CN204661443U - 过滤装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种过滤装置，它包括：膜壳；隔离件，所述隔离件具有离子透过率，所述隔离件将所述膜壳隔离出第一腔室和第二腔室；膜元件，其置于所述第一腔室中；第一电极，其设置在所述第一腔室中；第二电极，其设置在所述第二腔室中。所述第一电极和所述第二电极分别与电源的两极连通；所述第一腔室和所述第二腔室充水状态下，所述第一电极和所述第二电极之间形成电解池。本实用新型采用以上结构，采用酸性水和/或碱性水对膜元件进行清洗，酸洗可以去除反渗透膜元件中的无机盐垢物，碱洗可以去除反渗透膜元件中的有机盐垢物。
Description
技术领域
本实用新型涉及了一种净化设备，尤其涉及了一种过滤装置。
背景技术
在现有技术中，常常使用带有反渗透膜的过滤装置对水源进行过滤处理，以去除水源中的重金属、微生物、离子等，从而得到纯水。目前已有的反渗透膜元件主要是在一定压力下通过反渗透膜达到纯水制备的目的。在中国专利文献，申请号为201510051209.5、201410384072.0等中国专利申请中公开了类似的膜元件和水处理装置。在使用反渗透膜元件对水源进行处理的实际过程中，发现反渗透膜元件内容易产生有机盐垢物和/或无机盐垢物，容易产生二次污染，还会降低反渗透膜元件的使用寿命。
实用新型内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供了一种过滤装置，其可以对反渗透膜元件进行清洗，去除反渗透膜元件内的垢物。
本实用新型的具体技术方案是：
一种过滤装置，其特征在于，它包括：
膜壳；
隔离件，所述隔离件具有离子透过率，所述隔离件将所述膜壳隔离出第一腔室和第二腔室；
膜元件，其置于所述第一腔室中；
第一电极，其设置在所述第一腔室中；
第二电极，其设置在所述第二腔室中。
优选地，所述第一电极和所述第二电极分别与电源的两极连通；所述第一腔室和所述第二腔室充水状态下，所述第一电极和所述第二电极之间形成电解池。
优选地，所述隔离件包括开设有贯通孔的支撑件和用于封堵所述贯通孔且具有离子透过率的隔膜。
优选地，所述支撑件呈套筒状，所述隔膜卷绕在所述支撑件内或外。
优选地，所述第一电极设置在所述支撑件内表面。
优选地，所述第二电极设置在所述支撑件外表面。
优选地，所述隔膜包括超滤膜、纳滤膜、反渗透膜、离子交换膜或者双极膜中的一种或几种。
优选地，该过滤装置具有清洗状态，当该过滤装置处于清洗状态时，所述第一电极和所述第二电极分别与直流电源正负两极连通，从而使得第一腔室内的水呈酸性或碱性。
优选地，该过滤装置具有酸洗状态，当该过滤装置处于酸洗状态时，所述第一电极与直流电源的正极连通，所述第二电极与直流电源的负极连通。
优选地，当该过滤装置处于酸洗状态时，位于第一腔室内的水的PH值为1-4。
优选地，该过滤装置具有碱洗状态，当该过滤装置处于碱洗状态时，所述第一电极与直流电源的负极连通，所述第二电极与直流电源的正极连通。
优选地，当该过滤装置处于碱洗状态时，位于第一腔室内的水的PH值为9-13。
优选地，该过滤装置具有能交替进行的酸洗状态和碱洗状态，当该过滤装置处于酸洗状态时，所述第一电极与直流电源的正极连通，所述第二电极与直流电源的负极连通；当该过滤装置处于碱洗状态时，所述第一电极与直流电源的负极连通，所述第二电极与直流电源的正极连通。
优选地，当该过滤装置处于清洗状态时，所述第一电极和所述第二电极之间的导通电流为0-3A。
优选地，当该过滤装置处于清洗状态时，直流电源的电压为0-36V。
优选地，所述膜元件具有与所述第一腔室连通的入水口以及与所述第二腔室连通的废水出口，所述第一腔室与水源连通，所述第二腔室与排水管路连通。
