CN110228834A - 可反冲洗的自流式水处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种可反冲洗的自流式水处理系统，包括原水反应器、气体搅拌器、风机、膜组件和反洗泵，所述原水反应器的上下两侧通过管路连接在膜组件的上下两端，形成连通回路，所述原水反应器内的水位等于或高于膜组件上端水平面；所述膜组件一侧设有产水管，所述产水管的另一端连接在产水泵上，所述产水泵通过管路将水输送至产水收集箱和反洗水箱上，所述反洗水箱的底部连接有反洗泵，所述反洗泵通过回水管连接在膜组件一侧。本发明中原水反应器与膜组件形成连通器，在膜组件底部设置风机，向膜组件内提供气流，利用连通器的原理，使原水反应器内的原水从膜组件底部进入，同时配合从下向上的气流，使膜组件内的原水透过过滤膜管得到净化。

Description

可反冲洗的自流式水处理系统
技术领域
本发明涉及一种可反冲洗的自流式水处理系统，属于污水处理领域。
背景技术
水是人类赖以生存发展的重要环境资源之一，而我国是一个水资源相对匮乏的国家：此外，工业化、城镇化进程的加快导致的水环境恶化，又进一步激发了我国水资源供需不平衡的矛盾。污水处理是使污水达到排水某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。当前，传统的废水处理方法包括物理法、吸附法、化学法、电解法和生物法等这些方法或由于不能完全去除污染物，或需要引入化学试剂，又或者成本过高等原因，并不能作为高效的废水处理方法。
目前使用废水净化装置时，废水净化装置难以避免净化装置的过滤器被堵住，影响废水净化装置使用效果，同时，使用废水净化装置时，废水净化装置难以使得净化后的水自然排出，影响废水净化装置使用的便捷性，因此，如何开发出一种可以自清洁的废水净化装置成为本领域技术人员的研究方向。
发明内容
本发明的目的是提供一种可反冲洗的自流式水处理系统，该可反冲洗的自流式水处理系统中原水反应器与膜组件形成连通器，利用连通器的原理，使原水反应器内的原水从膜组件底部进入，经过膜组件过滤的水透过过滤膜管进行收集，未过滤的水返回至原水反应器；收集的过滤水一部分进入反洗水箱，通过反洗泵将反洗水箱内的过滤水送入膜组件，可以实现对过滤膜管的清洗，无需拆卸便可达到清洁的目的，延长使用期限，减少更换次数。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种可反冲洗的自流式水处理系统，包括原水反应器、气体搅拌器、风机、膜组件和反洗泵，所述原水反应器的上下两侧通过管路连接在膜组件的上下两端，形成连通回路，所述原水反应器内的水位等于或高于膜组件上端水平面；所述膜组件一侧设有产水管，所述产水管的另一端连接在产水泵上，所述产水泵通过管路将水输送至产水收集箱和反洗水箱上，所述反洗水箱的底部连接有反洗泵，所述反洗泵通过回水管连接在膜组件一侧；所述膜组件的下端设有自流式布水器，所述自流式布水器通过管路连接有风机，所述风机通过另一管路连接至气体搅拌器上，所述气体搅拌器设置在原水反应器底部；
所述膜组件包括管壳、产水口、过滤膜管和位于管壳两端的自流式布水器，所述管壳内设有若干根沿管壳长度方向分布的过滤膜管，所述过滤膜管的两端部固定在管壳内侧，所述自流式布水器对称分布在管壳和过滤膜管的两端，所述管壳侧壁上设有产水口；
所述自流式布水器包括三通接头、第一直管、第二直管和第三直管，所述第一直管、第二直管和第三直管的一端分别连接在三通接头的三个开口端，所述第一直管的另一端连接在膜组件上，所述第二直管的另一端设有法兰，所述法兰通过管路连接在原水反应器上，所述第一直管上设有环形凹槽，所述凹槽上设有若干进气孔，所述三通接头上对称设有两个气孔，所述气孔与风机连通，所述气孔设置在进气孔外侧，与进气孔为连通状态。
上述技术方案中进一步改进的方案如下：
1. 上述方案中，所述第三直管与第一直管向背一端设有密封板，所述第三直管上连接有第四直管，所述第四直管与第三直管相互垂直，所述第四直管延伸出第三直管的一端连接有排水阀，所述第四直管的另一端连接有弯管，所述弯管的另一端正对密封板。
