CN112337312A - 一种陶瓷膜过滤器热水清洗方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种陶瓷膜过滤器热水清洗方法，属于水、废水或污水处理技术领域。包括陶瓷膜过滤器、进水管、清水池、保温水箱，进水管上设置进水阀，进水管与陶瓷膜过滤器连接，用于供入待处理原水，清水池与陶瓷膜过滤器出口之间连接有出水管，出水管上设置出水阀，保温水箱由电加热器加热，陶瓷膜过滤器底部与保温水箱之间连接有热清洗管，热清洗管上设置有热水阀、清洗泵、清洗阀；陶瓷膜过滤器顶部与清水池之间连接有冷清洗管，冷清洗管上设置有冷水阀与循环阀；热清洗管与冷清洗管交叉并通过各阀门控制两者的通断，上述装置可实现过滤器中陶瓷膜的热水冲洗，不需要化学药剂，冲洗效果好。

Description

一种陶瓷膜过滤器热水清洗方法

技术领域

本申请涉及一种陶瓷膜过滤器热水清洗方法，属于水、废水或污水处理技术领域。

背景技术

陶瓷膜以其耐高温、化学稳定性好、强度高等优点，广泛应用于水处理、化工、食品、医药、环保等领域。然而，陶瓷膜在运行过程中存在膜污染的问题，而这正是影响其应用的瓶颈因素。

陶瓷膜污染直接造成膜通量的衰减，导致陶瓷膜系统运行成本增高，并且影响膜的使用寿命。通常需要膜清洗来保证膜系统的正常运行、延长膜的寿命。

陶瓷膜清洗包括物理清洗、化学清洗等。物理清洗技术主要是冲洗、反冲洗、低压高流速清洗、负压清洗、机械刮除等；化学清洗则需要采用酸、碱等作为清洗液，增加了运行成本和系统的复杂性。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种陶瓷膜过滤器热水清洗方法,采用热水进行陶瓷膜的清洗，不需要化学药剂，冲洗效果好。

具体地，本申请是通过以下方案实现的：

一种陶瓷膜过滤器热水清洗方法，包括陶瓷膜过滤器、进水管、清水池，进水管上设置进水阀，进水管与陶瓷膜过滤器连接，用于供入待处理原水，清水池与陶瓷膜过滤器出口之间连接有出水管，出水管上设置出水阀，其特征在于：还包括有保温水箱，保温水箱由电加热器加热，陶瓷膜过滤器底部与保温水箱之间连接有热清洗管，热清洗管上设置有热水阀、清洗泵、清洗阀；陶瓷膜过滤器顶部与清水池之间连接有冷清洗管，冷清洗管上设置有冷水阀与循环阀；热清洗管与冷清洗管交叉并通过各阀门控制两者的通断。

上述方案中，可实现正常过滤、冷水冲洗、冷水循环冲洗、热水冲洗和热水循环冲洗五种作业模式：

（1）正常过滤：开启进水阀、出水阀，其他阀门关闭，原水通过进水管、进水阀进入陶瓷膜过滤器，经陶瓷膜过滤器过滤后，净水从由陶瓷膜过滤器出口、出水管、出水阀进入清水池，完成过滤。

（2）冷水冲洗：关闭进水阀、出水阀，打开清洗阀、冷水阀、排水阀，启动清洗泵，清水池的清水经冷清洗管、冷水阀输出，由清洗泵吸入热清洗管（此时热水阀关闭，热清洗管与冷清洗管交叉处连通），经清洗阀进入陶瓷膜过滤器底部，自下而上完成冲洗后，经陶瓷膜过滤器顶部排水管、排水阀排出，完成冷水冲洗。

（3）冷水循环冲洗：关闭进水阀、出水阀、排水阀，打开清洗阀、冷水阀、排水阀、循环阀，启动清洗泵，清水池的清水经冷清洗管、冷水阀输出，由清洗泵吸入热清洗管（此时热水阀为关闭状态，热清洗管与冷清洗管交叉处连通），经清洗阀进入陶瓷膜过滤器底部，自下而上完成冲洗后，再经循环阀（此时可按需配合关闭冷水阀）、清洗泵、清洗阀进入陶瓷膜过滤器，进行冷水循环冲洗。

