CN103691320A - 高频振动金属膜煤泥水过滤装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高频振动金属膜煤泥水过滤装置，其包括过滤系统，过滤系统内设有无机金属丝网膜滤芯组；激振器，每支滤芯下端连接有激振器，激振器的振动方向为水平，每对滤芯之间的激振器水平对称安装，且激振力大小相同、方向相反；入料管、浓缩液排料管，与所述过滤系统的下端相连通；滤液排料管、高压水气混合反冲洗管，与所述过滤系统的上端相连通；入料管连接变频渣浆泵。本装置滤芯组耐腐蚀、易清洗、使用寿命长，适合于过滤难沉降的细粒煤泥水，且不使用药剂。

Description

高频振动金属膜煤泥水过滤装置

技术领域

本申请涉及一种煤泥水过滤装置，尤其涉及一种高频振动金属膜煤泥水过滤装置。

背景技术

膜过滤系统依据“筛分”理论，根据在一定的膜孔径范围内渗透的物质分子直径不同则渗透率不同，以膜两侧的压力差为驱动力，以膜为过滤介质，在一定的压力下，当原液流过膜表面时，膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，成为浓缩液，因而实现对原液的分离和浓缩的目的。其广泛应用于化工与石油化工、制药、含油废水处理、食品加工，微生物检测、冶金、废水处理等领域。

激振器是附加在某些机械和设备上用以产生激励力的装置，是利用机械振动的重要部件。激振器能使被激物件获得一定形式和大小的振动量，从而使物体进行振动。激振器还可作为激励部件组成振动机械，用以实现物料或物件的输送、筛分、密实、成型和土壤砂石的捣固等工作。激振器可产生单向的或多向的，简谐的或非简谐的激励力。

煤泥水处理是影响选煤厂生产和实现洗水闭路循环的决定性环节。湿法分选（如重力选、跳汰、浮选等）需要大量的煤泥水，通常入选1t原煤要使用3m³水。而我国2/3煤炭资源分布在缺水、生态环境脆弱的西北部地区，使得煤炭资源有效利用与生态环境保护的矛盾加剧。我国许多选煤厂的煤泥水难以得到有效沉降，同时，循环水中残留药剂，其外排既浪费资源又污染环境。因此，煤泥水的有效处理除了影响选煤厂的经济效益和社会效益外，对节约利用水资源和保护矿区环境也有重要意义。

有鉴于此，确有必要提供一种高频振动金属膜煤泥水过滤装置。

发明内容

本发明的目的是能够提供一种至少解决上述方面中的一个方面的高频振动金属膜煤泥水过滤装置。

根据本发明的一个方面，提供了一种高频振动金属膜煤泥水过滤装置，所述高频振动金属膜煤泥水过滤装置包括：

过滤系统，所述过滤系统壳体为圆柱形桶体，内设有无机金属丝网膜滤芯组，滤芯为圆柱体，圆柱面为膜过滤面，下端面封死，上端开口并与过滤系统桶体上端面预留螺旋孔连接；

激振系统，滤芯组底部连接有激振器，用于减缓膜污染，所述激振器安装于每支滤芯下端，每对滤芯之间的激振器水平对称安装，激振器的激振力方向为水平，且激振力大小相同、方向相反；

高压水气混合反冲洗管，用于对过滤系统进行清洗，所述高压水气混合反冲洗管，一端与高压气泵和清水阀门连接，另一端与过滤系统上部的半球形桶体连接，并依次设有电磁阀门及电磁流量计；

入料管，连接变频渣浆泵与过滤系统，用于将含有细泥的煤泥水注入过滤系统内，管道依次设有电磁阀门及电磁流量计； 

滤液排料管，与所述过滤系统的上端相连通，用于排放经过金属膜过滤后的滤液，所述滤液排料管处依次设有电磁阀门及电磁流量计；

浓缩液排料管，与所述过滤系统的下端相连通，用于排放经过金属膜过滤后的浓缩液，所述浓缩液排料管处设有电磁阀门；

优选地，所述煤泥水过滤系统还包括变频渣浆泵，用来对过滤系统给料；

优选地，所述煤泥水过滤系统还包括两个三通管，所述三通管，一个置于过滤系统下端，其一端与过滤桶体下端连接，另外两端分别与入料管、浓缩液排放管连接；一个置于过滤系统上端，其一端与过滤桶体上端连接，另外两端分别与高压水气混合反冲洗管、滤液排料管连接；

