CN112661239B - 一种陶瓷膜设备双模式水处理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水处理技术领域，具体为一种陶瓷膜设备双模式水处理系统及方法。一种陶瓷膜设备双模式水处理方法，包括检测原水的水质浊度，当原水的水质浊度小于设定值时，使用全量过滤模式，当原水的水质浊度大于等于设定值时，使用错流过滤模式；所述全量过滤模式包括，往原水箱内注入原水，开启陶瓷膜组件进水阀和清水罐产水阀，开启增压泵，开启絮凝剂计量泵，关闭错流自动阀，通过陶瓷膜组件进行原水过滤并将过滤后的清水存储在清水罐。本申请系统及方法通过双模式转换能够提高原水的浊度耐受性，能够延长陶瓷膜组件在高浊度原水情况下的反冲洗周期；通过气水联合的反冲洗方式能够使陶瓷膜的通量全量恢复，能够有效延长陶瓷膜组件的反冲洗周期。

Description

一种陶瓷膜设备双模式水处理系统及方法

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，具体为一种陶瓷膜设备双模式水处理系统及方法。

背景技术

陶瓷膜过滤技术是近年来水体深度处理的主流技术，因其特有的过滤精度，在净水领域、污水领域得到广泛的应用。陶瓷膜组件的工作原理是截留原水中的有机物、胶体物质、无机物质、泥沙颗粒物质、微生物等，随着过滤时间的累积，膜表面的截留物越来越多，导致膜过滤通量下降，设备的产水量就减少。

因为原水的水源有河流、湖泊、山塘、山间溪流、涌泉等多种类型，水质成分也比较多样化，所以现有的陶瓷膜过滤设备只能针对相应的应用场合去设计运行工艺，当水源水质出现波动，如遇到暴雨或山洪，水源水质发生较大变化（原水浊度由原来的＜10NTU，变为＞200NTU）时，陶瓷膜设备如果还按照原有的工艺运行，就会导致膜表面污堵迅速，在短期过滤后即需要反冲洗，使得设备的产水效率极低。

申请号为CN201620731766.1的专利公开了一种具有反冲洗功能的陶瓷膜过滤装置，其包括储液罐、陶瓷膜过滤器、循环泵、反冲罐、进气管、排气管、单向阀、气动阀、反冲洗管和排空管，该陶瓷膜过滤装置能够对陶瓷膜过滤器进行在线反冲洗，提高了反冲洗效率，进而间接提高了设备的产水效率，但是其并没有从本质上解决陶瓷膜过滤设备应对水源水质大幅度波动而导致膜表面迅速污堵的问题。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题，提出了一种陶瓷膜设备双模式水处理系统及方法，能够根据水源水质大幅度波动的情况灵活调整过滤模式，从而提高陶瓷膜设备的使用效率和产水效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种陶瓷膜设备双模式水处理方法，包括检测原水的水质浊度，当原水的水质浊度小于设定值时，使用全量过滤模式，当原水的水质浊度大于等于设定值时，使用错流过滤模式；

所述全量过滤模式包括，

往原水箱内注入原水，开启陶瓷膜组件进水阀和清水罐产水阀，开启增压泵，开启絮凝剂计量泵，关闭错流自动阀，通过陶瓷膜组件进行原水过滤并将过滤后的清水存储在清水罐；

所述错流过滤模式包括，

往原水箱内注入原水，开启陶瓷膜组件进水阀和清水罐产水阀，开启增压泵，开启絮凝剂计量泵，开启错流自动阀和错流调节阀，通过错流调节阀调节好定额流量，通过陶瓷膜组件进行原水过滤并将过滤后的清水存储在清水罐。

本申请方法能够根据原水的水质浊度采用全量过滤模式或错流过滤模式进行过滤，可提高陶瓷膜组件的适用性，具有灵活可调节的特点，同时也降低了陶瓷膜污染的风险，提高了设备的制水效率。

作为优选，所述全量过滤模式及所述错流过滤模式均还包括

当陶瓷膜组件的膜通量小于设定值时，关闭增压泵，关闭膜组件进水阀和清水罐产水阀；开启气水联合反洗进气减压阀和气水联合反洗进气阀以使压缩气体注入清水罐，当压缩气体与清水罐中的清水充分混合形成溶气水后，打开陶瓷膜组件排放阀以使溶气水流经陶瓷膜组件产水口、陶瓷膜组件进水口后由陶瓷膜组件排放阀排出；持续一定时间后，关闭气水联合反洗进气阀，开启气吹减压阀和气吹阀以使压缩气体由陶瓷膜组件浓水口进入后同污水一同从陶瓷膜组件进水口、陶瓷膜组件排放阀排出；持续一定时间后，关闭气吹阀和陶瓷膜组件排放阀。

