CN104258616A - 级差式自动反冲洗海水固液分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种级差式自动反冲洗海水固液分离装置，包括本体和滤芯，还包括一反冲洗机构；本体为一筒体，用于安装滤芯及反冲洗机构，筒体分为上端的污水腔和下端的清水腔；级差式滤芯上端位于清水腔内，下端面敞口作为进水通道，上端面封口，周圈为过滤层，滤芯采用由内外过滤层同圆心嵌套而成，外层为高精度，内层为低精度；反冲洗机构通过压差传感器检测两腔体的压差，并将压差信号传输至控制器，由控制器控制反冲洗电机转动，带动吸口紧贴在滤芯下端面的旋转吸盘转动，进而控制排污阀打开，在压差作用下，清水腔中的水反向依次流过滤芯高过滤层和低过滤层，将污物脱离。本发明用于海水处理，体积小，适应船用条件，自动化程度高。

Description

级差式自动反冲洗海水固液分离装置

技术领域

本发明涉及利用滤芯拦截海水中的泥沙及微生物的固液分离装置，具体涉及采用级差式嵌套滤芯的船用自动反冲洗海水固液分离装置。

背景技术

固液分离技术是液体提纯及净化工艺中被普遍使用的技术方法，其中利用滤芯过滤作为该技术中一种简单有效的分离方法得到了广泛的工程应用。其原理为当固液混合物流经布满孔隙的滤芯表面时，液体透过孔隙流过滤芯，而大部分固体由于尺寸比孔隙大或架桥作用被滤芯截留从而实现固液分离。其中孔隙的大小称为滤芯的精度，精度越高，孔隙越小，其可截留的固体颗粒的粒径也越小。

当使用滤芯进行固液分离时，不可避免的会产生滤芯堵塞影响分离过程的情况，这是由于在分离过程中，被截留的固体物质不断积累在滤芯表面，使孔隙越来越小，使过流阻力越来越大，造成过流流量越来越小，最终导致分离过程的中断。因此对滤芯的反冲洗是保证正常运行的必要手段。反冲洗即是将积累在滤芯表面的污物去除，形成浓液排出，从而使滤芯恢复到清洁状态，其冲洗效果的优劣直接影响到滤芯的使用寿命。为了使分离过程能高效、持久的进行，在对某种特定液体进行固液分离时，必须选用合适的滤芯精度和结构，既要保证分离效果，又要保证具有较好的抗污染能力和反冲洗效果。上述原则对于处理海水尤其重要。天然海水是一种组分比较复杂且多变的液体，当海面较平静时，其中的固体成分主要是浮游动物和浮游植物，其颗粒粒径较小，当浪涌较大时，除了生物体外还夹杂许多的泥沙，其颗粒粒径是生物的十倍甚至百倍以上。目前针对于处理海水的固液分离装置主要又以下几种方式，均存在有一定的缺陷

为了保证海洋生物的去除率，直接采用较高精度滤芯的装置，当在泥沙含量较高的特定时间或特定海域运行时，易造成滤芯堵塞严重，反冲洗过程频繁启动，且效果不佳，处理过程受到很大影响。

采用多级过滤串联的方式，即将采用较低精度滤芯的装置与采用较高精度滤芯的装置进行串联，前级用于去除泥沙，后级用于去除生物。这种形式体积较大，不适用于空间狭小的船用环境。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的在于提供一种级差式自动反冲洗海水固液分离装置，用于海水处理，体积小，适应船用条件，自动化程度高。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种级差式自动反冲洗海水固液分离装置，包括本体和滤芯，还包括一反冲洗机构；

所述本体为一筒体，用于安装所述滤芯及反冲洗机构，所述筒体中部设置一中间板将壳体分为两个腔，分别为污水腔和清水腔，进水口连接污水腔，出水口连接清水腔；

所述滤芯为级差式滤芯，垂直安装在中间板上，其上端位于清水腔内，下端面敞口作为进水通道，上端面封口，周圈为过滤层，所述滤芯采用由内外过滤层同圆心嵌套而成，外层的过滤层直径大，精度高，内层的过滤层直径小，精度低；

所述反冲洗机构通过连接污水腔和清水腔的压差传感器检测两腔体的压差，并将压差信号传输至控制器，由控制器控制反冲洗电机转动，带动吸口紧贴在滤芯下端面的旋转吸盘转动，进而控制排污阀打开，在压差作用下，清水腔中的水反向依次流过滤芯高过滤层和低过滤层，将污物脱离。

