CN105813720B - 浸渍式过滤装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种紧凑型的浸渍式过滤装置，该装置能够容易安装，能够安全方便地进行维护，能够大幅节能，且能够使所占空间最小化。本发明的浸渍式过滤装置包括：过滤槽，位于地面之上；过滤膜盒，安装在所述过滤槽内；以及第一引导件，设置在所述过滤槽内，在所述过滤膜盒向所述过滤槽内被引入以便安装于所述过滤槽内时，所述第一引导件对所述过滤膜盒进行引导。
Description
技术领域
本发明涉及一种浸渍式过滤装置，更具体地，涉及一种能够容易设置、安全方便地维护管理、大幅节能且所占空间相对小的浸渍式过滤装置。
背景技术
作为以从流体中去除污染物的方式进行净水处理的水处理方法，有利用加热或者相变的方法和利用过滤膜的方法。
由于根据过滤膜的细孔大小，能够稳定地得到所要的水质，因此与利用加热或者相变的方法相比，利用过滤膜的方法工艺可靠性更高。并且，利用过滤膜的情况下，无需进行加热等操作，因此，在利用微生物的分离工艺中，能够防止微生物受热的影响。
在制备无菌水、饮用水、超纯水等的精密过滤领域中，普遍使用过滤膜，而且，近年来，过滤膜的使用范围不断扩大，如，在污水和废水处理、净化池的固液分离、工业废水中去除悬浮物质(SS：Suspended Solid)、河水的过滤、工业用水的过滤以及泳池水的过滤等领域中也使用过滤膜。
根据运行方式，利用膜的过滤方法可分为浸渍式和加压式。
加压式的情况下，在组件壳体内存在中空纤维膜束。原水(feed water)以预定压力以上的压力被供给，从而只有除污染物之外的流体选择性地透过中空纤维膜。
浸渍式的情况下，在形成在地面(surface of ground)下面的过滤槽中装满待处理的原水的状态下，具有平板膜或者中空纤维膜形状的过滤膜浸渍在所述原水中。在过滤膜浸渍在原水中的状态下，通过施加负压在膜之间产生压差，因这种膜之间的压差而只有除了污染物之外的流体选择性地透过过滤膜。
由于在组件壳体内中空纤维膜束以高的组装密度(packing density)来存在，因此，与浸渍式相比，加压式对于中空纤维膜的污染相对差。因此，在处理污染物浓度较高的水时，主要使用浸渍式。浸渍式的情况下，以盒(cassette)为单位制作和设置，过滤膜盒包括框架结构、安装在所述框架结构的多个浸渍式过滤膜组件、曝气部等。
但是，与只需要将各中空纤维膜组件连接在管道的加压式相比，浸渍式需在地面下面形成过滤槽，并根据其形状和大小，需要在过滤槽中适当排列过滤膜组件，而且，浸渍式只能在将过滤膜组件浸渍在原水中之后，将泵、鼓风机等各种部件直接连接在所述浸渍的过滤膜组件上，因此很麻烦。
并且，浸渍式的情况下，为了对过滤装置进行维护管理以及定期清除过滤过程中积累的污泥，需要人下到形成在地面下的过滤槽，不仅带来不便而且很危险。
为了解决上述问题，可以考虑在地面上面设置过滤箱来替代地面下面形成的过滤槽。但是，各种部件和管道与所述过滤箱并排设置时，如，用于向所述过滤箱供给原水的管道、用于运输由浸渍在过滤箱的原水中的过滤组件产生的滤液的管道、用于向所述过滤膜组件提供负压的泵、用于向所述曝气部提供气体的鼓风机等，导致过滤装置的结构变得复杂，且过滤装置所占空间(footprint)也很大。
另外，伴随着通过过滤膜组件的水处理的进行，污染物会对过滤膜造成污染，导致过滤膜的透过性能大幅下降。各种形态的过滤膜污染物以不同的方式产生膜污染，因此，需要通过各种方式，如曝气清洗(aeration cleaning)和反冲洗(backwashing)的方式对过滤膜实施清洗。
曝气清洗的方式为，通过曝气管从膜下面向膜喷射空气而使气泡升腾，从而不仅可通过气泡本身来去除附着在过滤膜表面的异物，而且还能使处理水箱中的水上升或者循环，从而去除过滤膜表面的异物。为了曝气清洗而喷射空气的曝气管因受到空气喷射的反作用等而有可能发生无法保持初始的水平状态的情况。如上所述，由于在曝气清洗过程中曝气管脱离水平状态，从曝气管喷射的空气会集中在一侧，因此无法对整个过滤膜进行均匀的清洗。
反冲洗的方式为，通过所述过滤膜组件产生的滤液的一部分经过预定路径供给到反冲洗水槽(backwash water bath)后保存在其中，然后通过反冲洗用泵在所述路径中反向流动，最终经过所述过滤膜，由此从所述过滤膜分离附着在过滤膜表面的污染物。在所述反冲洗工艺过程中中断过滤用泵的运行，相反，在过滤作业过程中，中断反冲洗用泵的运行。单独设置并运行的过滤用泵和反冲洗用泵导致过滤装置的结构变得复杂，而且由于反复驱动和中断，消耗过多的能量。
并且，设置现有的浸渍式过滤装置时，需要将各种部件分别运送到水处理场所，然后在水处理场所组装所述部件，因此设置作业很繁琐。由于存在上述问题，在进行小规模水处理的场所，很少设置浸渍式过滤装置。
发明内容
(一)需要解决的技术问题
因此，本发明是涉及一种能够防止上述的技术局限性和缺点所造成的问题的浸渍式过滤装置。
本发明的一个方面提供一种浸渍式过滤装置，该装置能够安全方便地进行维护，能够大幅节能，且所占空间也相对较小。