作为优选，所述全量过滤模式及所述错流过滤模式均还包括

通过粗过滤器对原水进行初步过滤。

作为优选，所述全量过滤模式及所述错流过滤模式均还包括

通过管道混合器将絮凝剂与原水充分混合以形成大颗粒絮体。

作为优选，所述全量过滤模式及所述错流过滤模式均还包括

通过管道视镜观察絮凝剂与原水的混合情况。

一种陶瓷膜设备双模式水处理系统，包括

原水箱，用于装待过滤的原水；

增压泵，通过管道与所述原水箱的出口连接，用于给原水提供一定的压力；

絮凝剂计量泵，与所述增压泵出口处的管道连接，用于往增压泵出口处的管道中投放絮凝剂；

陶瓷膜组件进水阀，通过管道与所述增压泵的出口连接；

陶瓷膜组件，包括陶瓷膜组件进水口、陶瓷膜组件产水口和陶瓷膜组件浓水口，所述陶瓷膜组件进水口通过管道与所述陶瓷膜组件进水阀的出口连接，用于过滤原水；

清水罐，一罐口通过管道与所述陶瓷膜组件产水口连接，用于存储清水；

清水罐产水阀，通过管道与所述清水罐的另一罐口连接；

错流自动阀，一阀口通过管道与所述陶瓷膜组件浓水口连接；

错流调节阀，通过管道与所述错流自动阀的另一阀口连接；

PLC控制端，与所述陶瓷膜组件进水阀、清水罐产水阀、错流自动阀及错流调节阀、增压泵、絮凝剂计量泵连接；

水质浊度检测器，设于所述原水箱并与所述PLC控制端连接。

本申请陶瓷膜设备双模式水处理系统，一方面可提高原水的浊度耐受性，由原来的50NTU上限提升至1000NTU，提高了设备的适用性；另一方面在高浊度原水情况下，反洗周期延长，由原来的20min延长至60min，且产水量提高，由原来的设计值的10%提高至设计值的50%以上；另外陶瓷膜设备制水率由原来的80%提高至95%以上。

作为优选，还包括

储气罐，用于存储压缩气体；

气水联合反洗进气减压阀，通过管道与所述储气罐的出口连接；

气水联合反洗进气阀，一阀口通过管道与所述气水联合反洗进气减压阀的出口连接、另一阀口通过管道与所述清水罐）与清水罐产水阀连接的罐口连接；

气吹减压阀，通过管道与所述储气罐的出口连接；

气吹阀，一阀口通过管道与所述气吹减压阀的出口连接、另一阀口通过管道与所述陶瓷膜组件浓水口连接；

陶瓷膜组件排放阀，通过管道与所述陶瓷膜组件进水口连接；

所述气水联合反洗进气减压阀、气水联合反洗进气阀、气吹减压阀、气吹阀均与所述PLC控制端连接。

作为优选，还包括

粗过滤器，通过管道与所述原水箱的出口、增压泵的进口连接，用于对原水进行初步过滤；

管道混合器，通过管道与所述增压泵的出口连接，用于将絮凝剂与原水充分混合以形成大颗粒絮体；

管道视镜，通过管道与所述管道混合器的出口连接，用于观察絮凝剂与原水的混合情况。

作为优选，所述陶瓷膜组件包括

陶瓷膜元件，包括圆管式芯体和围绕所述圆管式芯体设置的扇环状芯体；

芯体安装板，轴向一端设有与所述圆管式芯体对接的圆形槽、与所述扇环状芯体对接的扇环形槽，轴向另一端沿其边缘设有一圈安装凸起，所述圆形槽、扇环形槽的底部设有贯穿所述芯体安装板的过水孔；

