CN116715321B - 一种动态膜过滤装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及废水过滤设备技术领域，具体是涉及一种动态膜过滤装置。包括有过滤筒、过滤膜组件和反冲清洗机构，过滤筒包括有筒身和可拆卸的顶盖，筒身底部设有与筒身内部连通的进水口，顶盖上设有出水口，过滤膜组件包括有动态膜、锁紧环和安装环，反冲清洗机构包括有反冲洗组件和污水储存室，反冲洗组件设有若干组，反冲洗组件与过滤筒内部连通，每个反冲洗组件均设置在两组过滤膜组件之间。本发明能够逐层对动态膜进行清洗，提高了反冲清洗对动态膜的清洁效率，提高了动态膜的使用寿命，无需经常更换，提高实用性，能够根据需求改变过滤膜组件之间的间距，提高设备的适应性，提高了拆装效率，可以单独更换动态膜。

Description

一种动态膜过滤装置

技术领域

本发明涉及废水过滤设备技术领域，具体是涉及一种动态膜过滤装置。

背景技术

为了提供清洁的生活用水等并且也为了对工业废水、生活污水等进行处理以防止这些废水对环境造成污染，需要对给水或废水进行过滤处理，以滤掉水中的固体污染物。

动态颗粒膜作为一种较为新颖的过滤工具越来越受到重视。动态颗粒膜是通过在滤网上镀膜来实现预定的过滤能力，该膜可以根据需要从滤网上清除和重新在滤网上再镀膜，如此循环反复，因此，动态颗粒膜具有普通高分子材料制成的微滤膜和超滤膜所不具备的优势。在过滤器运行过程中，膜会出现堵塞，这时应该用清水从膜的另一侧进行反冲洗，达到重复利用的目的。

现有的反冲清洗技术通常同时对若干个层叠在一起的动态膜同步进行冲洗，此种方式对层叠在一起的动态膜清洁效果不佳，导致单层膜的利用率降低，不能依次对每一层进行单独清洗。且叠加在一起的动态膜安装较为繁琐，当需要对其中一些进行更换时，只能将整体全部拆除后才能进行更换，更换操作较为繁琐，影响工作效率。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术问题，提供一种动态膜过滤装置。

为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：

本发明提供了一种动态膜过滤装置，包括有过滤筒、过滤膜组件和反冲清洗机构，过滤筒包括有筒身和可拆卸的顶盖，筒身底部设有与筒身内部连通的进水口，顶盖上设有出水口，过滤膜组件设有若干组，若干组过滤膜组件沿着竖直方向依次设置在过滤筒内，反冲清洗机构设置在过滤筒的旁侧，过滤膜组件包括有动态膜、锁紧环和安装环，动态膜水平设置，安装环位于动态膜的中部，锁紧环设置在动态膜的外侧壁上，锁紧环的外侧壁与过滤筒的内侧壁贴合，锁紧环的内侧壁与动态膜的外侧壁贴合，反冲清洗机构包括有反冲洗组件和污水储存室，反冲洗组件设有若干组，若干组反冲洗组件沿着竖直方向依次设置在过滤筒的外侧壁上，反冲洗组件与过滤筒内部连通，每个反冲洗组件均设置在两组过滤膜组件之间，动态膜过滤装置还包括有等距收缩机构和旋转驱动机构，旋转驱动机构包括有能够转动的转轴，转轴竖直能够转动的安装在过滤筒内部，转轴与过滤筒同轴设置，安装环与转轴传动连接，等距收缩机构安装在转轴上，等距收缩机构与若干组过滤膜组件均传动连接，等距收缩机构包括有均设有若干个的引导槽和传动引导杆，若干个引导槽和传动引导杆与若干组过滤膜组件一一对应，引导槽设置在转轴的外侧壁上，传动引导杆水平设置在安装环的内侧壁上，传动引导杆的一端与安装环的内侧壁固定连接，传动引导杆的另一端通过引导槽与转轴传动连接。