所述本体为一圆筒体，用于安装滤芯及反冲洗机构，并作为液体进行过滤处理的过流空间。

所述滤芯为圆柱形。

所述滤芯根据预处理流量配制不同尺寸及数量，多个滤芯按圆周均布。

所述滤芯内外过滤层的精度级差为一个数量级。

过滤过程开始后，污水由进水口进入装置的污水腔，经滤芯下端面进入滤芯内部，由内向外穿过过滤层，大颗粒的污染物首先被截留在内层，小颗粒的污染物通过内层后被外层截留，清水通过滤芯后进入清水腔由出水口排出。

所述内、外过滤层的上端面均焊接有封板，外过滤层下端面焊接一个内法兰，内过滤层下端面焊接一个外法兰，通过螺栓连接，并通过橡胶垫片密封，内过滤层的外法兰上焊接有螺纹连接件用于与中间板进行连接固定，连接时通过挤压螺纹连接件根部的O型圈起到密封作用，螺纹连接件下端面为敞口作为进水通道。

所述反冲洗电机安装在本体顶板上，通过旋转轴与旋转吸盘连接，旋转吸盘的吸口紧贴滤芯下端面，旋转吸盘与排污管连接，排污管上安装自动排污阀，排污管末端为排污口。

所述排污阀延时开启后关闭，一个滤芯反冲洗结束，控制反冲洗电机继续转动，到达下一个滤芯处再次执行反冲洗过程。

旋转的定位通过接近开关输出信号完成，当旋转一圈将所有滤芯反冲洗一遍后，反冲洗过程停止，当一个滤芯在进行反冲洗过程时，其它滤芯仍然在进行过滤，整个反洗过程不影响过滤。

本发明可以解决悬浮物浓度变化大且颗粒粒径相差悬殊的海水的过滤问题以及船用设备小型化的问题。级差过滤的方式使滤芯的纳污能力分配比较均匀且不同精度的滤芯各自对其所可以拦截的粒径大小具有针对性，抗污染能力提升，阻力上升较慢，提高了过滤持续性。嵌套式的结构使一定过滤面积的滤芯所占用的空间减小，有利于装置的小型化，适应船用环境对空间利用的高要求。同时由于反冲洗过程是全自动的，减少了人员维护的成本，提高了设备的可靠性。

附图说明

通过以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本发明固液分离装置的结构示意图；

图2本发明级差式嵌套滤芯结构示意图；

图3是本发明自动反冲洗机构示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施例及附图对本发明装置作进一步的详细描述。

如图1所示，本发明所提供的固液分离装置，本体0为一圆筒体，本体0由中筒体101、顶板102、中间板103、下筒体104、进水口105、出水口106、排污口107组成。滤芯108安装在中间板103上。整个本体0被中间板103及滤芯108分成上下两个腔体，与进水口105相连的为污水腔109，与出水管相连的是清水腔110。在进行过滤时，水流由进水口105进入污水腔109，经滤芯108下端面进入滤芯108内部，由内向外穿过过滤层，大颗粒的污染物首先被截留在内层，小颗粒的污染物通过内层后被外层截留，清水通过滤芯108后进入清水腔110由出水口106排出。

如图2所示，滤芯为一圆柱形嵌套结构，外层为高精度过滤层1，内层为低精度过滤层2。高精度过滤层的上端面焊接有封板3，低精度过滤层的上端面同样焊接有封板4。在高精度过滤层1下端面焊接一个内法兰5，在低精度过滤层2下端面焊接一个外法兰6，通过螺栓7连接，并通过橡胶垫片8密封。在低精度过滤层2的外法兰6上焊接有螺纹连接件9用于与中间板103进行连接固定，连接时通过挤压螺纹连接件9根部的O型圈10起到密封作用。螺纹连接件9下端面为敞口作为进水通道。

