CN1929899B - 用于产生涡旋水流的转子以及采用该转子的过滤装置 - Google Patents

Abstract

本文披露一种用于产生涡旋水流的转子，在对包含污染物质的水进行处理过程中，涡旋水流产生用于除去粘附于分离膜的固体材料的剪切强度，本发明还披露一种采用该转子的过滤装置。转子包括具有第一叶片的第一转子和具有第二叶片的第二转子。第一和第二叶片从其旋转轴线开始在径向延伸，并且在旋转轴线方向上布置于彼此不同的位置处。第一叶片和第二叶片在围绕旋转轴线的周向上具有彼此不同的宽度，或者在周向上布置于彼此不同的位置处。可以在第一叶片和/或第二叶片的外表面上附加凸起。由于在较宽范围内产生不同类型的涡旋水流，可以有效地除去粘附于分离膜的污染物质，以及可以降低过滤装置的能量损失。

Description

用于产生涡旋水流的转子以及采用该转子的过滤装置

技术领域

本发明涉及一种用于产生涡旋水流的转子以及采用该转子的过滤装置，以及，更具体地，涉及一种分离膜过滤装置以及在该过滤装置中所采用的一种用于产生涡旋水流的转子，该分离膜过滤装置用于滤除在包含污染物的水中的污染物质，使之成为清洁的净化水。 

背景技术

通过过滤污水中污染物质来净化水的过滤装置，通常安装有污水流过其中的多孔膜。多孔膜将污水中的污染物质滤除，由此，使通过了多孔膜的水成为清洁水排出。 

在这种使用多孔膜的液体-固体分离技术中，最难克服的问题是：在分离处理中，由于粘附于分离膜表面或者小孔内表面的固体材料减小了作为过滤液体通道的小孔的尺寸，或者阻塞了小孔，使分离膜的液体(或者气体)-固体分离能力骤降。过去几十年中，已经提出了多种方法来解决这一问题。 

USP 3,437,208，用于液体动态过滤的装置，提出了一种结构，其中在堆叠的固定式(或者旋转式)分离膜之间，布置具有叶片的旋转式(或者固定式)圆盘，并使其旋转，从而，通过产生剪切力使粘附于分离膜表面的污染物质脱离，防止分离膜剪切强度的降低。 

USP 4,036,759，用于稳定适合于包含固体的流体的旋转浓缩器的圆盘件的装置和系统，披露了一种结构，其中在旋转件上，亦即在旋转式圆盘或者旋转式分离膜的支撑板外周面上，安装滑块，使其沿外壳的引导凹进旋转。在堆叠的固定式(或者旋转式)分离膜之间布置旋转式(或者固定式)圆盘的结构中，对于在USP 3,437,208中出现的问题，亦即，由于圆盘两个表面之间的压力差，导致在圆盘轴向上的变形和偏移的问题，根据这一结构得以避免上述问题，从而提高 了系统的稳定性。 

USP 5,275,725，“Flat separation membrane leaf and rotaryseparation apparatus containing flat membranes”(扁平分离膜叶和包含扁平膜的旋转分离装置)，披露了一种结构，其中，在堆叠的旋转式分离膜单元之间，布置柔性材料制成的固定式隔离物，以避免由于压力差导致的变形以及由于相同原因导致的分离膜的损坏。 

USP 5,415,781，动态过滤分离器和分离装置，以及USP5,679,245，动态过滤器系统，披露了具有固定式分离膜和带有叶片的旋转式圆盘的分离装置的结构。 

在这种常规过滤装置中，如上所述，在分离膜之间布置圆盘，从而，通过在分离膜的表面上借助于分离膜与圆盘之间的相对运动，产生的强大剪切速度，来减少固体材料在膜表面上的粘附。然而，随着分离膜与圆盘之间的距离变大，膜表面上由相对运动产生的剪切速度骤减。如果为了增大剪切速度而使分离膜与圆盘之间的距离变小，由于圆盘两侧之间的压力差，有可能使分离膜与圆盘彼此接触而导致对膜的损害，所以，要求精密处理和精确装配来防止这种问题，这可能导致制造成本的增加。此外，由于流体沿由堆叠的分离膜-圆盘-分离膜结构形成的长通道流动而出现压力降低，从而，必须用较大的压力供应流体，以维持适当的过滤压力，并且通过补偿这种压力降低来避免性能降低。然而，这导致驱动成本和控制成本的增加，劣化了系统的经济性能。 