优选地，所述膜元件的废水出口设置有流量控制装置，所述流量控制装置至少包括过滤流量和清洗流量两种状态，所述过滤流量大于所述清洗流量；当所述过滤装置处于过滤状态时，所述流量控制装置处于过滤流量状态；当所述过滤装置处于清洗状态时，所述流量控制装置处于清洗流量状态。
优选地，所述第二腔室具有出水口，所述流量控制装置与所述第二腔室的出水口连通。
优选地，所述流量控制装置包括与所述膜元件的废水出口连通并且相互并联的节流装置一和节流装置二，所述节流装置一的流量为所述过滤流量，所述节流装置二的流量为所述清洗流量。
优选地，所述过滤装置还包括用于开闭所述废水出口的通断装置。
优选地，所述膜元件为卷制的反渗透膜,所述膜元件的入水口位于所述膜元件的侧面， 所述膜元件的废水出口位于膜元件端面。
优选地，所述膜元件的废水出口靠近所述膜元件的集水管。
本实用新型采用以上结构，具有以下优点：
1、该过滤装置可以采用酸性水和/或碱性水对膜元件进行清洗，酸洗或碱洗，酸洗可以去除反渗透膜元件中的无机盐垢物，碱洗可以去除反渗透膜元件中的有机盐垢物。
2、该过滤装置可以通过流量控制装置以及水泵来控制水通过膜元件的时间，以彻底的清洗积垢；同时，本实用新型的进水采用从反渗透膜径向进水的方式，因此在清洗时，酸洗水或碱性水可以在整个原水流道内迂回流动，覆盖了较大的膜表面积，从而对整个原水流道进行彻底清洗，解决了从反渗透膜两端进水无法清洗到反渗透膜的中间区域。该过滤装置使酸性水/碱性水从膜元件的入水口进入膜元件，溶解膜表面的无机盐/有机盐垢，然后从膜元件的废水出口排出，酸性水/碱性水充分与膜表面接触，除垢更彻底。
3、该过滤装置可以对反渗透膜进行静态清洗、动态清洗和动-静结合清洗，静态清洗可以对反渗透膜进行浸泡，从而能够使得酸性水或碱性水与反渗透膜结合更加彻底；在动态和动-静结合状态下，可以将过滤装置中因电解反应产生的气体排出该过滤装置中；在动态清洗状态下，清洗效果更佳。
4、第一电极和第二电极都可以集成在支撑件上，从而缩小该过滤装置的体积和降低安装难度。
附图说明
在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。
图1A为本实用新型中过滤装置的一个具体实施方式的结构示意图。
图1B为图1A中过滤装置处于酸洗状态的结构原理示意图。
图1C为图1A中过滤装置处于碱洗状态的结构原理示意图。
图2A为本实用新型中过滤装置的另一个具体实施方式的结构示意图。
图2B为图2A中的A-A向剖视图。
图2C为图2B中的D处局部放大示意图。
图3为本实用新型中过滤装置的又一个具体实施方式的结构示意图。
以上附图的附图标记为：1、膜壳；11、第一腔室；12、第二腔室；13、本体；14、上 盖；15、下盖；2、隔离件；21、支撑件；22、隔膜；3、直流电源；4、第一电极；5、第二电极；6、膜元件；61、纯水出口；62、废水出口；7、流量阀；81、节流装置一；82、节流装置二；9、排水管路。
具体实施方式
结合附图和本实用新型具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本实用新型的细节。但是，在此描述的本实用新型的具体实施方式，仅用于解释本实用新型的目的，而不能以任何方式理解成是对本实用新型的限制。在本实用新型的教导下，技术人员可以构想基于本实用新型的任意可能的变形，这些都应被视为属于本实用新型的范围。
图1A至图1C示出了本申请中过滤装置的一个具体实施方式的结构示意图。参照图1A所示，过滤装置包括膜壳1、隔离件2、膜元件6、第一电极4和第二电极5。所述隔离件2将所述膜壳1隔离出第一腔室11和第二腔室12。膜元件6置于第一腔室11中。第一电极4设置在第一腔室11中。第二电极5设置在第二腔室12中。