优选的，引导槽包括有水平环槽和若干个螺旋导向槽，水平环槽与位于中部的过滤膜组件对应，最中间的过滤膜组件中的安装环上的传动引导杆与水平环槽滑动连接，若干个螺旋导向槽与剩余的过滤膜组件一一对应，越远离水平环槽的螺旋导向槽的导向距离越长，每个螺旋导向槽导向角度一致，即转轴旋转到位后传动引导杆在若干个螺旋导向槽内的滑动操作均同步到位。

优选的，旋转驱动机构还包括有旋转驱动器、传动轴、锁定板和齿轮传动装置，旋转驱动器固定安装在顶盖上，旋转驱动器与齿轮传动装置传动连接，传动轴竖直能够转动的设置在顶盖上，传动轴与转轴同轴设置，传动轴的底端与转轴的顶端通过锁定板可拆卸的连接。

优选的，动态膜由过滤筒的竖直中心面分隔成两个半膜，动态膜的上下两端均设有螺纹柱，螺纹柱位于动态膜的中部，安装环的上下两端均设有锁定螺母。

优选的，锁紧环由过滤筒的竖直中心面分隔成两个半环，锁紧环的分隔面与动态膜的分隔面垂直设计，锁紧环的底端设有环形卡接槽，锁紧环的顶端设有与环形卡接槽配合的卡接环，位于最顶端和最底端的两个锁紧环为一体成型的全环。

优选的，过滤筒的内侧壁上设有竖直限位条，锁紧环的外侧壁上设有与竖直限位条滑动配合的滑动槽，动态膜的外侧壁上设有限位块，锁紧环的内侧壁上设有与限位块配合的限位槽。

优选的，污水储存室的底端设有排渣口，污水储存室的侧壁上设有回流管，回流管的一端穿过污水储存室外侧壁的中部并延伸至污水储存室的内，回流管的另一端与进水口连通，回流管上设有抽水泵。

优选的，反冲洗组件包括有冲洗管和电磁阀，冲洗管的一端与过滤筒的内部连通，冲洗管的另一端与污水储存室连通，电磁阀安装在冲洗管靠近过滤筒外侧壁的一侧。

本发明相比较于现有技术的有益效果是：

1.本发明能够逐层对动态膜进行清洗，在进行反冲清洗操作时，水流方向反向，出水口将清水向下导入至筒身内，将其余反冲洗组件闭合，位于最上方的反冲洗组件开启，此后依次单独开启对应位置的反冲洗组件，从而实现了逐层清洗功能，大幅提高了反冲清洗对动态膜的清洁效率，提高了动态膜的使用寿命，无需经常更换，提高实用性。

2.通过旋转驱动机构工作对与之传动连接的等距收缩机构工作，通过等距收缩机构带动若干组过滤膜组件实现等距调节，在正常过滤时，通过等距收缩机构工作缩短相邻过滤膜组件之间的间距，使得相邻的过滤膜组件彼此贴合，此种状态下，过滤膜组件整体处于稳定状态，便于进行长时间对污水进行过滤，当需要对动态膜进行清洁时，通过等距收缩机构工作使得每两个相邻的过滤膜组件之间的间距扩张，使得每两组过滤膜组件之间均有一个反冲洗组件，此时便于反冲清洗机构的工作，能够根据需求改变过滤膜组件之间的间距，提高设备的适应性。

3.在对过滤膜进行安装时，为了提高拆装效率，并且为了可以单独更换动态膜，将动态膜设计呈两个半膜合并，通过上下两个锁定螺母对半膜上的螺纹柱进行锁定，当过滤膜组件安装入过滤筒内时，通过上方的卡接环卡入下方的卡接槽内，使得相邻的两个锁紧环连接在一起，通过上下两端设置的全环对位于中间的所有半环进行锁定限位，提高了锁紧环的安装便捷程度，既能够保证锁紧环对动态膜的锁定效果，又能够便于拆装，提供了动态膜的更换效率。

