CN202876653U - 一种陶瓷膜过滤设备 - Google Patents
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Abstract
一种陶瓷膜过滤设备，属于过滤分离技术领域。该设备包括循环圈、进料系统、循环回流系统、渗透系统、渗透排污系统、排气系统、压缩空气反冲系统、排渣系统。优点在于，通过优化管路，将陶瓷膜过滤设备的排气系统、排渣系统集成在主体设备内，外部管道只需要连接一根进料管、一根排污管、一根循环回流管和一根渗透管，节省了外部管道连接费用；避免了多种料液或清洗液互相混合；当发生断膜或膜通道堵塞时，提供一种便捷、有效的应急处理方法；操作简便可靠，配备自动阀和PLC操作系统，可实现自动操作。
Description
技术领域
本实用新型属于过滤分离技术领域，特别是提供了一种陶瓷膜过滤设备。
背景技术
现有陶瓷膜过滤设备通常在以下几个方面存在一定问题：
1、排气方案：现有陶瓷膜过滤设备的排气方案有三种。第一种方案，从陶瓷膜设备顶部引下一根管道，安装排气阀，排气阀一端与大气相通，该方案易造成料液损失和污染；第二种方案，从陶瓷膜设备顶部引一根管道，安装排气阀，排气阀一端连接至料液循环罐顶部，该方案易造成清洗液混入料液中；第三种方案，从设备顶部引一根管道，分别连接至几个料液循环罐和清洗罐顶部，并在每一个支管上分别安装排气阀门，该方案结构复杂，控制点多。
2、陶瓷膜污堵的处理方案：陶瓷膜污堵后非常难处理，一种方案是将陶瓷膜拆出，采用机械的方式进行疏通清理，效率非常低下，工作量非常大；另一种方案是采用回炉焙烧，将堵塞在膜通道内的有机物碳化，该方法处理费用高、周期长、工作量大，并且重新烧制后陶瓷膜的性能有不可恢复的损失；专利CN200720094287.4“陶瓷膜反冲洗装置”和专利CN201020662364.3“一种陶瓷膜新型在线反冲洗装置”分别提供了一种陶瓷膜反冲洗装置，但需要配置反冲洗泵或反冲洗罐以及相应的工艺管道和阀门等部件，结构比较复杂。
3、陶瓷膜断膜后的应急处理方案：陶瓷膜设备使用中可能会出现膜管破裂、渗透侧变浑浊的现象。最为妥善的处理方法应该是立即停止物料处理，清洗干净后，拆下膜壳，检测漏点并更换新膜，重新安装好后才能继续生产运行。这种处理通常需要至少一天以上的时间，而物料处理的要求则不能等待，所以一般会采用一种应急的方法。将发生膜管断裂的那根膜组件的渗透侧阀门关闭，其它正常的膜组件继续运行，这种处理方法有一个弊端，如果物料固含量比较高（比如发酵液处理，菌丝含量一般在30～50%），内部过滤现象的存在会造成固体积存在发生断膜现象的膜组件的膜壳内，严重的会将膜壳内部完全堵塞，甚至将未断裂的膜管挤断，因此，发生渗透侧浑浊后仅仅将该膜组件的渗透侧阀门关闭是不可以的。
4、陶瓷膜设备内物料回收处理方案：陶瓷膜处理结束后，设备内残存物料的回收处理方案有两种：一种是用水冲洗置换，将大部分物料回收，这种方法需要大量的水， 并造成最终浓缩液稀释；另一种方法是用打渣泵将设备内残存的料液通过专用的管道打到后处理工序处理，这种方法管路结构比较复杂。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种陶瓷膜过滤设备，解决了结构复杂，控制点多等问题。
本实用新型包括循环圈、进料系统、循环回流系统、渗透系统、渗透排污系统、排气系统、压缩空气反冲系统、排渣系统；其中，
循环圈依次由循环泵21、第一膜组件22、上部连接管（或称上集液腔）24、第二膜组件26、下部连接管（或称下集液腔）27连接而成，下部连接管27与循环泵21的入口相连，形成闭路循环，在下部连接管27的最低点，连接循环圈排污阀28；
进料系统依次由供料泵11、双联保安过滤器、进料止回阀18及相关管路连接组成，双联保安过滤器由并联的第一保安过滤器12和第二保安过滤器13组成，在第一保安过滤器12的进出口，分别安装第一进料阀14、第一出料阀15，在第二保安过滤器13的进出口，分别安装第二进料阀16、第二出料阀17，进料系统一端接入进料液，另一端通过进料止回阀18连接至循环圈的下部连接管27；
