CN104772042B - 一种改进型旋转膜污水过滤装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改进型旋转膜污水过滤装置，包括机架、过滤箱、第一旋转轴、电机以及过滤筒，过滤筒的圆周壁上形成有多个滤孔，过滤筒的外圆周壁上固定套装有膜件，过滤筒的左端侧壁上连接有进液箱，过滤箱的底部侧壁上开设有出液口，过滤筒的右端侧壁上开设有出渣口，过滤箱上安装有与第一旋转轴传动连接的第二旋转轴，第二旋转轴上安装有可随其同步转动的齿轮，过滤筒的右侧形成有与齿轮相啮合的啮齿；出渣口的右端连接有收口筒，收口筒内插装有橡胶套，橡胶套的右端连接有多个瓣片，每个瓣片上安装有调节装置。本发明可较好地解决膜面的浓差极化和膜污染问题，显著提高膜渗透通量，大幅度改善膜的分离性能。

Description

一种改进型旋转膜污水过滤装置

技术领域

本发明属于膜处理技术领域，具体涉及一种改进型旋转膜污水过滤装置。

背景技术

膜分离技术已经成为一门综合高分子、化工、生物、物理和数学等学科的边缘性科学，对改变产业界的能源结构、环境保护及新技术的发展将产生了不可估量的影响。由于膜过滤具有分离效率高、能耗低和操作简单等优点，被广泛应用在固液分离领域。尤其是随着人们环保意识逐渐加强，膜分离技术被寄予很高期望，被认为是21世纪最有发展前途的新技术之一。

目前，传统的膜分离一般都采用静态的过滤方式，即在滤筒上开设多个滤孔，然后在滤筒上固定套装有膜制品，原料液在压差作用下，其中小于膜孔的溶剂则透过膜上的微孔从高压侧流向低压侧成为透过液，比膜孔直径大的微粒被膜截留下来，从而达到原料液中的微粒与溶剂分离的目的。然而，采用这种静态膜过滤的方式容易导致胶体粒子以及溶质大分子在膜表面或膜孔内产生吸附、沉积造成膜孔径变小或堵塞，发生膜面的浓差极化和膜污染现象，导致膜渗透通量降低与分离性能变差。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明目的旨在于提供一种改进型旋转膜污水过滤装置，可较好地解决膜面的浓差极化和膜污染问题，显著提高膜渗透通量，大幅度改善膜的分离性能。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种改进型旋转膜污水过滤装置，包括机架、过滤箱、第一旋转轴、电机以及过滤筒，所述过滤箱安装在机架上，所述第一旋转轴可转动地安装在过滤箱内，所述电机用于驱动第一旋转轴的旋转工作，所述过滤筒位于过滤箱内且可转动地罩套在第一旋转轴上，所述过滤筒的圆周壁上形成有多个滤孔，所述过滤筒的外圆周壁上固定套装有外轮廓与过滤筒外轮廓相匹配的膜件，所述过滤筒的左端侧壁上连接有用于供污水进入的进液箱，所述过滤箱的底部侧壁上开设有出液口，所述过滤筒的右端侧壁上开设有出渣口，所述过滤箱在过滤筒的上方安装有第二旋转轴，所述第一旋转轴通过皮带和第二旋转轴传动连接，所述第二旋转轴上安装有可随其同步转动的齿轮，所述过滤筒的右侧形成有与齿轮相啮合的啮齿；

所述出渣口的右端连接有收口筒，所述收口筒的一端为放大端，另一端为缩小端，所述放大端与出渣口相连接，所述收口筒内插装有由弹性材料制成的橡胶套，所述橡胶套的左端与出渣口的右端相套接，所述橡胶套的右端连接有多个瓣片，每相邻瓣片的边缘相互重叠，每个瓣片上安装有用于调整从出渣口处流出的物料流量大小的调节装置。