USP 6,165,365，剪切局部过滤系统，以及USP 6,416,666，简化的过滤系统，披露了一种技术，通过使堆叠的分离膜旋转，以流体的粘性向流体施加离心力和旋转力。根据此技术，导致在分离膜之间流体的运动，以减少膜表面上固体材料的粘附。此外，在分离膜之间，径向方式布置4至16个(优选8个)固定式辐条，其使压力分布一致，并且使辐条与膜之间的流体速度极大，以增大剪切强度，从而避免固体材料的粘附。 

上述专利描述了辐条促进了膜表面处的湍流现象。然而，由于在周向和径向的流动是层流，因此认为引起湍流的效果很小。所以， 在上述专利中的辐条仅仅在过滤器组件中达到了一致压力分布的效果，以及，由于膜表面处的流体速度因从分离膜开始的空间中容积的改变而改变，以使固体材料的粘附最小化。 

如上所述，为了将分离膜表面处固体材料的粘附减到最少，通过激发围绕分离膜的流动来增大剪切速度是最好的方法。然而，在这一目的下，通过常规技术中提出的分离膜-圆盘-分离膜、或者分离膜-辐条-分离膜结构的相对运动，仅仅由于流体速度的变化，所造成在膜表面处流体剪切速度的增大是有限的。 

SE 451429和SE 459475披露了一种分离装置，具有分离膜-转子-分离膜结构，其与上述的分离膜-圆盘-分离膜、或者分离膜-辐条-分离膜结构不同。在这些专利中，转子不是成形为圆盘而是杆件，因而，在分离膜之间，转子的转动不仅导致剪切流，而且导致湍流。由于与具有圆盘式转子的系统相比，膜之间的通道较窄，这提供了较低的压力损失，此外，在这些专利中提出的杆形转子在避免固体材料的粘附方面有较大作用。然而，效果实际上还不够，因而，还得定期地进行分离膜的再生处理。 

根据上述的SE 451429，关于分离膜的再生处理是这样的处理，将机械元件诸如刷子或者阀固定到转子叶片上，并且，通过使其旋转，除去粘附于分离膜表面的材料，这有如下缺点，就是在处理期间，也除去了分离膜表面上的多孔涂层。为了弥补这一不足，要重新对膜表面进行涂敷，然而，这样一种机械的分离膜再生处理，不能像期望的那样维持所要求的小孔尺寸，而且，当再生不容易进行时，必须用新的分离膜替换旧的。上述SE 459475提出了通过堆叠过滤器单元来增加容量的方法。 

USP 6,027,656提出一种分离装置，由于在膜之间用转子激发了较强的湍流，其中转子的形状根据杆状转子做了改进，因而不需要机械的再生处理。然而，因为所采用的转子仅仅包括两个叶片，所以不能获得更强的湍流。此外，根据所要处理的流体的种类或状态，在控制湍流大小方面，转子的速度是唯一的因素，因而，很难区别不同特征液体的不同种类。为了弥补这一缺陷，上述专利提出了一种方法， 与具有不同横截面形状的转子一起安装超声波或者电场发生装置。 

如前所述，在使用分离膜的液体-液体或者液体-固体分离装置中，对于防止最严重的问题即膜表面上外来物质粘附的问题，其中最有效的方法是，在膜表面形成尽可能大的剪切应力。为了这一目的需要产生湍流，然而，至今所提出的方法只能在有限的范围内产生湍流。特别地，与USP 6,165,365中的旋转式分离膜-固定式辐条结构的过滤单元，或者分离膜-圆盘-分离膜结构的过滤器单元相比较而言，可激发更强湍流的USP 6,027,653中的单元中，采用了只有两个叶片的转子，因而，只是局部性地产生湍流，而且，为了产生更强的湍流，必须使旋转速度更大。 

此外，尽管有关密度、粘度等特性不同的流体需要不同强度的湍流，但由于转子的形状是固定的，所以，只能通过转子旋转速度的改变来实现所期望大小的湍流。所以，对于更大粘度和密度的流体，必须使旋转速度更大来产生更强的湍流，这导致所需驱动能量的增加和能源的损耗。 