如图3所示，反冲洗机构由反冲洗电机11、接近开关12、旋转轴13、旋转吸盘14、排污管15、压差传感器16、控制器17等组成，反冲洗电机安装11在顶板102上，通过旋转轴13与旋转吸盘14连接，旋转吸盘14的吸口紧贴滤芯108的螺纹连接件9的下端面，旋转吸盘14与排污管15连接，排污管15上安装自动排污阀18，排污管15末端为排污口107。压差传感器16一端连接污水腔109，一端连接清水腔110，以检测两腔的压差。当过滤过程造成被截留的固体物质不断积累在滤芯108内表面，滤芯108的过流阻力增大，即污水腔109与清水腔110的压差增大，当达到压差传感器16的设定值时，压差传感器16将信号传输至控制器17，控制器17控制反冲洗电机11转动，反冲洗电机11带动旋转轴13及旋转吸盘14转动，当旋转吸盘14对准某一个滤芯108的下端面时，控制排污阀18打开，由于清水腔110与排污口107之间的压差，水从清水腔110反向首先流过滤芯108的高精度过滤层1，使积累在高精度过滤层1内表面的污物脱离，该污物与反冲洗水一起穿过低精度过滤层2的孔隙，并使积累在低精度过滤层2内表面的污物脱离，污物与反冲洗水混合形成浓液从排污口107排出。排污阀18延时开启后关闭，该滤芯反冲洗结束，控制反冲洗电机11继续转动，到达下一个滤芯108处再次执行反冲洗过程。旋转的定位通过接近开关12输出信号完成。当旋转一圈将所有滤芯108反洗一遍后反冲洗过程停止。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (9)

1.一种级差式自动反冲洗海水固液分离装置，包括本体和滤芯，其特征在于，

还包括一反冲洗机构；

所述本体为一筒体，用于安装所述滤芯及反冲洗机构，所述筒体中部设置一中间板将筒体分为两个腔，分别为污水腔和清水腔，进水口连接污水腔，出水口连接清水腔；

所述滤芯为级差式滤芯，垂直安装在中间板上，其上端位于清水腔内，下端面敞口作为进水通道，上端面封口，周圈为过滤层，所述滤芯采用由内外过滤层同圆心嵌套而成，外层的过滤层直径大，精度高，内层的过滤层直径小，精度低；

所述反冲洗机构通过连接污水腔和清水腔的压差传感器检测两腔体的压差，并将压差信号传输至控制器，由控制器控制反冲洗电机转动，带动吸口紧贴在滤芯下端面的旋转吸盘转动，进而控制排污阀打开，在压差作用下，清水腔中的水反向依次流过滤芯外层和内层，将污物脱离。

2.根据权利要求1所述的级差式自动反冲洗海水固液分离装置，其特征在于，所述本体为一圆筒体。

3.根据权利要求1所述的级差式自动反冲洗海水固液分离装置，其特征在于，所述滤芯为圆柱形。

4.根据权利要求1所述的级差式自动反冲洗海水固液分离装置，其特征在于，所述滤芯根据预处理流量配制不同尺寸及数量，多个滤芯按圆周均布。

5.根据权利要求1所述的级差式自动反冲洗海水固液分离装置，其特征在于，所述滤芯内外过滤层的精度级差为一个数量级。

6.根据权利要求1所述的级差式自动反冲洗海水固液分离装置，其特征在于，所述内、外过滤层的上端面均焊接有封板，外过滤层下端面焊接一个内法兰，内过滤层下端面焊接一个外法兰，通过螺栓连接，并通过橡胶垫片密封，内过滤层的外法兰上焊接有螺纹连接件用于与中间板进行连接固定，连接时通过挤压螺纹连接件根部的O型圈起到密封作用，螺纹连接件下端面为敞口作为进水通道。

7.根据权利要求1所述的级差式自动反冲洗海水固液分离装置，其特征在于，所述反冲洗电机安装在本体顶板上，通过旋转轴与旋转吸盘连接，旋转吸盘的吸口紧贴滤芯下端面，旋转吸盘与排污管连接，排污管上安装自动排污阀，排污管末端为排污口。

8.根据权利要求4所述的级差式自动反冲洗海水固液分离装置，其特征在于，所述排污阀延时开启后关闭，一个滤芯反冲洗结束，控制反冲洗电机继续转动，到达下一个滤芯处再次执行反冲洗过程。

9.根据权利要求8所述的级差式自动反冲洗海水固液分离装置，其特征在于，旋转的定位通过接近开关输出信号完成，当旋转一圈将所有滤芯反冲洗一遍后，反冲洗过程停止，当一个滤芯在进行反冲洗过程时，其它滤芯仍然在进行过滤，整个反洗过程不影响过滤。