CN115417474B - 一种具有减小滤膜形变量功能的废水处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及纳滤膜技术领域，尤其涉及一种具有减小滤膜形变量功能的废水处理装置。针对进水侧的压力波动过大对纳滤膜造成不可逆转的物理损伤的技术问题。通过以下技术方案解决：一种具有减小滤膜形变量功能的废水处理装置，包括有固定壳体，固定壳体的上端可拆卸式安装有工型固定件，工型固定件设置有锥形孔，工型固定件内滑动连接有环形固定架，环形固定架的外壁卷有纳滤膜，工型固定件滑动连接有缓冲板，缓冲板的下侧面固接有缓冲件。本发明利用缓冲板带动四个缓冲件移动，使废水在锥形孔的流通面积适应进水侧压力的波动，并适应性改变经锥形孔进入的废水压力，避免纳滤膜在急速波动的压力作用下不可逆转的形变。

Description

一种具有减小滤膜形变量功能的废水处理装置

技术领域

本发明涉及纳滤膜技术领域，尤其涉及一种具有减小滤膜形变量功能的废水处理装置。

背景技术

纳滤膜是为了适应工业软化水及降低成本而研发的一种压力驱动膜，其孔径接近于1纳米，介于超滤膜和反渗透膜之间的，通过滤膜两侧的压力差使小分子物质透过纳滤膜，截留大分子物质，但在正常的纳滤过程时，当进水侧的压力波动过大时，纳滤膜在压力的作用下容易蠕变，从而导致膜孔变化，对纳滤膜造成不可逆转的物理损伤，并减小了纳滤膜的使用寿命。

发明内容

本发明提供一种具有减小滤膜形变量功能的废水处理装置，旨在解决进水侧的压力波动过大对纳滤膜造成不可逆转的物理损伤的缺点。

本发明的技术方案如下：一种具有减小滤膜形变量功能的废水处理装置，包括有固定壳体，固定壳体的两端均可拆卸式安装有顶板，一个顶板连通有进液管，进液管与废水输送管连通，另一个顶板连通有浓液排出管，浓液排出管和浓液收集装置连通，固定壳体内靠近进液管的一端可拆卸式安装有工型固定件，工型固定件设置有锥形孔，且锥形孔直径小的一侧靠近进液管，工型固定件内滑动连接有环形固定架，环形固定架的外壁卷有纳滤膜，环形固定架远离工型固定件的一端与净水收集装置连通，环形固定架靠近进液管的一端对称设置有第一限位槽，环形固定架的两端对称式设置有第二限位槽，第二限位槽位于第一限位槽和远离进液管的顶板之间，工型固定件滑动连接有缓冲板，缓冲板设置有排液孔，缓冲板和工型固定件之间固接有第一弹性件，缓冲板远离进液管的一侧固接有与锥形孔配合的缓冲件，缓冲件远离缓冲板的一侧设置为球形，且球形的直径小于锥形孔最小的直径，缓冲板适应水压的变化，传动缓冲件改变排液孔内废水通过的直径，防止压力的急速波动。

进一步地，排液孔和锥形孔交错配合，用于均匀分布进入固定壳体内的废水。

进一步地，缓冲板固接有与锥形孔配合的第一保护板，且第一保护板的直径与锥形孔最小的直径一致，在缓冲板靠近进液管一侧的废水压力急速增大至损害纳滤膜时，停止废水进入工型固定件远离进液管一侧和固定壳体之间的空腔内，工型固定件固接有与排液孔配合的第二保护板，且第二保护板的直径与排液孔的直径一致，在缓冲板远离进液管一侧的废水压力急速增大至损害纳滤膜时，停止废水进入工型固定件远离进液管一侧和固定壳体之间的空腔内。

进一步地，第一保护板和第二保护板均设置有密封圈。

进一步地，还包括有方便拆卸的纳滤膜固定机构，纳滤膜固定机构设置于工型固定件，纳滤膜固定机构包括有第一转杆，与进液管连通的顶板转动连接有第一转杆，第一转杆螺纹连接于工型固定件，工型固定件内滑动连接有挤压件，挤压件转动连接于第一转杆，工型固定件对称式滑动连接有卡紧件，挤压件、卡紧件和第一限位槽配合固定环形固定架，挤压件和工型固定件之间固接有第二弹性件，环形固定架设置有减小纳滤膜膨胀形变的纳滤膜固定组件。