附图说明

图1是一种动态膜过滤装置的立体结构示意图；

图2是一种动态膜过滤装置的正视图；

图3是一种动态膜过滤装置的部分立体结构示意图；

图4是一种动态膜过滤装置的部分立体剖视图；

图5是一种动态膜过滤装置中等距收缩机构在扩张状态下过滤膜组件的立体结构示意图；

图6是一种动态膜过滤装置中等距收缩机构在收缩状态下过滤膜组件的立体结构示意图；

图7是一种动态膜过滤装置中转轴的立体结构示意图；

图8是一种动态膜过滤装置中转轴和过滤膜组件的立体结构示意图；

图9是一种动态膜过滤装置中过滤膜组件的立体爆炸图；

图10是图4中A处的放大图。

图中标号为：

1、过滤筒；2、过滤膜组件；3、反冲清洗机构；4、筒身；5、顶盖；6、进水口；7、出水口；8、动态膜；9、锁紧环；10、安装环；11、污水储存室；12、等距收缩机构；13、旋转驱动机构；14、转轴；15、引导槽；16、传动引导杆；17、水平环槽；18、螺旋导向槽；19、旋转驱动器；20、传动轴；21、锁定板；22、齿轮传动装置；23、半膜；24、螺纹柱；25、锁定螺母；26、半环；27、卡接环；28、环形卡接槽；29、全环；30、竖直限位条；31、滑动槽；32、限位块；33、限位槽；35、排渣口；36、回流管；37、抽水泵；38、冲洗管；39、电磁阀。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

如图1-图10所示的一种动态膜过滤装置，包括有过滤筒1、过滤膜组件2和反冲清洗机构3，过滤筒1包括有筒身4和可拆卸的顶盖5，筒身4底部设有与筒身4内部连通的进水口6，顶盖5上设有出水口7，过滤膜组件2设有若干组，若干组过滤膜组件2沿着竖直方向依次设置在过滤筒1内，反冲清洗机构3设置在过滤筒1的旁侧，过滤膜组件2包括有动态膜8、锁紧环9和安装环10，动态膜8水平设置，安装环10位于动态膜8的中部，锁紧环9设置在动态膜8的外侧壁上，锁紧环9的外侧壁与过滤筒1的内侧壁贴合，锁紧环9的内侧壁与动态膜8的外侧壁贴合，反冲清洗机构3包括有反冲洗组件和污水储存室11，反冲洗组件设有若干组，若干组反冲洗组件沿着竖直方向依次设置在过滤筒1的外侧壁上，反冲洗组件与过滤筒1内部连通，每个反冲洗组件均设置在两组过滤膜组件2之间。

将若干组过滤膜组件2安装在过滤筒1内，在进行过滤装置进行工作时，污水通过进水口6进入筒身4内部，污水经过动态膜8进行净化，完成过滤后的水从上方通过出水口7排水，完成对污水的净化过程。通过锁紧环9将动态膜8安装在安装环10上，当过滤装置经过长时间运行后，需要对过滤膜组件2进行净化清洁，通过安装在过滤筒1旁侧的反冲清洗机构3对每个动态膜8进行单独清洁，每两个过滤膜组件2之间均设有一个反冲洗组件，在进行反冲清洗操作时，水流方向反向，出水口7将清水向下导入至筒身4内，将其余反冲洗组件闭合，位于最上方的反冲洗组件开启，自上而下的水流经过第一层动态膜8后，从最上方的反冲洗组件中流出，并将最上层的动态膜8上的污渍冲出，并通过反冲洗组件将污渍导入至污水储存室11，完成第一层的动态膜8清洁后，最上方的反冲洗组件闭合，开启位于最上方下一层的反冲洗组件，此时水流方向经过第一层动态膜8后穿过第二层动态膜8，并通过位于第二层动态膜8和第三层动态膜8之间的反冲洗组件导出，实现对第二层动态膜8的清洁，重复上述步骤，逐步增加清洗的层数，直至完成对最后一层的动态膜8的清洗工作，从而实现了对动态膜8的逐层清洁功能，大幅提高了反冲清洗对动态膜8的清洁效率，提高了动态膜8的使用寿命，无需经常更换，提高实用性。

动态膜过滤装置还包括有等距收缩机构12和旋转驱动机构13，旋转驱动机构13包括有能够转动的转轴14，转轴14竖直能够转动的安装在过滤筒1内部，转轴14与过滤筒1同轴设置，安装环10与转轴14传动连接，等距收缩机构12安装在转轴14上，等距收缩机构12与若干组过滤膜组件2均传动连接。