本发明的另一个方面提供一种浸渍式过滤装置，该装置不仅能够容易安装，能够安全方便地进行维护，能够大幅节能，且所占空间也相对较小，而且，在过滤作业过程中能够观察从曝气管喷射的气泡。
本发明的又一个方面提供一种高集成浸渍式过滤装置，该装置不仅能够容易安装，能够安全方便地进行维护，能够大幅节能，且所占空间也相对较小，而且，可以在已组装好的状态下搬运到需要进行水处理的场所。
除了在上面提及的本发明的各方面之外，本发明的其他特征和优点在下面进行说明，或者本发明所属领域的技术人员能够从下面说明的内容理解。
(二)技术方案
根据上述的本发明的一个方面，提供一种浸渍式过滤装置，其特征在于，包括：过滤槽(filtration bath)，位于地面之上；过滤膜盒(filtration membrane cassette)，安装在所述过滤槽内；以及第一引导件，设置在所述过滤槽内，在所述过滤膜盒向所述过滤槽内被引入以便安装于所述过滤槽内时，所述第一引导件对所述过滤膜盒进行引导。
所述第一引导件可以向与所述过滤膜盒被引入所述过滤槽内的引入方向平行的方向延伸。
所述第一引导件可以是内部原水管(inner feed water pipe)或者内部通气管(inner air pipe)，所述内部原水管用于将待处理的原水供给到所述过滤槽内，所述内部通气管用于将为曝气清洗的空气供给到过滤膜盒。
所述浸渍式过滤装置还可以包括第二引导件，所述第二引导件设置在所述过滤槽内，在所述过滤膜盒向所述过滤槽内被引入以便安装于所述过滤槽内时，所述第二引导件对所述过滤膜盒进行引导。
所述过滤膜盒可以包括：框架结构；多个过滤膜组件，安装在所述框架结构；以及曝气部，结合在所述框架结构，并向所述过滤膜组件喷射气泡，其中，所述第二引导件可以是用于向所述曝气部供给空气的内部通气管(inner air pipe)。
所述浸渍式过滤装置还可以包括原水源(feed water source)和鼓风机(blower)，所述原水源通过形成在所述过滤槽的底面的原水流入口(feed water inlet)向所述内部原水管供给所述原水，所述鼓风机通过形成在所述过滤槽的底面的空气流入口(air inlet)，向所述内部通气管供给气体。
所述浸渍式过滤装置还可以包括连接所述内部通气管和所述曝气部的柔性软管(flexible hose)。
通过所述过滤膜盒产生的滤液能够通过形成在所述过滤槽的底面的滤液排出口(filtrate outlet)排出。
所述浸渍式过滤装置还可以包括反冲洗水槽(backwash water bath)，通过所述滤液排出口排出的所述滤液流入到所述反冲洗水槽中。
所述浸渍式过滤装置还可以包括：滤液储存槽；以及浮阀(float valve)，所述浮阀使得在所述反冲洗水槽内所述滤液的水位达到预定水位后，从所述过滤槽排出的所述滤液经过所述反冲洗水槽流到所述滤液储存槽。
所述浸渍式过滤装置还可以包括管道，所述管道引导所述滤液从所述滤液排出口流到所述滤液储存槽，且所述管道贯通所述反冲洗水槽。
所述浸渍式过滤装置还可以包括：泵，用于向所述过滤膜盒或者所述反冲洗水槽提供负压；第1三通阀，在过滤作业过程中，使所述负压只被提供给所述过滤膜盒，在反冲洗作业过程中，使所述负压只被提供给所述反冲洗水槽；以及第2三通阀，在所述过滤作业过程中，使通过所述泵从所述过滤膜盒提供的所述滤液只向所述反冲洗水槽流动，在所述反冲洗作业过程中，使通过所述泵从所述反冲洗水槽提供的反冲洗水只向所述过滤膜盒流动。
根据本发明另一个方面，所述过滤槽可以具有透明窗(transparent window)。
所述透明窗可以是可开闭的透明窗。
根据本发明的有一个方面，所述浸渍式过滤装置还可以包括内部具有所述过滤槽的箱，在所述过滤槽分别形成有原水流入口(feed water inlet)和滤液排出口(filtrateoutlet)，所述箱包括原水流入端口(feed water inlet port)和滤液排出端口(filtrateoutlet port)，待处理的原水依次经过所述原水流入端口和所述原水流入口后流入到所述过滤槽内，通过所述过滤膜盒产生的滤液依次经过所述滤液排出口和所述滤液排出端口后从所述箱排出。
所述浸渍式过滤装置还可以包括反冲洗水槽(back wash water bath)，其设置在所述箱内，通过所述过滤膜盒产生并通过所述滤液排出口从所述过滤槽排出的所述滤液的至少一部分储存在其中。
在所述浸渍式过滤装置中，在所述反冲洗水槽内还可以包括浮阀(float valve)，所述浮阀使得在所述滤液的水位达到预定水位后，通过所述滤液排出口从所述过滤槽排出的所述滤液直接经过所述反冲洗水槽只向所述滤液排出端口流动。
在所述浸渍式过滤装置中，在所述反冲洗水槽形成有反冲洗水排出口，所述过滤膜盒包括用于清洗过滤膜的曝气部，在所述过滤槽中还形成有空气流入口，并且，所述浸渍式过滤装置还可以包括：第一泵，通过所述滤液排出口向所述过滤膜盒提供负压或者通过所述反冲洗水排出口向所述反冲洗水槽提供负压；第1三通阀(3-way valve)，在过滤作业过程中，使来自所述第一泵的负压只被提供给所述过滤膜盒，在反冲洗作业过程中，使所述负压只被提供给所述反冲洗水槽；第2三通阀，在所述过滤作业过程中，使通过所述过滤膜盒产生的滤液只向所述反冲洗水槽流动，在所述反冲洗作业过程中，使从所述反冲洗水槽提供的滤液只向所述过滤膜盒流动；鼓风机，通过所述空气流入口向所述曝气部供给气体；以及控制部，用于控制所述第一泵、所述第1三通阀和所述第2三通阀以及所述鼓风机的运行，其中，所述第一泵、所述第1三通阀和所述第2三通阀、所述鼓风机以及所述控制部可以设置在所述箱内。