端盖，设有所述陶瓷膜组件进水口或陶瓷膜组件浓水口，内部还设有一圈支撑体，所述支撑体与所述端盖的内周壁形成允许所述安装凸起插入的安装槽；

外壳，轴向两端与所述端盖连接且壳壁设有所述陶瓷膜组件产水口；

所述外壳的轴向两端均设有一圈连接板，所述连接板设有连接孔；所述端盖设有一圈对接板，所述对接板设有对接孔，所述对接孔与所述连接孔通过螺栓件装配连接；所述连接板与所述对接板接触侧设有密封圈容置槽一，所述对接板设有与所述密封圈容置槽一装配连接的密封圈容置槽二，所述密封圈容置槽一与所述密封圈容置槽二内设有一密封圈；

所述圆形槽与所述圆管式芯体的连接缝隙、所述扇环形槽与所述扇环状芯体的连接缝隙均设有密封胶体；所述端盖的内周壁与所述芯体安装板外周壁之间的连接缝隙设有密封胶体。

作为优选，多个所述扇环状芯体呈环状排列设置以形成环状芯体组；每一所述陶瓷膜元件包括多个所述环状芯体组；每一所述环状芯体组内的所述扇环状芯体结构相同，每一所述扇环状芯体包括沿环形扭曲设置的弧形部以及设于所述弧形部轴向两端的直体部；每一所述扇环状芯体的两所述直体部错开一个所述扇环形槽设置。

有益效果

本申请陶瓷膜设备双模式水处理系统及方法，通过双模式转换能够提高原水的浊度耐受性，从而提高陶瓷膜组件的适用性，还能够延长陶瓷膜组件在高浊度原水情况下的反冲洗周期；通过气水联合的反冲洗方式能够使陶瓷膜的通量全量恢复，能够有效延长陶瓷膜组件的反冲洗周期，从而提高陶瓷膜组件的产水量和制水效率；另外，本申请对陶瓷膜组件的结构进行了改进，有效提高了陶瓷膜的过滤效率。

附图说明

图1为本申请陶瓷膜设备双模式水处理系统的结构示意图；

图2为本申请陶瓷膜元件的俯视图；

图3为本申请芯体安装板的结构示意图；

图4为本申请芯体安装板另一视角的结构示意图；

图5为本申请端盖的结构示意图；

图6为本申请端盖另一视角的结构示意图；

图7为本申请外壳的结构示意图；

图8为本申请扇环状芯体的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示，一种陶瓷膜设备双模式水处理方法，包括检测原水的水质浊度，当原水的水质浊度小于设定值时，使用全量过滤模式，当原水的水质浊度大于等于设定值时，使用错流过滤模式。原水水质浊度的设定值可以是50NTU。

所述全量过滤模式包括往原水箱1内注入原水，开启陶瓷膜组件进水阀6和清水罐产水阀13，开启增压泵3，开启絮凝剂计量泵26，关闭错流自动阀28，通过陶瓷膜组件17进行原水过滤并将过滤后的清水存储在清水罐12。

所述错流过滤模式包括，往原水箱1内注入原水，开启陶瓷膜组件进水阀6和清水罐产水阀13，开启增压泵3，开启絮凝剂计量泵26，开启错流自动阀28和错流调节阀27，通过错流调节阀27调节好定额流量，通过陶瓷膜组件17进行原水过滤并将过滤后的清水存储在清水罐12。

先将原水箱1装满待过滤的原水，原水所取水源为天然水体，如各类地表水——山泉水，溪涧水，山塘水，水库水等，原水中不含人为化工污染，所含成分主要为悬浮颗粒物，大分子有机物，细菌，浮游微生物，隐孢子虫，胶体物质等。正常情况下，原水水质浊度小于50NTU，使用全量过滤模式对原水进行过滤。

原水箱1中的原水先通过自身水位高程差进入增压泵3，增压泵3将原水的压力调整至0.15-0.25Mpa范围内以驱动原水前进。原水通过陶瓷膜组件进水阀6后由陶瓷膜组件17底部的陶瓷膜组件进水口18进入陶瓷膜组件17内部进行过滤。陶瓷膜组件17由不锈钢膜壳，陶瓷膜滤芯以及密封圈，端面压板，紧固螺栓等组成。其中膜壳不锈钢为SS304材质，膜壳壁厚不小于4mm，密封圈采用氟胶材质，含氟密封圈强度更高，更耐腐蚀，不易变形。陶瓷膜滤芯采用氧化铝/氧化锆/碳化硅材质，经1300-2000℃的高温烧结而成，膜滤芯长度为1200-1500mm，材料本身耐酸碱腐蚀，适用于极端环境，根据烧结温度不同，成品陶瓷膜滤芯的孔径不同，一般为0.03-0.1μm，膜表面会采用纳米涂层进行亲水性改造，提高膜表面的亲水性后，陶瓷膜会具有更高的过滤通量，以及更好的抗污染性能。陶瓷膜滤芯根据处理水量，可选择不同的芯数，根据组件内部流体力学分析与水力过流分布的合理性，一般陶瓷膜过滤器配置12芯，19芯，37芯与61芯的规格。单支膜滤芯的有效过滤面积范围为0.3-0.5㎡。经过陶瓷膜的过滤，原水中的污染物质被截留在膜表面，并且慢慢富集。整个过滤的过程，一些大颗粒的絮体被膜表面的滤饼层所截留，未充分形成絮体的胶体物质被膜孔所截留。经过陶瓷膜的过滤后，过滤水从侧方的陶瓷膜组件产水口10流出，再进入清水罐12，此方式为全量过滤运行工艺，即进入陶瓷膜组件17多少水，则过滤产出多少水。

