CN201283274Y - 一种可以自动清洗的微滤膜装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可以自动清洗的微滤膜装置，包括微滤系统、原水管路，产水管路、反洗系统以及自动控制系统，所述的微滤系统包括微滤组件，微滤组件的原水进口通过进水阀连接增压泵，净水出口连接净水阀并通过反洗阀连接反洗系统，浓水出口连接浓水阀，反洗液出口连接反洗出水阀，整个装置由自动控制装置控制。它有效地解决了现有技术存在的微滤膜清洗需要人工操作，劳动强度大及影响设备运行的问题。同时，本实用新型操作方便，节约人力，便于设备运行，且不影响设备性能，具有很好的经济效益。

Description

一种可以自动清洗的微滤膜装置

技术领域

本实用新型涉及一种水处理设备，尤其是一种操作方便，节约人力，便于设备运行，不影响设备性能的可以自动清洗的微滤膜装置。

背景技术

微滤又称微孔过滤，它属于精密过滤，能够过滤微米级或纳米级的微粒和细菌。基本原理是筛分过程，操作压力一般在0.7～7kPa，原液在静压差作用下，透过纤维素或高分子材料制成的微孔滤膜，利用其均一的孔径，来截留水中的微粒、细菌等，使其不能通过滤膜而被去除。目前，市场上的微滤膜多为平板膜折叠式滤芯，膜材料为聚丙烯或聚砜、尼龙等。另外，无机精滤膜亦是应用在水处理上的重要微滤技术之一，如陶瓷膜和预涂膜过滤。

微滤装置使用一段时间后，其微滤膜表面截留了大量污物，如果不进行清理，不但影响过滤水的质量，而且会降低微滤膜的使用寿命，所以必须对微滤膜进行清洗，以使微滤膜恢复正常的过滤效果。

目前，很多企业都是采用人工清理，手动操作进行清洗。这不但耗费大量的人力物力，运行成本很大，最主要的是影响设备的连续稳定运行。公开日为2003年11月26日、公开号为CN2587503的专利文件公开了一种空气清洗连续流微滤装置，由壳体、膜组件和压缩空气管构成，壳体的顶部设有出水管、反冲管和回流管，反冲管与出水管连通；壳体底部设有进水管、排水管和进气管，进水管与排水管连通；壳体内安装膜组件，其底端密封于壳体底部，顶端与出水管连接；空气压缩管安装在壳体中部，其顶端密封于壳体顶部，底端与壳体外进气管连通。该专利采用液体从滤芯内管反洗，气体冲刷滤芯表面的双重清洗结构形式，但有的管路设置在组件的中部位置，结构比较复杂，安装困难。公开日为2008年10月8日、公开号为CN101279203的专利文件公开了一种用超声波清洗微滤平板膜上生物污垢的方法，将被微生物污垢污染的平板微滤膜片置于膜片支撑体上，并用夹子固定在塑料器皿底部，20～40℃条件下，将塑料器皿放置在超声波发生器的不锈钢网架上，45kHz的超声波作用25±5min，作用后的微滤平板膜用去离子水反冲，可消除微滤平板膜上的微生物污垢。该方法采用拆下滤芯进行清洗，需要人工操作，不但劳动强度大，而且设备需停止运行，且只适用于平板微滤膜片的清洗，用于管式微滤装置效果不好，同时，微滤膜人工拆洗次数多了，会影响设备的使用性能。

