，本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、本发明的反洗水箱对过滤后的净水进行暂存，并同时用于反冲洗，简化过滤装置的结构；且反洗水箱设置于过滤部件的下方，如此，可利用水的重力产生压力差来驱动水体渗透滤芯的过滤膜达到净化过滤的目的，可在过滤部分避免使用水泵，从而降低过滤装置的能耗。

2、本发明特别设计了旋转阀门，可以在产水的同时对滤芯进行轮流反冲洗，实现产水的连续性，并保证水通量处于较高水平。

3、本发明采取产水反冲洗同时进行的模式，对于进水要求相对降低，可直接对经化学调节预处理后的废水进行过滤处理，无须在过滤前还使水经沉淀箱、砂滤罐、活性炭等过滤罐进行处理，有利于降低设备投资及提高过滤效率。附图说明

下面结合附图和具体的实施例对本发明做进一步详细的说明：

图1为根据本发明的浓缩过滤装置的结构示意图；

图2为根据本发明的旋转阀门和驱动机构的示意图；

图3为图2中旋转阀门的主剖放大示意图；

图4为图3中构成旋转阀门的阀体部分的俯视剖视示意图；

图5为图3中构成旋转阀门的阀芯部分的俯视示意图；

其中：1、过滤水箱；10、过滤水箱溢流管；11、排水管；2、过滤部件；21、滤芯；20、滤芯连接管；3、反洗水箱；30、反洗水箱溢流管；4、进水泵；5、反冲洗泵；6、旋转阀门；60、阀体部分；600、位孔；601、下出口；602、中央出口；61、阀芯部分；62、通道；7、马达；8、减速器；90、药桶；91、抽药泵；92、送药管；93、回药泵；94、回药管；12、出水泵；Yh、上液位点；Yl、下液位点；Yhh、最高液位点；Ym、中间液位点；Yll、最低液位点；K1,K2,K3,K4,K6,K8,K,K10,K11,K12,K13,K14、阀门。

具体实施方式

如图1至5所示，按照本实施例的浓缩过滤装置主要包括过滤水箱1、设置在过滤水箱内的过滤部件2（16个平行设置的滤芯21）、反洗水箱3、进水泵4、反冲洗泵5、药洗装置（包括药桶90、抽药泵91、送药管92、回药泵93、回药管94）、驱动机构（包括马达7、减速器8）等主要部件和连接管道、阀门等辅助部件。

过滤水箱1位于整个装置的最上方位置，其内设上液位点Yh和下液位点Yl，且其在顶部连接有过滤水箱溢流管10，在底部连接有排水管11。16个筒形滤芯21（具体结构参见中国发明专利ZL201120063461.5）直立设置在过滤水箱1内，且下端部穿过过滤水箱1的底部而通过滤芯连接管20与旋转阀门6连接。旋转阀门6由阀体部分60与阀芯部分61密闭式吻合结合构成，其中阀体部分60的侧部有16只凸出的位孔600，它们通过16个滤芯连接管20与16个滤芯21一一对应连接。阀芯部分61的外侧也有16个与阀体部分60的16个位孔600一一对应的位孔。阀体部分60的下端设有三个出口（两个下出口601和一个中央出口602），阀体部分60的15个位孔600共用一个通道，且通过两个下出口601与反洗水箱3相连，构成产水通路；阀体部分60剩余的1个位孔600，通过一个通道62和中央出口602，与反冲洗泵5相连，构成反洗通路，即，在一个工作周期中，任一时间段，15个滤芯21是产水过程，1个滤芯21是反冲洗过程。

反洗水箱3内设最高液位点Yhh，且连接有反洗水箱溢流管30，当液位超过最高液位点Yhh时，水通过所述反洗水箱溢流管30排出。反洗水箱3内的最高液位点Yhh与过滤水箱1内的下液位点Yl之间的落差大于等于1米，即压差大于等于0.01MPa，从而可利用水的落差产生压力差来驱动水体渗透滤芯的滤膜达到净化过滤的目的。反洗水箱3内还设有中间液位点Ym和最低液位点Yll。在反洗水箱3的底部连接有出水泵12。

在设备运行一端时间后，需要对滤芯21进行通量恢复性维护，药洗装置就是为了这一目的而设置的。如图1所示，药洗装置的送药管92和回药管94均有一端部与过滤水箱1的排水管11连通。药洗时，关闭阀门K2，K1，K9，K11，K14，关闭反冲洗泵5、出水泵12和回药泵93，打开阀门K8，K10，K12，K13，启动抽药泵91，利用抽药泵91和送药管92将药剂自下而上送入到滤芯水箱1中，当液位达到下液位点Yl时，关闭抽药泵91，同时关闭阀门K12，将滤芯2浸泡45分钟左右后，打开阀门K9，K11，启动回药泵93，将滤芯水箱1内的药剂再次输送回到药桶90中。

驱动机构用于驱动旋转阀门6的阀芯部分61转动。驱动机构的马达7为动力源，驱动机构的减速器将马达7与阀芯部分61相连。阀芯部分61的转速可以为例如10rpm。

上述的浓缩过滤装置的产水/反冲洗过程如下：

打开阀门K1，K2，K3，关闭阀门K4，K6，K8，K10，由进水泵4向滤芯水箱1中进水，至液位达到上液位点Yh时，停止进水；同时，反洗水箱3内进水，液位到达最高液位点Yhh时，反冲洗泵5打开，给滤芯21排气；反洗水箱3液位降至Ym时，反冲洗泵5关闭，阀门关闭；滤芯水箱继续进水，水位达到下液位点Yl时，反冲洗泵5打开，出水泵12打开，开始进行连续的产水。