发明内容

技术问题 

为了解决以上问题而提出本发明，以及，本发明的目的是提供一种用于产生涡旋水流的转子，以及一种采用该转子的旋转式分离膜过滤装置，能以较低的驱动能量，产生相对分离膜具有足够剪切强度的涡旋水流，并且还可以产生优化的湍流(特别地，涡旋水流)，适用于不同特性流体的分离处理。 

技术方案 

为了实现上述目的，本发明提供了一种用于产生涡旋水流的转子，包括：多个第一叶片，从其旋转轴线在径向延伸；以及，多个第二叶片，从旋转轴线在径向延伸，并且，在旋转轴线的方向上，布置在与第一叶片的位置不同的位置处。 

根据本发明的第一优选实施方式，在围绕旋转轴线的周向上，第一叶片与第二叶片具有彼此不同的宽度，以及，第一叶片和第二叶片布置成彼此交迭。 

据本发明的第二优选实施方式，在围绕旋转轴线的周向上，第一叶片和第二叶片布置在彼此不同的位置处，并且，第一叶片与第二叶片彼此部分地交迭。 

根据本发明的第三优选实施方式，在围绕旋转轴线的周向上，第一叶片与第二叶片布置在彼此不同的位置处，并且，第一叶片与第二叶片在周向上彼此隔开。在这种情形下，第一叶片与第二叶片在周向上布置成彼此等距地隔开。 

根据本发明的第四优选实施方式，至少一个凸起附加在第一叶片和/或第二叶片的外表面上。凸起形成为在周向上具有变化的宽度，例如，凸起形成为在周向上具有流线型的宽度，此外，凸起形成为在周向上具有向后弯曲的后部形状，或者具有大致圆形的水平横截面。优选的是，多个凸起分别附加在第一叶片与第二叶片之间，以及，凸起的尺寸在径向上逐渐变大。 

同时，第一叶片与第二叶片在周向上具有彼此相同的宽度，并且，第一叶片与第二叶片在周向上交替布置。 

根据本发明的第五优选实施方式，第一叶片与第二叶片如此布置，使其至少一部分在旋转轴线方向上彼此交迭，以及，如此布置，使其在旋转轴线方向上彼此隔开，而且，将至少一个凸起布置在第一叶片与第二叶片之间。 

同时，根据本发明的转子包括：第一环，与第一叶片整体方式形成，并且布置成与旋转轴线同轴；以及，第二环，与第二叶片整体方式形成，并且布置成与旋转轴线同轴。这里，第一环与第二环具有彼此不同的半径。所以，由第一环与第二环形成的端部台阶形状，由导承进行支撑，使得转子不接触过滤装置中的分离膜。 

安装有第一叶片的第一转子，以及安装有第二叶片的第二转子，可以整体方式形成为一体，或者可以作为分开的部件制造，然后使其相互固定。 

同时，根据本发明的过滤装置，包括：圆筒，具有水流入口、处理水排出口、以及浓缩水排出口；至少一个转子，布置在圆筒中， 并且具有在权利要求1至权利要求25中任一项权利要求所描述的结构；以及至少一个过滤盘，以与转子交替的方式布置在圆筒中。 

过滤盘固定在圆筒中，并且具有至少一个形成为穿透其平面的水通道口。圆筒中的水，通过水通道口可以在圆筒中平稳地流动。 

过滤盘包括：支撑板，具有圆盘形状；排水织物，固定在支撑板的两面；以及，分离膜，固定于排水织物的外表面，以及，排水织物与分离膜用热固性粘合剂粘附到支撑板上。这样，制造处理变得简单。 

根据本发明，因为在较宽的范围内产生不同类型的涡旋水流，可以有效地除去粘附于分离膜的污染物。所以，提高了处理污水时过滤装置的效率，并且降低了过滤装置的能量损耗。此外，即使对不同特性诸如密度或者粘度的流体，也都能以较低的能量产生足够的涡旋水流。 