当原水的水质浊度因暴雨或山洪等原因出现大幅度波动变为大于等于50NTU时，使用错流过滤模式对原水进行过滤。打开错流自动阀28和错流调节阀27，通过对错流调节阀27的调整使陶瓷膜组件17具有一定的错流水量。通过错流水量可以减轻膜表面的污染，避免其迅速污堵，延长了陶瓷膜组件17的反冲洗周期，同时又能保证一定的清水产水量供用户使用。

通过本申请陶瓷膜设备双模式水处理方法能够提高原水的浊度耐受性，由原来的50NTU上限提升至1000NTU，提高了设备的适用性；在原水出现高浊度情况下，能够延长陶瓷膜组件的反冲洗周期，由原来的20min延长至60min；另外，还能提高陶瓷膜组件在高浊度情况下的产水量和制水效率。

另外，所述全量过滤模式及所述错流过滤模式均还包括当陶瓷膜组件17的膜通量小于设定值时，关闭增压泵3，关闭膜组件进水阀6和清水罐产水阀13；开启气水联合反洗进气减压阀23和气水联合反洗进气阀22以使压缩气体注入清水罐12，当压缩气体与清水罐12中的清水充分混合形成溶气水后，打开陶瓷膜组件排放阀8以使溶气水流经陶瓷膜组件产水口10、陶瓷膜组件进水口18后由陶瓷膜组件排放阀8排出；持续一定时间后，关闭气水联合反洗进气阀22，开启气吹减压阀20和气吹阀19以使压缩气体由陶瓷膜组件浓水口16进入后同污水一同从陶瓷膜组件进水口18、陶瓷膜组件排放阀8排出；持续一定时间后，关闭气吹阀19和陶瓷膜组件排放阀8。

经过一段时间的过滤，无论是膜表面还是膜孔，污染物堵塞越来越严重，表观上反应为膜过滤的产水流量衰减，或者进膜前的压力升高。则可以判断膜需要进行反冲洗，通常正常的过滤周期为4-6h，取决于原水的水质情况。污堵后需要进行反冲洗，首先停止增压泵3运行，然后关闭陶瓷膜组件17的陶瓷膜组件进水口18，关闭清水罐产水阀13。之后进行反冲洗操作，分为2步：

第一步：打开气水联合反洗进气减压阀23和气水联合反洗进气阀22，将压缩空气通过反洗进气管注入清水罐12，该过程持续一定时间。在此过程中，压缩空气与清水罐12内的过滤水进行充分混合，形成溶气水。之后打开陶瓷膜组件排放阀8持续一定时间，打开陶瓷膜组件排放阀8的瞬间，清水罐12内的溶气水迅速沿着过滤器产水管由过滤过程的反方向，从陶瓷膜组件产水口10进入陶瓷膜组件17，通过反向的高压气水冲洗，将膜表面的滤饼层剥落，与此同时，通过溶气水中的细小气泡，将膜孔中堵塞的胶体物质一并带出排放。随后关闭气水联合反洗进气阀22。

第二步：打开气吹减压阀20和气吹阀19，将压缩空气通过气吹管，由陶瓷膜组件17的陶瓷膜组件浓水口16进入陶瓷膜组件17内部，此时陶瓷膜组件排放阀8仍然处于打开状态，陶瓷膜组件17内部的污水（吹脱的滤饼层与膜孔内的胶体物质混合液）在压缩空气的压力驱动下，自陶瓷膜组件17上部向下端排放，排放时的气水剪切力，可以再一次将膜表面进行侧向冲洗，以增强第一步气水反冲的效果，气吹阀19打开持续一段时间后关闭，然后再关闭陶瓷膜组件排放阀8。