进一步地，纳滤膜固定组件包括有减小纳滤膜膨胀形变的防变形架，防变形架对称式合扣于环形固定架，防变形架的两端位于相邻的第二限位槽内，环形固定架的两端均螺纹连接有固定环，固定环转动连接于防变形架。

进一步地，还包括有用于在停机时保护纳滤膜的纳滤膜密封保护机构，纳滤膜密封保护机构设置于工型固定件远离进液管的一侧和固定壳体之间，纳滤膜密封保护机构包括有弧形架，弧形架可拆卸式安装于工型固定件远离进液管的一侧和固定壳体之间，弧形架转动连接有密封架，密封架远离工型固定件的一端固接有第一齿轮，远离工型固定件的顶板转动连接有第二转杆，第二转杆固接有与第一齿轮啮合的第二齿轮。

进一步地，弧形架由对称设置且弧度小于二分之π的弧形板组成，密封架由对称设置且弧度大于二分之π的弧形板组成，弧形架和密封架配合，用于密封防变形架。

进一步地，还包括有清理纳滤膜的清理机构，清理机构设置于其中一个防变形架，清理机构包括有清理架，清理架滑动连接于相邻的防变形架，且清理架合扣于纳滤膜，其中一个防变形架转动连接有第三转杆，第三转杆远离工型固定件的一端与驱动装置连接，第三转杆螺纹连接于清理架，远离工型固定件的顶板且其不与废水接触的一侧可拆卸式安装有密封盖板，第三转杆转动连接于密封盖板。

进一步地，清理架由两个上下对称设置的锥台组成，且两个锥台直径大的一侧相接触，用于促使大分子远离纳滤膜。

本领域技术人员能够理解的是，本发明至少具有如下有益效果：本发明利用缓冲板带动四个缓冲件移动，使废水在锥形孔的流通面积适应进水侧压力的急速波动，并适应性改变经锥形孔进入的废水压力，避免纳滤膜在急速波动的压力作用下产生不可逆转的形变，利用缓冲板带动四个第一保护板移动，在废水冲击的压力急速增大时堵塞相邻的锥形孔，在废水冲击的压力急速减小时，利用四个第二保护板堵塞相邻的排液孔，将废水通道关闭，避免纳滤膜受到不可修复的损伤；通过纳滤膜固定机构，利用第一转杆传动两个卡紧件解除对第一限位槽的限位，方便工作人员拆卸环形固定架，并避免在进行正常的废水纳滤时，环形固定架与工型固定件发生相对位移，影响正常废水纳滤，利用防变形架限制纳滤膜的形变；通过滤膜密封保护机构，利用第二转杆传动密封架转动90°与弧形架配合密封环形固定架，隔绝固定壳体与密封架和弧形架之间的废水流通，避免在停机维护时，过快的压力波动导致纳滤膜极限降压产生水锤现象，从而避免纳滤膜形变甚至破裂等不可逆转的物理性损伤；通过清理机构，利用第三转杆传动清理架上下往复移动清理纳滤膜表面的大分子物质，并促使清理下来的大分子物质远离纳滤膜。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的立体结构剖视图。

图3为本发明的第一限位槽和第二限位槽立体结构剖视图。

图4为本发明的第一保护板和第二保护板立体结构剖视图。

图5为本发明纳滤膜固定机构的立体结构示意图。

图6为本发明纳滤膜固定机构的防变形架立体结构剖视图。

图7为本发明纳滤膜密封保护机构的立体结构剖视图。

图8为本发明纳滤膜密封保护机构的密封架立体结构示意图。

图9为本发明清理机构的立体结构剖视图。

其中，上述附图包括以下附图标记：1-固定壳体，2-顶板，3-进液管，301-浓液排出管，4-工型固定件，401-锥形孔，5-环形固定架，501-第一限位槽，502-第二限位槽，6-缓冲板，601-排液孔，7-第一弹性件，8-缓冲件，9-第一保护板，10-第二保护板，11-第一转杆，12-挤压件，13-卡紧件，14-第二弹性件，15-防变形架，16-固定环，17-弧形架，18-密封架，19-第一齿轮，20-第二转杆，21-第二齿轮，22-清理架，23-第三转杆，24-密封盖板。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中，并以图一的方向为基准。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，否则不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置的例子。

