CN107376480A - 用于浓盐废水的滤芯过滤装置 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种用于浓盐废水的滤芯过滤装置，包括原水泵、滤芯过滤器、冲洗水泵和反洗水泵，原水泵的出口并联连通有至少两个滤芯过滤器，原水泵的出口与各滤芯过滤器的侧壁上部连通，原水泵用于向各滤芯过滤器中泵入浓盐废水；冲洗水泵用于自上而下地向各滤芯过滤器中泵入冲洗滤芯的冲洗水；反洗水泵用于自下而上地向各滤芯过滤器中泵入冲洗滤芯的反洗水；各滤芯过滤器的侧壁底部与滤后水用水设备连通，各滤芯过滤器的底部与预处理前源水水池连通。该过滤装置克服现有技术中存在的易污堵、滤芯损耗大等问题，能够实现滤芯自动冲洗避免污堵、滤芯重复利用，过滤运行不断流、装置不停机，有效提高过滤效率，降低过滤成本。
Description
技术领域
本发明涉及浓盐废水处理技术领域，尤其涉及一种用于浓盐废水的滤芯过滤装置。
背景技术
随着我国国民经济的不断发展,工业排污、海水淡化、垃圾渗滤液等众多领域所产生的浓盐废水对人类生活环境的影响越来越恶劣,甚至制约了经济的发展。浓盐废水来源广泛，常见有：除盐设备(反渗透、离子交换等)、冷却系统、蒸汽锅炉、油田、矿山企业等产生大量高浓度含盐废水。
浓盐废水由于来源不同，所含的有机物盐类物质种类较多、化学性质差异较大、且不易分开处理，普遍具有高盐分(含盐浓度超过10％)、高悬浮物、高硬度、高腐蚀性等特点。目前，浓盐废水处理所涉及的设备及装置普遍存在的主要问题有：(1)系统频繁污堵：由于水中含有盐类、微生物等较多，经常会在过滤设备核心元件处进行沉积、生长、结晶等问题，影响过滤效率；(2)设备及管路极易被腐蚀；(3)大流量滤芯基于其结构、材质等特性，单纯的凭借大水量反冲洗很难达到恢复其过滤性能的目的，滤芯为一次性消耗品，用在浓盐废水处理中损耗尤其大，且耗费大量人工。
由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种用于浓盐废水的滤芯过滤装置，以克服现有技术的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于浓盐废水的滤芯过滤装置，克服现有技术中存在的易污堵、滤芯损耗大等问题，该过滤装置能够实现滤芯自动冲洗避免污堵、滤芯重复利用，过滤运行不断流、装置不停机，有效提高过滤效率，降低过滤成本。
本发明的目的是这样实现的，一种用于浓盐废水的滤芯过滤装置，所述用于浓盐废水的滤芯过滤装置包括原水泵、滤芯过滤器、冲洗水泵和反洗水泵，所述原水泵的出口并联连通有至少两个滤芯过滤器，所述原水泵的出口与各所述滤芯过滤器的侧壁上部连通，所述原水泵用于向各所述滤芯过滤器中泵入浓盐废水；所述冲洗水泵的出口与各所述滤芯过滤器的侧壁上部连通，所述冲洗水泵用于自上而下地向各所述滤芯过滤器中泵入冲洗滤芯的冲洗水；所述反洗水泵的出口与各所述滤芯过滤器的侧壁底部连通，所述反洗水泵用于自下而上地向各所述滤芯过滤器中泵入冲洗滤芯的反洗水；各所述滤芯过滤器的侧壁底部与滤后水用水设备连通，各所述滤芯过滤器的底部与预处理前源水水池连通。
在本发明的一较佳实施方式中，各所述滤芯过滤器的顶部设置有排气阀，各所述滤芯过滤器的侧壁上部设置有浓盐废水入口和冲洗水入口，各所述滤芯过滤器的侧壁底部设置有反洗水入口和滤后水出口，各所述滤芯过滤器的底部设置排污出口；各所述浓盐废水入口处分别设置一原水进水阀门，各所述冲洗水入口处分别设置一冲洗水进水阀门，各所述反洗水入口处分别设置一反洗水进水阀门，各所述滤后水出口处分别设置有一滤后水排水阀门，各所述排污出口处分别设置一排污阀。