优选地，所述调节装置包括套装在收口筒上的调节环，所述调节环上螺纹连接有调节螺栓，所述瓣片上固定连接有套筒，所述套筒的内壁上形成有供调节螺栓螺纹连接的内螺纹。

优选地，所述调节螺栓上套装有弹簧，所述调节螺栓的上部形成有限位凸环，所述弹簧的上端连接在限位凸环上，所述弹簧的下端连接在瓣片上。

优选地，所述过滤箱的内顶壁上安装有鼓风装置，所述鼓风装置包括管道、用于将管道安装在过滤箱上的安装片，所述管道的一端设置有用于对管道提供风源的进风嘴，所述管道上设置有吹风口朝向过滤筒的吹风嘴。

优选地，所述第一旋转轴的左端径向安装有导流板，所述第一旋转轴的右端径向安装有排渣板。

优选地，所述滤孔形成在过滤筒对应于导流板和排渣板之间的位置处。

优选地，所述第一旋转轴的外周壁上安装有多个翅片，所述翅片包括径向固定安装在第一旋转轴上的固定板、倾斜且可拆卸的安装在固定板上的安装板。

优选地，所述第一旋转轴的内部均匀排布有多个水道，所述水道沿着第一旋转轴的轴向方向延伸，各水道的头尾顺次相连贯通，形成一条弯曲水道，该弯曲水道的两端在第一旋转轴的前端侧面分别形成入水口和出水口。

优选地，所述过滤筒的内壁固定安装有超声波清洗器，所述超声波清洗器包括用于振动过滤筒的超声波振子以及用于驱动超声波振子振动的超声波驱动电路。

优选地，所述过滤箱的顶部设置有压缩空气入口和放空口。

本发明有益效果在于：

本发明通过上述结构的设置，使得污水中的水液从膜件上穿透出去，最后从出液口处流出，不能从膜件上穿透过去的固体颗粒则从出渣口处排出，第一旋转轴在电机的带动下做旋转运动，同时还可带动第二旋转轴和齿轮的转动，最终使得第一旋转轴和过滤筒都在做旋转运动，而且过滤筒相对第一旋转轴是反向旋转，从而有效防止污水中的胶体粒子以及溶质大分子在膜表面或膜孔内产生吸附、沉积造成膜孔径变小或堵塞的现象，从而使得本发明可较好地解决膜面的浓差极化和膜污染问题，显著提高膜渗透通量，大幅度改善膜的分离性能，而且在调节装置的作用下，使得从出渣口处排出的固体颗粒流量大小可根据实际操作情况进行调节；同时，过滤箱的内顶壁上安装有鼓风装置，通过该鼓风装置，可进一步防止污水中的胶体粒子以及溶质大分子在膜表面或膜孔内产生吸附、沉积造成膜孔径变小或堵塞的现象；另外，第一旋转轴的左端径向安装有导流板，第一旋转轴的右端径向安装有排渣板，导流板可随着第一旋转轴同步旋转，使得进液箱的底部形成有一个负压区，能将污水快速地吸入至过滤筒内，且排渣板的旋转使得出渣口处形成有一个负压区可将固体颗粒快速地吸出过滤筒，大幅度地提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明的主视示意图；

图2为本发明的侧视示意图；

图3为本发明的调节装置的侧视示意图；

图4为本发明的鼓风装置的结构示意图。

其中，1、机架；2、过滤箱；3、第一旋转轴；4、过滤筒；5、电机；6、出液口；7、出渣口；8、翅片；81、安装板；82、固定板；9、导流板；10、排渣板；11、进液箱；12、齿轮；13、第二旋转轴；14、皮带；15、压缩空气入口；16、放空口；17、啮齿；18、鼓风装置；181、安装片；182、进风嘴；183、管道；184、吹风嘴；19、收口筒；20、放大端；21、缩小端；22、调节螺栓；23、调节环；24、瓣片；25、弹簧；26、套筒；27、限位凸环。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