优选地，所述煤泥水过滤系统还包括两个压力传感器，所述压力传感器一个置于过滤系统的上端，用来测量滤芯组出口处压力；一个置于过滤系统的下端，用来测量滤芯组过滤压力；

优选地，所述电磁流量计及压力传感器信号均输入可编程控制器，并由可编程控制器控制变频渣浆泵和电磁阀门。

本发明的过滤装置具有以下优点：采用的无机金属膜滤芯组耐腐蚀、易清洗、使用寿命长；采用的横向高频振动激振器能够有效延缓膜孔堵塞，延长单个工作周期和总体工作时长，适合于过滤难沉降煤泥水，减少药剂的使用量，并得到澄清循环水，实现煤泥水闭路循环系统，同时保护矿区环境。

附图说明

现在参照随附的示意性附图，仅以举例的方式，描述本发明的实施例，其中，在附图中相应的附图标记表示相应的部件。

图1为根据本发明实施例的高频振动金属膜煤泥水过滤装置的示意图；

图2为图1中显示的激振系统的示意图。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图1-2，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图图标指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。

参考图1，示出了根据本发明的一个实施例的高频振动金属膜煤泥水过滤装置。该高频振动金属膜煤泥水过滤装置包括过滤系统1、过滤系统9、入料管3、滤液排料管15、浓缩液排料管6和高压水气混合反冲洗管12。本发明所述的高频振动金属膜煤泥水过滤装置整体上大致为圆筒状，但是其形状不限于此，本领域技术人员可以根据需要进行相应地选择。除了包括上述的部件之外，在本发明的一个实施例中，该高频振动金属膜煤泥水过滤装置还可以包括供料装置、反冲洗装置和排料接收装置等部件，这将在下文中进行详细描述。

具体地，过滤系统1的过滤介质为无机金属丝网膜滤芯组8，所述无机金属丝网滤芯为圆柱状，但其材质、形状不限于此。

参考图2，所述的激振系统安装于无机金属丝网滤芯组底部，其激振器90为双轴惯性激振器，两偏心块91质量相同，两轴异向同步回转，且以相同初相位安装于每支滤芯80下端，每对滤芯之间的激振器水平对称安装，激振器的激振力方向为同一水平，且激振力大小相同、方向相反；其产生的激振力可以加速细颗粒的透过或脱落，减缓膜污染。

再返回参考图1，该高频振动金属膜煤泥水过滤装置还包括变频渣浆泵2，所述变频渣浆泵设在过滤系统下的入料管3上，且其一端与过滤系统进水口处依次设有入料电磁阀门4及电磁流量计5。

过滤系统1的下端与三通管的一端连接，三通管的另外两端分别与入料管3和浓缩液排料管6连接。所述入料管3经过入料电磁阀门4、电磁流量计5和三通管等部件与过滤系统的下端相连通，用于将含有细泥的煤泥水注入到过滤系统1中；所述浓缩液排料管6上还设置有浓缩液排料阀7，用于在反冲洗过程中排出由高压反冲水冲洗掉的滤料内部吸附累积的细泥和过滤系统内累积的细煤泥形成的浓缩液。

所述滤液排料管15经过电磁阀16、电磁流量计17和三通管等部件与过滤系统的上端相连通，用于排出经金属膜过滤后的澄清滤液；所述三通管的另外两端分别与过滤系统1的上端及反冲洗进水管12连接；所述反冲洗进水管上还设置有电磁阀13和电磁流量计14，其另一端与高压气泵和清水管相连接，用于清洗过滤系统。

