CN201002003Y - 膜式过滤器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种膜式过滤器，其特征在于，由圆柱锥底筒体、滤元、排气管及阀门、回流管及阀门、进水管及阀门、排渣口及阀门、反洗排水管及阀门、多孔板、清水出口和控制箱组成，圆柱锥底筒体内上部水平置有多孔板，至少一个滤元的进口与多孔板的孔连接，在圆柱锥底筒体高于多孔板的筒壁上设有清水出口，在低于多孔板的筒壁上分别设有排气管及阀门和反洗排水管及阀门，在圆柱锥底筒体的圆柱筒体下部筒壁设有回流管及阀门和进水管及阀门，排渣口及阀门设于圆柱锥底筒体的底部，控制箱分别与排气阀、回流阀、进水阀和反洗阀连接。本实用新型的优点是处理后水质好，系统设备简单；体积小、占地省；投资省；维护、运行成本低。

Description

膜式过滤器

技术领域

本实用新型涉及一种膜式过滤器，可用于对含有高浊度废水以及含有高浓度COD、含氟和锌等可沉淀物质的废水处理，属于过滤器技术领域。

背景技术

传统的工业废水处理系统对于悬浮物等水中的杂质，采用的处理流程比较复杂。首先，系统中要配备废水收集池，废水收集池的主要功能是贮存待处理的废水，该池子加入药品进行废水处理粗调；其次，配备过滤器(或过滤池)、氧化池、反应池、调节池、混合池等，分别加入各种药品，对废水进行具体处理；再次必须配备凝聚澄清池，对悬浮物施行沉淀处理，澄清后的废液再进入后道处理装置进行细调处理；此外，对澄清池底部的污泥还必须配备污泥浓缩池，将含水的污泥浓缩处理，再配备脱水机，把浓缩污泥中所含的水分脱除掉，脱水后的含水率较低的干泥另行处理；在该系统中还必须配备各类加药单元系统。该系统由于设备配置复杂，有大量的转运水泵、曝气风机、空气压缩机、切换阀门、管道以及附属设施等，因此设备布置占地面积相当大，土建工作量也非常大，投资比例也相当高，但处理效率比较低。

去除水体中杂质(悬浮物)的传统过滤技术一般为凝聚澄清结合石英砂、无烟煤等滤料的物理过滤方式，它的过滤流速较低，故而处理大流量的水时，系统配备设备的体积很大，附属设备多，整个系统布置占地面积相当大，土建费用很高，它在运行过程中对滤料必须进行频繁的反洗，并且必须辅以空气擦洗，增加反洗效果，不然滤料运行一段时间后会严重堵塞，由于废水中的凝聚剂成分会随着运行使用时间长而在滤料表面嵌入并粘附，不易在反洗过程中被洗掉，长此以往运行效果会不断降低，保证不了处理水量，况且滤料失效后必须全部更换，在正常运行状态下，滤料的使用寿命不超过一年，更换滤料耗时又耗大量的人工。总之传统的水过滤技术投资高，运行、维护费用也比较高。经过凝聚、澄清、过滤这种传统废水处理方法处理后的出水浊度为20mg/l左右。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种占地面积小，水处理流程简单，适合高浊度废水的膜式过滤器。

为实现以上目的，本实用新型的技术方案是提供一种膜式过滤器，其特征在于，由圆柱锥底筒体、滤元、排气管及阀门、回流管及阀门、进水管及阀门、排渣口及阀门、反洗排水管及阀门、多孔板、清水出口和控制箱组成，圆柱锥底筒体内上部水平置有多孔板，每个滤元的进口与多孔板的每一个孔连接，在圆柱锥底筒体高于多孔板的筒壁上设有清水出口，在低于多孔板的筒壁上分别设有排气管及阀门和反洗排水管及阀门，在圆柱锥底筒体的圆柱筒体下部筒壁设有回流管及阀门和进水管及阀门，排渣口及阀门设于圆柱锥底筒体的底部，控制箱分别与排气阀、回流阀、进水阀和反洗阀连接。

所述的滤元包括短节法兰、○形圈、支撑骨架、带颈端盖、滤膜，滤膜一端通过橡胶护圈、不锈钢夹箍与带颈端盖连接，另一端通过橡胶护圈、不锈钢夹箍与○形圈槽、支撑骨架及短节法兰连接。