整个气水联合反冲洗过程结束后，再次开启陶瓷膜组件进水阀6与清水罐产水阀13，并开启增压泵3，进行下一个周期的过滤。通过本申请的反冲洗方法后，陶瓷膜的通量可全量恢复，能够有效延长陶瓷膜组件17的反冲洗周期，从而大幅度提高了陶瓷膜组件17的产水效率；且其仅利用清水罐中定额的清水即可满足反洗要求，整个周期陶瓷膜组件17的得水率可达到95-98%，高于传统反洗方法的88-92%；且无需反洗泵，仅利用空压机定时拱起，反洗所需时间短，同时能耗比传统方式可降低50-70%。

所述全量过滤模式及所述错流过滤模式均还包括通过粗过滤器2对原水进行初步过滤。粗过滤器2为不锈钢材质，由2mm孔径的筛网以及外壳组成，作用是截留原水中的树叶，泥沙，石块及大颗粒物质。

所述全量过滤模式及所述错流过滤模式均还包括通过管道混合器4将絮凝剂与原水充分混合以形成大颗粒絮体。絮凝剂的作用是将小分子有机物以及胶体物质通过絮凝剂的化学反应形成大颗粒的、易于被陶瓷膜截留的絮体。为了提高絮凝剂与原水混合的效果，在絮凝剂投加点后设置塑料管道混合器4。管道混合器4内部为不规则的紊流导流片，可以将投加的絮凝剂分散，充分混合，管道混合器4选用塑料材质。

所述全量过滤模式及所述错流过滤模式均还包括通过管道视镜5观察絮凝剂与原水的混合情况。管道混合器4后配置管道视镜5，视镜采用耐高压的玻璃材质，可看到原水絮凝后的效果，进而调整投加絮凝剂的浓度。

如图1所示，一种陶瓷膜设备双模式水处理系统，包括原水箱1，粗过滤器2，增压泵3，管道混合器4，管道视镜5，絮凝剂计量泵26，陶瓷膜组件进水阀6，陶瓷膜组件17，清水罐12，清水罐产水阀13，错流自动阀28，错流调节阀27，PLC控制端和水质浊度检测器。

原水箱1用于装待过滤的原水。粗过滤器2通过管道与所述原水箱1的出口连接，用于对原水进行初步过滤。增压泵3通过管道与所述粗过滤器2的出口连接，用于给原水提供一定的压力。絮凝剂计量泵26与所述增压泵3出口处的管道连接，用于往增压泵3出口处的管道中投放絮凝剂。管道混合器4通过管道与所述增压泵3的出口连接，用于将絮凝剂与原水充分混合以形成大颗粒絮体。管道视镜5通过管道与所述管道混合器4的出口连接，用于观察絮凝剂与原水的混合情况。陶瓷膜组件进水阀6通过管道与所述管道视镜5的出口连接。陶瓷膜组件17包括陶瓷膜组件进水口18、陶瓷膜组件产水口10和陶瓷膜组件浓水口16，所述陶瓷膜组件进水口18通过管道与所述陶瓷膜组件进水阀6的出口连接，用于过滤原水。清水罐12一罐口通过管道与所述陶瓷膜组件产水口10连接，用于存储清水。清水罐产水阀13通过管道与所述清水罐12的另一罐口连接。错流自动阀28一阀口通过管道与所述陶瓷膜组件浓水口16连接。错流调节阀27通过管道与所述错流自动阀28的另一阀口连接。PLC控制端与所述陶瓷膜组件进水阀6、清水罐产水阀13、错流自动阀28及错流调节阀27、增压泵3、絮凝剂计量泵26连接。水质浊度检测器设于所述原水箱1并与所述PLC控制端连接。

本申请系统能够在原水水质浊度变化超过预设值时，由全量过滤模式进入错流过滤模式，从而避免出现陶瓷膜组件17迅速污堵的情况，在保证一定的清水产水量的同时，又延长了陶瓷膜组件17的反冲洗周期，并提高了陶瓷膜组件在高浊度情况下的产水量和制水效率。