在所述浸渍式过滤装置中，在所述过滤槽还可以形成有化学物质流入口(chemical inlet)，所述浸渍式过滤装置在所述箱内还可以包括化学物质储存部和第二泵，所述第二泵用于将所述化学物质储存部内的化学物质通过所述化学物质流入口供给到所述过滤槽，并且，所述第二泵的运行被所述控制部控制。
在所述浸渍式过滤装置中，在所述过滤槽还形成有溢流排出口(overflowoutlet)，且所述箱还包括溢流排出端口(overflow outlet port)，使得当所述过滤槽内的原水的水位达到预定水位以上时，溢流水依次经过所述溢流排出口和所述溢流排出端口后从所述箱排出。
在所述浸渍式过滤装置中，可以在所述过滤槽还形成有污泥排出口(sludgeoutlet)，所述箱包括污泥排出端口(sludge outlet port)，使得伴随着过滤作业而积累在所述过滤槽内的浓缩水和污泥依次经过所述污泥排出口和所述污泥排出端口后从所述箱排出。
如上所述的对于本发明的一般性描述只是为了示例或者说明本发明的，本发明的权利要求范围并不局限于此。
(三)有益效果
只要将过滤槽以与加压式过滤装置相似的方式连接在管道即可，而且将过滤膜盒安装在过滤槽内时，能够自动紧固在所述管道中的至少一部分管道上，因此，尽管本发明的过滤装置是浸渍式，在安装便利性方面也具有不比加压式过滤装置差的优点。
此外，本发明的浸渍式过滤装置的过滤槽设置在地面上，因此，能够更安全方便地维护过滤装置，而且在过滤槽内产生的污泥受重力的影响而能够自然排出，因此，本发明的过滤装置具有优异的排水效率。另外，本发明的浸渍式过滤装置有利于标准化，而且由于设置在地面上，使过滤槽的外观更美观，从而可提高商品价值。
此外，用于向过滤膜组件提供负压的泵、用于向曝气部提供气体的鼓风机等各种部件均设置在所述过滤槽下面，从而能够使浸渍式过滤装置所占空间最小化，因此，这样紧凑地被制造的过滤装置可作为一个销售单位，因此具有高的商品价值。
此外，用一个泵来替代现有的过滤用泵和反冲洗用泵，并且，为了过滤作业和反冲洗作业，使所述一个泵不中断而持续地运行，因此，能够大幅节能。
此外，设置在地面上的过滤槽具有透明窗，因此，在过滤作业过程中，能够观察从曝气管喷射的气泡。因此，当发生从所述曝气管喷射的空气集中在一侧而导致无法对整个过滤膜进行均匀的清洗的情况时，能够立即发现所述问题，从而能够对所述问题迅速予以应对。当过滤膜盒被引入到过滤槽内时，能够通过所述透明窗在所述过滤槽的外部观察过滤膜盒的滤液排出管和过滤槽的滤液排出口的紧固状态。因此，能够容易紧固所述滤液排出管和所述滤液排出口。
此外，将所述透明窗制造成可开闭的透明窗，因此，能够在过滤膜盒安装在过滤槽内的状态下，重新排列曝气管，而且，将过滤膜盒引入到过滤槽内时，能够直接控制所述滤液排出管和所述滤液排出口的紧固。
此外，本发明的浸渍式过滤装置可以以组装的状态搬运至需要进行水处理的场所，因此，适用于需要进行小规模水处理的场所，而且可批量生产过滤装置，能够以箱为单位进行销售，因此具有优异的商品价值。
附图说明
附图用来对本发明的理解提供帮助，并构成本发明说明书的一部分，并对发明的实施例举例说明，且与发明的详细说明一起用来说明本发明的原理。
图1是本发明的一个实施例的浸渍式过滤装置的立体图。
图2是本发明的一个实施例的用于引入和引出过滤膜盒的引导件结构的示意图。
图3是本发明的一个实施例的用于连接内部空气管道和曝气部的装置的示意图。
图4是本发明的一个实施例的过滤槽的立体图。
图5是本发明的另一个实施例的过滤槽的立体图。
图6是本发明的一个实施例的浸渍式过滤装置的示意图。
图7是本发明的另一个实施例的浸渍式过滤装置的箱的立体图。
图8是本发明的另一个实施例的浸渍式过滤装置的示意图。
图9是例示本发明的另一个实施例的浸渍式过滤装置的框图。
最佳实施方式
以下，参照附图对本发明的浸渍式过滤装置的实施例进行详细说明。
如图1所示，本发明的一个实施例的浸渍式过滤装置包括：过滤槽210，设置在地面上，待处理的原水流入到其中；以及过滤膜盒100，其设置在所述过滤槽210内。所述过滤膜盒100可引入到所述过滤槽210内，或者从所述过滤槽210引出。
所述过滤膜盒100包括：框架结构110；多个过滤膜组件120，安装在所述框架结构110内，且相互并排排列；集水管130，通过所述过滤膜组件120产生的滤液集中在其中；滤液排出管140，与所述集水管130连接以使流体连通；以及曝气部150，向所述过滤膜组件120喷射气泡，以防止所述过滤膜组件120受污染。