（4）热水冲洗：关闭进水阀、出水阀，打开清洗阀、热水阀、排水阀，启动清洗泵，保温水箱的热水经热清洗管、热水阀、清洗泵、清洗阀进入陶瓷膜过滤器底部，自下而上冲洗后，经陶瓷膜顶部的排水管、排水阀排出，完成热水冲洗。

（5）热水循环冲洗：关闭进水阀、出水阀、排水阀，打开清洗阀、热水阀、排水阀、循环阀，启动清洗泵，保温水箱的热水经热清洗管、热水阀、清洗泵、清洗阀进入陶瓷膜过滤器底部，自下而上冲洗后，经循环阀（此时冷水阀为关闭状态，热清洗管与冷清洗管交叉处连通）、清洗泵、清洗阀进入陶瓷膜过滤器，完成热水循环冲洗。

进一步的，作为优选：

还包括有反洗管，反洗管一端连通在清洗阀与清洗泵之间的热清洗管上，另一端连通在出水阀与陶瓷膜过滤器出口之间的出水管上，反洗管上设置反洗阀。此时可实现第六个功能，即反冲洗：关闭进水阀、出水阀，打开反洗阀、冷水阀、排水阀，启动清洗泵，清水池的清水经冷清洗管、冷水阀（转入热清洗管），经清洗泵、反洗阀、陶瓷膜过滤器出口，将清水反方向冲入陶瓷膜过滤器，完成反冲洗后，经排水管上的排水阀排出，即完成陶瓷膜过滤器的反洗。

所述保温水箱与清水池之间设置有注水管，注水管上设置注水阀。保温水箱中的水清洗后会存在一定的损失，为方便补水，可借助于注水管和注水阀，将清水池的清水直接补给到保温水箱中。更优选的，所述保温水箱自内向外由内胆、保温层和外壳构成。

所述电加热器为电阻式加热器。更优选的，所述电加热器采用单相220V交流电源或三相380V交流电源。两种不同电源均可适配。

上述方案中，所述保温水箱还设置有热泵加热系统，热泵加热系统包括闭合管路、轴流风扇以及设置在闭合管路上的冷凝器、压缩机、蒸发器、膨胀阀、过滤器，且冷凝器位于保温水箱内，蒸发器与轴流风扇对应设置。

上述方案中，所述保温水箱还设置有太阳能加热系统，太阳能加热系统的太阳能加热管路两端分别接入保温水箱，太阳能加热管路上则设置有太阳能集热器和循环泵。更优选的，所述太阳能集热器上设置若干个集热管，集热管包括外管和镀有选择性吸附涂层的内管。所述集热管为玻璃管。

热泵加热系统与太阳能加热系统可二选一单独设置，也可以同时设置。

附图说明

图1为本申请的第一种结构示意图；

图2为本申请的第二种结构示意图；

图3为本申请的第三种结构示意图；

图4为本申请的第四种结构示意图；

图5为本申请的第五种结构示意图。

图中标号：1.陶瓷膜过滤器；11.冷水阀；12.清洗泵；13.反洗阀；14.清洗阀；15.循环阀；16.冷清洗管；2.进水管；21.进水阀；3.排水管；31.排水阀；4.出水管；41.出水阀；5.清水池；6.注水管；61.注水泵；7.保温水箱；71.热水阀；72.电加热器；73.热清洗管；8.闭合管路；81.冷凝器；82.压缩机；83.蒸发器；84.膨胀阀；85.过滤器；86.轴流风扇；9.太阳能加热管路；91.太阳能集热器；911.集热管；92.循环泵。