实用新型内容

本实用新型为解决现有技术存在的需要人工操作，劳动强度大及影响设备运行的问题而提供一种操作方便，节约人力，便于设备运行，不影响设备性能的可以自动清洗的微滤膜装置。

本实用新型为达到上述技术目的所采用的具体技术方案为：一种可以自动清洗的微滤膜装置，包括微滤系统、原水管路，产水管路、反洗系统以及自动控制系统，所述的微滤系统包括微滤组件，微滤组件为管式错流微滤膜组件，其压力容器呈圆管状结构，两端设有中空的半球状端盖，上端盖上设有浓水出口及净水出口，下端盖上设有原水进口及反洗液出口，压力容器内设有上固定板与下固定板，微滤滤芯的两端分别固定在上下固定板上，上固定板上设有通孔经密封接头与浓水出口相连接，下固定板上设有进水孔，所述的原水进口通过进水阀连接增压泵，净水出口连接净水阀并通过反洗阀连接反洗系统，浓水出口连接浓水阀，反洗液出口连接反洗出水阀。本实用新型组件的净水出口设在微滤组件上端，有利于减少对滤芯的污染；反洗液出口设在组件的下端，有利于减少废物在组件内的截留。通过自动控制系统的控制，本实用新型可以自动实现正常工作与组件反洗之间的转换。装置在正常工作情况下，原水从原水进口进入组件，透过微滤滤芯的液体从净水出口流出组件，浓水从浓水出口流出。当达到系统设定的需要反洗的状态时，系统可以自动切换到反洗状态。反洗时，反洗介质通过净水出口进入组件，再进入微滤滤芯内管，通过在微滤滤芯的空隙冲洗掉被截留在微滤滤芯外壁上的污物，最后反洗介质以及污物由反洗液出口一起排出微滤组件，等到符合系统设定的条件，自动控制系统自动切换微滤膜装置到正常工作的产水状态。因此，本实用新型具有操作方便，节约人力，便于设备运行，不影响设备性能的优点。

此外，本实用新型的反洗管路还可以包括压缩空气管路。清洗可以采用水洗、气洗以及水、气混合清洗等形式。根据选用反洗介质的不同，可以有多种实施形式，比如使用反洗泵抽吸过滤后的净水作为反洗液，或用增压泵作为反洗泵，用滤前水作为反洗液。因此本实用新型具有很大的灵活性，可以适应不同水质。

作为优选，采用多个微滤组件时，所有的微滤组件并联设置。在采用多个微滤组件时，本实用新型也可以采用其中一组微滤组件的净水作为另一组微滤组件的反洗液的反洗方式。

作为优选，原水进口连接进气阀。将组件的原水进口与进气阀相连接，组件反洗时，可以从原水进口端加入适量气体，使得组件内产生大量的气泡，使组件内的液体得到充分的搅拌，从而提高反洗效果。

在反洗系统采用液洗设备的情况下，所述的反洗阀为反洗进液阀，反洗进液阀连接反洗泵。采用液体进行反洗时，反洗液由反洗泵经反洗进液阀通过净水出口进入组件，并从滤芯上端的开口进入滤芯内管，再从滤芯表面流出，通过反洗液的冲刷，将截留在滤芯表面的颗粒物剥离，然后经反洗液出口通过反洗出水阀排出组件。

反洗系统也可以采用气洗设备，所述的反洗阀为反洗进气阀，反洗进液阀连接供气系统。采用气体进行反洗时，反洗气体由反洗进气阀通过净水出口进入组件，再从滤芯表面流出，通过气体是反吹作用，将截留在滤芯表面的颗粒物剥离，然后经反洗液出口通过反洗出水阀排出组件。

无论是采用液体反洗或者采用气体反洗，反洗过程中均可以同时通过进气阀在原水进口端加入一定量的气体，使得组件内产生大量的气泡，使组件内的液体得到充分的搅拌，从而提高反洗效果。

作为优选，反洗系统可以同时采用液洗设备与气洗设备，所述的反洗阀包括反洗进液阀及反洗进气阀，反洗进液阀连接反洗泵，反洗进气阀连接供气系统。采用液体与气体两种介质混合反洗，同时包含了两种方法的优点，可以明显提高清洗效果。

对于使用液体作为反洗介质的结构来说，作为优选，反洗系统包括加药装置，加药装置设置在反洗阀与微滤组件之间的管路上。加药系统可以在反洗时通过管道向系统添加氢氧化钠溶液或酸溶液等清洗药剂，增强清洗效果；也可以在反洗时通过管道向系统添加阻垢剂等药物，阻垢剂能有效防止水垢、微生物粘体的形成、提高系统的脱盐率、产水量，同时起到保护微滤膜，延长微滤膜的使用寿命的作用。

作为优选，压力容器内的微滤滤芯为3～8支，在压力容器的上下固定板上均匀分布，微滤滤芯的过滤孔径为0.2～100微米。压力容器内的滤芯数量过少，其内部空间得不到充分利用，滤芯数量过多，则滤芯的过滤能力得不到充分发挥，通常压力容器内的滤芯数量最佳为5支。