实施例1

一种具有减小滤膜形变量功能的废水处理装置，如图1-图4所示，包括有固定壳体1，固定壳体1的上下两端均螺栓连接有用于密封的顶板2，上侧的顶板2连通有进液管3，进液管3与废水输送管连通，下侧的顶板2连通有浓液排出管301，浓液排出管301和浓液收集装置连通，固定壳体1内的上部螺栓连接有工型固定件4，工型固定件4设置有四个锥形孔401，且锥形孔401直径小的一侧位于上侧，工型固定件4内滑动连接有环形固定架5，环形固定架5的外壁卷有纳滤膜，环形固定架5的下端与净水收集装置连通，环形固定架5的上端对称设置有第一限位槽501，环形固定架5的上下两端均对称式设置有第二限位槽502，上侧的第二限位槽502位于第一限位槽501的下侧，工型固定件4滑动连接有感应废水进液压力的缓冲板6，缓冲板6设置有四个排液孔601，排液孔601和锥形孔401交错配合，用于均匀分布进入固定壳体1内的废水，使环形固定架5上的纳滤膜均匀受到废水的挤压，避免纳滤膜形变，缓冲板6和工型固定件4之间固接有第一弹性件7，第一弹性件7为弹簧，缓冲板6的下侧焊接有与锥形孔401配合的缓冲件8，缓冲件8的下侧设置为球形，且球形的直径小于锥形孔401最小的直径，缓冲板6带动四个缓冲件8移动，使废水在锥形孔401的流通面积适应进水侧压力的急速波动，并适应性改变经锥形孔401进入的废水压力，避免纳滤膜在急速波动的压力作用下产生不可逆转的形变。

如图2-图4所示，缓冲板6焊接有与锥形孔401配合的第一保护板9，且第一保护板9的直径与锥形孔401最小的直径一致，第一保护板9设置有密封圈，在缓冲板6上侧的废水压力急速增大至损害纳滤膜时，通过缓冲板6传动四个第一保护板9堵塞相邻的锥形孔401，停止废水进入工型固定件4下侧和固定壳体1之间的空腔内，避免纳滤膜受到不可修复的损伤，工型固定件4焊接有与排液孔601配合的第二保护板10，且第二保护板10的直径与排液孔601的直径一致，第二保护板10设置有密封圈，在缓冲板6上侧的废水压力急速减小至损害纳滤膜时，通过缓冲板6使四个第二保护板10堵塞相邻的排液孔601，停止废水进入工型固定件4远离进液管3一侧和固定壳体1之间的空腔内，避免纳滤膜受到不可修复的损伤。

当需要使用本装置过滤废水时，将进液管3和废水输送管连通，将环形固定架5和净水收集装置连通，将浓液排出管301和浓液收集装置连通，废水经进液管3进入固定壳体1内缓冲板6上侧的空间，废水冲击缓冲板6压缩第一弹性件7，当缓冲板6向下移动至四个第二保护板10不再堵塞相邻的排液孔601时，废水经排液孔601和锥形孔401进入固定壳体1内工型固定件4下侧的空间，并经环形固定架5上的纳滤膜过滤，纳滤膜过滤将废水中的大分子物质过滤，使废水经纳滤膜转化为净水，净水经环形固定架5进入净水收集装置，并通过浓液排出管301将固定壳体1内的排入浓液收集装置。

在上述过程中，利用四个排液孔601和四个锥形孔401交错设置，使废水均匀进入固定壳体1内工型固定件4下侧的空间，从而使环形固定架5上的纳滤膜均匀受到废水的挤压，避免纳滤膜形变。

