CN112774446A - 一种集成式气水混合膜装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种集成式气水混合膜装置，包括气水混合膜，所述气水混合膜包括进气口、第一进水口、第二进水口和出水口，还包括固定架以及安装在固定架上的原水箱、产水箱、泵、空压机、泵前进水阀门、膜前进水阀门、进气阀门、产水阀门和浓水阀门，固定架的两侧分别固定安装有原水箱和产水箱，原水箱的底部侧面通过泵前进水阀门与泵的进水口相互连通，泵的出水口通过膜前进水阀门与第一进水口相互连通，空压机的出气口通过进气阀门与进气口相互连通，第二进水口通过浓水阀门与原水箱相互连通，出水口通过产水阀门与产水箱相互连通，本发明集成度高，易于控制，具有良好应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及水处理设备技术领域，尤其涉及一种集成式气水混合膜装置。
背景技术
超滤膜作为一种一两侧压力差为驱动力，利用膜不对称性和不同大小孔径，以机械筛分远离为基础的液体膜分离技术，具有常温、无相变、低压、低能耗、效率高、操作简单等特点，目前行业内配置的水处理设备多采用常规超滤膜设备，但是水质较差时，特别是其中存在大量悬浮物或胶体物质时，超滤膜的膜丝极易污堵，增加了超滤膜的运行负荷，超滤膜的使用情况不理想，因此采用一种气水混合超滤膜代替普通超滤膜，其一膜丝的一端部封闭且自由运动，同时在其膜装置的一端设置曝气装置，通过曝气对膜丝的表面进行擦洗，从而达到更好的去除污浊的能力。
现为了实现对气水混合膜性能的优化以及工作原理展示，需要提供一种集成演示装置，常规的演示装置采用碳钢或不锈钢材质作为设备机架，PVC或不锈钢管材作为管路设计，这样一来，设备的体积庞大，实验装置便捷性较差，不利于移动，占地面积大，同时常规的实验装置采用人工手动控制，智能化程度不高，不利于操作。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种结构紧凑、及程度更高、易于演示，同时更加智能化的集成式气水混合膜装置。
本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种集成式气水混合膜装置，包括气水混合膜，所述气水混合膜包括进气口、第一进水口、第二进水口和出水口，还包括固定架、原水箱、产水箱、泵、空压机、泵前进水阀门、膜前进水阀门、进气阀门、产水阀门和浓水阀门，所述气水混合膜、泵、空压机、泵前进水阀门、膜前进水阀门、进气阀门、产水阀门和浓水阀门均安装在固定架上，固定架的两侧分别固定安装有原水箱和产水箱，原水箱的底部侧面通过泵前进水阀门与泵的进水口相互连通，泵的出水口通过膜前进水阀门与第一进水口相互连通，空压机的出气口通过进气阀门与进气口相互连通，第二进水口通过浓水阀门与原水箱相互连通，出水口通过产水阀门与产水箱相互连通。
在以上技术方案的基础上，优选的，还包括上排阀门，所述上排阀门固定安装在固定架上，第二进水口通过上排阀门与原水箱相互连通，上排阀门与浓水阀门并联设置。
在以上技术方案的基础上，优选的，还包括泵前反洗阀门、逆冲阀门和下排阀门，所述产水箱的底部侧面通过泵前反洗阀门与泵的进水口相互连通，所述逆冲阀门和下排阀门均固定安装在固定架上，所述第一进水口通过下排阀门与原水箱相互连通，所述第二进水口通过逆冲阀门与泵的出水口相互连通。
在以上技术方案的基础上，优选的，还包括膜前反洗阀门，所述膜前反洗阀门固定安装在固定架上，所述出水口通过膜前反洗阀门与泵的出水口相互连通。
更进一步优选的，所述固定架包括固定底框和第一固定板，固定底框为侧面两端开口的筒体结构，所述泵和空压机均固定安装在固定底框内侧，原水箱和产水箱分别固定安装在固定底框开口的两侧面，其上端表面垂直固定安装有第一固定板，第一固定板的两端部分别与原水箱和产水箱固定连接，气水混合膜、泵前进水阀门、膜前进水阀门、进气阀门、产水阀门和浓水阀门均固定安装在第一固定板的表面。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述泵前进水阀门、膜前进水阀门、进气阀门、产水阀门、浓水阀门、上排阀门、泵前反洗阀门、逆冲阀门、下排阀门和膜前反洗阀门均为电磁阀。
在以上技术方案的基础上，优选的，还包括控制单元、电源模块和交互模块，所述控制单元、电源模块和交互模块均固定安装在固定架上，控制单元分别与电源模块、交互模块、泵、空压机、泵前进水阀门、膜前进水阀门、进气阀门、产水阀门、浓水阀门、上排阀门、泵前反洗阀门、逆冲阀门、下排阀门和膜前反洗阀门电性连接。