根据本发明的一个实施例，所述过滤膜组件120是水平式的中空纤维膜组件120。即，所述过滤膜组件120包括第一集管121、第二集管122以及位于所述第一和第二集管之间的中空纤维膜123束，并且所述过滤膜组件120以所述中空纤维膜123的长度方向与所述过滤槽210内的待处理的原水水面实质平行且所述第一集管121和所述第二集管122的长度方向与所述水面实质垂直的方式设置在所述过滤槽210内。
所述第一集管121和所述第二集管122分别在其内部具有透过中空纤维膜123的滤液集中的集水空间，在下部具有排出所述滤液的排出端口。在垂直方向上整齐排列的过滤膜组件120中，相对位于上方的组件的排出端口插入到相对位于下方的组件的集管中，从而能够以流体连通的方式结合。
设置在位于最下面的过滤膜组件120的集管121、122的下部的排出端口连接在所述集水管130。因此，通过所述过滤膜组件120产生的全部滤液流入到所述集水管130。所述集水管130可以是多个管道的组合，也可以是各个管道可流体连通地结合在一个排出端口。
如图1所示，滤液排出管140可流体连通地结合在所述集水管130。即，通过所述过滤膜组件120产生的滤液集中在所述集水管130后，通过设置在所述过滤膜组件120下方的所述滤液排出管140排出到外部。
根据这种结构的过滤膜盒100，装满于过滤槽210中的原水水压能够完全地利用于过滤作业(即，能够使负压大小减少为同所述水压大小相同)，因此，能够获得节能的效果。
以上，以水平式的中空纤维膜组件为例，对本发明的过滤膜组件120进行说明，但是本发明的过滤膜组件120并不限定于此，也可以是垂直式的中空纤维膜或者平板膜组件。例如，所述过滤膜组件120为垂直式中空纤维膜组件的情况下，通过使透过中空纤维膜的滤液只在下部集管流动，而不在上部集管流动，从而可将过滤槽210内的原水水压完全利用于过滤作业。
所述曝气部150包括中央通气管(central air pipe)151和从所述中央通气管151分叉的多个曝气管(aeration tubes)152。所述曝气管152设置在所述过滤膜组件120下方。从所述中央通气管151供给的空气通过所述曝气管152被喷射到所述过滤膜组件120。
所述过滤槽210被支承部件220支承，从而位于地面上。
所述过滤槽210在其上部具有开口(opening)，以便于安装和维护管理过滤膜盒100以及将所述过滤膜盒100引入到所述过滤槽210或者从所述过滤槽210引出。考虑到美观和稳定性，所述过滤槽210还可以包括用于盖住所述开口的盖子(图中未示出)。
为了顺利地排出伴随着过滤作业所产生的浓缩水，在具有倾斜度形状的所述过滤槽210的下部形成有污泥排出口211。所述过滤槽210被支承部件220支承，因此，所述污泥排出口211位于高于地面的位置。
由于所述过滤槽210位于高于地面的位置，因此能够更安全和方便地对过滤装置进行维护管理。并且，在过滤槽210内产生的浓缩水和/或污泥，在重力的作用下，通过污泥排出口211能够自然地排出，因此，本发明的浸渍式过滤装置具有优异的排出(drain)效果。
在所述过滤槽210的下部，例如在底部形成有滤液排出口212。
在安装过滤装置时，只要将过滤槽210的污泥排出口211、滤液排出口212等分别与管道(图中未示出)连接即可，因此，虽然本发明的过滤装置是浸渍式，但是如同加压式能够容易安装。
另外，如图1所示，本发明的过滤槽210包括设置在其内部的第一引导件。所述第一引导件向与所述过滤膜盒100被引入所述过滤槽210内的引入方向平行的方向延伸。在将所述过滤膜盒100引入到所述过滤槽210内而进行安装时，所述第一引导件将所述过滤膜盒100引导至所述过滤槽210内，从而能够容易使所述过滤膜盒100的滤液排出管140与所述滤液排出口212以流体连通的方式紧固连接。
根据本发明的一个实施例，所述第一引导件是用于将待处理的原水供给到所述过滤槽210内的内部原水管230。
本发明的浸渍式过滤装置还可以包括第二引导件，所述第二引导件设置在所述过滤槽210内，在为使所述过滤膜盒100安装在所述过滤槽210内而对其进行引入时，所述第二引导件将所述过滤膜盒100引导至所述过滤槽210内，所述第二引导件可以是用于向所述过滤膜盒100的曝气部150(更具体为中央通气管151)供给空气的内部通气管240。
如图1所示，所述内部原水管230和所述内部通气管240通过设置在长方体形状的过滤槽210内对角线方向上相互面对的角上，从而能够起到第一引导件和第二引导件的作用。
选择性地，还可以在所述过滤槽210内设置第三引导件和第四引导件，在为使所述过滤膜盒100被安装到所述过滤槽210内而对其进行引入时，所述第三引导件和所述第四引导件将所述过滤膜盒100引导至所述过滤槽210内。例如，所述第三引导件和所述第四引导件可以是溢流管250和化学物质管道260。在这种情况下，如图2所示，可以在长方体形状的过滤槽210内的四个角上分别设置所述内部原水管230、内部通气管240、溢流管250以及化学物质管道260。
在所述过滤槽210的底面的角上分别形成有原水流入口213、空气流入口214、溢流排出口215以及化学物质流入口216。原水通过所述原水流入口213被供给到所述内部原水管230，气体通过所述空气流入口214被供给到所述内部通气管240，为了将过滤槽210内的原水水位保持预定水位而流入到所述溢流管250的原水，通过所述溢流排出口215从所述过滤槽210排出，用于清洗过滤膜123的化学物质通过所述化学物质流入口216供给到所述化学物质管道260。