在上述过程中，废水冲击的压力促使缓冲板6停在工型固定件4中部的位置，当废水冲击的压力急速增大时，缓冲板6带动四个缓冲件8和四个第一保护板9向下移动，并压缩第一弹性件7，四个缓冲件8向下移动增大废水在锥形孔401的流通面积，避免废水对纳滤膜的压力突然增大，导致纳滤膜受到不可修复的损伤，当废水冲击缓冲板6增大至损伤纳滤膜时，缓冲板6带动四个第一保护板9向下移动，并促使四个第一保护板9堵塞相邻的锥形孔401将废水通道关闭，避免纳滤膜受到不可修复的损伤。

当废水冲击的压力急速减小时，在第一弹性件7的作用下，缓冲板6带动四个缓冲件8和四个第一保护板9向上移动，四个缓冲件8向上移动减小废水在锥形孔401的流通面积，避免废水对纳滤膜的压力突然减小，导致纳滤膜受到不可修复的损伤，当废水冲击缓冲板6突然减小至损伤纳滤膜时，缓冲板6向上移动并促使四个第二保护板10堵塞相邻的排液孔601，将废水通道关闭，避免纳滤膜受到不可修复的损伤。

实施例2

在实施例1的基础之上，如图5和图6所示，还包括有方便拆卸的纳滤膜固定机构，纳滤膜固定机构设置于工型固定件4，纳滤膜固定机构包括有第一转杆11，上侧的顶板2转动连接有第一转杆11，第一转杆11螺纹连接于工型固定件4，工型固定件4内滑动连接有挤压件12，挤压件12转动连接于第一转杆11，工型固定件4对称式滑动连接有卡紧件13，挤压件12、卡紧件13和第一限位槽501配合固定环形固定架5，挤压件12和工型固定件4之间固接有第二弹性件14，第二弹性件14为拉簧，通过第一转杆11传动两个卡紧件13解除对第一限位槽501的限位，方便工作人员拆卸环形固定架5，并避免在进行正常的废水纳滤时，环形固定架5与工型固定件4发生相对位移，环形固定架5设置有减小纳滤膜膨胀形变的纳滤膜固定组件。

如图5和图6所示，纳滤膜固定组件包括有减小纳滤膜膨胀形变的防变形架15，防变形架15对称式合扣于环形固定架5，防变形架15的两端位于相邻的第二限位槽502内，通过第二限位槽502限制防变形架15转动，环形固定架5的两端均螺纹连接有固定环16，固定环16转动连接于防变形架15，通过转动两个固定环16解除对两个防变形架15的限位，便于工作人员拆卸防变形架15。

当需要更换纳滤膜时，工作人员将进液管3和废水输送管断开，并通过浓液收集装置和浓液排出管301将固定壳体1内的废水收集干净，通过净水收集装置将环形固定架5内的净水收集干净，工作人员转动第一转杆11传动挤压件12向上移动，挤压件12向上移动减小对两个卡紧件13的挤压力，在两个第二弹性件14的作用下，两个卡紧件13向相背侧移动复位，并解除对第一限位槽501的限位，方便工作人员拆卸环形固定架5，并避免在进行正常的废水纳滤时，环形固定架5与工型固定件4发生相对位移，影响正常废水纳滤，两个卡紧件13解除对第一限位槽501的限位后，工作人员将环形固定架5及其上的附属部件取出。

取出环形固定架5后，工作人员分别转动两个固定环16，直至两个固定环16解除对两个防变形架15的限位，便于工作人员拆卸防变形架15，工作人员将两个防变形架15经四个第二限位槽502取下，即可对纳滤膜进行清理或更换，纳滤膜更换完毕后，工作人员逆操作上述步骤复位，即可进行正常的废水纳滤。