2. 上述方案中，所述原水反应器上还连接有加药泵，所述加药泵通过管道连接在原水反应器上部，所述原水反应器上还连接有排水泵，所述排水泵通过管道连接在原水反应器底部。
3. 上述方案中，所述过滤膜管均匀分布在管壳内，相互之间设有间隙，所述过滤膜管的端部通过密封胶固定在管壳端部，所述过滤膜管的端部与管壳端部之间填充有密封胶。
4. 上述方案中，所述回水管上还连接有药剂存储箱，所述药剂存储箱的底部设有反洗加药泵，所述反洗加药泵通过管路连接在回水管上。
5. 上述方案中，所述回水管上设有第一阀门，所述产水口与产水泵之间设有第二阀门。
6. 上述方案中，所述产水管和回水管连接在膜组件侧面，所述产水管靠近膜组件底端，所述回水管靠近膜组件顶部，所述原水反应器的进水口设置于顶部。
7. 上述方案中，所述凹槽上的进气孔沿圆周方向设有一排，所述进气孔的孔径为0.2~2mm。
8. 上述方案中，所述凹槽上的进气孔沿圆周方向设有两排，所述进气孔的孔径为0.2~2mm。
9. 上述方案中，所述三通接头、第一直管、第二直管和第三直管为一体成型结构。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1、本发明可反冲洗的自流式水处理系统，其包括原水反应器、风机、膜组件和反洗泵，所述原水反应器的上下两侧通过管路连接在膜组件的上下两端，形成连通回路，所述原水反应器内的水位等于或高于膜组件上端水平面，采用风机配合自流式膜组件的设置，只需要风机提供一定的气流，即可以产生驱动原水在系统内循环的动力，替代现有技术中泵的使用，在提供原水循环动力的同时，使得水气混合更加均匀，使得更多的原水透过过滤膜管得到净化，进一步提高了对原水的处理效果；另外，通过反洗水箱和反洗泵的设置，采用净化后的水对膜组件进行反冲洗，无需引入外部水源对膜管进行清洗，在节约能源的同时便于对膜管的多次冲洗，进而保证膜管的水处理效果，延长膜组件的使用寿命。
2、本发明可反冲洗的自流式水处理系统，其膜组件内设置多根两端过滤膜管，在过滤膜管两端对称设置自流式布水器，对称设计是为了在使用时不需要调整方向，提高使用的便捷度，同时自流式布水器内设有与风机相连的气孔和若干进气孔，风机通过气孔将气体送至第一直管与三通接头内，再通过多个进气孔将气体均匀输送至第一直管内，第一直管与原水反应器的管道连通，使均匀分散的气体进入原水中，实现气体与原水的混合，均匀分布的气体与原水共同进入过滤膜管内，过滤膜管内的气体一方面可以形成紊流，带走过滤膜管上附着的污物，起到清洁过滤膜管的作用，另一方面，流动的气体会产生一定的气压，使过滤膜管内外形成一定的压差，加速水的渗透，增加水的过滤效率，提高传质效率，提高膜通量。
3、本发明可反冲洗的自流式水处理系统，其原水反应器上还连接有加药泵，在处理废水时，便于根据原水的类型，按需要添加与原水中有机物或微生物等多种物质发生反应的药剂，提升净化作用，增加了水处理系统的通用性；在回水管上连接有药剂存储箱，所述药剂存储箱的底部设有反洗加药泵，通过反洗加药泵将药剂存储箱内的药剂送入过滤膜管，可以进一步加强对过滤膜管的清洁效果。
附图说明
附图1为本发明可反冲洗的自流式水处理系统结构示意图；
附图2为本发明可反冲洗的自流式水处理系统中自流式布水器结构示意图；
附图3为本发明可反冲洗的自流式水处理系统中自流式布水器分解示意图；
附图4为本发明可反冲洗的自流式水处理系统中自流式布水器主视图；
附图5为本发明自流式水处理系统中自流式布水器A-A方向剖视图；
附图6为本发明自流式水处理系统中自流式布水器B处局部放大示意图；
附图7为本发明可反冲洗的自流式水处理系统中自流式布水器侧视图；
附图8为本发明自流式水处理系统中自流式布水器C-C方向剖视图；
附图9为本发明可反冲洗的自流式水处理系统中膜组件结构示意图；
附图10为本发明可反冲洗的自流式水处理系统中膜组件D-D方向剖视图；
附图11为本发明可反冲洗的自流式水处理系统中膜组件俯视图。