在以上技术方案的基础上，优选的，还包括通信模块，所述通信模块与控制单元电性连接。
在以上技术方案的基础上，优选的，还包括第二固定板，所述第二固定板垂直固定安装在固定底框的上表面，第二固定板与第一固定板相互平行，控制单元、电源模块和交互模块均固定安装在第二固定板上，且交互模块位于第二固定板远离第一固定板的一面。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述固定底框、第一固定板、第二固定板、产水箱和原水箱均为透明材质。
本发明的集成式气水混合膜装置相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)本发明的集成式气水混合膜装置整体结构紧凑，通过集成式的设计，让气水混合膜的工作可以在一个体积更小的设备中进行，便于进行试验观察，易于进行控制和气水混合膜的调试，同时易于进行搬运操作；
(2)整个装置能够实现过滤、反洗、反冲洗、曝气等操作，为了便于进行装置的整体控制，阀门均采用电磁阀，并采用控制单元进行自动化控制，无需人工进行阀门的频繁操作，且本发明的集成度高，阀门操作空间小，采用控制单元进行控制可以避免这些问题，同时为了方面进行人工调试，还设置有交互模块和对应的通信模块，交互模块用于现场调试，通信模块则支持远程操控调试。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明集成式气水混合膜装置的轴测图；
图2为图1的爆炸图；
图3为本发明集成式气水混合膜装置中各阀门与泵和空压机之间的管道连接图；
图4为本发明集成式气水混合膜装置中气水混合膜的轴测图；
图5为本发明集成式气水混合膜装置中控制单元与各电路模块之间的电性连接关系图。
图中：1-气水混合膜、101-进气口、102-第一进水口、103-第二进水口、104-出水口、2-固定架、3-原水箱、4-产水箱、5-泵、6-空压机、7-泵前进水阀门、8-膜前进水阀门、9-进气阀门、10-产水阀门、11-浓水阀门、12-上排阀门、13-泵前反洗阀门、14-逆冲阀门、15-下排阀门、16-膜前反洗阀门、17-控制单元、18-电源模块、19-交互模块、20-通信模块、21-固定底框、22-第一固定板、23-第二固定板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，结合图2-5，本发明的集成式气水混合膜装置，其包括气水混合膜1、固定架2、原水箱3、产水箱4、泵5、空压机6、泵前进水阀门7、膜前进水阀门8、进气阀门9、产水阀门10、浓水阀门11、上排阀门12、反洗阀门13、逆冲阀门14、下排阀门15、膜前反洗阀门16、控制单元17、电源模块18、交互模块19和通信模块20。
气水混合膜1用于对原水进行处理，气水混合膜内部包括若干一端封端，另一端开口的膜丝，膜丝开口的一端被固定安装在端板上，膜丝封闭的一端在一封闭空腔内自由摆动，该封闭空腔的侧面分别开设有第一进水口102和第二进水口103，该封闭空腔远离端板的一端部开设有进气口101，端板另一侧的空腔与膜丝开口相互连通，该另一侧的空腔外壁上开设有出水口104。
气水混合膜1固定安装在固定架2上，原水箱3和产水箱4分别安装在固定架2的两侧，原水箱3的底部通过泵前进水阀门7与泵5的进水口相互连通，泵5的出水口通过膜前进水阀门8与第一进水口102相互连通，空压机6的出气口通过膜前进水阀门8与第一进水口102相互连通，空压机6的出气口通过进气阀门9与进气口101相互连通，第二进水口103通过浓水阀门11与原水箱3相互连通，出水口104通过产水阀门10与产水箱4相互连通。
在开启泵前进水阀门7、膜前进水阀门8、浓水阀门11以及产水阀门10，同时开启泵5的情况下，原水通过第一进水口102进入，经过过滤后的产水通过出水口104进入到产水箱4，经过过滤浓缩后的浓水则进入原水箱3中，从而实现对原水的过滤的目的。
在上述实施方式中，若同时开启进气阀门9和空压机6，压缩空气经过曝气后对气水混合膜1进行曝气清洗处理，清洗后的污水则进入原水箱3中。
在具体实施方式中，第二进水口103通过上排阀门12与原水箱3相互连通，具体的实施例中，上排阀门12与原水箱3连通的管路的开口位于原水箱3的顶部，上排阀门12与浓水阀门11并联设置。
以上实施方式中，上排阀门12提供了另一个用于排放浓水的管路。
在具体实施方式中，产水箱4的底部侧面通过泵前反洗阀门13与泵5的进水口相互连通，第一进水口102通过下排阀门15与原水箱3相互连通，第二进水口103通过逆冲阀门14与泵5的出水口相互连通。
