CN117682613A - 一种pta废水多级过滤装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PTA废水多级过滤装置，涉及PTA废水过滤技术领域，包括过滤筒，过滤筒内设有防堵塞机构以及驱动机构，过滤筒包括外筒体，外筒体内通过滤网分隔为反应腔和液体排放腔；防堵塞机构包括转轴和螺旋叶片；驱动机构包括循环水泵，外筒体的底部装配有驱动箱，转轴的一端贯穿延伸到驱动箱内并固定装配有若干桨叶。本发明装配转轴和螺旋叶片搅动PTA废水形成上升的涡流使离子交换树脂充分接触PTA废水；设置桨叶受循环水泵泵送的液体驱使带动转轴转动，循环水泵泵送的液体通过出液基台上开设的喷孔加压横向喷射将沉淀在底层的离子交换树脂冲散；循环水泵输入端装配电控三通阀与净水储备箱连通，将残留在反应腔内的离子交换树脂冲入排料管道内。

Description

一种PTA废水多级过滤装置

技术领域

本发明涉及PTA废水过滤技术领域，具体为一种PTA废水多级过滤装置。

背景技术

PTA废水中含有大量的COD以及钴离子和锰离子，因此需要对重金属进行回收以降低废水中重金属含量，使其达到排放标准，且回收的重金属也可进行再利用，提高PTA生产过程的经济效益。

目前许多厂家采用离子交换树脂作为回收钴离子和锰离子的介质，当PTA废水在第一级过滤容器内通过氧化还原反应以及物理吸附进行清除后，会流入去除重金属离子的第二级过滤容器内，随后会向第二级过滤容器中投放一定量的离子交换树脂，待离子交换树脂与PTA废水充分接触一段时间后，离子交换树脂中含有的氨基、羟基等活性基团，可以与PTA废水中的钴离子和锰离子进行整合、交换反应，从而去除PTA废水中重金属离子。

离子交换树脂大多为球型小颗粒，为防止离子交换树脂与过滤后的母液混杂，需要在第二级过滤容器内安装滤网等过滤装置，将离子交换树脂拦截在第二级过滤容器内，待母液全部排入下一级容器后，再将离子交换树脂排出到另一容器内。

在排出已过滤液体的过程中，因离子交换树脂颗粒较小，很容易随水流淤积在滤网上，将滤网堵塞，导致母液排出速度缓慢，影响加工效率。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种PTA废水多级过滤装置，以解决上述背景技术中提出的排出已过滤液体的过程中离子交换树脂容易堵塞滤网的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种PTA废水多级过滤装置，包括过滤筒，所述过滤筒内设有防堵塞机构以及驱动机构，其中：

所述过滤筒包括外筒体，所述外筒体内形成与其造型相符的内腔，所述内腔内设有筒状的滤网，所述滤网与外筒体同轴心线分布且与内腔高度适配，所述内腔通过滤网分隔为反应腔和液体排放腔；

所述防堵塞机构包括装配于反应腔内的转轴，所述转轴的侧壁上固定装配有螺旋叶片；

所述驱动机构包括循环水泵，所述循环水泵的输入端外接有电控三通阀，所述电控三通阀的一端通过第一管道与液体排放腔连通、另一端通过第二管道与净水储备箱连通，所述外筒体的底部装配有驱动箱，所述驱动箱的一侧装配有与驱动箱内部连通的输入管道，所述转轴的一端贯穿并延伸到驱动箱内，且所述转轴位于驱动箱内侧一端的侧壁上固定装配有若干桨叶。