循环回流系统依次由循环回流调节阀31、循环回流流量计32、循环回流出口阀33连接而成，循环回流系统一端通过循环回流调节阀31连接至循环圈的下部连接管27的最低点，另一端连接至外部设备，在循环回流调节阀31和循环回流流量计32之间的管道上，连接一个循环回流取样阀34；
渗透系统由渗透支管和渗透总管道系统组成，第一膜组件22和第二膜组件26的渗透支管平行排列，第一膜组件22的渗透支管由第一管道视镜41、第一渗透阀42串联而成，第二膜组件26的渗透支管由第二管道视镜43、第二渗透阀44串联而成，各膜组件的渗透支管合并后连接至渗透总管道，在渗透总管道上依次连接渗透调节阀45、渗透流量计46、总渗透阀47，在渗透总管道上渗透调节阀45和渗透流量计46之间连接一个渗透取样阀48。
本实用新型创新点如下：
1、在陶瓷膜设备的最高点的管道上部引出一根排气管，通过一个自动阀，连接至循环回流管道上，为了直观判断排气是否结束，在自动阀前安装一个管道视镜。开机时，打开排气自动阀，使设备内气体通过排气管和循环回流管道排放到相应的料罐内，从管道视镜观察，当管道内连续充满料液后，关闭排气自动阀，排气结束。
2、在渗透侧总管道上，预留一个接口，依次连接一个电磁阀、一个压缩空气调压阀和一个弹簧止回阀，弹簧止回阀的一端接入仪表用压缩空气；在每一个膜组件上部 连接的腔体上，分别安装一个平板玻璃视镜。正常工作时，通过视镜可观察设备内料液情况，检修时，拆除视镜玻璃，可作为检修手孔使用。发生陶瓷膜通道堵塞时，打开电磁阀，在压缩空气的作用下，渗透侧水会逆流透过陶瓷膜，将堵塞在通道内的料液残渣挤出。陶瓷膜设备运行过程中，膜通道内冲出来的面条形状的料液残渣在水中剧烈震荡，会完全分散开，不会造成膜通道的二次堵塞；停机状态下，则需要将冲出的料液残渣清理出陶瓷膜设备。拆除膜组件上部平板视镜的视镜玻璃，从视镜孔中将料液残渣手工清理出来。
3、在循环回流总管道上，预留一个接口，依次连接一个渗透侧排污调节阀、一个管道视镜，管道视镜的另一端与各膜组件的渗透侧排污总管道连接起来，在渗透侧排污总管道上，安装一个压力表。当某一个膜组件发生膜破裂或断膜故障时，关闭该膜组件上部渗透侧阀门，打开该膜组件下部渗透侧排污阀，调节渗透侧排污调节阀开度，使该膜组件渗透排污侧压力小于或等于该膜组件出口压力，泄漏到渗透侧的料液通过渗透侧排污管道回流至料液循环罐。
4、循环回流管道连接在陶瓷膜设备管路的最低点位置，在循环回流管道上，并联一台打渣泵，打渣泵的进出口，分别连接一个阀门，在循环回流管道对应位置上，安装一个旁路阀。设备工作结束，关闭旁路阀，打开打渣泵进出口阀门，开启打渣泵，即可将陶瓷膜设备内残存的料液经循环回流管道打入相应的料液循环罐。
本实用新型的有益效果是：
1、通过优化管路，将陶瓷膜过滤设备的排气系统、排渣系统集成在主体设备内，外部管道只需要连接一根进料管、一根排污管、一根循环回流管和一根渗透管，节省了外部管道连接费用；
2、避免了多种料液或清洗液互相混合；
3、当发生断膜或膜通道堵塞时，提供一种便捷、有效的应急处理方法；
4、操作简便可靠，配备自动阀和PLC操作系统，可实现自动操作。
附图说明
图1为陶瓷膜过滤设备工艺流程示意图。
其中，供料泵11、第一保安过滤器12、第二保安过滤器13、第一进料阀14、第一出料阀15、第二进料阀16、第二出料阀17、进料止回阀18、循环泵21、第一膜组件22、第一平板玻璃视镜23、上部连接管24、第二平板玻璃视镜25、第二膜组件26、下部连接管27、循环圈排污阀28、循环回流调节阀31、循环回流流量计32、循环回流出口阀33、循环回流取样阀34、第一管道视镜41、第一渗透阀42、第二管道视镜43、第二渗透阀44、渗透调节阀45、渗透流量计46、总渗透阀47、渗透取样阀48、 第一渗透排污阀51、第二渗透排污阀52、渗透排污管道视镜53、渗透排污调节阀54、排气管道视镜61、排气自动阀62、排空阀63、压缩空气反冲阀71、压缩空气调压阀72、弹簧止回阀73、排渣泵81、排渣泵进口阀82、排渣泵出口阀83、排渣旁路阀84。