以上实施方式中，当仅开启泵前反洗阀门13、逆冲阀门14和下排阀门15，同时开启泵5时，将产水箱4内的产水通过泵5输送至第二进水口103，并最终从第一进水口102排出进入到原水箱3，从而实现对气水混合膜1的逆向冲洗。
在具体实施方式中，出水口104通过膜前反洗阀门16与泵5的出水口相互连通。
以上实施方式中，当仅开启泵前反洗阀门13以及膜前反洗阀门16时，产水则从气水混合膜1的出水口104进入，实现对气水混合膜1内的膜丝进行反洗，实现更好的清洗效果。
在具体实施方式中，上述泵前进水阀门7、膜前进水阀门8、进气阀门9、产水阀门10、浓水阀门11、上排阀门12、泵前反洗阀门13、逆冲阀门14、下排阀门15以及膜前反洗阀门16均固定安装在固定架2上。
固定架2用于对本发明中的各零部件进行固定和连接，固定架2还包括固定底框21、第一固定板22和第二固定板23，其中，固定底框21为两端开口的矩形筒体，在其相对的两侧表面分别固定安装有原水箱3和产水箱4，位于原水箱3和产水箱4之间的固定底框21的侧面垂直固定安装有第一固定板22和第二固定板23，第一固定板22与第二固定板23相互平行，且第一固定板22和第二固定板23的两侧边分别与原水箱3和产水箱4固定连接。
作为较优的实施方式，泵5、空压机6均设置在固定底框21内，而其他阀门均固定安装在第一固定板22上。
作为另一种较优的实施方式，泵5、空压机6、泵前进水阀门7、进气阀门9以及泵前反洗阀门13均固定安装在固定底框21内，其他阀门均固定安装在第一固定板22上。
作为具体的实施方式，控制单元17、电源模块18以及交互模块19均固定安装在第二固定板23上，作为较优的实施方式，其中的交互模块19固定安装在第二固定板23远离第一固定板22的一面。
在具体实施方式中，泵前进水阀门7、膜前进水阀门8、进气阀门9、产水阀门10、浓水阀门11、上排阀门12、泵前反洗阀门13、逆冲阀门14、下排阀门15和膜前反洗阀门16均为电磁阀。
以上实施方式中，采用个电磁阀可以使每个阀门均可以被外部的电控设备进行自动控制，便于进行阀门的控制操作。
在具体实施方式中，控制单元17分别与电源模块18、交互模块19、通信模块20、泵5、空压机6、泵前进水阀门7、膜前进水阀门8、进气阀门9、产水阀门10、浓水阀门11、上排阀门12、泵前反洗阀门13、逆冲阀门14、下排阀门15和膜前反洗阀门16电性连接。
以上实施方式中，控制单元17用于各个阀门以及泵5和空压机6的工作，交互模块19用于提供人工操作的交互界面，具体的，交互模块19为触摸屏或带实体按键和显示屏的面板，控制单元17具体的为PLC，电源模块18用于为控制单元17、交互模块19、通信模块20、泵5、空压机6以及所有阀门进行供电，通信模块20用于与外部的终端进行信号连接，包括有线通信和无线通信，终端包括手机、电脑、服务器等常规终端结构，且终端结构可以直接通过通信模块20向控制单元17发送对应的控制信号，用于控制与控制单元17电性连接的各工作模块的工作。
在具体实施方式中，各个电磁阀的相邻位置均串联设置一个手动阀门，用于避免电磁阀出现故障无法工作时进行对应的手动操作。
在具体实施方式中，所述固定底框21、第一固定板22、第二固定板23、产水箱4和原水箱3均采用透明材质，便于进行试验观察。
在具体实施方式中，原水箱3和产水箱4均为顶部开口的箱体结构。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种集成式气水混合膜装置，包括气水混合膜(1)，所述气水混合膜(1)包括进气口(101)、第一进水口(102)、第二进水口(103)和出水口(104)，其特征在于，包括固定架(2)、原水箱(3)、产水箱(4)、泵(5)、空压机(6)、泵前进水阀门(7)、膜前进水阀门(8)、进气阀门(9)、产水阀门(10)和浓水阀门(11)，所述气水混合膜(1)、泵(5)、空压机(6)、泵前进水阀门(7)、膜前进水阀门(8)、进气阀门(9)、产水阀门(10)和浓水阀门(11)均安装在固定架(2)上，固定架(2)的两侧分别固定安装有原水箱(3)和产水箱(4)，原水箱(3)的底部侧面通过泵前进水阀门(7)与泵(5)的进水口相互连通，泵(5)的出水口通过膜前进水阀门(8)与第一进水口(102)相互连通，空压机(6)的出气口通过进气阀门(9)与进气口(101)相互连通，第二进水口(103)通过浓水阀门(11)与原水箱(3)相互连通，出水口(104)通过产水阀门(10)与产水箱(4)相互连通。