根据本发明，滤液排出口212、空气流入口214、化学物质流入口216等形成在所述过滤槽210的底面，因此，在所述过滤槽210的下方可设置用于通过所述滤液排出口212向所述过滤膜组件120提供负压的泵(图中未示出)、用于通过所述内部通气管240向所述曝气部150提供气体的鼓风机(图中未示出)、用于通过所述化学物质管道260向所述过滤槽210内供给化学物质的化学物质储存部(图中未示出)等，从而可提供所占空间最小化的紧凑型的浸渍式过滤装置。
选择性地，作为在为使所述过滤膜盒100安装在所述过滤槽210内而对其进行引入时对所述滤膜盒100进行引导的装置，在所述过滤槽210内可以只提供第一引导件。在这种情况下，所述内部原水管230和内部通气管240中的任一个管可起到所述第一引导件的作用。
例如，当内部原水管230单独引导所述过滤膜盒100时，所述浸渍式过滤装置具有如图2所示的引导结构，从而可防止在引入或者引出过滤膜盒100的过程中所述过滤膜盒100从所述内部原水管230脱离。即，如图2所示，过滤膜盒100的框架结构110包括主体111和形成在所述主体111上的翼112，所述内部原水管230具有所述框架结构110的翼112插入的槽231。所述翼112和所述槽231向过滤膜盒100的引入和引出方向延伸。
如图3所示，本发明的一个实施例的浸渍式过滤装置还可以包括柔性软管270，所述柔性软管270用于连接所述内部通气管240和所述曝气部150(更具体为中央通气管151)。在完成向过滤槽210内引入过滤膜盒110后，利用所述柔性软管270，所述内部通气管240和所述中央通气管151以流体连通的方式被连接。
从所述过滤槽210下方的鼓风机(图中未示出)供给的气体依次经过所述内部通气管240、所述柔性软管240以及所述中央通气管151后才能被提供到曝气管152，从而可防止由原水逆流对鼓风机造成的损伤。也就是说，鼓风机通过形成在所述过滤槽210底面的空气流入口214直接向所述曝气管152提供气体时，所述气体通道整体只存在于所述过滤槽210的下部，因此由于原水的水压可能发生逆流。为了防止这种逆流现象，本发明的过滤装置使从鼓风机供给的气体依次经过所述内部通气管240、所述柔性软管270以及所述中央通气管151，从而至少气体通道的一部分存在于所述过滤槽210的上部，由此使施加于所述气体通道的原水水压最小化。
选择性地，如图4所示，本发明的过滤槽210可在其下部具有透明窗217。在过滤作业过程中或者曝气清洗过程中，可通过所述透明窗217从所述过滤槽210的外部观察从所述曝气管152喷射的气泡的喷射状态。因此，当发生从曝气管152喷射的气泡向一侧集中而导致无法对整个过滤膜组件120进行均匀的清洗的情况时，能够立刻发现所述问题，从而能够对所述问题迅速予以应对。
并且，当过滤膜盒100引入到过滤槽210内时，可在所述过滤槽210的外部通过所述透明窗217观察所述滤液排出管140和所述滤液排出口12的紧固状态。
在过滤膜盒100安装在过滤槽210内的状态下，为了重新排列曝气管152以及为了将过滤膜盒100引入到过滤槽210内时对所述滤液排出管140和所述滤液排出口212的紧固状态进行直接控制，所述过滤槽210的透明窗217可以是可开闭的窗。由于具有可开闭的透明窗，能够更容易地安装和维护过滤装置。
例如，如图5所示，所述过滤槽210可以是铰链窗(hinged window)218。所述铰链窗218可包括透明部件(如，透明玻璃、透明塑料等)218a和密封部件(sealing member)218b，以具有能够耐得住过滤槽210内的原水水压的密封性。并且，在所述过滤槽210还可以设置用于保持所述铰链窗218的封闭状态的锁定部件(locking member)280。选择性地，可开闭的透明窗可以是的推拉窗(sliding window)。
图6是本发明的一个实施例的浸渍式过滤装置的示意图。
如图6所示，本发明的浸渍式过滤装置除了上述过滤槽210之外还可以包括与所述过滤槽210相邻设置的反冲洗水槽310。所述反冲洗水槽310也被支承部件320支承，从而位于地面上。依次经过所述过滤膜盒100的滤液排出管140和所述过滤槽210的滤液排出口212后从所述过滤槽210排出的滤液将流入到所述反冲洗水槽310中。
如图6所示，所述过滤槽210和所述反冲洗水槽310可以在空间上隔开距离，但是，也可以是夹着隔板而形成。
所述过滤装置还包括：泵430，用于向所述过滤膜盒100或者所述反冲洗水槽310提供负压；第1三通阀420，在过滤作业过程中，使负压只被提供给所述过滤膜盒100，在反冲洗作业过程中使负压只被提供给所述反冲洗水槽310；第2三通阀440，在所述过滤作业过程中，使通过所述泵430从所述过滤膜盒100提供的滤液只向所述反冲洗水槽310流动，在所述反冲洗作业过程中，使通过所述泵430从所述反冲洗水槽310提供的反冲洗水只向所述过滤膜盒100流动。