附图说明

图1是根据本发明的旋转式分离膜过滤装置的剖视图； 

图2是图示图1中过滤单元的图； 

图3是图2中过滤盘的局部剖视图； 

图4是根据本发明第一实施方式的用于产生涡旋水流的转子的透视图； 

图5是图4的I-I线剖视图； 

图6是包括图4的I’-I’线剖面的图1中A部分的放大图； 

图7是图示由图4中所示转子的操作所产生的涡旋水流的图； 

图8是根据本发明第二实施方式的用于产生涡旋水流的转子的透视图； 

图9是图8中II-II线剖视图； 

图10是图示由图8中所示转子的操作所产生的涡旋水流的图； 

图11是根据本发明第三实施方式的用于产生涡旋水流的转子的透视图； 

图12是图11中III-III线剖视图； 

图13是图示由图11中所示转子的操作所产生的涡旋水流的图； 

图14是根据本发明第四实施方式的用于产生涡旋水流的转子的透视图； 

图15是图14中IV-IV线剖视图； 

图16和图17是图示由图14中所示转子的操作所产生的涡旋水流的图； 

图18是根据本发明第五实施方式的用于产生涡旋水流的转子的透视图； 

图19至图21是图示图18的凸起的多种变化例的图；以及 

图22和图23是图示采用根据本发明用于产生涡旋水流的转子的过滤装置性能的试验结果图表。 

具体实施方式

下面，参照附图更详细地描述本发明的优选实施方式。 

图1是采用了根据本发明用于产生涡旋水流的转子的过滤装置的剖视图。本发明提出一种旋转式分离膜过滤装置，更具体地，一种具有固定式分离膜和旋转式转子的过滤装置。 

过滤装置50包括：圆筒60，以及堆叠在圆筒60中的多个过滤盘70和转子80。圆筒60具有水流入口61、处理水排出口65、以及浓缩水排出口63。过滤盘70用螺栓91固定在圆筒60的内侧上，而转子80则用转轴95可旋转方式安装在圆筒60中。过滤盘70和转子80具有圆盘形状，并且交替方式布置在圆筒60中。 

当包含污染物的水通过水流入口61流进圆筒60时，水中的污染物被过滤盘70滤除，成为清洁的处理水，然后通过处理水排出口65排出到外侧，而其中浓缩了污染物的浓缩水则通过浓缩水排出口63排出到圆筒60到外侧。在这种情形下，在过滤装置50的过滤操作期间，通过使转轴95旋转的电机(未示出)，使转子80连续旋转，并且通过在这种情形下所产生的剪切力，从过滤盘70膜上除去粘附于膜的固态污染物。在使除去的污染物包含在浓缩水中的同时，使其通过浓缩水排出口63排出到外侧。 

图2图示堆叠图1中过滤盘70和转子80的状态。由于交替方式布置过滤盘70和转子80，在上区的过滤盘70a和在下区的过滤盘70b，与布置在其间的转子80一起构成一个过滤单元。在一个过滤单元中，转子80除去固定于上过滤盘70a下侧和下过滤盘70b上侧的膜上的固态污染物。 

图3图示过滤盘的具体结构。过滤盘70包括：支撑板71，具有圆盘形状；排水织物73，分别固定于支撑板71的上下侧；以及膜75，固定在各排水织物73的外侧。支撑板71由不锈钢制成，并且维持过滤盘70的盘状外形。在支撑板71的外缘，制备多个用螺栓91固定于圆筒60内侧的固定部72。膜75过滤流入的水，而排水织物73支撑膜75以维持膜75的外形，并同时将过滤水引导向处理水排出口65。 

在各过滤盘70的平面上，形成两个水通道口79。通过水通道口79，水在圆筒60中平稳地流动。 

旋转式分离膜过滤装置的基本结构和操作，与常规技术的相同，因此，省略有关过滤装置结构的详细描述，以及，下面详细描述根据本发明的用于产生涡旋水流的转子的结构。 

根据本发明的用于产生涡旋水流的转子的特征在于，该转子包括多个第一叶片和多个第二叶片，在其旋转方向上布置在彼此不同的位置上。下面，描述本发明实现这种特征的各实施方式。 

图4是图示根据本发明的用于产生涡旋水流的转子的第一实施方式的视图，而图5是图4的I-I线剖视图。 

根据本发明第一实施方式的用于产生涡旋水流的转子100，包括第一转子110和第二转子120。在转子100的中心区，制备装配环150，其与过滤装置50的转轴95装配，并且，使装配环150与第一转子110和第二转子120装配。因此，当使转轴95旋转时，由转轴95使通过装配环150与转轴95装配的转子100旋转。 

第一转子110具有多个第一叶片111，从旋转轴线开始在其径向延伸。在第一转子110的中心区，制备环形的第一装配部115，第一 装配部115与装配环150装配；并且，在第一转子110的外区，制备第一环117，用于使第一叶片11彼此连接。第一叶片111、第一装配部115、以及第一环117形成为一体。因此，第一转子110具有辐条式轮的整体形状。 