在本发明的一较佳实施方式中，所述用于浓盐废水的滤芯过滤装置还包括控制装置，所述原水泵、所述冲洗水泵、所述反洗水泵、各所述排气阀、各所述原水进水阀门、各所述冲洗水进水阀门、各所述反洗水进水阀门、各所述滤后水排水阀门和各所述排污阀均与所述控制装置电连接。
在本发明的一较佳实施方式中，所述原水泵与各所述原水进水阀门之间串接有第一压力变送器，各所述滤后水排水阀门与所述滤后水用水设备之间串接有第二压力变送器，所述第一压力变送器和所述第二压力变送器与所述控制装置电连接。
在本发明的一较佳实施方式中，各所述滤芯过滤器包括外壳体，所述浓盐废水入口、所述冲洗水入口、所述反洗水入口、所述滤后水出口和所述排污出口设置于所述外壳体上，所述外壳体的内壁下部密封连接有滤芯托板，所述滤芯托板的中心处设置贯通孔，所述贯通孔内密封穿设向上延伸设置的能双向清洗的滤芯，所述滤芯的内部设置顶部密封、底部开口的中心孔，所述中心孔与所述反洗水入口连通，所述排污出口位于所述滤芯托板的上方。
在本发明的一较佳实施方式中，所述滤芯过滤器的数量为3个。
由上所述，本发明的用于浓盐废水的滤芯过滤装置具有如下有益效果：
(1)本发明的用于浓盐废水的滤芯过滤装置中，原水泵的出口并联连通有至少两个滤芯过滤器，各滤芯过滤器能够依次逐个清洗滤芯，一个滤芯过滤器清洗滤芯，其他滤芯过滤器进行过滤操作，滤后水产水不间断，有效提高过滤效率；
(2)本发明的用于浓盐废水的滤芯过滤装置中，滤芯过滤器上连接有用于滤芯正向冲洗的冲洗水泵和用于滤芯反向冲洗的反洗水泵，在吸附力以及内外水流的相互扰动作用下被滤芯拦截的杂质被水流带走，从而完成对滤芯的彻底清洗、恢复滤芯的有效过滤器性能，同时因为并没有高强度的外来作用力作用到滤芯上，滤芯的内部结构不会发生变化，滤芯的过滤精度保持不变，滤芯实现自动冲洗避免污堵和重复利用，从而实现装置长期运行无需更换滤芯，降低过滤成本；
(3)本发明的用于浓盐废水的滤芯过滤装置中，滤芯过滤器采用一壳一芯结构，外壳体和滤芯模块化组合，操作方便，无死角易清洗；滤芯采用大流量、能正反洗、耐腐蚀滤芯，滤芯能够重复利用，滤芯过滤器的外壳体采用全塑壳体，耐腐蚀、耐压性能好。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：
图1：为本发明的用于浓盐废水的滤芯过滤装置的示意图。
图2：为本发明的滤芯过滤器的结构示意图。
图中：
100、用于浓盐废水的滤芯过滤装置；
1、原水泵；
2、滤芯过滤器；
21、滤芯；211、中心孔；
22、外壳体；
23、滤芯托板；
3、冲洗水泵；
4、反洗水泵；
5、滤后水用水设备；
6、预处理前源水水池；
71、排气阀；72、原水进水阀门；73、冲洗水进水阀门；74、反洗水进水阀门；75、滤后水排水阀门；76、排污阀。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