具体的，膜壳1大致呈中空的圆筒状，其具有内腔。隔离件2也大致呈中空的圆筒状。隔离件2安置在膜壳1内，从而能够将膜壳1的内腔分隔成第一腔室11和第二腔室12。第一腔室11和第二腔室12内可以填充水。膜元件6位于第一腔室11内，可以对进入第一腔室11内的水源进行过滤。结合图3所示，膜元件6具有入水口、纯水出口61和废水出口62。膜元件6的入水口与第一腔室11连通。膜元件6的纯水出口61和废水出口62可以从膜壳1中导出，从而分别流向不同的管道。膜元件6的入水口位于所述膜元件6的侧面，所述膜元件6的废水出口位于膜元件6端面，膜元件6的纯水出口61与一集水管连通。所述膜元件6的废水出口62靠近所述膜元件6的集水管。膜元件6第一电极4和第二电极5分别置于第一腔室11和第二腔室12中，即第一电极4和第二电极5位于隔离件2的两侧。隔离件2具有一定的离子透过率，所述第一电极4和所述第二电极5可以分别与电源的两极连通；所述第一腔室11和所述第二腔室12充水状态下，所述第一电极4和所述第二电极5之间形成电解池。当第一电极4和第二电极5分别与直流电源3的正负端连接，在清洗时通电进行电解,从而在两电极附近分别产生酸性水或碱性水,以便于对反渗透膜进行酸性或碱洗。参照图1B所示，该过滤装置具有酸洗状态，当该过滤装置处于酸洗状态时，所述第一电极4与直流电源3的正极连通，所述第二电极5与直流电源3的负极连通，从而能够在第一腔室11内聚积H+，在第二腔室12内聚积OH-。当第一腔室11内的H+聚积至一定程度后，第一腔室11内的水相应呈酸性。第一腔室11内的H+聚积程度越高，第一腔室11内的PH值越小。第一腔室11内呈酸性的水与存留在膜元件6中的无机盐垢物产生反应，从而去除该无机盐垢物， 以达到清洗膜元件6的目的。
参照图1C所示，该过滤装置具有碱洗状态，当该过滤装置处于碱洗状态时，所述第一电极4与直流电源3的负极连通，所述第二电极5与直流电源3的正极连通，从而能够在第一腔室11内聚积OH-，在第二腔室12内聚积H+。当第一腔室11内的OH-聚积至一定程度后，第一腔室11内的水相应呈碱性。第一腔室11内的OH-聚积程度越高，第一腔室11内的PH值越大。第一腔室11内呈碱性的水与存留在膜元件6中的有机盐垢物产生反应，从而去除该有机盐垢物，以达到清洗膜元件6的目的。
为了去除膜元件6中的有机盐垢物，又去除膜元件6中的无机盐垢物，过滤装置可以具有能交替进行的酸洗状态和碱洗状态。基于实际情况和需要，过滤装置可以先进行酸洗再进行碱洗，即第一电极4先与直流电源3的正极连通，所述第二电极5先与直流电源3的负极连通；当酸洗完毕后，所述第一电极4与直流电源3的负极连通，所述第二电极5与直流电源3的正极连通。当然的，该过滤装置也可以先进行碱洗再进行酸洗，在此不再累述。
卷制的膜元件6的入水口在膜元件6的侧面，废水出口62位于膜元件6端面，且靠近膜元件6的集水管。废水出口62在膜的另一端，清洗时，酸性水/碱性水从膜元件6入水口流经整个膜表面然后从废水出口62排出膜元件6，酸性水/碱性水充分与膜表面接触，除垢更彻底。
膜元件6的废水出口62可以设置有流量控制装置。所述流量控制装置至少包括过滤流量和清洗流量两种状态，所述过滤流量大于所述清洗流量。当所述过滤装置处于过滤状态时，所述流量控制装置处于过滤流量状态；当所述过滤装置处于清洗状态时，所述流量控制装置处于清洗流量状态。在本实施方式中，流量控制装置可以为流量阀7。该流量阀7可以对膜元件6的废水出口62处的液体流量进行控制。当所述过滤装置处于过滤状态时，流量阀7可以将膜元件6的废水出口62处的液体流量控制在较大流量状态，以减少水通过膜元件6的时间，提高该过滤装置的过滤效率。当所述过滤装置处于清洗状态时，流量阀7可以将膜元件6的废水出口62处的液体流量控制在较小流量状态，从而降低膜元件6的废水出口62处的流速，以增加酸性水/碱性水通过膜元件6的时间，从而延长酸性水/碱性水在该膜元件6中的停留时间，使酸性水/碱性水能够充分溶解无机盐/有机盐垢，提高该过滤装置的清洗效率。