第二转子110也有第二叶片121、第二装配部125、以及第二环127，其结构与第一转子110的相同。 

如上所述，将第一叶片111和第二叶片121沿转子100的旋转轴线布置在彼此不同的位置。换而言之，将第一叶片111和第二叶片121相邻地布置在旋转轴线方向上。此外，在本实施方式中，如此形成第一叶片111和第二叶片121，使其在围绕旋转轴线的周向上具有彼此不同的宽度，更具体地，如图5所示，第二叶片121的宽度小于第一叶片111的宽度，而且，同时使第一叶片111与第二叶片121彼此交迭。通过电焊、超声波焊等，将具有上述结构的第一转子110与第二转子120彼此固定在一起。此外，第一转子110与第二转子120可以整体方式制造成单体件。 

同时，第一转子110的第一环117的半径，大于第二转子120的第二环127的半径。据此，如图6所示，图6是包括图4的I’-I’线剖面的图1中A部分的放大图，转子100的外端具有台阶形状。(为了便于图示，使图4和图5中所示转子100的上面翻转向下，然而，图4和图5中所示的转子100布置在圆筒60中时，则将其上面向下翻转，如图1所示)如图6所示，在圆筒60的内侧形成导承60a，并且，导承60a与转子100的外端相接触，因而，通过导承60a支撑第一转子100的外侧。所以，转子100不会下垂。 

图7是图示根据本发明第一实施方式的转子100正在旋转时，在上过滤盘70a与下过滤盘70b之间产生的涡旋水流的图。在本实施方式中，由于上叶片和下叶片的宽度彼此不同，在旋转方向上后区处由上叶片111产生涡旋水的位置，不同于在旋转方向上后区处由下叶片121产生涡旋水的位置。这样，与旋转具有单层辐条的常规转子旋转的情况相比，可以有效地产生更复杂的涡旋水流。 

图8是图示根据本发明第二实施方式的转子的透视图，而图9则是图8的II-II线剖视图。在下面的实施方式中，与实施例1相同之处是，具有第一转子和第二转子的转子结构，以及在各个次转子处的环和装配部的结构。所以，在下文的说明中，只描述叶片的结构。

在第二实施方式中，还在围绕转子200旋转轴线的周向上，将第一叶片211与第二叶片221布置在彼此不同的位置处。更具体地，第一叶片211和第二叶片221具有彼此相同的形状和宽度，只是其布置位置不同。 

如图8和图9所示，第一叶片211与第二叶片222彼此部分地交迭，换而言之，使其大约一半的宽度交迭。根据这种结构，如图10所示，在旋转方向上前区和后区处由上叶片211产生涡旋水的位置，不同于在旋转方向上前区和后区处由下叶片221产生涡旋水的位置。这样，与旋转具有单层辐条的常规转子旋转的情况相比，可以有效地产生更复杂的涡旋水流。 

图11是图示根据本发明第三实施方式的用于产生涡旋水流的转子的图，而图12则是图11中III-III线剖视图。 

在第三实施方式中，还在围绕转子300旋转轴线的周向上，将第一叶片311与第二叶片321布置在彼此不同的位置处，此外，使其在周向上彼此隔开。而且，将第一叶片311与第二叶片321布置成在周向上彼此等距地隔开。第一叶片311与第二叶片321的形状和宽度彼此相同。所以，如图12所示，第一叶片311和第二叶片321布置成Z字型方式。 

根据这样一种结构，形成图13所示的涡旋水流。如图13所示，由于辐条的形状，各叶片311和321产生各自的涡旋水流，此外，由于其Z字型布置，产生较大的正弦式水流。据此，产生了更复杂的水流。 

图14图示根据本发明第四实施方式的用于产生涡旋水流的转子，而图15是图14中IV-IV线剖视图。 

第四实施方式的转子400具有第一叶片411和第二叶片421，第一叶片411和第二叶片421具有与第三实施方式中相同的结构，此外，在各叶片411和421的外表面上附加多个凸起413和423。可以在所 有叶片411和421上附加多个凸起，也可以在全部叶片411和421上附加一个凸起413、423，还可以在叶片411和421的一部分上选择性地附加凸起413和423。当在各叶片411和421上附加多个凸起413和423时，优选的是，多个凸起413和423的尺寸沿转子400的径向逐渐变大。 