作为优选，自动控制系统为可编程的PLC控制器，PLC控制器按预先设置的程序控制整个装置的工作状态。PLC控制器是一个以为处理器为核心的电子系统装置，专为工业现场应用而设计，具有可靠性高，抗干扰能力强，使用简单，维护方便的特点，可以减少控制系统的设计及施工的工作量，降低成本。PLC控制器对整个水处理过程进行控制，包括增压泵、反洗进液泵、进气泵及管路上的各个阀门的开启及关闭，加药装置的药量控制等。

本实用新型的有益效果是：它有效地解决了现有技术存在的微滤膜清洗需要人工操作，劳动强度大及影响设备运行的问题。同时，本实用新型操作方便，节约人力，便于设备运行，且不影响设备性能，具有很好的经济效益。

附图说明

图1是本实用新型可以自动清洗的微滤膜装置实施例1的一种结构示意图。

图2是本实用新型可以自动清洗的微滤膜装置实施例2的一种结构示意图。

图3是本实用新型可以自动清洗的微滤膜装置实施例3的一种结构示意图。

图4是本实用新型可以自动清洗的微滤膜装置微滤组件的一种结构示意图。

图中：1.增压泵，2.微滤组件，3.PLC控制器，4.反洗泵，5.原水阀，6.反洗出水阀，7.进气阀，8.反洗进气阀，9.浓水阀，10.产水阀，11.反洗进液阀，12.加药装置，13.压力容器，14.浓水出口，15.净水出口，16.原水进口，17.反洗液出口，18.上固定板，19.下固定板，20.微滤滤芯，21.过滤区，22，产水区。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图对本实用新型技术方案的具体实施方式作进一步的说明。

实施例1

在如图1所示的实施例1中，一种可以自动清洗的微滤膜装置，包括微滤系统、原水管路，产水管路、反洗系统以及自动控制系统，所述的微滤系统包括两个微滤组件2，两个微滤组件2并联设置，微滤组件2为管式错流微滤膜组件(见图4)，其压力容器13呈圆管状结构，两端设有中空的半球状端盖，上端盖上设有浓水出口14及净水出口15，下端盖上设有原水进口16及反洗液出口17，压力容器13内设有上固定板18与下固定板19，上固定板18将压力容器分隔为过滤区21与产水区22；微滤滤芯20为5支，在压力容器的上下固定板上均匀分布，两端分别固定在上下固定板上，滤芯的上端开口并与产水区相联通，微滤滤芯20的过滤孔径为0.2～100微米。上固定板18上设有通孔经密封接头与浓水出口14相连接，下固定板19上设有进水孔，所述的原水进口16连接进气阀7并通过进水阀5连接增压泵1，净水出口15连接净水阀10及通过反洗阀连接反洗系统，浓水出口14连接浓水阀9，反洗液出口17连接反洗出水阀6。

实施例1的反洗系统包括液洗设备与气洗设备，其反洗阀包括反洗进液阀11及反洗进气阀8，反洗进液阀11连接反洗泵4，反洗进气阀8连接供气系统。反洗系统还包括加药装置12，加药装置12设置在反洗进液阀11与微滤组件2之间的管路上。

整个微滤膜装置上的各个泵、阀及加药装置均连接自动控制系统并受其控制，自动控制系统为可编程的PLC控制器3，PLC控制器3按预先设置的程序控制整个微滤膜装置的工作状态。