具体实施方式
本实用新型包括循环圈、进料系统、循环回流系统、渗透系统、渗透排污系统、排气系统、压缩空气反冲系统、排渣系统。其中，循环圈依次由循环泵21、第一膜组件22、上部连接管（或称上集液腔）24、第二膜组件26、下部连接管（或称下集液腔）27连接而成，下部连接管27与循环泵21的入口相连，形成闭路循环，在下部连接管27的最低点，连接循环圈排污阀28；进料系统依次由供料泵11、双联保安过滤器、进料止回阀18及相关管路连接组成，双联保安过滤器由并联的第一保安过滤器12和第二保安过滤器13组成，在第一保安过滤器12的进出口，分别安装第一进料阀14、第一出料阀15，在第二保安过滤器13的进出口，分别安装第二进料阀16、第二出料阀17，进料系统一端接入进料液，另一端通过进料止回阀18连接至循环圈的下部连接管27；循环回流系统依次由循环回流调节阀31、循环回流流量计32、循环回流出口阀33连接而成，循环回流系统一端通过循环回流调节阀31连接至循环圈的下部连接管27的最低点，另一端连接至外部设备，在循环回流调节阀31和循环回流流量计32之间的管道上，连接一个循环回流取样阀34；渗透系统由渗透支管和渗透总管道系统组成，第一膜组件22和第二膜组件26的渗透支管平行排列，分别由第一管道视镜41、第一渗透阀42或第二管道视镜43、第二渗透阀44串联而成，渗透支管的一端通过第一管道视镜41和第二管道视镜43分别连接到第一膜组件22和第二膜组件43的渗透侧出口，渗透支管的另一端通过第一渗透阀42和第二渗透阀44连接至渗透总管道，在渗透总管道上依次连接渗透调节阀45、渗透流量计46、总渗透阀47，在渗透总管道上渗透调节阀45和渗透流量计46之间连接一个渗透取样阀48。
在循环圈内的上部连接管24与第一膜组件22或第二膜组件26之间的管道上，分别安装一个平板玻璃视镜23、25。
渗透排污系统，包括第一渗透排污阀51、第二渗透排污阀52、渗透排污管道视镜53、渗透排污调节阀54。其中第一膜组件22、第二膜组件26的渗透侧排污口分别连接渗透排污阀51、52，渗透排污阀51、52另一端合并后，依次连接渗透排污管道视镜53、渗透排污调节阀54，渗透排污调节阀54的另一端连接至循环回流调节阀31和循环回流出口阀33之间的循环回流管道上。
自动排气系统，包括排气管道视镜61、排气自动阀62、排空阀63。其中在循环圈内的上部连接管24的最高点上连接一根排气管道，排气管道的另一端连接至循环回流 调节阀31和循环回流出口阀33之间的循环回流管道上；在排气管道上依次连接排气管道视镜61和排气自动阀62，在排气管道视镜61和排气自动阀62之间的管道上，连接一个排空阀63。
压缩空气反冲系统，包括压缩空气反冲阀71、压缩空气调压阀72、弹簧止回阀73。其中弹簧止回阀73、压缩空气调压阀72、压缩空气反冲阀71依次连接，压缩空气反冲阀71的另一端连接至总渗透阀47与第一和第二渗透阀42、44之间的渗透系统管道上，弹簧止回阀73另一端接入压缩空气。
排渣系统，包括排渣泵81、排渣泵进口阀82、排渣泵出口阀83、排渣旁路阀84。其中排渣泵进口阀82、排渣泵81、排渣泵出口阀83依次串联，并与排渣旁路阀84并联，排渣系统串联至循环回流系统中下部连接管27与循环回流流量计32之间的管道上。
本实用新型的具体实现途径和方式还有很多，以上所述仅仅是本实用新型的一种实施方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型基本原理的前提下，还可做出若干的改进和修饰，这些改进和修饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种陶瓷膜过滤设备，其特征在于：包括循环圈、进料系统、循环回流系统、渗透系统、渗透排污系统、排气系统、压缩空气反冲系统、排渣系统；其中，