所述的滤膜由微孔滤膜与2～3mm厚的聚丙烯、聚酯无纺布复合，并经过亲水处理后缝制成的亲水型复合滤袋，内用PE支撑骨架支撑。

所述的微孔滤膜为厚度仅微米级、孔径在0.2～3μm的膨体聚四氟乙烯薄膜。

本实用新型采用的关键元件是滤袋组成的滤元，滤元固定于过滤器上部的多孔板上，多孔板将过滤器筒体分隔成下室(过滤区)和上室(清水区)二部分。

本实用新型利用微过滤以压力差为驱动力达到分离与浓缩的目的，由微孔滤膜来进行表面过滤，使液体中的悬浮物被全部收集在微孔滤膜的表面，这是一种有效的、彻底的固液分离手段。

膜式过滤器中的过滤膜采用厚度仅微米级、孔径一般在0.2～3μm的膨体聚四氟乙烯薄膜与2～3mm厚的聚丙烯、聚酯无纺布复合制成的滤袋，内用PE滤元支撑，流体在＜0.1MPa压力下经过滤袋而实现固液分离，得到几乎不含固态物质的液体。由于开孔率极高，初始流量很大，过滤速度主要由在滤袋上形成的滤饼透滤性能所决定，因此对刚性较好的CaCO₃、BaSO₄等盐水中常见的不溶物有很好的过滤性能。

薄膜具有极好的化学稳定性能，能耐各种化学药品的腐蚀，而且有较高的耐温性能，温度适用范围-240℃～+260℃，它所构成的空孔率很高而且非常均匀，同时具备高释放性能，因此再小微粒都能捕集得到，又可以将它释放出来。同时，过滤膜袋具有表面摩擦系数极低，而阻力小对运行与反洗都带来了便利，而且反洗时可以不设专用反洗泵。过滤膜袋由于在低压力情况下工作因此使用寿命大为延长，维护、运行成本降到最低。被过滤液体中的固体含量可从200mg/L(0.02％)到30,000mg/L(3％)均可应用，而且去除率高。出水浊度小于5mg/L，可以作工业回用水，减少工业用水消耗率。

本实用新型通过膜过滤技术的应用，不仅提高了过滤的效果和效率，还省去了繁琐的附属设备，而且极大提高了废水处理的工艺性能，优化了废水处理工艺流程，节省了大量的动力消耗。

本实用新型的优点是：

(1)处理后水质好，对SS、COD等有很好的去除率；

(2)系统设备简单；

(3)体积小、占地省；

(4)投资省；

(5)适用范围广；

(6)低压过滤、单位过滤水量大、一次净化；

(7)化学稳定性好；

(8)使用寿命长；

(9)维护、运行成本低。

附图说明

图1为膜式过滤器结构示意图；

图2、3为滤元结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例

如图1所示，为膜式过滤器结构示意图，所述的一种膜式过滤器由圆柱锥底筒体1、滤元2、排气管及阀门3、回流管及阀门4、进水管及阀门5、排渣口及阀门6、反洗排水管及阀门7、多孔板8、清水出口9和控制箱10组成。

圆柱锥底筒体1内上部水平安装多孔板8，所有滤元2的进口与多孔板8上的每一个孔连接，在圆柱锥底筒体1高于多孔板8的筒壁上设有清水出口9，在低于多孔板8的筒壁上分别安装排气管及阀门3和反洗排水管及阀门7，在圆柱锥底筒体1的圆柱筒体下部筒壁安装回流管及阀门4和进水管及阀门5，排渣口及阀门6设于圆柱锥底筒体1的底部，控制箱10分别与排气阀、回流阀、进水阀和反洗阀连接。

如图2、3所示，为滤元结构示意图，所述的滤元2包括短节法兰11、○形圈、支撑骨架12、带颈端盖13、滤膜16组成一体化的支撑部分，滤膜16一端套上橡胶护圈15、再套上不锈钢夹箍14并拧紧，再与带颈端盖13连接，另一端套上橡胶护圈15、再套上不锈钢夹箍14并拧紧，然后套上○形圈、支撑骨架12与短节法兰11连接，使滤膜16在支撑骨架12上固定牢固，这样就完成了一组滤元的装配，○形圈是当滤元装在多孔板上后起密封作用。