本申请系统还包括储气罐25，气水联合反洗进气减压阀23，气水联合反洗进气阀22，气吹减压阀20，气吹阀19和陶瓷膜组件排放阀8。

储气罐25用于存储压缩气体。气水联合反洗进气减压阀23通过管道与所述储气罐25的出口连接。气水联合反洗进气阀22的一阀口通过管道与所述气水联合反洗进气减压阀23的出口连接、另一阀口通过管道与所述清水罐12与清水罐产水阀13连接的罐口连接。气吹减压阀20通过管道与所述储气罐25的出口连接。气吹阀19一阀口通过管道与所述气吹减压阀20的出口连接、另一阀口通过管道与所述陶瓷膜组件浓水口16连接。陶瓷膜组件排放阀8通过管道与所述陶瓷膜组件进水口18连接。所述气水联合反洗进气减压阀23、气水联合反洗进气阀22、气吹减压阀20、气吹阀19均与所述PLC控制端连接。

本申请系统还能够通过气水联合反冲洗的方式对陶瓷膜组件17进行反冲洗，采用传统水力反洗，反洗周期预计为0.5-1h，采用气水联合反冲洗方法后，反洗周期可延长至2-4h，即在一定的时间内，陶瓷膜组件17获得了更多的时间用于过滤产出洁净的水，陶瓷膜组件17的使用效率大幅提高。且整个周期陶瓷膜组件17净水得水率得到提高，采用传统水力反洗，得水率一般为88~92%，采用气水联合反洗方法，装置得水率可以提高到95~98%。

如图2至图6所示，所述陶瓷膜组件包括陶瓷膜元件，芯体安装板，端盖7-3和外壳7-4。

陶瓷膜元件包括圆管式芯体7-11和围绕所述圆管式芯体7-11设置的扇环状芯体7-12。该结构的陶瓷膜元件能够有效利用外壳7-4内部的空间，使得陶瓷膜元件在外壳7-4体积不变的前提下可以过滤更多的原水，提高了整个陶瓷膜组件的过滤效果。

芯体安装板的轴向一端设有与所述圆管式芯体7-11对接的圆形槽7-21、与所述扇环状芯体7-12对接的扇环形槽7-22，轴向另一端沿其边缘设有一圈安装凸起7-23，所述圆形槽7-21、扇环形槽7-22的底部设有贯穿所述芯体安装板的过水孔7-24。陶瓷膜元件组装时，只需要将芯体插入对应的槽内即可，操作非常简便，且通过圆形槽7-21、扇环形槽7-22可以对圆管式芯体7-11及扇环状芯体7-12起到限位支撑作用，提高了陶瓷膜组件的结构稳定性。

端盖7-3设有所述陶瓷膜组件进水口18或陶瓷膜组件浓水口16，内部还设有一圈支撑体7-31，所述支撑体7-31与所述端盖7-3的内周壁形成允许所述安装凸起7-23插入的安装槽7-32。芯体安装板与端7-3组装时，只需要将芯体安装板的安装凸起7-23插入到安装槽7-32槽中即可，操作非常便利。所述安装凸起7-23的轴向长度与所述支撑体7-31的轴向长度相等。芯体安装板与端盖7-3组装完成后，安装凸起7-23的轴向端面正好与安装槽7-32的槽底限位支撑，支撑体7-31的轴向端面正好与芯体安装板的一轴向端面限位支撑，进一步提高了整个陶瓷膜组件的结构稳定性。

外壳7-4的轴向两端与所述端盖7-3连接且壳壁设有所述陶瓷膜组件产水口10。

如图7所示，所述外壳7-4的轴向两端均设有一圈连接板7-42，所述连接板7-42设有连接孔7-43。所述端盖7-3设有一圈对接板7-34，所述对接板7-34设有对接孔7-35，所述对接孔7-35与所述连接孔7-43通过螺栓件装配连接。螺栓件包括螺栓和螺帽，外壳7-4与端盖7-3组装时，只需要通过螺栓件将对接孔7-35与连接孔7-43连接即可，操作同样非常简便。另外，通过连接板7-42与对接板7-34的方式将外壳7-4与端盖7-3连接可增大两者的接触面积，从而提高外壳7-4与端盖7-3的连接密封性。

所述连接板7-42与所述对接板7-34接触侧设有密封圈容置槽一，所述对接板7-34设有与所述密封圈容置槽一装配连接的密封圈容置槽二，所述密封圈容置槽一与所述密封圈容置槽二内设有一密封垫圈。密封垫圈的厚度与密封圈容置槽一、密封圈容置槽二的深度和相等，通过密封垫圈可进一步提高外壳4与端盖3的连接密封性，能够有效防止过滤后的净水往外渗漏。