通过旋转驱动机构13工作对与之传动连接的等距收缩机构12工作，通过等距收缩机构12带动若干组过滤膜组件2实现等距调节，在正常过滤时，通过等距收缩机构12工作缩短相邻过滤膜组件2之间的间距，使得相邻的过滤膜组件2彼此贴合，此种状态下，过滤膜组件2整体处于稳定状态，便于进行长时间对污水进行过滤，当需要对动态膜8进行清洁时，通过等距收缩机构12工作使得每两个相邻的过滤膜组件2之间的间距扩张，使得每两组过滤膜组件2之间均有一个反冲洗组件，此时便于反冲清洗机构3的工作，能够根据需求改变过滤膜组件2之间的间距，提高设备的适应性。

等距收缩机构12包括有均设有若干个的引导槽15和传动引导杆16，若干个引导槽15和传动引导杆16与若干组过滤膜组件2一一对应，引导槽15设置在转轴14的外侧壁上，传动引导杆16水平设置在安装环10的内侧壁上，传动引导杆16的一端与安装环10的内侧壁固定连接，传动引导杆16的另一端通过引导槽15与转轴14传动连接。

在等距收缩机构12工作时，转轴14转动带动其外侧壁上的引导槽15转动，通过引导槽15引导设置在安装环10内侧壁上的传动引导杆16，传动引导杆16带动安装环10运动，进而带动设置在安装环10上的动态膜8同步位移，进而带动锁紧环9跟随动态膜8同步位移，实现了等距驱动功能。

引导槽15包括有水平环槽17和若干个螺旋导向槽18，水平环槽17与位于中部的过滤膜组件2对应，最中间的过滤膜组件2中的安装环10上的传动引导杆16与水平环槽17滑动连接，若干个螺旋导向槽18与剩余的过滤膜组件2一一对应，越远离水平环槽17的螺旋导向槽18的导向距离越长，每个螺旋导向槽18导向角度一致，即转轴14旋转到位后传动引导杆16在若干个螺旋导向槽18内的滑动操作均同步到位。

在等距收缩机构12驱动时，位于最中间的过滤膜组件2通过水平环槽17和传动引导杆16始终保持同一水平高度，越远离最中间的过滤膜组件2与之相对于的螺旋导向槽18的位移距离越大，在转轴14转动相同角度时，位移距离越大的螺旋导向槽18带动与之滑动连接的传动引导杆16在竖直方向上的位移距离越大，进而使得与不同螺旋导向槽18对应的动态膜8沿着竖直方向上的位移距离不同，不同的螺旋导向槽18距离呈比例改变，进而实现了若干组过滤膜组件2等间距的收缩操作。

旋转驱动机构13还包括有旋转驱动器19、传动轴20、锁定板21和齿轮传动装置22，旋转驱动器19固定安装在顶盖5上，旋转驱动器19与齿轮传动装置22传动连接，传动轴20竖直能够转动的设置在顶盖5上，传动轴20与转轴14同轴设置，传动轴20的底端与转轴14的顶端通过锁定板21可拆卸的连接。

在旋转驱动机构13工作时，通过旋转驱动器19工作，带动齿轮传动装置22工作，齿轮传动装置22工作带动传动轴20转动，当锁定板21将传动轴20与转轴14锁定时，传动轴20转动带动与之传动连接的转轴14同步旋转，转轴14在转动时驱动等距收缩机构12工作，实现对等距收缩机构12进行输出。

动态膜8由过滤筒1的竖直中心面分隔成两个半膜23，动态膜8的上下两端均设有螺纹柱24，螺纹柱24位于动态膜8的中部，安装环10的上下两端均设有锁定螺母25。

在对过滤膜进行安装时，为了提高拆装效率，并且为了可以单独更换动态膜8，将动态膜8设计呈两个半膜23合并，通过上下两个锁定螺母25对半膜23上的螺纹柱24进行锁定，从而实现了动态膜8的拆装过程。