循环圈依次由循环泵（21）、第一膜组件（22）、上部连接管（24）、第二膜组件（26）、下部连接管（27）连接而成；下部连接管（27）与循环泵（21）的入口相连，形成闭路循环，在下部连接管（27）的最低点，连接循环圈排污阀（28）；
进料系统依次由供料泵（11）、双联保安过滤器、进料止回阀（18）及相关管路连接组成；双联保安过滤器由并联的第一保安过滤器（12）和第二保安过滤器（13）组成，在第一保安过滤器（12）的进出口，分别安装第一进料阀（14）和第一出料阀（15），在第二保安过滤器（13）的进出口，分别安装第二进料阀（16）和第二出料阀（17），进料系统一端接入进料液，另一端通过进料止回阀（18）连接至循环圈的下部连接管（27）；
循环回流系统依次由循环回流调节阀（31）、循环回流流量计（32）、循环回流出口阀（33）连接而成，循环回流系统一端通过循环回流调节阀（31）连接至循环圈的下部连接管（27）的最低点，另一端连接至外部设备，在循环回流调节阀（31）和循环回流流量计（32）之间的管道上，连接一个循环回流取样阀（34）；
渗透系统由渗透支管和渗透总管道系统组成，第一膜组件（22）和第二膜组件（26）的渗透支管平行排列，第一膜组件（22）的渗透支管由第一管道视镜（41）、第一渗透阀（42）串联而成，第二膜组件（26）的渗透支管由第二管道视镜（43）、第二渗透阀（44）串联而成，各膜组件的渗透支管合并后连接至渗透总管道，在渗透总管道上依次连接渗透调节阀（45）、渗透流量计（46）、总渗透阀（47），在渗透总管道上渗透调节阀（45）和渗透流量计（46）之间连接一个渗透取样阀（48）。
2.根据权利要求1所述的陶瓷膜过滤设备，其特征在于，渗透排污系统包括第一渗透排污阀（51）、第二渗透排污阀（52）、渗透排污管道视镜（53）、渗透排污调节阀（54）；其中第一膜组件（22）、第二膜组件（26）的渗透侧排污口分别连接第一渗透排污阀（51）、第二渗透排污阀（52），第一渗透排污阀（51）、第二渗透排污阀（52）另一端合并后，依次连接渗透排污管道视镜（53）、渗透排污调节阀（54），渗透排污调节阀（54）的另一端连接至循环回流调节阀（31）和循环回流出口阀（33）之间的循环回流管道上。
3.根据权利要求1所述的陶瓷膜过滤设备，其特征在于，自动排气系统包括排气管道视镜（61）、排气自动阀（62）、排空阀（63）；其中在循环圈内的上部连接管（24）的最高点上连接一根排气管道，排气管道的另一端连接至循环回流调节阀（31）和循环回流出口阀（33）之间的循环回流管道上；在排气管道上依次连接排气管道视镜（61）、排气自动阀（62），在排气管道视镜（61）和排气自动阀（62）之间的管道上连接一个排空阀（63）。
4.根据权利要求1所述的陶瓷膜过滤设备，其特征在于，压缩空气反冲系统包括压缩空气反冲阀（71）、压缩空气调压阀（72）、弹簧止回阀（73）；其中弹簧止回阀（73）、压缩空气调压阀（72）、压缩空气反冲阀（71）依次连接，压缩空气反冲阀（71）的另一端连接至总渗透阀（47）与第一渗透阀（42）、第二渗透阀（44）之间的渗透系统管道上，弹簧止回阀（73）另一端接入压缩空气。
5.根据权利要求1所述的陶瓷膜过滤设备，其特征在于，排渣系统包括排渣泵（81）、排渣泵进口阀（82）、排渣泵出口阀（83）、排渣旁路阀（84）；其中排渣泵进口阀（82）、排渣泵（81）、排渣泵出口阀（83）依次串联，并与排渣旁路阀（84）并联，排渣系统串联至循环回流系统中下部连接管（27）与循环回流流量计（32）之间的管道上。
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| CX01 | Expiry of patent term | ||
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