如图1-3所示，为本发明的一种改进型旋转膜污水过滤装置，包括机架1、过滤箱2、第一旋转轴3、电机5以及过滤筒4，所述过滤箱2安装在机架1上，所述第一旋转轴3可转动地安装在过滤箱2内，所述电机5用于驱动第一旋转轴3的旋转工作，所述过滤筒4位于过滤箱2内且可转动地罩套在第一旋转轴3上，所述过滤筒4的圆周壁上形成有多个滤孔（图中未示出），所述过滤筒4的外圆周壁上固定套装有外轮廓与过滤筒4外轮廓相匹配的膜件（图中未示出），所述过滤筒4的左端侧壁上连接有用于供污水进入的进液箱11，所述过滤箱2的底部侧壁上开设有出液口6，所述过滤筒4的右端侧壁上开设有出渣口7，所述过滤箱2在过滤筒4的上方安装有第二旋转轴13，所述第一旋转轴3通过皮带14和第二旋转轴13传动连接，所述第二旋转轴13上安装有可随其同步转动的齿轮12，所述过滤筒4的右侧形成有与齿轮12相啮合的啮齿17；

所述出渣口7的右端连接有收口筒19，所述收口筒19的一端为放大端20，另一端为缩小端21，所述放大端20与出渣口7相连接，所述收口筒19内插装有由弹性材料制成的橡胶套（图中未示出），所述橡胶套的左端与出渣口7的右端相套接，所述橡胶套的右端连接有多个瓣片24，每相邻瓣片24的边缘相互重叠，每个瓣片24上安装有用于调整从出渣口7处流出的物料流量大小的调节装置。

本实施例的污水中的水液从膜件上穿透出去，最后从出液口6处流出，不能从膜件上穿透过去的固体颗粒则从出渣口7处排出，第一旋转轴3在电机5的带动下做旋转运动，同时还可带动第二旋转轴13和齿轮12的转动，最终使得第一旋转轴3和过滤筒4都在做旋转运动，而且过滤筒4相对第一旋转轴3是反向旋转，从而有效防止污水中的胶体粒子以及溶质大分子在膜表面或膜孔内产生吸附、沉积造成膜孔径变小或堵塞的现象。

而且，现有过滤装置中的固体颗粒与液体分离后，固体颗粒一般都是停留在装置内，在过滤一段时间后，通过反冲洗的方式或者通过拆卸过滤装置后对其进行清洗的方式排出固体颗粒，而本发明的过滤和排渣是同步进行，即一边过滤，一边排渣，使得本发明在提高膜渗透通量，大幅度改善膜的分离性能的同时，还大幅度地节省了单独处理分离后的固体颗粒的时间。

优选地，所述调节装置包括套装在收口筒19上的调节环23，所述调节环23上螺纹连接有调节螺栓22，所述瓣片24上固定连接有套筒26，所述套筒26的内壁上形成有供调节螺栓22螺纹连接的内螺纹。通过正反拧动调节螺栓22，便可带动瓣片24沿着靠近或者远离收口筒19的中心线方向运动，进而调节出渣口7处流出的物料流量大小，操作非常方便。

该调节装置的具体操作流程是：通过拧动调节螺栓22，使得调节螺栓22朝着瓣片24运动，当调节螺栓22的端头部连接至套筒26的底部时，继续拧动调节螺栓22，继续朝着瓣片24运动的调节螺栓22将带动瓣片24朝着收口筒19的中心线位置运动，使得从出渣口7处流出的物料流量变小；反向拧动调节螺栓22时，将使得从出渣口7处流出的物料流量变大。

优选地，所述调节螺栓22上套装有弹簧25，所述调节螺栓22的上部形成有限位凸环27，所述弹簧25的上端连接在限位凸环27上，所述弹簧25的下端连接在瓣片24上。在弹簧25的反弹力作用下，可更方便的带动瓣片24朝着收口筒19的中心线位置运动，而且也方便调节螺栓22的复位工作。