装置运行一端时间后，停止产水，由药洗装置对滤芯21进行能力恢复性维护。

综上，本发明具有如下特点：

1、过滤动力是利用水液位于高度落差产生的压力差，有别于传统利用水泵的正压或负压式过滤，产水过滤的无能耗，是一种新的节能设计；

2、产水方式，通过旋转阀门的设计，使得本装置产水具有连续性，而且在产水过程中同时对滤芯进行轮流反冲洗，使得产水通量保持较高水平，有别于传统过滤过渡装置“产水——反冲洗——产水——反冲洗”模式；

3、采用抗堵塞滤芯结构；滤芯孔径0.01～5.00μm。

4、采用本装置，可以使废水化学调节预处理后直接进行过滤处理，可以省去在过滤处理前设置的沉淀箱、砂滤罐、活性炭过滤罐等设施。

以上对本发明做了详尽的描述，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明的精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims

1. 一种浓缩过滤装置，包括过滤水箱（1）、设置在所述过滤水箱（1）内的过滤部件（2）、反洗水箱（3）、用于向所述过滤水箱（1）内泵入待过滤水的进水泵（4）、用于将所述反洗水箱（3）内的水泵入所述过滤部件（2）中以进行反冲洗的反冲洗泵（5）、连接管道以及设置在连接管道上的阀门，其特征在于：所述的反洗水箱（3）位于所述的过滤水箱（1）的下方，所述的过滤部件（2）包括直立设置且相互平行的多个筒形滤芯（21），所述滤芯（21）中用于起过滤作用的部件为过滤膜，所述过滤部件（2）的下方设有旋转阀门（6），该旋转阀门（6）由阀体部分（60）与位于所述阀体部分（60）内且能够被驱动而转动的阀芯部分（61）密闭式吻合结合构成，阀体部分（60）的下端设有两个下出口（601）和一个中央出口（602），在所述阀体部分（60）的侧部、阀芯部分（61）的外侧分别设有多个位孔（600），阀体部分（60）上的多个位孔（600）与阀芯部分（61）的多个位孔一一对应，且阀体部分（60）上的多个位孔（600）通过滤芯连接管（20）与所述多个滤芯（21）一一对应连接；所述阀体部分（60）的多个位孔（600）中的其中一个通过设于阀芯部分（61）的通道（62）和中央出口（602）与所述反冲洗泵（5）连通构成反冲洗通路，其余位孔（600）共用一个通道，且通过所述两个下出口（601）与所述反洗水箱（3）连通构成产水通路，所述的过滤装置还包括用于驱动所述旋转阀门（6）的阀芯部分（61）转动的驱动机构。

2. 根据权利要求1所述的浓缩过滤装置，其特征在于：所述驱动机构包括马达（7）、与所述马达（7）相连的减速器（8），所述减速器（8）与所述的阀芯部分（61）相连接。

3. 根据权利要求1所述的浓缩过滤装置，其特征在于：所述滤芯（21）至少有三个。

4. 根据权利要求3所述的浓缩过滤装置，其特征在于：所述滤芯（21）为8~60个。

5. 根据权利要求1所述的浓缩过滤装置，其特征在于：所述的过滤水箱（1）内设有上液位点（Yh）和下液位点（Yl），在液位达到所述上液位点（Yh）时，所述进水泵（4）停止进水；在液位低于所述下液位点（Yl）时，进水泵（4）开始进水，在所述过滤水箱（1）上连接有过滤水箱溢流管（10），当液位超过上液位点（Yh）时，水通过所述过滤水箱溢流管（10）排出。

6. 根据权利要求5所述的浓缩过滤装置，其特征在于：所述的反洗水箱（3）内设有最高液位点（Yhh），且连接有反洗水箱溢流管（30），当液位超过最高液位点（Yhh）时，水通过所述反洗水箱溢流管（30）排出，所述的最高液位点（Yhh）与所述的过滤水箱（1）内的下液位点（Yl）之间的落差大于等于1米。

7. 根据权利要求1所述的浓缩过滤装置，其特征在于：所述的过滤装置还包括用于对所述滤芯（21）实施药洗的药洗装置。

8. 根据权利要求7所述的浓缩过滤装置，其特征在于：所述药洗装置包括内盛药剂的药桶（90）、与所述的药桶（90）的下部连通的抽药泵（91）、一端与所述的抽药泵（91）连接的送药管（92）、与所述的药桶（90）的上部连通的回药泵（93）、一端与所述回药泵（93）连接的回药管（94），所述的送药管（92）的另一端、所述的回药管（94）的另一端均与所述的过滤水箱（1）的底部相连通。

9. 根据权利要求8所述的浓缩过滤装置，其特征在于：所述的过滤水箱（1）的底部连接有排水管（11），所述的送药管（92）的另一端、所述的回药管（94）的另一端均与所述的排水管（11）连通。

10. 根据权利要求1至9中任一项权利要求所述的浓缩过滤装置，其特征在于：所述过滤膜的孔径为0.01~5.0微米。