进一步地，所述反应腔内侧底部装配有出液基台，所述驱动箱远离输入管道一侧开设有与出液基台内部连通的缺口，所述出液基台的侧壁上开设有若干喷孔。

进一步地，所述喷孔孔径自出液基台内部向外依次递减。

进一步地，所述循环水泵的输出端与所述输入管道通过法兰密封连接。

进一步地，所述反应腔的顶部连接有进液管道和进料管道，所述反应腔的底部连接有排料管道，所述液体排放腔的底部连接有排液管道。

与现有技术相比，以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

本发明提供的一种PTA废水多级过滤装置：

一、本申请设置防堵塞机构，装配转轴和螺旋叶片，能够受驱动搅动反应腔内的PTA废水形成上升的涡流，将离子交换树脂裹挟到液体上层充分接触PTA废水进行离子交换；

二、本申请设置驱动机构，通过循环水泵抽取液体排放腔内的PTA废水，并通过输入管道泵送到驱动箱内，驱使桨叶带动转轴转动，进而带动螺旋叶片转动形成涡流，PTA废水从缺口进入出液基台后，通过喷孔加压横向喷射到反应腔底层，将沉淀在底层的离子交换树脂冲散，使离子交换树脂被涡流裹挟带到液体上层，与PTA废水充分接触进行离子交换，通过水流冲散的方式不易对离子交换树脂造成损伤，因而不会造成离子交换树脂破损；

三、本申请在循环水泵输入端装配电控三通阀，在过滤时与液体排放腔连通，循环注入PTA废水来驱动防堵塞机构运转，当过滤完成液体排放干净后，与净水储备箱连通，通过净水储备箱和第二管道抽取清水，并通过输入管道和驱动箱排入出液基台内，通过出液基台上的喷孔喷射到反应腔内，将残留在反应腔内的离子交换树脂冲入排料管道内，缩短离子交换树脂清理时间，提高设备工作效率。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

在附图中：

图1为本发明提供的过滤筒的结构示意图；

图2为本发明提供的过滤筒的剖面结构示意图；

图3为图2中A处放大图；

图4为本发明提供的过滤筒的又一剖面结构示意图；

图5为图4中B处放大图。

图中：

100、过滤筒；110、外筒体；111、滤网；120、内腔；121、液体排放腔；122、反应腔；140、进液管道；150、进料管道；160、排液管道；170、排料管道；

200、防堵塞机构；210、转轴；220、螺旋叶片；

300、驱动机构；310、循环水泵；320、电控三通阀；330、第二管道；340、第一管道；350、输入管道；360、驱动箱；370、桨叶；380、出液基台；381、喷孔；390、缺口。

实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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例，都应当属于本申请保护的范围。

PTA废水中含有大量的COD以及钴离子和锰离子，因此需要对重金属进行回收以降低废水中重金属含量，使其达到排放标准，且回收的重金属也可进行再利用，提高PTA生产过程的经济效益。

目前许多厂家采用离子交换树脂作为回收钴离子和锰离子的介质，当PTA废水在第一级过滤容器内通过氧化还原反应以及物理吸附进行清除后，会流入去除重金属离子的第二级过滤容器内，随后会向第二级过滤容器中投放一定量的离子交换树脂，待离子交换树脂与PTA废水充分接触一段时间后，离子交换树脂中含有的氨基、羟基等活性基团，可以与PTA废水中的钴离子和锰离子进行整合、交换反应，从而去除PTA废水中重金属离子。

离子交换树脂大多为球型小颗粒，为防止离子交换树脂与过滤后的母液混杂，需要在第二级过滤容器内安装滤网111等过滤装置，将离子交换树脂拦截在第二级过滤容器内，待母液全部排入下一级容器后，再将离子交换树脂排出到另一容器内。

在排出母液过程中，因离子交换树脂颗粒较小，很容易随水流淤积在滤网111上，将滤网111堵塞，导致母液排出速度缓慢，影响加工效率，为此请参阅图1至图2，本发明提供的一种PTA废水多级过滤装置，包括过滤筒100，过滤筒100内设有防堵塞机构200以及驱动机构300，过滤筒100包括外筒体110，外筒体110内形成与其造型相符的内腔120，内腔120内侧设有筒状的滤网111，滤网111与外筒体110同轴心线分布，且滤网111与内腔120高度适配，内腔120通过滤网111分隔为反应腔122和液体排放腔121，液体可以通过滤网111渗透到液体排放腔121内，而离子交换树脂会被滤网111拦截在反应腔122内，反应腔122的顶部分别连接有进液管道140和进料管道150，反应腔122的底部连接有排料管道170，液体排放腔121的底部连接有排液管道160，进液管道140、进料管道150、排料管道170和排液管道160与外筒体110连接处均装配有电控阀门，设备运行时，进液管道140阀门开启，上一工序中已经去除了COD的PTA废水通过进液管道140排入反应腔122内，PTA废水通过滤网111渗透到液体排放腔121中，直至内腔120内的PTA废水量达到预定排入量时停止，随后进料管道150阀门开启，通过进料管道150按照一定比例向反应腔122内排入离子交换树脂，离子交换树脂中的氨基、羟基等活性基团与PTA废水中的钴离子和锰离子进行整合、交换反应，以去除PTA废水中重金属离子。