在正常的废水纳滤过程中，通过第二限位槽502限制防变形架15转动，通过防变形架15限制纳滤膜的形变。

实施例3

在实施例2的基础之上，如图7和图8所示，还包括有用于在停机时保护纳滤膜的纳滤膜密封保护机构，纳滤膜密封保护机构设置于工型固定件4的下侧和固定壳体1之间，纳滤膜密封保护机构包括有弧形架17，弧形架17螺栓连接于工型固定件4的下侧和固定壳体1之间，弧形架17由对称设置且弧度小于二分之π的弧形板组成，弧形架17转动连接有密封架18，密封架18由对称设置且弧度大于二分之π的弧形板组成，弧形架17和密封架18配合，用于密封防变形架15，密封架18的下端键连接有第一齿轮19，下侧的顶板2转动连接有第二转杆20，第二转杆20键连接有与第一齿轮19啮合的第二齿轮21，通过第二转杆20传动密封架18转动90°与弧形架17配合密封环形固定架5，隔绝固定壳体1与密封架18和弧形架17之间的废水流通，避免在停机时，过快的压力波动导致纳滤膜极限降压产生水锤现象，造成纳滤膜形变甚至破裂。

当需要停机维护时，需要停止向固定壳体1内输送废水，此时工作人员先转动第二转杆20，第二转杆20通过第二齿轮21和第一齿轮19传动密封架18转动90°与弧形架17配合密封环形固定架5，再将进液管3和废水输送管断开，此时通过密封架18与弧形架17配合，隔绝固定壳体1与密封架18和弧形架17之间的废水流通，避免在停机时，过快的压力波动导致纳滤膜极限降压产生水锤现象，从而避免纳滤膜形变甚至破裂等不可逆转的物理性损伤。

当停机维护完毕后，逆操作上述步骤将密封架18复位，即可进行正常的废水纳滤。

实施例4

在实施例3的基础之上，如图9所示，还包括有清理纳滤膜的清理机构，清理机构设置于右侧的防变形架15，清理机构包括有清理架22，清理架22滑动连接于相邻的防变形架15，且清理架22合扣于纳滤膜，清理架22由两个上下对称设置的锥台组成，且两个锥台直径大的一侧相接触，用于促使大分子远离纳滤膜，右侧的防变形架15转动连接有第三转杆23，第三转杆23的下端与驱动装置连接，第三转杆23螺纹连接于清理架22，通过第三转杆23传动清理架22上下往复移动，清理纳滤膜表面的大分子物质，下侧的顶板2下侧面螺栓连接有密封盖板24，第三转杆23转动连接于密封盖板24。

在进行正常的废水纳滤时，工作人员将第三转杆23与驱动装置连接，通过驱动装置带动第三转杆23转动，传动清理架22上下往复移动，清理纳滤膜表面的大分子物质，并通过由两个上下对称设置的锥台组成，且两个锥台直径大的一侧相接触的清理架22，促使清理下来的大分子物质沿清理架22的斜面远离纳滤膜。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种具有减小滤膜形变量功能的废水处理装置，其特征是，包括有固定壳体（1），固定壳体（1）的两端均可拆卸式安装有顶板（2），一个顶板（2）连通有进液管（3），进液管（3）与废水输送管连通，另一个顶板（2）连通有浓液排出管（301），浓液排出管（301）和浓液收集装置连通，固定壳体（1）内靠近进液管（3）的一端可拆卸式安装有工型固定件（4），工型固定件（4）设置有锥形孔（401），且锥形孔（401）直径小的一侧靠近进液管（3），工型固定件（4）内滑动连接有环形固定架（5），环形固定架（5）的外壁卷有纳滤膜，环形固定架（5）远离工型固定件（4）的一端与净水收集装置连通，环形固定架（5）靠近进液管（3）的一端对称设置有第一限位槽（501），环形固定架（5）的两端对称式设置有第二限位槽（502），第二限位槽（502）位于第一限位槽（501）和远离进液管（3）的顶板（2）之间，工型固定件（4）滑动连接有缓冲板（6），缓冲板（6）设置有排液孔（601），缓冲板（6）和工型固定件（4）之间固接有第一弹性件（7），缓冲板（6）远离进液管（3）的一侧固接有与锥形孔（401）配合的缓冲件（8），缓冲件（8）远离缓冲板（6）的一侧设置为球形，且球形的直径小于锥形孔（401）最小的直径，缓冲板（6）适应水压的变化，传动缓冲件（8）改变排液孔（601）内废水通过的直径，防止压力的急速波动；