锁紧环9由过滤筒1的竖直中心面分隔成两个半环26，锁紧环9的分隔面与动态膜8的分隔面垂直设计，锁紧环9的底端设有环形卡接槽28，锁紧环9的顶端设有与环形卡接槽28配合的卡接环27，位于最顶端和最底端的两个锁紧环9为一体成型的全环29。

由于通过锁定螺母25对动态膜8进行锁定时，只有半膜23的中部被锁定，半膜23的外侧容易因为贴合不严导致漏水，进而导致动态膜8的过滤效果降低，因此通过锁紧环9对半膜23的外侧壁进行固定限位，通过两个半环26合并形成锁紧环9，此种方式能够便于安装，当过滤膜组件2安装入过滤筒1内时，通过相邻的两个锁紧环9中其中一个锁紧环9的卡接环27插入另一个锁紧环9的环形卡接槽28中，使得相邻的两个锁紧环9连接在一起，通过上下两端设置的全环29对位于中间的所有半环26进行锁定限位，提高了锁紧环9的安装便捷程度，既能够保证锁紧环9对动态膜8的锁定效果，又能够便于拆装，提供了动态膜8的更换效率。

过滤筒1的内侧壁上设有竖直限位条30，锁紧环9的外侧壁上设有与竖直限位条30滑动配合的滑动槽31，动态膜8的外侧壁上设有限位块32，锁紧环9的内侧壁上设有与限位块32配合的限位槽33。

在过滤膜组件2进行安装时，通过过滤筒1上设置的竖直限位条30对锁紧环9外侧壁上的滑动槽31进行限位，使得锁紧环9与过滤筒1进行滑动位移，保证了锁紧环9不会发生偏转，通过锁紧环9内侧壁上的限位槽33与动态膜8上安装的限位块32卡接，保证了动态膜8与锁紧环9之间不会发生偏转，即实现了在转轴14转动时，安装环10上的传动引导环沿着引导槽15滑动位移，进而实现了过滤膜的升降驱动限位。

污水储存室11的底端设有排渣口35，污水储存室11的侧壁上设有回流管36，回流管36的一端穿过污水储存室11外侧壁的中部并延伸至污水储存室11的内，回流管36的另一端与进水口6连通，回流管36上设有抽水泵37。

在污水储存室11内储存的污水通过一段时间的沉淀后，污泥通过重力作用向下沉淀，通过排渣口35能够将沉淀在污水储存室11底部的淤泥进行抽取，当将淤泥抽取后，通过抽水泵37工作将污水储存室11内上层澄清液抽取，使其重新通过进水口6导入过滤筒1内进行重新过滤。

反冲洗组件包括有冲洗管38和电磁阀39，冲洗管38的一端与过滤筒1的内部连通，冲洗管38的另一端与污水储存室11连通，电磁阀39安装在冲洗管38靠近过滤筒1外侧壁的一侧。

在反冲洗组件工作时，通过电磁阀39控制冲洗管38的开启或关闭，冲洗管38能够将位于两层动态膜8之间的水流从过滤筒1内导入至污水储存室11内，从而实现反冲清洗功能。

以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种动态膜过滤装置，其特征在于，包括有过滤筒（1）、过滤膜组件（2）和反冲清洗机构（3），过滤筒（1）包括有筒身（4）和可拆卸的顶盖（5），筒身（4）底部设有与筒身（4）内部连通的进水口（6），顶盖（5）上设有出水口（7），过滤膜组件（2）设有若干组，若干组过滤膜组件（2）沿着竖直方向依次设置在过滤筒（1）内，反冲清洗机构（3）设置在过滤筒（1）的旁侧，过滤膜组件（2）包括有动态膜（8）、锁紧环（9）和安装环（10），动态膜（8）水平设置，安装环（10）位于动态膜（8）的中部，锁紧环（9）设置在动态膜（8）的外侧壁上，锁紧环（9）的外侧壁与过滤筒（1）的内侧壁贴合，锁紧环（9）的内侧壁与动态膜（8）的外侧壁贴合，反冲清洗机构（3）包括有反冲洗组件和污水储存室（11），反冲洗组件设有若干组，若干组反冲洗组件沿着竖直方向依次设置在过滤筒（1）的外侧壁上，反冲洗组件与过滤筒（1）内部连通，每个反冲洗组件均设置在两组过滤膜组件（2）之间，动态膜过滤装置还包括有等距收缩机构（12）和旋转驱动机构（13），旋转驱动机构（13）包括有能够转动的转轴（14），转轴（14）竖直能够转动的安装在过滤筒（1）内部，转轴（14）与过滤筒（1）同轴设置，安装环（10）与转轴（14）传动连接，等距收缩机构（12）安装在转轴（14）上，等距收缩机构（12）与若干组过滤膜组件（2）均传动连接，等距收缩机构（12）包括有若干个引导槽（15）和若干个传动引导杆（16），若干个引导槽（15）和若干个传动引导杆（16）均与若干组过滤膜组件（2）一一对应，引导槽（15）设置在转轴（14）的外侧壁上，传动引导杆（16）水平设置在安装环（10）的内侧壁上，传动引导杆（16）的一端与安装环（10）的内侧壁固定连接，传动引导杆（16）的另一端通过引导槽（15）与转轴（14）传动连接；