优选地，所述过滤箱2的内顶壁上安装有鼓风装置18，如图4所示，所述鼓风装置18包括管道183、用于将管道183安装在过滤箱2上的安装片181，所述管道183的一端设置有用于对管道183提供风源的进风嘴182，所述管道183上设置有吹风口朝向过滤筒4的吹风嘴184。通过该鼓风装置18，可进一步防止污水中的胶体粒子以及溶质大分子在膜表面或膜孔内产生吸附、沉积造成膜孔径变小或堵塞的现象。

优选地，所述第一旋转轴3的左端径向安装有导流板9，所述第一旋转轴3的右端径向安装有排渣板10。导流板9可随着第一旋转轴3同步旋转，使得进液箱11的底部形成有一个负压区，能将污水快速地吸入至过滤筒4内，且排渣板10的旋转使得出渣口7处形成有一个负压区可将固体颗粒快速地吸出过滤筒4，大幅度地提高了生产效率。

优选地，所述滤孔形成在过滤筒4对应于导流板9和排渣板10之间的位置处。也就是说导流板9的左端对应过滤筒4的位置和排渣板10的右端在对应过滤筒4的位置都是没有滤孔的。

优选地，所述第一旋转轴3的外周壁上安装有多个翅片8，所述翅片8包括径向固定安装在第一旋转轴3上的固定板82、倾斜且可拆卸的安装在固定板82上的安装板81。在翅片8的作用下，可方便无法穿透膜件的较大颗粒的从第一旋转轴3的左端被导流至右端，最后从出渣口7处排出。

优选地，所述第一旋转轴3的内部均匀排布有多个水道（图中未示出），所述水道沿着第一旋转轴3的轴向方向延伸，各水道的头尾顺次相连贯通，形成一条弯曲水道，该弯曲水道的两端在第一旋转轴3的前端侧面分别形成入水口和出水口。通过这些头尾顺次相连贯通的水道，可有效降低第一旋转轴3内的温度，从而延长第一旋转轴3的使用寿命。其具体的工作原理是：第一旋转轴3在高速旋转一段时间后，将产生大量的热量，此时可从入水口处通入冷却液，该冷却液依次穿过这些头尾顺次相连贯通的水道，最后从出水口处流出，流出的同时也将第一旋转轴3内的热量一起带出，从而降低第一旋转轴3内的温度。

优选地，所述过滤筒4的内壁固定安装有超声波清洗器（图中未示出），所述超声波清洗器包括用于振动过滤筒4的超声波振子以及用于驱动超声波振子振动的超声波驱动电路。通过该超声波清洗器，可更进一步防止液体中的胶体粒子以及溶质大分子在膜表面或膜孔内产生吸附、沉积造成膜孔径变小或堵塞的现象。

优选地，所述过滤箱2的顶部设置有压缩空气入口15和放空口16。压缩空气从压缩空气入口15处通入后，可使得过滤筒4内的液体更容易从膜件内穿透到膜件外，加快了过滤速度，在过滤完毕后，可通过打开放空口16，将过滤箱2内的压缩空气排空。