所述圆形槽7-21与所述圆管式芯体7-11的连接缝隙、所述扇环形槽7-22与所述扇环状芯体7-12的连接缝隙均设有密封胶体。通过密封胶体可有效防止原水或过滤后的浓水从圆形槽7-21、扇环形槽7-22的缝隙中渗透进入净水腔，保证了净水的品质。

所述端盖7-3的内周壁与所述芯体安装板外周壁之间的连接缝隙设有密封胶体。通过密封胶体可有效防止原水或过滤后的浓水从端盖7-3与芯体安装板的缝隙中渗透进入净水腔，进一步保证了净水的品质。

另外，多个所述扇环状芯体7-12呈环状排列设置以形成环状芯体组，每一所述陶瓷膜元件包括多个所述环状芯体组。相邻两环状芯体组之间具有净水流动的间隙，同一环状芯体组的相邻两扇环状芯体7-12之间也具有净水流动的间隙。该排布方式设置的扇环状芯体7-12制造、组装最为简便。

每一所述环状芯体组内的所述扇环状芯体7-12结构相同，进一步提高了扇环状芯体7-12的制造、组装简便度。如图8所示，每一所述扇环状芯体7-12包括沿环形扭曲设置的弧形部7-121以及设于所述弧形部轴向两端的直体部7-122。直体部7-122用于与扇环形槽7-22插设连接，弧形部7-121可增加扇环状芯体7-12的整体过滤面积，使得陶瓷膜元件在外壳7-4体积不变的前提下进一步增大了原水过滤量，进一步提高了整个陶瓷膜组件的过滤效果。

每一所述扇环状芯体7-12的两所述直体部7-122错开一个所述扇环形槽7-22设置。扇环状芯体7-12组装时，可先将扇环状芯体7-12的底部直体部122插入到底部端盖7-3的底部扇环形槽7-22中，然后将扇环状芯体7-12的顶部直体部7-122插入到与底部扇环形槽7-22相邻对应的顶部扇环形槽7-22中即可，组装简便，且上下端盖7-3的结构可完全相同，便于端盖7-3的生产制造。

所述圆形槽7-21及所述扇环形槽7-22由环状隔槽体和径向隔槽体隔设而成，所述环状隔槽体的厚度为5毫米，所述径向隔槽体的厚度为3毫米。该厚度的环状隔槽体及径向隔槽体既能够保证足够的支撑强度，又能够有效利用外壳7-4的内部空间，使得陶瓷膜组件的过滤效果最优。

上面所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (1)

1.一种陶瓷膜设备双模式水处理系统，其特征在于：包括

原水箱（1），用于装待过滤的原水；

增压泵（3），通过管道与所述原水箱（1）的出口连接，用于给原水提供一定的压力；

絮凝剂计量泵（26），与所述增压泵（3）出口处的管道连接，用于往增压泵（3）出口处的管道中投放絮凝剂；

陶瓷膜组件进水阀（6），通过管道与所述增压泵（3）的出口连接；

陶瓷膜组件（17），包括陶瓷膜组件进水口（18）、陶瓷膜组件产水口（10）和陶瓷膜组件浓水口（16），所述陶瓷膜组件进水口（18）通过管道与所述陶瓷膜组件进水阀（6）的出口连接，用于过滤原水；

清水罐（12），底部罐口通过管道与所述陶瓷膜组件产水口（10）连接，用于存储清水；

清水罐产水阀（13），通过管道与所述清水罐（12）的顶部罐口连接；

错流自动阀（28），一阀口通过管道与所述陶瓷膜组件浓水口（16）连接；

错流调节阀（27），通过管道与所述错流自动阀（28）的另一阀口连接；

PLC控制端，与所述陶瓷膜组件进水阀（6）、清水罐产水阀（13）、错流自动阀（28）及错流调节阀（27）、增压泵（3）、絮凝剂计量泵（26）连接；

水质浊度检测器，设于所述原水箱（1）并与所述PLC控制端连接；

所述陶瓷膜组件（17）包括

陶瓷膜元件，包括圆管式芯体（7-11）和围绕所述圆管式芯体（7-11）设置的扇环状芯体（7-12）；

芯体安装板，轴向一端设有与所述圆管式芯体（7-11）对接的圆形槽（7-21）、与所述扇环状芯体（7-12）对接的扇环形槽（7-22），轴向另一端沿其边缘设有一圈安装凸起（7-23），所述圆形槽（7-21）、扇环形槽（7-22）的底部设有贯穿所述芯体安装板的过水孔（7-24）；