反冲洗组件包括有冲洗管（38）和电磁阀（39），冲洗管（38）的一端与过滤筒（1）的内部连通，冲洗管（38）的另一端与污水储存室（11）连通，电磁阀（39）安装在冲洗管（38）靠近过滤筒（1）外侧壁的一侧。

2.根据权利要求1所述的一种动态膜过滤装置，其特征在于，引导槽（15）包括有水平环槽（17）和若干个螺旋导向槽（18），水平环槽（17）与位于中部的过滤膜组件（2）对应，最中间的过滤膜组件（2）中的安装环（10）上的传动引导杆（16）与水平环槽（17）滑动连接，若干个螺旋导向槽（18）与剩余的过滤膜组件（2）一一对应，越远离水平环槽（17）的螺旋导向槽（18）的导向距离越长，每个螺旋导向槽（18）导向角度一致，即转轴（14）旋转到位后传动引导杆（16）在若干个螺旋导向槽（18）内的滑动操作均同步到位。

3.根据权利要求2所述的一种动态膜过滤装置，其特征在于，旋转驱动机构（13）还包括有旋转驱动器（19）、传动轴（20）、锁定板（21）和齿轮传动装置（22），旋转驱动器（19）固定安装在顶盖（5）上，旋转驱动器（19）与齿轮传动装置（22）传动连接，传动轴（20）竖直能够转动的设置在顶盖（5）上，传动轴（20）与转轴（14）同轴设置，传动轴（20）的底端与转轴（14）的顶端通过锁定板（21）可拆卸的连接。

4.根据权利要求3所述的一种动态膜过滤装置，其特征在于，动态膜（8）由过滤筒（1）的竖直中心面分隔成两个半膜（23），动态膜（8）的上下两端均设有螺纹柱（24），螺纹柱（24）位于动态膜（8）的中部，安装环（10）的上下两端均设有锁定螺母（25）。

5.根据权利要求4所述的一种动态膜过滤装置，其特征在于，锁紧环（9）由过滤筒（1）的竖直中心面分隔成两个半环（26），锁紧环（9）的分隔面与动态膜（8）的分隔面垂直设计，锁紧环（9）的底端设有环形卡接槽（28），锁紧环（9）的顶端设有与环形卡接槽（28）配合的卡接环（27），位于最顶端和最底端的两个锁紧环（9）为一体成型的全环（29）。

6.根据权利要求5所述的一种动态膜过滤装置，其特征在于，过滤筒（1）的内侧壁上设有竖直限位条（30），锁紧环（9）的外侧壁上设有与竖直限位条（30）滑动配合的滑动槽（31），动态膜（8）的外侧壁上设有限位块（32），锁紧环（9）的内侧壁上设有与限位块（32）配合的限位槽（33）。

7.根据权利要求1所述的一种动态膜过滤装置，其特征在于，污水储存室（11）的底端设有排渣口（35），污水储存室（11）的侧壁上设有回流管（36），回流管（36）的一端穿过污水储存室（11）外侧壁的中部并延伸至污水储存室（11）的内，回流管（36）的另一端与进水口（6）连通，回流管（36）上设有抽水泵（37）。