根据具有上述结构的过滤装置，可以只通过一个泵430获得用于进行过滤作业的动力和用于进行反冲洗作业的动力，因此，能够节省部件费用，而且，在交替进行过滤作业和反冲洗作业时，所述一个泵430不中断而持续地运行，因此，能够节约很多能量。
所述浸渍式过滤装置还可以包括滤液储存槽730。用于引导从所述过滤槽210的滤液排出口212到所述滤液储存槽730的滤液流动的管道贯通所述反冲洗水槽310。
所述浸渍式过滤装置还包括安装在贯通所述反冲洗水槽310的管道部分的浮阀450。所述浮阀450使得通过所述管道从所述过滤槽210排出的滤液供给到所述反冲洗水槽310，当所述反冲洗水槽310内的所述滤液的水位达到预定水位后，使得从所述过滤槽210排出的所述滤液经过所述反冲洗水槽310流到所述滤液储存槽730。
如图6所示，由于通过所述过滤槽210的空气流入口214向所述内部通气管240提供气体的鼓风机410、所述泵430、第1三通阀420和第2三通阀440、以及各种管道全部位于所述过滤槽210和反冲洗水槽310下面，因此，能够紧凑地制造浸渍式过滤装置，而且能够使所述装置所占空间最小化。
以下，参照图7至图9对本发明的另一个实施例的浸渍式过滤装置进行说明。
本发明的另一个实施例的浸渍式过滤装置包括如图7所示的箱500。
具有长方体形状的所述箱500包括可开闭的上门510、可开闭的侧门520、可开闭的前门530以及用于连接本发明的过滤装置和外部构件的连接部540。
所述侧门520可提供在所述箱500内部设置本发明的过滤装置的各种组成构件时用于引入所述组成构件的通道。
所述上门510可提供在对本发明的过滤装置的过滤膜盒(图中未示出)进行维修而从所述箱500引出所述过滤膜盒的通道。
所述前门530可提供在作业人员操作本发明的过滤装置和维修各种组成构件时进出所述箱500的通道。
所述连接部540用于连接所述箱500内的各组成构件和外部组成构件(如，原水供给部、污泥储存槽、滤液储存槽等)。例如，所述连接部540可包括原水流入端口541、溢流排出端口542、污泥排出端口543以及滤液排出端口544。
只要将所述箱500的原水流入端口541、溢流排出端口542、污泥排出端口543以及滤液排出端口544等通过管道分别连接在原水供给部、污泥储存槽、滤液储存槽等上就能完成过滤装置的安装，因此，尽管本发明的过滤装置是浸渍式，但如同加压式也能够容易安装。
在所述箱500内设置过滤槽210和滤液槽310。过滤膜盒100是以如上所述的方式安装在所述过滤槽210内。
以下，参照附图8和图9对本发明的另一个实施例的浸渍式过滤装置及其工作进行更详细的说明。图8是本发明的另一个实施例的浸渍式过滤装置的示意图，图9是例示本发明的另一个实施例的浸渍式过滤装置的框图。
形成在所述过滤槽210的底面的原水流入口213和所述箱500的原水流入端口541通过管道连接，待处理的原水依次经过所述原水流入端口541和所述原水流入口213后流入到所述过滤槽210内。
通过所述过滤膜盒100产生的滤液依次经过形成在所述过滤槽210的底面的滤液排出口212和所述箱500的滤液排出端口544后从所述箱500排出。
形成在所述过滤槽210的底面的溢流排出口215和所述箱的溢流排出端口542通过管道连接，从而当发生所述过滤槽210内的原水的水位达到预定水位以上时，溢流水依次经过所述溢流排出口215和溢流排出端口542后从所述箱500排出。
形成在所述过滤槽210的底面的污泥排出口211和所述箱500的污泥排出端口543通过管道连接，从而伴随着过滤作业，积累在所述过滤槽210内的污泥和浓缩水依次经过所述污泥排出口211和所述污泥排出端口543后从所述箱500排出。
如图9所示，包括如过滤槽210、滤液槽310等各种构件的本发明的箱500被搬运至需要进行水处理的场所后，所述箱500的原水流入端口541、污泥排出端口543以及滤液排出端口544分别与该场所的原水供给部710、污泥储存槽720以及滤液储存槽730连接。所述箱500的溢流排出端口542可连接在所述原水供给部710，或者可以连接在该场所单独设置的溢流储存槽(图中未示出)。
如上所述，本发明的浸渍式过滤装置还包括在所述箱500内与所述过滤槽210邻近设置的反冲洗水槽310。如图8所示，所述过滤槽210和反冲洗水槽310在空间上可隔开距离，但是也可以是夹着隔板而形成。
所述反冲洗水槽310也被支承部件320支承，从而位于地面上。通过所述过滤膜盒100产生并通过所述滤液排出口212从所述过滤槽210排出的滤液流入到所述反冲洗水槽310，至少其中的一部分储存在所述反冲洗水槽310中。
在过滤作业过程中将通过滤液排出口212从所述过滤槽210排出的滤液引导至所述箱500的滤液排出端口544的管道贯通所述反冲洗水槽310。所述浸渍式过滤装置还包括安装在贯通所述反冲洗水槽310的管道部分的浮阀450。所述浮阀450使得通过所述管道从所述过滤槽210排出的滤液供给到所述反冲洗水槽310，当所述反冲洗水槽310内的所述滤液的水位达到预定水位后，使得从所述过滤槽210排出的所述滤液直接经过所述反冲洗水槽310而只向所述箱500的滤液排出端口544流动。