2.如权利要求1所述的集成式气水混合膜装置，其特征在于，还包括上排阀门(12)，所述上排阀门(12)固定安装在固定架(2)上，第二进水口(103)通过上排阀门(12)与原水箱(3)相互连通，上排阀门(12)与浓水阀门(11)并联设置。
3.如权利要求1所述的集成式气水混合膜装置，其特征在于，还包括泵前反洗阀门(13)、逆冲阀门(14)和下排阀门(15)，所述产水箱(4)的底部侧面通过泵前反洗阀门(13)与泵(5)的进水口相互连通，所述逆冲阀门(14)和下排阀门(15)均固定安装在固定架(2)上，所述第一进水口(102)通过下排阀门(15)与原水箱(3)相互连通，所述第二进水口(103)通过逆冲阀门(14)与泵(5)的出水口相互连通。
4.如权利要求1所述的集成式气水混合膜装置，其特征在于，还包括膜前反洗阀门(16)，所述膜前反洗阀门(16)固定安装在固定架(2)上，所述出水口(104)通过膜前反洗阀门(16)与泵(5)的出水口相互连通。
5.如权利要求1所述的集成式气水混合膜装置，其特征在于，所述固定架(2)包括固定底框(21)和第一固定板(22)，固定底框(21)为侧面两端开口的筒体结构，所述泵(5)和空压机(6)均固定安装在固定底框(21)内侧，原水箱(3)和产水箱(4)分别固定安装在固定底框(21)开口的两侧面，其上端表面垂直固定安装有第一固定板(22)，第一固定板(22)的两端部分别与原水箱(3)和产水箱(4)固定连接，气水混合膜(1)、泵前进水阀门(7)、膜前进水阀门(8)、进气阀门(9)、产水阀门(10)和浓水阀门(11)均固定安装在第一固定板(22)的表面。
6.如权利要求1-5中任一所述的集成式气水混合膜装置，其特征在于，所述泵前进水阀门(7)、膜前进水阀门(8)、进气阀门(9)、产水阀门(10)、浓水阀门(11)、上排阀门(12)、泵前反洗阀门(13)、逆冲阀门(14)、下排阀门(15)和膜前反洗阀门(16)均为电磁阀。
7.如权利要求6所述的集成式气水混合膜装置，其特征在于，还包括控制单元(17)、电源模块(18)和交互模块(19)，所述控制单元(17)、电源模块(18)和交互模块(19)均固定安装在固定架(2)上，控制单元(17)分别与电源模块(18)、交互模块(19)、泵(5)、空压机(6)、泵前进水阀门(7)、膜前进水阀门(8)、进气阀门(9)、产水阀门(10)、浓水阀门(11)、上排阀门(12)、泵前反洗阀门(13)、逆冲阀门(14)、下排阀门(15)和膜前反洗阀门(16)电性连接。
8.如权利要求7所述的集成式气水混合膜装置，其特征在于，还包括通信模块(20)，所述通信模块(20)与控制单元(17)电性连接。
9.如权利要求7所述的集成式气水混合膜装置，其特征在于，还包括第二固定板(23)，所述第二固定板(23)垂直固定安装在固定底框(21)的上表面，第二固定板(23)与第一固定板(22)相互平行，控制单元(17)、电源模块(18)和交互模块(19)均固定安装在第二固定板(23)上，且交互模块(19)位于第二固定板(23)远离第一固定板(22)的一面。
10.如权利要求9所述的集成式气水混合膜装置，其特征在于，所述固定底框(21)、第一固定板(22)、第二固定板(23)、产水箱(4)和原水箱(3)均为透明材质。
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| CN201959729U (zh) * | 2010-11-23 | 2011-09-07 | 武汉艾科滤膜技术有限公司 | 一种曝气外压中空纤维微滤或超滤膜分离装置 |
| CN202449890U (zh) * | 2012-02-17 | 2012-09-26 | 武汉艾科滤膜技术有限公司 | 一种曝气外压低能耗运行微滤或超滤膜分离系统 |
| CN207726778U (zh) * | 2017-12-13 | 2018-08-14 | 天津市尚拓环保科技有限公司 | 一种处理含油废水的超滤装置 |
-
2020
- 2020-12-18 CN CN202011509244.4A patent/CN112774446A/zh active Pending
Patent Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN201959729U (zh) * | 2010-11-23 | 2011-09-07 | 武汉艾科滤膜技术有限公司 | 一种曝气外压中空纤维微滤或超滤膜分离装置 |
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