具体实施方式

一种陶瓷膜过滤器热水清洗方法，结合图1，包括陶瓷膜过滤器1、进水管2、清水池5和保温水箱7，进水管2上设置进水阀21，进水管2与陶瓷膜过滤器1连接，用于供入待处理原水，清水池5与陶瓷膜过滤器1出口之间连接有出水管4，出水管4上设置出水阀41，保温水箱7由电加热器72加热，陶瓷膜过滤器1底部与保温水箱7之间连接有热清洗管73，热清洗管73上设置有热水阀72、清洗泵12、清洗阀13；陶瓷膜过滤器1顶部与清水池5之间连接有冷清洗管16，冷清洗管16上设置有冷水阀11与循环阀15；热清洗管73与冷清洗管16交叉并通过各阀门控制两者的通断。

上述方案中，通过控制泵、阀，可实现正常过滤、冷水冲洗、冷水循环冲洗、热水冲洗和热水循环冲洗五种作业模式：

（1）正常过滤：开启进水阀21、出水阀41，其他阀门关闭，原水通过进水管2、进水阀21进入陶瓷膜过滤器1，经陶瓷膜过滤器1过滤后，净水从由陶瓷膜过滤器1出口、出水管4、出水阀41进入清水池5，完成过滤。

（2）冷水冲洗：关闭进水阀21、出水阀41，打开清洗阀14、冷水阀11、排水阀31，启动清洗泵12，清水池5的清水经冷清洗管16、冷水阀11输出，由清洗泵12吸入热清洗管73（此时热水阀71关闭，热清洗管73与冷清洗管16交叉处连通），经清洗泵12、清洗阀14打入陶瓷膜过滤器1底部，自下而上完成冲洗后，经陶瓷膜过滤器1顶部的排水管3、排水阀31排出，完成冷水冲洗。

（3）冷水循环冲洗：关闭进水阀21、出水阀41、排水阀31，打开清洗阀14、冷水阀11、排水阀31、循环阀15，启动清洗泵12，清水池5的清水经冷清洗管16、冷水阀11输出，由清洗泵12吸入热清洗管73（此时热水阀71关闭，热清洗管73与冷清洗管16交叉处连通），经清洗泵12、清洗阀14打入陶瓷膜过滤器1底部，自下而上完成冲洗后，再经循环阀15（此时可按需配合关闭冷水阀11）、清洗泵12、清洗阀14进入陶瓷膜过滤器1，进行冷水循环冲洗。

（4）热水冲洗：关闭进水阀21、出水阀41，打开清洗阀14、热水阀71、排水阀31，启动清洗泵12，保温水箱7的热水经热清洗管73、热水阀71、清洗泵12、清洗阀14进入陶瓷膜过滤器1底部，自下而上冲洗后，经陶瓷膜1顶部的排水管3、排水阀31排出，完成热水冲洗。

（5）热水循环冲洗：关闭进水阀21、出水阀41、排水阀31，打开清洗阀14、热水阀71、排水阀31、循环阀15，启动清洗泵12，保温水箱7的热水经热清洗管73、热水阀71、清洗泵12、清洗阀14进入陶瓷膜过滤器1底部，自下而上冲洗后，再经循环阀15（此时冷水阀11为关闭状态，热清洗管73与冷清洗管16交叉处连通）、清洗泵12、清洗阀14进入陶瓷膜过滤器1，完成热水循环冲洗。

作为一个备选方案，结合图2，还包括有反洗管，反洗管一端连通在清洗阀14与清洗泵12之间的热清洗管73上，另一端连通在出水阀41与陶瓷膜过滤器1出口之间的出水管4上，反洗管上设置反洗阀13。此时可实现第六个功能，即反冲洗：关闭进水阀21、出水阀41，打开反洗阀13、冷水阀11、排水阀31，启动清洗泵12，清水池5的清水经冷清洗管16、冷水阀11（转入热清洗管73），经清洗泵12、反洗阀13、陶瓷膜过滤器1出口，将清水反方向冲入陶瓷膜过滤器1，完成反冲洗后，经排水管3上的排水阀31排出，即完成陶瓷膜过滤器1的反洗。