以上附图中：1、加药泵；2、排水泵；3、原水反应器；4、气体搅拌器；5、自流式布水器；501、三通接头；502、第一直管；503、第二直管；504、第三直管；505、弯管；506、第四直管；507、法兰；508、气孔；509、进气孔；510、密封板；6、产水管；7、膜组件；701、管壳；702、产水口；703、过滤膜管；704、密封胶；8、回水管； 9、药剂存储箱；10、反洗加药泵；11风机；12、产水泵；13、产水收集箱；14、反洗水箱；15、反洗泵；16、第一阀门；17、排水阀；18、第二阀门。
具体实施方式
实施例1：一种可反冲洗的自流式水处理系统，包括原水反应器3、气体搅拌器4、风机11、膜组件7和反洗泵15，所述原水反应器3的上下两侧通过管路连接在膜组件7的上下两端，形成连通回路，所述原水反应器3内的水位等于或高于膜组件7上端水平面；所述膜组件4一侧设有产水管6，所述产水管6的另一端连接在产水泵12上，所述产水泵12通过管路将水输送至产水收集箱13和反洗水箱14上，所述反洗水箱14的底部连接有反洗泵15，所述反洗泵15通过回水管8连接在膜组件7一侧；所述膜组件7的下端设有自流式布水器5，所述自流式布水器5通过管路连接有风机11，所述风机11通过另一管路连接至气体搅拌器4上，所述气体搅拌器4设置在原水反应器3底部；
所述膜组件7包括管壳701、产水口702、过滤膜管703和位于管壳701两端的自流式布水器5，所述管壳701内设有若干根沿管壳701长度方向分布的过滤膜管703，所述过滤膜管703的两端部固定在管壳701内侧，所述自流式布水器5对称分布在管壳701和过滤膜管703的两端，所述管壳701侧壁上设有产水口702；
所述自流式布水器5包括三通接头501、第一直管502、第二直管503和第三直管504，所述第一直管502、第二直管503和第三直管504的一端分别连接在三通接头501的三个开口端，所述第一直管502的另一端连接在膜组件7上，所述第二直管503的另一端设有法兰507，所述法兰507通过管路连接在原水反应器3上，所述第一直管502上设有环形凹槽，所述凹槽上设有若干进气孔509，所述三通接头501上对称设有两个气孔508，所述气孔508与风机11连通，所述气孔508设置在进气孔509外侧，与进气孔509为连通状态。
上述第三直管504与第一直管502向背一端设有密封板510，所述第三直管504上连接有第四直管506，所述第四直管506与第三直管504相互垂直，所述第四直管506延伸出第三直管504的一端连接有排水阀17，所述第四直管506的另一端连接有弯管505，所述弯管505的另一端正对密封板510；
上述原水反应器3上还连接有加药泵1，所述加药泵1通过管道连接在原水反应器3上部，所述原水反应器3上还连接有排水泵2，所述排水泵2通过管道连接在原水反应器3底部；
上述过滤膜管703均匀分布在管壳4内，相互之间设有间隙，所述过滤膜管703的端部通过密封胶704固定在管壳701端部，所述过滤膜管703的端部与管壳701端部之间填充有密封胶8，密封胶将过滤膜管与自流式布水器分隔开，使自流式布水器内的水气混合物只能沿过滤膜管内部进入，防止水气混合物进入过滤膜管与管壳的间隙；
上述回水管8上还连接有药剂存储箱9，所述药剂存储箱9的底部设有反洗加药泵10，所述反洗加药泵10通过管路连接在回水管8上；上述回水管8上设有第一阀门16，所述产水口702与产水泵12之间设有第二阀门18；
上述产水管6和回水管8连接在膜组件7侧面，所述产水管6靠近膜组件7底端，所述回水管8靠近膜组件7顶部，所述原水反应器3的进水口设置于顶部；上述凹槽上的进气孔509沿圆周方向设有一排，所述进气孔509的孔径为0.2~2mm；上述三通接头501、第一直管502、第二直管503和第三直管504为一体成型结构。
实施例2：一种可反冲洗的自流式水处理系统，包括原水反应器3、气体搅拌器4、风机11、膜组件7和反洗泵15，所述原水反应器3的上下两侧通过管路连接在膜组件7的上下两端，形成连通回路，所述原水反应器3内的水位等于或高于膜组件7上端水平面；所述膜组件4一侧设有产水管6，所述产水管6的另一端连接在产水泵12上，所述产水泵12通过管路将水输送至产水收集箱13和反洗水箱14上，所述反洗水箱14的底部连接有反洗泵15，所述反洗泵15通过回水管8连接在膜组件7一侧；所述膜组件7的下端设有自流式布水器5，所述自流式布水器5通过管路连接有风机11，所述风机11通过另一管路连接至气体搅拌器4上，所述气体搅拌器4设置在原水反应器3底部；