如图1、图2所示，本发明提供一种用于浓盐废水的滤芯过滤装置100，包括原水泵1、滤芯过滤器2、冲洗水泵3和反洗水泵4，原水泵1的出口并联连通有至少两个滤芯过滤器2，滤芯过滤器2的数量可以根据需要确定。原水泵1的出口与各滤芯过滤器2的侧壁上部连通，原水泵1用于向各滤芯过滤器2中泵入浓盐废水；冲洗水泵3的出口与各滤芯过滤器2的侧壁上部连通，冲洗水泵3用于向各滤芯过滤器2中泵入自上而下冲洗滤芯21的冲洗水；反洗水泵4的出口与各滤芯过滤器2的侧壁底部连通，反洗水泵4用于向滤芯过滤器2中泵入自下而上冲洗滤芯21的反洗水；各滤芯过滤器2的侧壁底部与滤后水用水设备5连通，各滤芯过滤器2的底部与预处理前源水水池6连通。本发明的用于浓盐废水的滤芯过滤装置100中，原水泵1的出口并联连通有至少两个滤芯过滤器2，各滤芯过滤器2能够依次逐个清洗滤芯21，一个滤芯过滤器2清洗滤芯，其他滤芯过滤器2进行过滤操作，滤后水产水不间断，能够长期运行无需更换滤芯21，有效提高过滤效率；滤芯过滤器2上连接有用于滤芯正向冲洗的冲洗水泵3和用于滤芯反向冲洗的反洗水泵4，本发明的各滤芯过滤器2采用文丘里效应进行滤芯清洗，冲洗水泵3自上而下地向滤芯过滤器2中泵入冲洗滤芯21的冲洗水，反洗水泵4自下而上地向滤芯过滤器2中泵入冲洗滤芯21的反洗水，反洗水流量小于冲洗水流量，冲洗水在受限流动在通过缩小的过流断面时，流体出现流速增大的现象，其流速与过流断面成反比，由伯努利定律可知流速增大伴随着流体压力的降低，这样就形成高速流动的流体附近会产生一定的低压，从而在滤芯21外表面的滤孔处产生吸附作用(即：文丘里现象)，加上滤芯21内表面反洗水小水流的存在，滤芯21内外水流形成一定的紊流状态，在吸附力以及内外水流的相互扰动作用下被滤芯拦截的杂质被水流带走，从而完成对滤芯21的彻底清洗、恢复滤芯21的有效过滤器性能，同时因为并没有高强度的外来作用力作用到滤芯21上，滤芯21的内部结构不会发生变化，滤芯21的过滤精度保持不变，滤芯21实现自动冲洗避免污堵和重复利用，从而实现装置长期运行无需更换滤芯，降低过滤成本。
进一步，如图1所示，各滤芯过滤器2的顶部设置有排气阀71，各滤芯过滤器2的侧壁上部设置有浓盐废水入口和冲洗水入口，各滤芯过滤器2的侧壁底部设置有反洗水入口和滤后水出口，在本发明的一具体实施例中，反洗水入口和滤后水出口为同一接口；各滤芯过滤器2的底部设置排污出口；各浓盐废水入口处分别设置一原水进水阀门72，各冲洗水入口处分别设置一冲洗水进水阀门73，各反洗水入口处分别设置一反洗水进水阀门74，各滤后水出口处分别设置有一滤后水排水阀门75，在本发明的一具体实施例中，反洗水进水阀门74和滤后水排水阀门75呈并联设置于同一接口处；各排污出口处分别设置一排污阀76。
进一步，用于浓盐废水的滤芯过滤装置还包括控制装置(现有技术，图中未示出)，原水泵1、冲洗水泵3、反洗水泵4、各排气阀71、各原水进水阀门72、各冲洗水进水阀门73、各反洗水进水阀门74、各滤后水排水阀门75和各排污阀76均与控制装置电连接。在本发明的一具体实施例中，各排气阀71、各原水进水阀门72、各冲洗水进水阀门73、各反洗水进水阀门74、各滤后水排水阀门75和各排污阀76均采用耐腐蚀、耐压的自动控制阀门。
进一步，原水泵1与各原水进水阀门72之间串接有第一压力变送器，各滤后水排水阀门75与滤后水用水设备5之间串接有第二压力变送器，第一压力变送器和第二压力变送器与控制装置电连接。控制装置通过第一压力变送器和第二压力变送器分别采集进水压力信号、排水压力信号，在二者压力差值到达设定值时，控制装置通过控制各相关阀门的开关实现各滤芯过滤器2依次逐个清洗滤芯的目的。