凸起413和423可以在其作为单独零件制造之后附加到各叶片411和421上，也可以与各叶片411和421形成为一体。此外，凸起413和423在周向上可以有宽度变化，而且，优选的是，其可以具有盘形水平横截面的形状，如图14所示。并且，优选的是，为了有效地产生涡旋水流，布置在一个叶片中的各凸起的尺寸，在转子径向上变大。 

此外，如图1 4所示，第一叶片411的凸起413附加在第一叶片411的上侧，而第二叶片421的凸起423则附加在第二叶片421的下侧。所以，各凸起413和423布置成相对盘形转子400的表面向内凸起。 

图16和图17图示由上述根据本发明第四实施方式的转子400产生的涡旋水流的图，其中，图16图示侧视图，而图17图示俯视图。 

如图16所示，在形成凸起413和423的区域处，在侧视图中所产生的涡旋水流与如图17中所示第一实施方式的相似，而在没有形成凸起413和423的区域处，则与图13所示第三实施方式的相似。因此，如图16所示，形成了其中结合两种水流的复杂的涡旋水流。此外，如图17所示，在俯视图中的涡旋水流是复杂的水流，其中在凸起413和423的后区处产生小涡旋。所以，根据这种结构，产生了更复杂的涡旋水流。 

图18图示根据本发明第五实施方式的转子，而图19至图21则图示图18中所示凸起的不同变化。 

在本实施方式中，第一转子510与第二转子520在旋转轴线方向上彼此隔开。所以，第一叶片511与第二叶片521在旋转轴线方向上彼此隔开，从而在其间形成一定量的间隙。此外，如此形成第一叶片511和第二叶片521，使得其至少一部分(在图18所示的实施方 式中为其全部)彼此交迭。 

在第一叶片511与第二叶片521之间，形成至少一个凸起530。与第四实施方式中一样，可以按不同方式改变凸起530的数量和布置。与第四实施方式的不同在于，凸起530布置在两个具有彼此相同形状的次转子之间。 

凸起530形成为在转子500的周向上具有变化的宽度，而且，形成为在转子500的旋转方向上具有流线型的宽度。例如，凸起530a可以形成为具有如图19所示的三角形水平横截面，而凸起530b则可形成为基本上具有三角形，并且使其在旋转方向的后部弯曲以向后凸起，如图20所示。根据这种形状，在旋转方向的前部承受较小的水阻力，以导致旋转能量的较低损失，而在旋转方向的后部则有效地产生涡旋水流。此外，如图21所示，凸起530c可以形成为具有大致圆形的横截面。(为清楚地说明凸起的形状，图19至图21图示省略了第二转子520的状态。) 

根据这种实施方式，产生了如图17所示的涡旋水流，图17图示由上述的第四实施方式形成的涡旋水流。 

根据上述本发明的实施方式的变化例，在旋转的转子中叶片表面与固定的膜表面之间的流体可以流得更快，因而，由膜表面上更强的剪切强度，可以避免固体材料的粘附。此外，在旋转转子各叶片后区处的涡旋水流，在过滤板的分离膜表面处导致在相对膜表面的垂直和水平方向上的正弦形速度分布，这样通过激发靠近膜表面的固体材料的运动，就能防止固体材料的粘附。 

在足以产生湍流的角速度下，旋转常规技术USP 6027656中提出的转子所产生的涡旋水流，与之相比，在相同速度下通过旋转根据本发明的带有多个叶片的转子所产生的涡旋水流，根据本发明的转子的旋涡状态相对更大。特别地，在产生平稳流动的涡旋水流方面，第三实施方式的Z字型转子(图11)更佳，而第四实施方式的转子形状(图14)可以在周向和径向上产生涡旋水流，所以，能在通道的整个区域上达到清洁效果。 

图22和图23是试验结果表，图示根据本发明的转子的性能与 上述USP 6,027,656中披露的杆式转子的比较结果。如图中所示，在相同的操作条件如供应压力或者操作速度下，根据本发明的多叶片式转子导致了双倍于常规杆式转子的性能，而在处理量上，在处理相等水量的过程中，所消耗的能量是杆式转子的50％至60％。这意味着这样的事实：与杆式转子相比，本发明的多叶片式转子显示出大约300％的改进效率，这是远远超过常规产品的效果。 