所述过滤系统1的上端和下端分别设置有压力传感器11和10，用于监测过滤系统的入料和出料压力变化。

所述变频渣浆泵2，电磁流量计5、14、17，压力传感器10、11和电磁阀门4、7、13、16均由以无线或有线方式连接的可编程控制器18控制。即在工作过程中，通过电磁流量计和压力传感器对煤泥水入料、出料的液体流量以及装置内的液体压力保持实时监控，并通过可编程控制器进行数据的储存、运算分析并将相应的控制信号传送给变频入料泵和各电磁阀门，以对其进行相应的控制。

具体应用中，煤泥水经变频渣浆泵后进入过滤系统，在过滤系统中，煤泥水经无机金属丝网滤芯组过滤处理，过滤后的澄清液从过滤系统的上端排出，过滤后的浓缩液在高压反冲洗水的清洗作用下从过滤系统的下端排料口排出；激振器用于在过滤过程和反冲洗过程中帮助细颗粒离开膜表面，减缓滤芯的堵塞；可编程控制系统用于实时监测、调控整个系统的运行。

具体实施例处理难沉降煤泥水的工作过程是：

如图1所示，煤泥水经变频渣浆泵2提升后通过入料管3、电磁阀4、电磁流量计5进入过滤系统1；在过滤系统1中，煤泥水经无机金属丝网膜滤芯组8过滤处理，在过滤过程中，激振器9产生的持续或断续激振力促使滤芯振荡；经过滤后的含微量细泥的滤液经电磁流量计17及电磁阀16排出过滤系统；滤芯组截留下的悬浮物等污染物沉降过滤系统底部，其中的悬浮物等污染物经高压水反冲洗后及时排出；过滤过程中，可编程控制器18实时监控压力传感器10、11，电磁流量计5、14、17的数据，并经计算后对变频渣浆泵和各电磁阀门进行调控。

本发明的过滤装置具有以下优点：采用的无机金属膜滤芯组耐腐蚀、易清洗、使用寿命长；采用的高频振动激振器能够产生持续或断续横向激振力，有效延缓膜孔堵塞，延长单个工作周期和总体工作时长。适合于过滤难沉降煤泥水，减少药剂的使用量，并得到澄清循环水，实现煤泥水闭路循环系统，同时保护矿区环境。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种高频振动金属膜煤泥水过滤装置，其特征在于，包括：过滤系统，内设无机金属丝网膜滤芯组；激振器，连接于每支滤芯底部；高压水气混合反冲洗管，与所述过滤系统上端相连通；入料管和浓缩液排料管，位于所述过滤系统的下端；滤液排料管，与所述过滤系统的上端相连通。

2.根据权利要求1所述的高频振动金属膜煤泥水过滤装置，其特征在于，所述煤泥水过滤系统为圆柱形桶体，桶体内部设有无机金属丝网膜滤芯组，滤芯为圆柱体，圆柱面为膜过滤面，下端面封死，上端开口并与过滤系统桶体上端面预留孔螺旋连接。

3.根据权利要求1所述的高频振动金属膜煤泥水过滤装置，其特征在于，所述激振器安装于每支滤芯下端，每对滤芯之间的激振器水平对称安装，激振器的激振力方向为水平，且激振力大小相同、方向相反。

4.根据权利要求1所述的高频振动金属膜煤泥水过滤装置，其特征在于，所述高压水气混合反冲洗管，一端与高压气泵和清水阀门连接，另一端与过滤系统上部的半球形桶体连接。

5.根据权利要求1所述的高频振动金属膜煤泥水过滤装置，其特征在于，入料管、滤液排料管和高压水气混合反冲洗管分别依次设有电磁阀门和电磁流量计，浓缩液排料管设有电磁阀门。

6.根据权利要求1所述的高频振动金属膜煤泥水过滤装置，其特征在于，过滤系统桶体的顶部和底部分别与两个压力传感器连接。

7.根据权利要求1所述的高频振动金属膜煤泥水过滤装置，其特征在于，过滤系统入料采用变频渣浆泵。

8.根据权利要求5所述的高频振动金属膜煤泥水过滤装置，其特征在于，所述电磁阀门、电磁流量计、变频渣浆泵以及压力传感器均由可编程控制器控制。

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