进一步，如图2所示，各滤芯过滤器2包括外壳体22，外壳体22采用全塑壳体，耐腐蚀、耐压性能好，浓盐废水入口、冲洗水入口、反洗水入口、滤后水出口和排污出口设置于外壳体22上，外壳体22的内壁下部密封连接有滤芯托板23，滤芯托板23的中心处设置贯通孔，贯通孔内密封穿设向上延伸设置的能双向清洗的滤芯21，滤芯21的外壁与贯通孔的内壁之间设置有密封圈，在本发明的一具体实施例中，贯通孔为台阶孔，滤芯21的底部抵靠支撑于台阶孔的台阶面上；滤芯21的内部设置顶部密封、底部开口的中心孔211，中心孔211与反洗水入口连通，排污出口位于滤芯托板23的上方。滤芯21采用大流量、能正反洗、耐腐蚀滤芯，滤芯21的流量可高达100t/h，滤芯21包括高强度、长纤维滤材，滤芯21的滤材由熔融的超细、高强度的聚丙烯长纤维自粘结构成，过滤精度及强度均有保障，该滤材能够兼顾纳污容量需求和清洗效果要求。滤芯过滤器2采用一壳一芯结构，外壳体22和滤芯21模块化组合，滤芯21能够重复利用，操作方便，无死角易清洗。
在本发明的一具体实施例中，滤芯过滤器2的数量为3个。滤芯过滤器2的数量还可以是4个、5个或更多。
本发明的用于浓盐废水的滤芯过滤装置100的使用过程如下：
在浓盐废水过滤开始时，关闭冲洗水泵3、反洗水泵4、各冲洗水进水阀门73、各反洗水进水阀门74和各排污阀76，打开原水泵1、各原水进水阀门72和各滤后水排水阀门75，浓盐废水进入各滤芯过滤器2进行过滤，浓盐废水自各原水进水阀门72进入各滤芯过滤器2，浓盐废水中的杂质及盐分结晶物被拦截在滤芯21的外侧，经滤芯21过滤后形成的滤后水经中心孔211、贯通孔、滤后水出口及滤后水排水阀门75流向滤后水用水设备5。在浓盐水过滤过程中，第一压力变送器和第二压力变送器实时采集各滤芯过滤器2浓盐废水入口、滤后水出口的压力，并将其传递给控制装置，浓盐废水中的杂质及盐分结晶物被拦截在滤芯21的外表面，随着滤芯21上拦截杂质的增多，滤芯21内外表面逐渐形成一定压差，即滤芯过滤器2浓盐废水入口、滤后水出口之间出现压差。
当各滤芯过滤器2入口、出口的压力差达到预设值(在本发明的一具体实施例中，该数值为0.5MPa，该数值可以根据过滤需求调整)时，需要依次逐个对各滤芯过滤器2进行清洗，控制装置首先控制一个滤芯过滤器2的阀门进行切换，关闭其原水进水阀门72和滤后水排水阀门75，打开冲洗水泵3、反洗水泵4、冲洗水进水阀门73、反洗水进水阀门74和排污阀76，其余的滤芯过滤器2保持正常过滤工作状态。需要清洗的滤芯过滤器2中，冲洗水泵3通过冲洗水进水阀门73向滤芯过滤器2中泵入冲洗滤芯21的冲洗水，反洗水泵4通过反洗水进水阀门74向滤芯过滤器2中泵入冲洗滤芯21的反洗水，反洗水泵4泵入的反洗水流量小于冲洗水流量(避免反洗水对滤芯21上未被杂质堵塞的筛孔产生较大的冲击力，产生局部闸口泄洪现象，该流量设置使得滤芯21的内、外表面压力处于基本平衡状态，避免削弱清洗效果)，冲洗水在滤芯21外表面的滤孔处产生吸附作用(即：文丘里现象)，加上滤芯21内表面反洗水小水流的存在，滤芯21内外水流形成一定的紊流状态，在吸附力以及内外水流的相互扰动作用下，滤芯21上被拦截的杂质及盐分结晶物被清洗干净，大流量的冲洗水和清洗废水通过排污阀76迅速流入预处理前源水水池6用以再利用。
间隔2分钟(该时间间隔根据实际需要进行调整)后，按照前述方法完成第2个滤芯过滤器2的清洗，直至全部清洗完毕。在一个滤芯过滤器2进行清洗时，其余的滤芯过滤器2保持正常过滤工作状态，保持过滤运行不断流。
由上所述，本发明的用于浓盐废水的滤芯过滤装置具有如下有益效果：
(1)本发明的用于浓盐废水的滤芯过滤装置中，原水泵的出口并联连通有至少两个滤芯过滤器，各滤芯过滤器能够依次逐个清洗滤芯，一个滤芯过滤器清洗滤芯，其他滤芯过滤器进行过滤操作，滤后水产水不间断，有效提高过滤效率；