还包括有方便拆卸的纳滤膜固定机构，纳滤膜固定机构设置于工型固定件（4），纳滤膜固定机构包括有第一转杆（11），与进液管（3）连通的顶板（2）转动连接有第一转杆（11），第一转杆（11）螺纹连接于工型固定件（4），工型固定件（4）内滑动连接有挤压件（12），挤压件（12）转动连接于第一转杆（11），工型固定件（4）对称式滑动连接有卡紧件（13），挤压件（12）、卡紧件（13）和第一限位槽（501）配合固定环形固定架（5），挤压件（12）和工型固定件（4）之间固接有第二弹性件（14），环形固定架（5）设置有减小纳滤膜膨胀形变的纳滤膜固定组件；

纳滤膜固定组件包括有减小纳滤膜膨胀形变的防变形架（15），防变形架（15）对称式合扣于环形固定架（5），防变形架（15）的两端位于相邻的第二限位槽（502）内，环形固定架（5）的两端均螺纹连接有固定环（16），固定环（16）转动连接于防变形架（15）。

2.按照权利要求1所述的一种具有减小滤膜形变量功能的废水处理装置，其特征是，排液孔（601）和锥形孔（401）交错配合，用于均匀分布进入固定壳体（1）内的废水。

3.按照权利要求1所述的一种具有减小滤膜形变量功能的废水处理装置，其特征是，缓冲板（6）固接有与锥形孔（401）配合的第一保护板（9），且第一保护板（9）的直径与锥形孔（401）最小的直径一致，在缓冲板（6）靠近进液管（3）一侧的废水压力急速增大至损害纳滤膜时，停止废水进入工型固定件（4）远离进液管（3）一侧和固定壳体（1）之间的空腔内，工型固定件（4）固接有与排液孔（601）配合的第二保护板（10），且第二保护板（10）的直径与排液孔（601）的直径一致，在缓冲板（6）远离进液管（3）一侧的废水压力急速增大至损害纳滤膜时，停止废水进入工型固定件（4）远离进液管（3）一侧和固定壳体（1）之间的空腔内。

4.按照权利要求3所述的一种具有减小滤膜形变量功能的废水处理装置，其特征是，第一保护板（9）和第二保护板（10）均设置有密封圈。

5.按照权利要求1所述的一种具有减小滤膜形变量功能的废水处理装置，其特征是，还包括有用于在停机时保护纳滤膜的纳滤膜密封保护机构，纳滤膜密封保护机构设置于工型固定件（4）远离进液管（3）的一侧和固定壳体（1）之间，纳滤膜密封保护机构包括有弧形架（17），弧形架（17）可拆卸式安装于工型固定件（4）远离进液管（3）的一侧和固定壳体（1）之间，弧形架（17）转动连接有密封架（18），密封架（18）远离工型固定件（4）的一端固接有第一齿轮（19），远离工型固定件（4）的顶板（2）转动连接有第二转杆（20），第二转杆（20）固接有与第一齿轮（19）啮合的第二齿轮（21）。

6.按照权利要求5所述的一种具有减小滤膜形变量功能的废水处理装置，其特征是，弧形架（17）由对称设置且弧度小于二分之π的弧形板组成，密封架（18）由对称设置且弧度大于二分之π的弧形板组成，弧形架（17）和密封架（18）配合，用于密封防变形架（15）。

7.按照权利要求1所述的一种具有减小滤膜形变量功能的废水处理装置，其特征是，还包括有清理纳滤膜的清理机构，清理机构设置于其中一个防变形架（15），清理机构包括有清理架（22），清理架（22）滑动连接于相邻的防变形架（15），且清理架（22）合扣于纳滤膜，其中一个防变形架（15）转动连接有第三转杆（23），第三转杆（23）远离工型固定件（4）的一端与驱动装置连接，第三转杆（23）螺纹连接于清理架（22），远离工型固定件（4）的顶板（2）且其不与废水接触的一侧可拆卸式安装有密封盖板（24），第三转杆（23）转动连接于密封盖板（24）。

8.按照权利要求7所述的一种具有减小滤膜形变量功能的废水处理装置，其特征是，清理架（22）由两个上下对称设置的锥台组成，且两个锥台直径大的一侧相接触，用于促使大分子远离纳滤膜。

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