端盖（7-3），设有所述陶瓷膜组件进水口（18）或陶瓷膜组件浓水口（16），内部还设有一圈支撑体（7-31），所述支撑体（7-31）与所述端盖（7-3）的内周壁形成允许所述安装凸起（7-23）插入的安装槽（7-32）；

外壳（7-4），轴向两端与所述端盖（7-3）连接且壳壁设有所述陶瓷膜组件产水口（10）；

所述外壳（7-4）的轴向两端均设有一圈连接板（7-42），所述连接板（7-42）设有连接孔（7-43）；所述端盖（7-3）设有一圈对接板（7-34），所述对接板（7-34）设有对接孔（7-35），所述对接孔（7-35）与所述连接孔（7-43）通过螺栓件装配连接；所述连接板（7-42）与所述对接板（7-34）接触侧设有密封圈容置槽一，所述对接板（7-34）设有与所述密封圈容置槽一装配连接的密封圈容置槽二，所述密封圈容置槽一与所述密封圈容置槽二内设有一密封圈；

所述圆形槽（7-21）与所述圆管式芯体（7-11）的连接缝隙、所述扇环形槽（7-22）与所述扇环状芯体（7-12）的连接缝隙均设有密封胶体；所述端盖（7-3）的内周壁与所述芯体安装板外周壁之间的连接缝隙设有密封胶体；

多个所述扇环状芯体（7-12）呈环状排列设置以形成环状芯体组；每一所述陶瓷膜元件包括多个所述环状芯体组；每一所述环状芯体组内的所述扇环状芯体（7-12）结构相同，每一所述扇环状芯体（7-12）包括沿环形扭曲设置的弧形部（7-121）以及设于所述弧形部轴向两端的直体部（7-122）；每一所述扇环状芯体（7-12）的两所述直体部（7-122）错开一个所述扇环形槽（7-22）设置；

储气罐（25），用于存储压缩气体；

气水联合反洗进气减压阀（23），通过管道与所述储气罐（25）的出口连接；

气水联合反洗进气阀（22），一阀口通过管道与所述气水联合反洗进气减压阀（23）的出口连接、另一阀口通过管道与所述清水罐（12）的顶部罐口连接；

气吹减压阀（20），通过管道与所述储气罐（25）的出口连接；

气吹阀（19），一阀口通过管道与所述气吹减压阀（20）的出口连接、另一阀口通过管道与所述陶瓷膜组件浓水口（16）连接；

陶瓷膜组件排放阀（8），通过管道与所述陶瓷膜组件进水口（18）连接；

所述气水联合反洗进气减压阀（23）、气水联合反洗进气阀（22）、气吹减压阀（20）、气吹阀（19）均与所述PLC控制端连接；且所述PLC控制端当陶瓷膜组件（17）的膜通量小于设定值时，关闭增压泵（3），关闭膜组件进水阀（6）和清水罐产水阀（13）；开启气水联合反洗进气减压阀（23）和气水联合反洗进气阀（22）以使压缩气体注入清水罐（12），当压缩气体与清水罐（12）中的清水充分混合形成溶气水后，打开陶瓷膜组件排放阀（8）以使溶气水流经陶瓷膜组件产水口（10）、陶瓷膜组件进水口（18）并使污水由陶瓷膜组件排放阀（8）排出；一定时间后，关闭气水联合反洗进气阀（22），开启气吹减压阀（20）和气吹阀（19）以使压缩气体由陶瓷膜组件浓水口（16）进入后同污水一同从陶瓷膜组件进水口（18）、陶瓷膜组件排放阀（8）排出；一定时间后，关闭气吹阀（19）和陶瓷膜组件排放阀（8）；

粗过滤器（2），通过管道与所述原水箱（1）的出口、增压泵（3）的进口连接，用于对原水进行初步过滤；

管道混合器（4），通过管道与所述增压泵（3）的出口连接，用于将絮凝剂与原水充分混合以形成大颗粒絮体；

管道视镜（5），通过管道与所述管道混合器（4）的出口连接，用于观察絮凝剂与原水的混合情况。

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