同时，常规过滤盘具有复杂的密封结构用于固定分离膜和排水织物，然而，如图3所示，本发明的过滤盘70具有这样的结构，用热固性粘合剂将分离膜75和排水织物73固定到支撑板71上。根据这种结构，简化了制造处理，并提高了生产率。 

在本发明中，用形成在过滤盘70上的两个水通道口79构成通道，通过该通道供应浆液然后再排出，因而，无须在过滤盘70外部形成单独的通道。因此，在面积上可以使系统的尺寸减小达120％或者更多，因而提高了单位面积的处理效率。 

工业适用性 

根据本发明，因为在较宽的范围内产生了不同类型的涡旋水流，所以，能有效除去粘附在分离膜上的污染物。所以，提高了处理污水中过滤装置的效率，并且降低了过滤装置的能量损耗。此外，即使对具有不同特性诸如密度或者粘度的流体，也都能以较低的能量产生足够的涡旋水流。 

至此，说明并描述了本发明的优选实施方式，但是对于本领域技术人员来说，可以容易地对上述实施方案进行多种修改和变化，而不脱离本发明的精神和范围，因此，本发明的范围并不局限于所描述的范围，而是由所附权利要求及其等效置换进行限定。 

Claims (16)

1.一种过滤装置，包括：

圆筒，具有水流入口、处理水排出口、以及浓缩水排出口；

至少一个用于产生涡旋水流的转子布置在所述圆筒中，其中，该转子包括：多个第一叶片，从其旋转轴线在径向延伸；以及，多个第二叶片，从所述旋转轴线在所述径向延伸，以及，所述第二叶片与所述第一叶片在旋转轴线方向上布置在不同的位置处；以及

至少一个过滤盘，以与所述转子交替的方式布置在所述圆筒中，其中，所述第一叶片与所述第二叶片在围绕所述旋转轴线的周向上具有彼此不同的宽度。

2.根据权利要求1所述的过滤装置，其中，所述第一叶片与所述第二叶片布置成彼此交迭。

3.根据权利要求1所述的过滤装置，其中，在围绕所述旋转轴线的周向上，所述第一叶片与所述第二叶片布置在彼此不同的位置处，将至少一个凸起附加在所述第一叶片和/或所述第二叶片的外表面上。

4.根据权利要求3所述的过滤装置，其中，所述凸起形成为在所述周向上具有变化的宽度。

5.根据权利要求4所述的过滤装置，其中，所述凸起形成为在所述周向上具有流线型的宽度。

6.根据权利要求5所述的过滤装置，其中，所述凸起形成为在所述周向上具有向后弯曲的后部形状。

7.根据权利要求4所述的过滤装置，其中，所述凸起形成为具有大致圆形的水平横截面。

8.根据权利要求3所述的过滤装置，其中，多个凸起分别附加在所述第一叶片与所述第二叶片之间，以及，所述凸起的尺寸在所述径向上逐渐变大。

9.根据权利要求1所述的过滤装置，进一步包括：

第一环，与所述第一叶片整体方式形成，并且布置成与所述旋转轴线同轴；以及

第二环，与所述第二叶片整体方式形成，并且布置成与所述旋转轴线同轴。

10.根据权利要求9所述的过滤装置，其中，所述第一环与所述第二环具有彼此不同的半径。

11.根据权利要求1所述的过滤装置，进一步包括安装有所述第一叶片的第一转子，以及安装有所述第二叶片的第二转子；

其中，所述第一转子与所述第二转子彼此固定。

12.根据权利要求1所述的过滤装置，进一步包括安装有所述第一叶片的第一转子，以及安装有所述第二叶片的第二转子；

其中，所述第一转子与所述第二转子形成为一体。

13.根据权利要求1所述的过滤装置，其中，所述过滤盘固定在所述圆筒中。

14.根据权利要求1所述的过滤装置，其中，所述过滤盘具有至少一个形成为穿透其平面的水通道口。

15.根据权利要求14所述的过滤装置，其中，所述过滤盘包括：支撑板，具有圆盘形状；排水织物，固定在所述支撑板的两面；以及，分离膜，固定于所述排水织物的外表面。

16.根据权利要求15所述的过滤装置，其中，所述排水织物与所述分离膜用热固性粘合剂粘附到所述支撑板上。

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