在所述反冲洗水槽310的底面形成有反冲洗水排出口311。
所述箱500内包括：第一泵430，通过所述滤液排出口212向所述过滤膜盒100提供负压或者通过所述反冲洗水排出口311向所述反冲洗水槽310提供负压；第1三通阀420，在过滤作业过程中，使负压只被提供给所述过滤膜盒100，在反冲洗作业过程中，使负压只被提供给所述反冲洗水槽310；以及第2三通阀440，在所述过滤作业过程中，使通过所述过滤膜盒100产生的滤液只向所述反冲洗水槽310流动，在所述反冲洗作业过程中，使从所述反冲洗水槽310提供的滤液只向所述过滤膜盒100流动。
根据上述结构，可以只通过一个泵即第一泵430获得用于进行过滤作业的动力和用于进行反冲洗作业的动力，因此，能够节省部件费用，而且，在交替进行过滤作业和反冲洗作业时，所述第一泵430不中断而持续地运行，因此，能够节约很多能量，而且还可防止所述第一泵430的寿命缩短。
在所述箱500内的所述过滤槽210下面设置鼓风机410。所述鼓风机410通过形成在所述过滤槽210的底面的空气流入口214向所述内部通气管240供给气体。提供给所述内部通气管240的气体依次经过所述柔性软管270、所述中央通气管151、所述曝气管152后向所述过滤膜组件120喷射。
如图9所示，本发明的浸渍式过滤装置还可以包括：化学物质储存部600，其设置在所述箱500内；以及第二泵460，其用于将所述化学物质储存部600内的化学物质通过所述过滤槽210的化学物质流入口216供给到所述过滤槽210内。
本发明的浸渍式过滤装置还可以包括设置在所述箱500内的控制部800。所述控制部800可根据所输入的程序控制所述第一泵430、所述第1三通阀420和所述第2三通阀440、所述鼓风机410以及所述第二泵460的运行。
以下，对上述的浸渍式过滤装置的运行进行详细说明。
首先，由原水供给部710供给的待处理的原水通过箱500的原水流入端口541和过滤槽210的原水流入口213流入到所述过滤槽210内。
当过滤槽210内的原水水位达到预定值以上时，原水流入到设置在所述过滤槽210内的溢流管道250，并依次经过所述过滤槽210的溢流排出口215和所述箱500的溢流排出端口542后从所述箱500排出。
在过滤作业和反冲洗作业中，控制部800控制第一泵430来持续地提供负压。
在过滤作业过程中，所述控制部800控制所述第1三通阀420，使得由所述第一泵430提供的负压通过所述过滤槽210的滤液排出口212被提供给过滤膜盒100。接收由所述第一泵430提供的负压的所述过滤膜盒100产生滤液。所述控制部800控制所述第2三通阀，使得通过所述过滤膜盒100产生的滤液被提供给反冲洗水槽310。当所述反冲洗水槽310内的滤液水位达到预定值以上时，浮阀450工作，从而来自所述过滤膜盒100的滤液直接通过所述反冲洗水槽310后通过所述滤液排出端口544从所述箱500排出，并储存在外部的滤液储存槽730中。
为了在过滤作业过程中，对所述过滤膜组件120进行曝气清洗，所述控制部800控制鼓风机410，以使通过形成在所述过滤槽210的底面的空气流入口214向所述过滤槽210内的内部通气管240供给气体。提供给所述内部通气管240的气体依次经过柔性软管270、中央通气管151、曝气管152后向过滤膜组件120喷射。
在暂时中断所述过滤作业的状态下进行反冲洗作业。在反冲洗作业过程中，所述控制部800控制所述第1三通阀420，使得由所述第一泵430提供的负压通过反冲洗水排出口311被提供给所述反冲洗水槽310。接收来自所述第一泵430的负压的所述反冲洗水槽310通过所述反清洗水排出口311排出储存在内部的滤液。所述控制部800控制所述第2三通阀440，使得从所述反冲洗水槽310排出的滤液通过所述过滤槽210的滤液排出口212被提供给所述过滤膜盒100。提供给所述过滤膜盒100的滤液从里向外通过过滤膜123，从而去除附着在所述过滤膜123外表面的污染物。
在所述反冲洗作业过程中，所述控制部800可控制第二泵460，使得所述化学物质储存部600内的化学物质通过所述过滤槽210的化学物质流入口216被供给到所述过滤槽210内。
另外，在过滤作业过程中，在所述过滤槽210内产生的浓缩水和/或污泥通过所述过滤槽210的污泥排出口211和所述箱500的污泥排出端口543从所述箱500排出后储存在外部的污泥储存槽720。
根据本发明，只要将内部包括已组装好的部件的箱移动至需要进行水处理的场所后通过管道将所述箱连接到槽就可以，因此，适用于需要进行小规模水处理的场所，而且可批量生产过滤装置，并能够以箱为单位进行销售，从而具有优异的商品价值。
Claims (18)
1.一种浸渍式过滤装置，其特征在于，包括：
过滤槽，位于地面之上；
过滤膜盒，安装在所述过滤槽内；以及
第一引导件，设置在所述过滤槽内，在所述过滤膜盒向所述过滤槽内被引入以便安装于所述过滤槽内时，所述第一引导件对所述过滤膜盒进行引导；
其中，所述第一引导件向与所述过滤膜盒被引入所述过滤槽内的引入方向平行的方向延伸；
所述第一引导件是内部原水管或者内部通气管，所述内部原水管用于将待处理的原水供给到所述过滤槽内，所述内部通气管用于将为曝气清洗的空气供给到所述过滤膜盒。