作为一个备选方案，保温水箱7与清水池5之间设置有注水管6，注水管6上设置注水阀61。保温水箱7中的水清洗后会存在一定的损失，为方便补水，可借助于注水管6和注水阀61，将清水池5的清水直接补给到保温水箱7中。优选的，保温水箱7自内向外由内胆、保温层和外壳构成。

作为一个备选方案，电加热器72为电阻式加热器。优选的，电加热器72采用单相220V交流电源，也可以三个组合Y接法，采用三相380V交流电源。两种不同电源均可适配。

上述方案中，结合图3，保温水箱7还设置有热泵加热系统，热泵加热系统包括闭合管路8、轴流风扇86以及设置在闭合管路8上的冷凝器81、压缩机82、蒸发器83、膨胀阀84、过滤器85，且冷凝器81位于保温水箱7内，蒸发器83与轴流风扇86对应设置，冷凝器81、压缩机82、蒸发器83、膨胀阀84、过滤器85和轴流风扇86构成热泵式加热系统，轴流风扇86增加蒸发器83附近空气流量，室外空气通过蒸发器83进行热交换，蒸发器83内部的工质吸收空气热量升温，工质吸热汽化被吸入压缩机82，压缩机82将这种低压工质气体压缩成高温、高压气体送入冷凝器81，冷凝器81周围的水被加热，而工质被冷却成液体，该液体经膨胀阀84节流降温后再次流入蒸发器83，如此反复循环工作。

上述方案中，结合图4，保温水箱7还设置有太阳能加热系统，太阳能加热系统的太阳能加热管路9两端分别接入保温水箱7，太阳能加热管路9上则设置有太阳能集热器91和循环泵92。优选的：

太阳能集热器91上设置若干个集热管911，集热管911为全玻璃结构的太阳能真空集热管，分为外管、内管，在内管外壁镀有选择性吸收涂层。

循环泵92使水循环，通过太阳能加热系统加热。

太阳能加热不需要电能，环保经济，但受天气影响；电阻式加热器把电能直接转化为热能，能耗较高，但设备简单；热泵式加热器由于吸收了空气中的热量，能效比较高，可以达到3-4，节能效果明显，但在低气温时效果较差。

本案例中热泵加热系统与太阳能加热系统可如上二选一的单独设置，此时保温水箱7配置有电加热+太阳能加热或电加热+热泵式加热；也可以如图5所示同时设置热泵加热系统和太阳能加热系统，此时保温水箱7配置有电加热、太阳能加热和热泵式加热三种加热形式。

保温水箱7配备有水温水位检测、环境温度检测、环境光照检测传感器，根据检测数据和清洗要求，控制上述三种加热形式的工作状态，达到能源利用最优化：有太阳能可利用的情况下，启动循环泵92，利用太阳能加热系统加热；太阳能加热水温达不到要求时，启动热泵加热系统；环境温度过低过高、热泵系统效能很低或水温已到达热泵加热系统能够达到上限时，开启电加热器加热，既充分利用上述三种加热方式的优势，又规避了各自缺陷。

本实施例的热水清洗装置，可以提高陶瓷膜过滤器的物理清洗效果，多种水加热方式的组合，可以避免环境条件变化时系统的可靠性，做到节能环保和系统的可靠运行。

Claims (10)

1.一种陶瓷膜过滤器热水清洗方法，包括陶瓷膜过滤器、进水管、清水池，进水管设置进水阀，进水管与陶瓷膜过滤器连接，供入待处理原水，清水池与陶瓷膜过滤器出口之间连接有出水管，出水管设置出水阀，其特征在于：

还包括有保温水箱，保温水箱由电加热器加热，陶瓷膜过滤器底部与保温水箱之间连接有热清洗管，热清洗管设置有热水阀、清洗泵、清洗阀；陶瓷膜过滤器顶部与清水池之间连接有冷清洗管，冷清洗管设置有冷水阀与循环阀；