本发明的整体工作原理是：启动电机5，带动第一旋转轴3的旋转，通过皮带14带动第二旋转轴13的旋转，从而带动齿轮12的旋转，最终带动过滤筒4的旋转，因此，第一旋转轴3在旋转的同时，过滤筒4相对第一旋转轴3做方向相反的旋转工作。污水从进液箱11处进入，在第一旋转轴3和过滤筒4的相反旋转过程中，污水中的水液和固体颗粒开始进行分离工作，水液从滤孔中穿过膜件，最后从出液口6处流出，而不能穿透膜件的颗粒则在翅片8的作用下，从第一旋转轴3的左侧被输送至第一旋转轴3的右侧，最后从出渣口7处排出。从出渣口7处流出的物料流量大小可通过调节装置进行调节，上面已经描述过调节装置的具体操作流程，此处就不再进行赘述。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种改进型旋转膜污水过滤装置，其特征在于：包括机架、过滤箱、第一旋转轴、电机以及过滤筒，所述过滤箱安装在机架上，所述第一旋转轴可转动地安装在过滤箱内，所述电机用于驱动第一旋转轴的旋转工作，所述过滤筒位于过滤箱内且可转动地罩套在第一旋转轴上，所述过滤筒的圆周壁上形成有多个滤孔，所述过滤筒的外圆周壁上固定套装有外轮廓与过滤筒外轮廓相匹配的膜件，所述过滤筒的左端侧壁上连接有用于供污水进入的进液箱，所述过滤箱的底部侧壁上开设有出液口，所述过滤筒的右端侧壁上开设有出渣口，所述过滤箱在过滤筒的上方安装有第二旋转轴，所述第一旋转轴通过皮带和第二旋转轴传动连接，所述第二旋转轴上安装有可随其同步转动的齿轮，所述过滤筒的右侧形成有与齿轮相啮合的啮齿；

所述出渣口的右端连接有收口筒，所述收口筒的一端为放大端，另一端为缩小端，所述放大端与出渣口相连接，所述收口筒内插装有由弹性材料制成的橡胶套，所述橡胶套的左端与出渣口的右端相套接，所述橡胶套的右端连接有多个瓣片，每相邻瓣片的边缘相互重叠，每个瓣片上安装有用于调整从出渣口处流出的物料流量大小的调节装置。

2.如权利要求1所述的改进型旋转膜污水过滤装置，其特征在于：所述调节装置包括套装在收口筒上的调节环，所述调节环上螺纹连接有调节螺栓，所述瓣片上固定连接有套筒，所述套筒的内壁上形成有供调节螺栓螺纹连接的内螺纹。

3.如权利要求1所述的改进型旋转膜污水过滤装置，其特征在于：所述调节螺栓上套装有弹簧，所述调节螺栓的上部形成有限位凸环，所述弹簧的上端连接在限位凸环上，所述弹簧的下端连接在瓣片上。

4.如权利要求1所述的改进型旋转膜污水过滤装置，其特征在于：所述过滤箱的内顶壁上安装有鼓风装置，所述鼓风装置包括管道、用于将管道安装在过滤箱上的安装片，所述管道的一端设置有用于对管道提供风源的进风嘴，所述管道上设置有吹风口朝向过滤筒的吹风嘴。

5.如权利要求1所述的改进型旋转膜污水过滤装置，其特征在于：所述第一旋转轴的左端径向安装有导流板，所述第一旋转轴的右端径向安装有排渣板。

6.如权利要求5所述的改进型旋转膜污水过滤装置，其特征在于：所述滤孔形成在过滤筒对应于导流板和排渣板之间的位置处。

7.如权利要求5所述的改进型旋转膜污水过滤装置，其特征在于：所述第一旋转轴的外周壁上安装有多个翅片，所述翅片包括径向固定安装在第一旋转轴上的固定板、倾斜且可拆卸的安装在固定板上的安装板。

8.如权利要求1所述的改进型旋转膜污水过滤装置，其特征在于：所述第一旋转轴的内部均匀排布有多个水道，所述水道沿着第一旋转轴的轴向方向延伸，各水道的头尾顺次相连贯通，形成一条弯曲水道，该弯曲水道的两端在第一旋转轴的前端侧面分别形成入水口和出水口。

9.如权利要求1所述的改进型旋转膜污水过滤装置，其特征在于：所述过滤筒的内壁固定安装有超声波清洗器，所述超声波清洗器包括用于振动过滤筒的超声波振子以及用于驱动超声波振子振动的超声波驱动电路。

10.如权利要求1所述的改进型旋转膜污水过滤装置，其特征在于：所述过滤箱的顶部设置有压缩空气入口和放空口。