所述的滤膜16由厚度仅微米级、孔径为0.5μm的膨体聚四氟乙烯薄膜与2～3mm厚的聚丙烯、聚酯无纺布复合，并经过亲水处理后缝制成的亲水型复合滤袋，内用PE支撑骨架12支撑。

聚四氟乙烯薄膜制成后粘贴在基材表面。通常基材可根据需要，选择各种不同的织布或非织布，然后采用特殊的加工工艺将它们粘在一起，使制成的膜与基材中纤维牢固结合，不会在使用中发生脱离现象。

膜式过滤器的微孔滤膜的过滤原理是，利用膜上比较均匀的微孔截留被滤液体中的颗粒粒径大于膜孔孔径的微粒，如各种类型的悬浮物。当微孔滤膜截留的悬浮物将微孔滤膜表面堵塞，即在微孔滤膜内外形成一定压差时，必须对微孔滤膜进行反洗，此反洗不需要外加任何附属设施，只要利用被自身过滤后的清水向滤元逆流，即可完成对微孔滤膜的反洗。反洗时不需要很高的压力，仅需0.035MPa就可以达到反洗效果。反洗过程完成后，又可进入下一次的过滤过程，如此周而复始形成了膜式过滤器的工作状况。

膜式过滤器在废水处理系统中应用的主要处理流程为：

1过滤

过滤时，悬浮物含量高的废液从筒体1的进水管及阀门5进入，经膜式过滤器中的滤元2，将悬浮物截留在滤元2表面，形成滤饼，过滤后清液进入上部清水区，从清水出口9再流出膜式过滤器体外。

2反洗及滤饼排放

将上部清水区的存水利用以秒计位差瞬时反向流过膜式过滤器中的滤元2，由于时间短流量大可将滤饼全部从滤元2表面去除，脱离下来的滤饼迅速沉积在过滤器锥体底部，当集积达到一定量时，又被迅速地从底部排渣口6排出膜式过滤器体外。反洗排水从反洗排水口7排出，反洗时，进水管阀门5关闭，回流管阀门4打开，使进水不进入筒体1在体外自循环。

3连续运行

过滤与反洗交替进行，由控制箱10控制循环往复，实现薄膜过滤器的连续运行。

当筒体1运行一段时间后，滤元2反洗效果变差甚至出现堵塞时，筒体1多孔板8以下部分的内压会升高，此时可打开排气管阀门3进行泄压保护。

滤元2是由各种不同的孔径、不同滤材制成的，根据废液中悬浮物大小、多少，操作温度及流体介质中酸碱情况来选择合适的滤元2。

Claims (4)

1.一种膜式过滤器，其特征在于，由圆柱锥底筒体(1)、滤元(2)、排气管及阀门(3)、回流管及阀门(4)、进水管及阀门(5)、排渣口及阀门(6)、反洗排水管及阀门(7)、多孔板(8)、清水出口(9)和控制箱(10)组成，圆柱锥底筒体(1)内上部水平置有多孔板(8)，每个滤元(2)的进口与多孔板(8)的每一个孔连接，在圆柱锥底筒体(1)高于多孔板(8)的筒壁上设有清水出口(9)，在低于多孔板(8)的筒壁上分别设有排气管及阀门(3)和反洗排水管及阀门(7)，在圆柱锥底筒体(1)的圆柱筒体下部筒壁设有回流管及阀门(4)和进水管及阀门(5)，排渣口及阀门(6)设于圆柱锥底筒体(1)的底部，控制箱(10)分别与排气阀、回流阀、进水阀和反洗阀连接。

2.根据权利要求1所述的膜式过滤器，其特征在于，所述的滤元(2)包括短节法兰(11)、○形圈、支撑骨架(12)、带颈端盖(13)、滤膜(16)，滤膜(16)一端通过橡胶护圈(15)、不锈钢夹箍(14)与带颈端盖(13)连接，另一端通过橡胶护圈(15)、不锈钢夹箍(14)与○形圈、支撑骨架(12)及短节法兰(11)连接。

3.根据权利要求2所述的膜式过滤器，其特征在于，所述的滤膜(16)由微孔滤膜与2～3mm厚的聚丙烯、聚酯无纺布复合，并经过亲水处理后缝制成的亲水型复合滤袋，内用PE支撑骨架(12)支撑。

4.根据权利要求3所述的膜式过滤器，其特征在于，所述的微孔滤膜为厚度仅微米级、孔径在0.2～3μm的膨体聚四氟乙烯薄膜。

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