所述膜组件7包括管壳701、产水口702、过滤膜管703和位于管壳701两端的自流式布水器5，所述管壳701内设有若干根沿管壳701长度方向分布的过滤膜管703，所述过滤膜管703的两端部固定在管壳701内侧，所述自流式布水器5对称分布在管壳701和过滤膜管703的两端，所述管壳701侧壁上设有产水口702；
所述自流式布水器5包括三通接头501、第一直管502、第二直管503和第三直管504，所述第一直管502、第二直管503和第三直管504的一端分别连接在三通接头501的三个开口端，所述第一直管502的另一端连接在膜组件7上，所述第二直管503的另一端设有法兰507，所述法兰507通过管路连接在原水反应器3上，所述第一直管502上设有环形凹槽，所述凹槽上设有若干进气孔509，所述三通接头501上对称设有两个气孔508，所述气孔508与风机11连通，所述气孔508设置在进气孔509外侧，与进气孔509为连通状态。
上述第三直管504与第一直管502向背一端设有密封板510，所述第三直管504上连接有第四直管506，所述第四直管506与第三直管504相互垂直，所述第四直管506延伸出第三直管504的一端连接有排水阀17，所述第四直管506的另一端连接有弯管505，所述弯管505的另一端正对密封板510；
上述原水反应器3上还连接有加药泵1，所述加药泵1通过管道连接在原水反应器3上部，所述原水反应器3上还连接有排水泵2，所述排水泵2通过管道连接在原水反应器3底部；
上述过滤膜管703均匀分布在管壳4内，相互之间设有间隙，所述过滤膜管703的端部通过密封胶704固定在管壳701端部，所述过滤膜管703的端部与管壳701端部之间填充有密封胶8；
上述回水管8上还连接有药剂存储箱9，所述药剂存储箱9的底部设有反洗加药泵10，所述反洗加药泵10通过管路连接在回水管8上；上述回水管8上设有第一阀门16，所述产水口702与产水泵12之间设有第二阀门18；
上述产水管6和回水管8连接在膜组件7侧面，所述产水管6靠近膜组件7底端，所述回水管8靠近膜组件7顶部，所述原水反应器3的进水口设置于顶部；上述凹槽上的进气孔509沿圆周方向设有两排，所述进气孔509的孔径为0.2~2mm；上述三通接头501、第一直管502、第二直管503和第三直管504为一体成型结构。
采用上述可反冲洗的自流式水处理系统时，其包括原水反应器、风机、膜组件和反洗泵，所述原水反应器的上下两侧通过管路连接在膜组件的上下两端，形成连通回路，所述原水反应器内的水位等于或高于膜组件上端水平面，该原水反应器与膜组件形成连通器，利用连通器的原理，使原水反应器内的原水从膜组件底部进入，经过膜组件过滤的水透过过滤膜管进行收集，未过滤的水返回至原水反应器；收集的过滤水一部分进入反洗水箱，通过反洗泵将反洗水箱内的过滤水送入膜组件，可以实现对过滤膜管的清洗，无需拆卸便可达到清洁的目的，延长使用期限，减少更换次数；
其膜组件内设置多根两端过滤膜管，在过滤膜管两端对称设置自流式布水器，对称设计是为了在使用时不需要调整方向，提高使用的便捷度，同时自流式布水器内设有与风机相连的气孔和若干进气孔，风机通过气孔将气体送至第一直管与三通接头内，再通过多个进气孔将气体均匀输送至第一直管内，第一直管与原水反应器的管道连通，使均匀分散的气体进入原水中，实现气体与原水的混合，均匀分布的气体与原水共同进入过滤膜管内，过滤膜管内的气体一方面可以形成稳流，带走过滤膜管上附着的污物，起到清洁过滤膜管的作用，另一方面，流动的气体会产生一定的气压，使过滤膜管内外形成一定的压差，加速水的渗透，增加水的过滤效率，提高传质效率，提高膜通量。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可反冲洗的自流式水处理系统，其特征在于：包括原水反应器（3）、气体搅拌器（4）、风机（11）、膜组件（7）和反洗泵（15），所述原水反应器（3）的上下两侧通过管路连接在膜组件（7）的上下两端，形成连通回路，所述原水反应器（3）内的水位等于或高于膜组件（7）上端水平面；所述膜组件（4）一侧设有产水管（6），所述产水管（6）的另一端连接在产水泵（12）上，所述产水泵（12）通过管路将水输送至产水收集箱（13）和反洗水箱（14）上，所述反洗水箱（14）的底部连接有反洗泵（15），所述反洗泵（15）通过回水管（8）连接在膜组件（7）一侧；所述膜组件（7）的下端设有自流式布水器（5），所述自流式布水器（5）通过管路连接有风机（11），所述风机（11）通过另一管路连接至气体搅拌器（4）上，所述气体搅拌器（4）设置在原水反应器（3）底部；