2.根据权利要求1所述的浸渍式过滤装置，其特征在于，
还包括第二引导件，所述第二引导件设置在所述过滤槽内，在所述过滤膜盒向所述过滤槽内被引入以便安装于所述过滤槽内时，所述第二引导件对所述过滤膜盒进行引导，
其中，所述过滤膜盒包括：
框架结构；
多个过滤膜组件，安装在所述框架结构；以及
曝气部，结合在所述框架结构，并向所述过滤膜组件喷射气泡，
其中，所述第一引导件是所述内部原水管，所述第二引导件是用于向所述曝气部供给空气的内部通气管。
3.根据权利要求2所述的浸渍式过滤装置，其特征在于，
还包括鼓风机，所述鼓风机通过形成在所述过滤槽的底面的空气流入口，向所述内部通气管供给气体。
4.根据权利要求3所述的浸渍式过滤装置，其特征在于，
还包括连接所述内部通气管和所述曝气部的柔性软管。
5.根据权利要求1所述的浸渍式过滤装置，其特征在于，
通过所述过滤膜盒产生的滤液通过形成在所述过滤槽的底面的滤液排出口排出。
6.根据权利要求5所述的浸渍式过滤装置，其特征在于，
还包括反冲洗水槽，通过所述滤液排出口排出的所述滤液流入到所述反冲洗水槽中。
7.根据权利要求6所述的浸渍式过滤装置，其特征在于，还包括：
滤液储存槽；以及
浮阀，所述浮阀使得在所述反冲洗水槽内所述滤液的水位达到预定水位后，从所述过滤槽排出的所述滤液经过所述反冲洗水槽流到所述滤液储存槽。
8.根据权利要求7所述的浸渍式过滤装置，其特征在于，
还包括管道，所述管道引导所述滤液从所述滤液排出口流到所述滤液储存槽，且所述管道贯通所述反冲洗水槽。
9.根据权利要求6所述的浸渍式过滤装置，其特征在于，还包括：
泵，用于向所述过滤膜盒或者所述反冲洗水槽提供负压；
第1三通阀，在过滤作业过程中，使所述负压只被提供给所述过滤膜盒，在反冲洗作业过程中，使所述负压只被提供给所述反冲洗水槽；以及
第2三通阀，在所述过滤作业过程中，使通过所述泵从所述过滤膜盒提供的所述滤液只向所述反冲洗水槽流动，在所述反冲洗作业过程中，使通过所述泵从所述反冲洗水槽提供的反冲洗水只向所述过滤膜盒流动。
10.根据权利要求1所述的浸渍式过滤装置，其特征在于，
所述过滤槽具有透明窗。
11.根据权利要求10所述的浸渍式过滤装置，其特征在于，所述透明窗能够开闭。
12.根据权利要求1所述的浸渍式过滤装置，其特征在于，
还包括内部具有所述过滤槽的箱，
在所述过滤槽分别形成有原水流入口和滤液排出口，
所述箱包括原水流入端口和滤液排出端口，
待处理的原水依次经过所述原水流入端口和所述原水流入口后流入到所述过滤槽内，
通过所述过滤膜盒产生的滤液依次经过所述滤液排出口和所述滤液排出端口后从所述箱排出。
13.根据权利要求12所述的浸渍式过滤装置，其特征在于，
还包括反冲洗水槽，其设置在所述箱内，通过所述过滤膜盒产生并通过所述滤液排出口从所述过滤槽排出的所述滤液的至少一部分储存在所述反冲洗水槽中。
14.根据权利要求13所述的浸渍式过滤装置，其特征在于，
在所述反冲洗水槽内还包括浮阀，所述浮阀使得在所述滤液的水位达到预定水位后，通过所述滤液排出口从所述过滤槽排出的所述滤液直接通过所述反冲洗水槽而只向所述滤液排出端口流动。
15.根据权利要求14所述的浸渍式过滤装置，其特征在于，
在所述反冲洗水槽形成有反冲洗水排出口，
所述过滤膜盒包括用于清洗过滤膜的曝气部，
在所述过滤槽中还形成有空气流入口，并且，
所述浸渍式过滤装置还包括：
第一泵，通过所述滤液排出口向所述过滤膜盒提供负压或者通过所述反冲洗水排出口向所述反冲洗水槽提供负压；
第1三通阀，在过滤作业过程中，使来自所述第一泵的负压只被提供给所述过滤膜盒，在反冲洗作业过程中，使所述负压只被提供给所述反冲洗水槽；
第2三通阀，在所述过滤作业过程中，使通过所述过滤膜盒产生的滤液只向所述反冲洗水槽流动，在所述反冲洗作业过程中，使从所述反冲洗水槽提供的滤液只向所述过滤膜盒流动；
鼓风机，通过所述空气流入口向所述曝气部供给气体；以及
控制部，用于控制所述第一泵、所述第1三通阀和所述第2三通阀以及所述鼓风机的运行，
其中，所述第一泵、所述第1三通阀和所述第2三通阀、所述鼓风机以及所述控制部设置在所述箱内。
16.根据权利要求15所述的浸渍式过滤装置，其特征在于，
在所述过滤槽还形成有化学物质流入口，
所述浸渍式过滤装置在所述箱内还包括化学物质储存部和第二泵，所述第二泵用于将所述化学物质储存部内的化学物质通过所述化学物质流入口供给到所述过滤槽内，
所述第二泵的运行被所述控制部控制。
17.根据权利要求12所述的浸渍式过滤装置，其特征在于，
在所述过滤槽还形成有溢流排出口，且所述箱还包括溢流排出端口，使得当所述过滤槽内的原水的水位达到预定水位以上时，溢流水依次经过所述溢流排出口和所述溢流排出端口后从所述箱排出。
18.根据权利要求12所述的浸渍式过滤装置，其特征在于，
在所述过滤槽还形成有污泥排出口，且所述箱还包括污泥排出端口，使得伴随着过滤作业而积累在所述过滤槽内的浓缩水和污泥依次经过所述污泥排出口和所述污泥排出端口后从所述箱排出。
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