如图2所示，防堵塞机构200包括装配于反应腔122内的转轴210，转轴210的侧壁上固定装配有螺旋叶片220，转轴210能够被驱使转动，带动螺旋叶片220转动，搅动反应腔122内的PTA废水形成涡流，不断将下层的液体以及混杂于其中的离子交换树脂向上层输送使离子交换树脂与PTA废水充分接触。

驱动机构300用于驱使转轴210转动，在本申请的一个实施例中，驱动机构300包括装配于外筒体110底部的电机，电机的输出端上装配有主动齿轮，转轴210的下端贯穿延伸到外筒体110外侧，且转轴210位于外筒体110外侧一端的侧壁上固定装配有与主动齿轮适配的从动齿轮，通过电机启停驱动转轴210带动螺旋叶片220转动。

但离子交换树脂沉淀在反应腔122的底部，当电机直接驱动转轴210转动带动螺旋叶片220搅动PTA废水形成涡流时，附着在反应腔122底部的离子交换树脂受涡流影响较小，难以被涡流带到液体上层，且离子交换树脂是一种柔性小颗粒，较为脆弱，若是将螺旋叶片220覆盖到反应腔122底部离子交换树脂沉淀的区域，螺旋叶片220刚启动转动时很容易将沉淀在底部的离子交换树脂切碎，破碎的离子交换树脂可能会通过滤网111进入到液体排放腔121，进而对下一工序造成干扰。

为解决上述问题，如图2至5所示，在本申请的另一个实施例中，驱动机构300包括循环水泵310，循环水泵310的输入端通过软管与液体排放腔121连通，外筒体110的底部装配有驱动箱360，驱动箱360的一侧装配有与驱动箱360内部连通的输入管道350，循环水泵310的输出端与输入管道350通过法兰密封连接，循环水泵310从液体排放腔121内抽取液体，并通过输入管道350再次排入反应腔122内，转轴210的一端贯穿并延伸到驱动箱360内，且转轴210位于驱动箱360内侧一端的侧壁上固定装配有若干桨叶370，反应腔122内侧底部装配有出液基台380，驱动箱360远离输入管道350一侧开设有与出液基台380内部连通的缺口390，当循环水泵310泵送液体进入输入管道350时，液体裹挟巨大的冲击力进入驱动箱360内，并冲击在桨叶370上，驱使桨叶370带动转轴210转动，直至桨叶370位置与缺口390重合，液体通过缺口390进入出液基台380内，出液基台380的侧壁上开设有若干喷孔381，液体从出液基台380上的喷孔381喷射到反应腔122内，将底层沉淀的离子交换树脂冲散，配合螺旋叶片220转动形成的涡流将离子交换树脂裹挟到上层液体中，与PTA液体充分接触进行离子交换。

为增大液体从喷孔381喷出的压力，喷孔381孔径自出液基台380内部向外依次递减。

当过滤后的PTA废水全部从排液管道160排出后，排液管道160阀门关闭，排料管道170阀门开启，反应腔122内的离子交换树脂通过排料管道170排出，但离子交换树脂为固体小颗粒，在排出过程中会有许多离子交换树脂残留在反应腔122内，需要人工打开外筒体110将离子交换树脂清扫到排料管道170内。