(2)本发明的用于浓盐废水的滤芯过滤装置中，滤芯过滤器上连接有用于滤芯正向冲洗的冲洗水泵和用于滤芯反向冲洗的反洗水泵，在吸附力以及内外水流的相互扰动作用下被滤芯拦截的杂质被水流带走，从而完成对滤芯的彻底清洗、恢复滤芯的有效过滤器性能，同时因为并没有高强度的外来作用力作用到滤芯上，滤芯的内部结构不会发生变化，滤芯的过滤精度保持不变，滤芯实现自动冲洗避免污堵和重复利用，从而实现装置长期运行无需更换滤芯，降低过滤成本；
(3)本发明的用于浓盐废水的滤芯过滤装置中，滤芯过滤器采用一壳一芯结构，外壳体和滤芯模块化组合，操作方便，无死角易清洗；滤芯采用大流量、能正反洗、耐腐蚀滤芯，滤芯能够重复利用，滤芯过滤器的外壳体采用全塑壳体，耐腐蚀、耐压性能好。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
Claims (6)
1.一种用于浓盐废水的滤芯过滤装置，其特征在于，所述用于浓盐废水的滤芯过滤装置包括原水泵、滤芯过滤器、冲洗水泵和反洗水泵，所述原水泵的出口并联连通有至少两个滤芯过滤器，所述原水泵的出口与各所述滤芯过滤器的侧壁上部连通，所述原水泵用于向各所述滤芯过滤器中泵入浓盐废水；所述冲洗水泵的出口与各所述滤芯过滤器的侧壁上部连通，所述冲洗水泵用于自上而下地向各所述滤芯过滤器中泵入冲洗滤芯的冲洗水；所述反洗水泵的出口与各所述滤芯过滤器的侧壁底部连通，所述反洗水泵用于自下而上地向各所述滤芯过滤器中泵入冲洗滤芯的反洗水；各所述滤芯过滤器的侧壁底部与滤后水用水设备连通，各所述滤芯过滤器的底部与预处理前源水水池连通。
2.如权利要求1所述的用于浓盐废水的滤芯过滤装置，其特征在于，各所述滤芯过滤器的顶部设置有排气阀，各所述滤芯过滤器的侧壁上部设置有浓盐废水入口和冲洗水入口，各所述滤芯过滤器的侧壁底部设置有反洗水入口和滤后水出口，各所述滤芯过滤器的底部设置排污出口；各所述浓盐废水入口处分别设置一原水进水阀门，各所述冲洗水入口处分别设置一冲洗水进水阀门，各所述反洗水入口处分别设置一反洗水进水阀门，各所述滤后水出口处分别设置有一滤后水排水阀门，各所述排污出口处分别设置一排污阀。
3.如权利要求2所述的用于浓盐废水的滤芯过滤装置，其特征在于，所述用于浓盐废水的滤芯过滤装置还包括控制装置，所述原水泵、所述冲洗水泵、所述反洗水泵、各所述排气阀、各所述原水进水阀门、各所述冲洗水进水阀门、各所述反洗水进水阀门、各所述滤后水排水阀门和各所述排污阀均与所述控制装置电连接。
4.如权利要求3所述的用于浓盐废水的滤芯过滤装置，其特征在于，所述原水泵与各所述原水进水阀门之间串接有第一压力变送器，各所述滤后水排水阀门与所述滤后水用水设备之间串接有第二压力变送器，所述第一压力变送器和所述第二压力变送器与所述控制装置电连接。
5.如权利要求2所述的用于浓盐废水的滤芯过滤装置，其特征在于，各所述滤芯过滤器包括外壳体，所述浓盐废水入口、所述冲洗水入口、所述反洗水入口、所述滤后水出口和所述排污出口设置于所述外壳体上，所述外壳体的内壁下部密封连接有滤芯托板，所述滤芯托板的中心处设置贯通孔，所述贯通孔内密封穿设向上延伸设置的能双向清洗的滤芯，所述滤芯的内部设置顶部密封、底部开口的中心孔，所述中心孔与所述反洗水入口连通，所述排污出口位于所述滤芯托板的上方。
6.如权利要求1所述的用于浓盐废水的滤芯过滤装置，其特征在于，所述滤芯过滤器的数量为3个。
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