热清洗管与冷清洗管交叉并通过各阀门控制两者的通断：

开启进水阀、出水阀，其他阀门关闭，原水通过进水管、进水阀进入陶瓷膜过滤器，经陶瓷膜过滤器过滤后，净水从由陶瓷膜过滤器出口、出水管、出水阀进入清水池，进行原水过滤；

关闭进水阀、出水阀，打开清洗阀、冷水阀、排水阀，启动清洗泵，清水池的清水经冷清洗管、冷水阀输出，由清洗泵吸入热清洗管，经清洗阀进入陶瓷膜过滤器底部，自下而上完成冲洗后，经陶瓷膜过滤器顶部排水管、排水阀排出，进行冷水冲洗；

关闭进水阀、出水阀、排水阀，打开清洗阀、冷水阀、排水阀、循环阀，启动清洗泵，清水池的清水经冷清洗管、冷水阀输出，由清洗泵吸入热清洗管，经清洗阀进入陶瓷膜过滤器底部，自下而上完成冲洗后，再经循环阀、清洗泵、清洗阀进入陶瓷膜过滤器，进行冷水循环冲洗；

关闭进水阀、出水阀，打开清洗阀、热水阀、排水阀，启动清洗泵，保温水箱的热水经热清洗管、热水阀、清洗泵、清洗阀进入陶瓷膜过滤器底部，自下而上冲洗后，经陶瓷膜顶部的排水管、排水阀排出，进行热水冲洗；

关闭进水阀、出水阀、排水阀，打开清洗阀、热水阀、排水阀、循环阀，启动清洗泵，保温水箱的热水经热清洗管、热水阀、清洗泵、清洗阀进入陶瓷膜过滤器底部，自下而上冲洗后，经循环阀、清洗泵、清洗阀进入陶瓷膜过滤器，完成热水循环冲洗。

2.根据权利要求1所述的一种陶瓷膜过滤器热水清洗方法，其特征在于：所述保温水箱与清水池之间设置有注水管，注水管上设置注水阀。

3.根据权利要求1所述的一种陶瓷膜过滤器热水清洗方法，其特征在于：所述保温水箱自内向外由内胆、保温层和外壳构成。

4.根据权利要求1所述的一种陶瓷膜过滤器热水清洗方法，其特征在于：所述电加热器为电阻式加热器。

5.根据权利要求1所述的一种陶瓷膜过滤器热水清洗方法，其特征在于：所述电加热器采用单相220V交流电源或三相380V交流电源。

6.根据权利要求1所述的一种陶瓷膜过滤器热水清洗方法，其特征在于：还包括有反洗管，反洗管一端连通在清洗阀与清洗泵之间的热清洗管上，另一端连通在出水阀与陶瓷膜过滤器出口之间的出水管上，反洗管上设置反洗阀；

关闭进水阀、出水阀，打开反洗阀、冷水阀、排水阀，启动清洗泵，清水池的清水经冷清洗管、冷水阀，经清洗泵、反洗阀、陶瓷膜过滤器出口，将清水反方向冲入陶瓷膜过滤器，完成反冲洗后，经排水管上的排水阀排出，进行陶瓷膜过滤器的反洗。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种陶瓷膜过滤器热水清洗方法，其特征在于：所述保温水箱还设置有热泵加热系统，热泵加热系统包括闭合管路、轴流风扇以及设置在闭合管路上的冷凝器、压缩机、蒸发器、膨胀阀、过滤器，且冷凝器位于保温水箱内，蒸发器与轴流风扇对应设置。

8.根据权利要求1-6任一项所述的一种陶瓷膜过滤器热水清洗方法，其特征在于：所述保温水箱还设置有太阳能加热管，太阳能加热管路两端分别接入保温水箱，太阳能加热管路上设置有太阳能集热器和循环泵。

9.根据权利要求8所述的一种陶瓷膜过滤器热水清洗方法，其特征在于：所述太阳能集热器上设置若干个集热管，集热管包括外管和镀有选择性吸附涂层的内管。

10.根据权利要求9所述的一种陶瓷膜过滤器热水清洗方法，其特征在于：所述集热管为玻璃管。

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