为解决上述问题，如图2所示，本申请在循环水泵310的输入端外接有电控三通阀320，电控三通阀320的一端通过第一管道340与液体排放腔121连通、另一端通过第二管道330与净水储备箱连通，在过滤时，电控三通阀320与液体排放腔121连通的一端阀门开启，与净水储备箱连通的一端阀门关闭，循环水泵310不断抽取液体排放腔121内的液体，并排入输入管道350内，驱动桨叶370带动转轴210和螺旋叶片220转动，当外筒体110内的液体通过排液管道160排尽时，电控三通阀320与液体排放腔121连通的一端阀门关闭，与净水储备箱连通的一端阀门开启，循环水泵310不断抽取净水储备箱内的液体，并通过输入管道350排入反应腔122内，将离子交换树脂冲入排料管道170内。

工作原理：设备运行时，进液口阀门开启，PTA废水排入反应腔122，待排入一定量后，进液口阀门关闭，进料口阀门开启，离子交换树脂按比例排入反应腔122，随后进料阀门关闭，离子交换树脂与PTA废水接触进行离子置换，循环水泵310间歇运行，此时电控三通阀320与净水储备箱连通的一端阀门关闭，与液体排放腔121连通的一端阀门开启，从液体排放腔121抽取液体并通过输入管道350和驱动箱360排入出液基台380，最终从喷孔381喷出冲击沉淀在反应腔122底部的离子交换树脂，使离子交换树脂漂浮在PTA废水中液体从输入管道350进入驱动箱360时，冲击桨叶370带动转轴210转动，转轴210带动螺旋叶片220转动，搅动PTA废水将其中混杂的离子交换树脂向上输送，使离子交换树脂与PTA废水充分接触进行离子置换，在过滤完成后，排液口阀门开启，过滤后的液体从排液口排出，此时循环水泵310持续运行，通过螺旋叶片220与出液基台380的喷孔381配合将附着在滤网111上的离子交换树脂搅动混杂到反应腔122内的液体中，直至液体排空停止，排液口关闭，排料口开启，随后电控三通阀320与液体排放腔121连通的一端阀门关闭，与净水储备箱连通的一端阀门开启，净水从电控三通阀320进入循环水泵310，随后被泵送到反应腔122内，将离子交换树脂冲入排料口内。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种PTA废水多级过滤装置，其特征在于：包括过滤筒（100），所述过滤筒（100）内设有防堵塞机构（200）以及驱动机构（300），其中：

所述过滤筒（100）包括外筒体（110），所述外筒体（110）内形成与其造型相符的内腔（120），所述内腔（120）内设有筒状的滤网（111），所述滤网（111）与外筒体（110）同轴心线分布且与内腔（120）高度适配，所述内腔（120）通过滤网（111）分隔为反应腔（122）和液体排放腔（121）；

所述防堵塞机构（200）包括装配于反应腔（122）内的转轴（210），所述转轴（210）的侧壁上固定装配有螺旋叶片（220）；

所述驱动机构（300）包括循环水泵（310），所述循环水泵（310）的输入端外接有电控三通阀（320），所述电控三通阀（320）的一端通过第一管道（340）与液体排放腔（121）连通、另一端通过第二管道（330）与净水储备箱连通，所述外筒体（110）的底部装配有驱动箱（360），所述驱动箱（360）的一侧装配有与驱动箱（360）内部连通的输入管道（350），所述转轴（210）的一端贯穿并延伸到驱动箱（360）内，且所述转轴（210）位于驱动箱（360）内侧一端的侧壁上固定装配有若干桨叶（370）。

2.根据权利要求1所述的一种PTA废水多级过滤装置，其特征在于：所述反应腔（122）内侧底部装配有出液基台（380），所述驱动箱（360）远离输入管道（350）一侧开设有与出液基台（380）内部连通的缺口（390），所述出液基台（380）的侧壁上开设有若干喷孔（381）。

3.根据权利要求2所述的一种PTA废水多级过滤装置，其特征在于：所述喷孔（381）孔径自出液基台（380）内部向外依次递减。

4.根据权利要求1所述的一种PTA废水多级过滤装置，其特征在于：所述循环水泵（310）的输出端与所述输入管道（350）通过法兰密封连接。

5.根据权利要求1所述的一种PTA废水多级过滤装置，其特征在于：所述反应腔（122）的顶部连接有进液管道（140）和进料管道（150），所述反应腔（122）的底部连接有排料管道（170），所述液体排放腔（121）的底部连接有排液管道（160）。