实施例2

实施例2采用的反洗系统为液洗设备，与实施例1相比，取消了反洗进气阀8及相关的管路(见图2)，其余和实施例1相同。

实施例3

实施例3采用的反洗系统为气洗设备，与实施例1相比，取消了反洗进液阀11、反洗泵4、加药装置12及相关的管路(见图3)，其余和实施例1相同。

可以自动清洗的微滤膜装置正常工作时，原水经增压泵加压后通过原水阀、原水进口进入组件的过滤区，此时反洗液出口及进气阀关闭，浓水出口的流量较小，因此过滤区与产水区之间存在压力差，部分液体透过微滤滤芯进入滤芯的内管中，并通过滤芯上端的开口流出，形成净水并通过净水出口流出组件；而比微滤滤芯孔径大的微粒不能通过滤芯，被阻截在微滤滤芯表面和原水中，随着微粒的不断累积，过滤区的原水变得越来越浓，最后浓水从浓水出口排出组件。浓水与净水的比例可以根据具体要求通过调节浓水出口的流量大小加以控制。当微滤滤芯上截留了一定量的微粒时，需要对滤芯进行反洗，此时，原水阀及产水阀关闭，反洗泵及反洗出水阀开启，反洗液通过反洗泵、反洗进液阀并通过加药装置添加药物后由净水出口进入组件的产水区，再从滤芯上端的内管进入滤芯，从滤芯表面流出，通过反洗液的冲刷，将截留在滤芯表面的颗粒物剥离，然后通过反洗液出口排出组件。反洗的同时，反洗进气阀间断性打开，以便使组件中有空气，增加组件内液体的搅动，将一些粘附在滤芯上的污染物冲刷掉，从而提高反洗效果。同时，可以开启进气阀在原水进口端加入一定量的气体，使得组件内产生大量的气泡，使组件内的液体得到充分的搅拌，从而进一步提高反洗效果。整个微滤膜装置的正常产水工作及反洗均由可编程的PLC控制器按预先设置的程序实施控制，反洗工序完成后，系统将由PLC控制器自动切换到正常的产水工作状态。

Claims (10)

1.一种可以自动清洗的微滤膜装置，包括微滤系统、原水管路，产水管路、反洗系统以及自动控制系统，其特征是：所述的微滤系统包括微滤组件(2)，微滤组件(2)为管式错流微滤膜组件，其压力容器(13)呈圆管状结构，两端设有中空的半球状端盖，上端盖上设有浓水出口(14)及净水出口(15)，下端盖上设有原水进口(16)及反洗液出口(17)，压力容器(13)内设有上固定板(18)与下固定板(19)，微滤滤芯(20)的两端分别固定在上下固定板上，上固定板(18)上设有通孔经密封接头与浓水出口(14)相连接，下固定板(19)上设有进水孔，所述的原水进口(16)通过进水阀(5)连接增压泵(1)，净水出口(15)连接净水阀(10)并通过反洗阀连接反洗系统，浓水出口(14)连接浓水阀(9)，反洗液出口(17)连接反洗出口阀(6)。

2.根据权利要求1所述的可以自动清洗的微滤膜装置，其特征在于采用多个微滤组件(2)时，所有的微滤组件(2)并联设置。

3.根据权利要求1所述的可以自动清洗的微滤膜装置，其特征在于所述的原水进口(16)连接进气阀(7)。

4.根据权利要求1所述的可以自动清洗的微滤膜装置，其特征在于所述的反洗系统为液洗设备，所述的反洗阀为反洗进液阀(11)，反洗进液阀(11)连接反洗泵(4)。

5.根据权利要求1所述的可以自动清洗的微滤膜装置，其特征在于所述的反洗系统为气洗设备，所述的反洗阀为反洗进气阀(8)，反洗进液阀(8)连接供气系统。

6.根据权利要求1所述的可以自动清洗的微滤膜装置，其特征在于所述的反洗系统包括液洗设备与气洗设备，所述的反洗阀包括反洗进液阀(11)及反洗进气阀(8)，反洗进液阀(11)连接反洗泵(4)，反洗进气阀(8)连接供气系统。

7.根据权利要求1或2或3或4或6所述的可以自动清洗的微滤膜装置，其特征在于所述的反洗系统包括加药装置(12)，加药装置(12)设置在反洗阀与微滤组件(2)之间的管路上。

8.根据权利要求1所述的可以自动清洗的微滤膜装置，其特征在于所述的微滤滤芯(20)为3～8支，在压力容器的上下固定板上均匀分布，微滤滤芯(20)的过滤孔径为0.2～100微米。

9.根据权利要求1或2或3或4或5或6或8所述的可以自动清洗的微滤膜装置，其特征在于自动控制系统为可编程的PLC控制器(3)，PLC控制器(3)按预先设置的程序控制整个装置的工作状态。

10.根据权利要求7所述的可以自动清洗的微滤膜装置，其特征在于自动控制系统为可编程的PLC控制器(3)，PLC控制器(3)按预先设置的程序控制整个装置的工作状态。

Images