所述膜组件（7）包括管壳（701）、产水口（702）、过滤膜管（703）和位于管壳（701）两端的自流式布水器（5），所述管壳（701）内设有若干根沿管壳（701）长度方向分布的过滤膜管（703），所述过滤膜管（703）的两端部固定在管壳（701）内侧，所述自流式布水器（5）对称分布在管壳（701）和过滤膜管（703）的两端，所述管壳（701）侧壁上设有产水口（702）；
所述自流式布水器（5）包括三通接头（501）、第一直管（502）、第二直管（503）和第三直管（504），所述第一直管（502）、第二直管（503）和第三直管（504）的一端分别连接在三通接头（501）的三个开口端，所述第一直管（502）的另一端连接在膜组件（7）上，所述第二直管（503）的另一端设有法兰（507），所述法兰（507）通过管路连接在原水反应器（3）上，所述第一直管（502）上设有环形凹槽，所述凹槽上设有若干进气孔（509），所述三通接头（501）上对称设有两个气孔（508），所述气孔（508）与风机（11）连通，所述气孔（508）设置在进气孔（509）外侧，与进气孔（509）为连通状态。
2.根据权利要求1所述的可反冲洗的自流式水处理系统，其特征在于：所述第三直管（504）与第一直管（502）向背一端设有密封板（510），所述第三直管（504）上连接有第四直管（506），所述第四直管（506）与第三直管（504）相互垂直，所述第四直管（506）延伸出第三直管（504）的一端连接有排水阀（17），所述第四直管（506）的另一端连接有弯管（505），所述弯管（505）的另一端正对密封板（510）。
3.根据权利要求1所述的可反冲洗的自流式水处理系统，其特征在于：所述原水反应器（3）上还连接有加药泵（1），所述加药泵（1）通过管道连接在原水反应器（3）上部，所述原水反应器（3）上还连接有排水泵（2），所述排水泵（2）通过管道连接在原水反应器（3）底部。
4.根据权利要求1所述的自流式膜组件，其特征在于：所述过滤膜管（703）均匀分布在管壳（4）内，相互之间设有间隙，所述过滤膜管（703）的端部通过密封胶（704）固定在管壳（701）端部，所述过滤膜管（703）的端部与管壳（701）端部之间填充有密封胶（8）。
5.根据权利要求1所述的可反冲洗的自流式水处理系统，其特征在于：所述回水管（8）上还连接有药剂存储箱（9），所述药剂存储箱（9）的底部设有反洗加药泵（10），所述反洗加药泵（10）通过管路连接在回水管（8）上。
6.根据权利要求1所述的可反冲洗的自流式水处理系统，其特征在于：所述回水管（8）上设有第一阀门（16），所述产水口（702）与产水泵（12）之间设有第二阀门（18）。
7.根据权利要求1所述的可反冲洗的自流式水处理系统，其特征在于：所述产水管（6）和回水管（8）连接在膜组件（7）侧面，所述产水管（6）靠近膜组件（7）底端，所述回水管（8）靠近膜组件（7）顶部，所述原水反应器（3）的进水口设置于顶部。
8.根据权利要求1所述的可反冲洗的自流式水处理系统，其特征在于：所述凹槽上的进气孔（509）沿圆周方向设有一排，所述进气孔（509）的孔径为0.2~2mm。
9.根据权利要求1所述的可反冲洗的自流式水处理系统，其特征在于：所述凹槽上的进气孔（509）沿圆周方向设有两排，所述进气孔（509）的孔径为0.2~2mm。
10.根据权利要求1所述的可反冲洗的自流式水处理系统，其特征在于：所述三通接头（501）、第一直管（502）、第二直管（503）和第三直管（504）为一体成型结构。
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