经过测试得知，当该过滤装置处于酸洗状态时，位于第一腔室11内的水的PH值为1-4。当该过滤装置处于碱洗状态时，位于第一腔室11内的水的PH值为9-13。
如下表1所示，处于静态清洗状态下的第一腔室11内的水的酸碱值较为宽泛，对无机盐和有机盐垢物的结合更好。
表1
图2A至图2C示出了本申请中过滤装置的另一个具体实施方式的结构示意图。参照图2A所示，膜壳1可以包括呈筒状的本体13、设置在本体13上端的上盖14和设置在本体13下端的下盖15。参照图2B和图2C所示，过滤装置中的隔离件2可以包括支撑件21和隔膜22。支撑件21上可以开设有一个或多个贯通孔。隔膜22可以对应设置在贯通孔处，以封堵贯通孔。支撑件21可以由塑料等绝缘材料制成。隔膜22可以由具有离子透过率的材料制成，例如可以由超滤膜、纳滤膜、反渗透膜、离子交换膜或双极性膜的一种或者几种。在一个优选的实施方式中，为了安装方便，隔膜22可以卷绕固定在支撑件21内表面或外表面。第一电极4和第二电极5可以分别与支撑件21相固定连接，第一电极4可以设置在所述支撑件21内表面，第二电极5可以设置在所述支撑件21外表面。
图3示出了本申请中过滤装置的另一个具体实施方式的结构示意图。参照图3所示，膜元件6的废水出口62也可以与第二腔室12连通，从而将第一腔室11与第二腔室12连通。在该过滤装置处于过滤状态时，膜元件6过滤产生的废水可以进入第二腔室12中。在该过滤装置处于清洗状态时，进入第一腔室11内的水自膜元件6的入水口流入膜元件6，从膜元件6的废水出口62流出膜元件6，并进入第二腔室12中，通过第一腔室11内的第一电极4和第二腔室12内的第二电极5分别在第一腔室11和第二腔室12中分别聚积正负离子。采用该种结构，不必将第二腔室12与水源连通，水路设置较为简单，水路控制逻辑较为简易。参照图3所示，膜元件6的废水出口62可以自膜壳1的下端导出，该废水出口62可以与第二腔室12的下部连通，第二腔室12的出水口可以位于第二腔室12的上部。因而采用该种结构，可以缩小该过滤装置的体积。
在本实施方式中的过滤装置可以采用动态清洗方法，即对膜元件6进行过滤后的水可以自第二腔室12向外排出，从而对膜元件6起到冲刷作用。在该过程中，还可以将因电解反应产生的气体排出该过滤装置。
在本实施方式中，所述过滤装置还包括用于开闭所述废水出口62的通断装置，从而实现静态清洗、动态清洗以及动-静结合清洗状态。静态清洗是指在进行清洗过程，不向外排水的一种闭路清洗模式。当处于静态清洗时，该通断装置将废水出口封闭，将酸性溶液或碱性溶液在原水流道内静置一段时间，进而对膜元件6起到浸泡作用。动态清洗是指在进行清 洗过程中，向外排水的一种开路清洗模式。在处于动态清洗过程中，该通断装置打开，从而使的废水出口能够向外连通。当然的，也可以对通断装置进行通断控制，从而实现动-静结合的清洗状态。
在一个优选的实施方式中，第二腔室12可以具有与排水管路9连通的出水口，以将进入其内的废水排出第二腔室12。流量控制装置与第二腔室12的出水口连通。流量控制装置可以包括至少两个节流装置。节流装置一81的额定流量为数值较大的过滤流量，节流装置二82的额定流量为数值较小的清洗流量。节流装置一81和节流装置二82并联设置。
当所述过滤装置处于过滤状态时，节流装置一81与第二腔室12的出水口连通，从而可以将膜元件6的废水出口62处的液体流量处于较大流量状态。当所述过滤装置处于清洗状态时，节流装置二82与第二腔室12的出水口连通，从而可以将膜元件6的液体流量处于较小流量状态，以增加水通过膜元件6的时间，从而延长水在该膜元件6中的停留时间，提高该过滤装置的清洗效率。在本实施方式中，节流装置可以为废水比。其中节流装置一81的水通量为1.5L/MIN，节流装置二82的水通量为100ML/MIN。当然的，在其他实施方式中，节流装置还可以为诸如毛细管等其他具有节流效果的装置。
在本实施方式中，当该过滤装置处于清洗状态时，所述第一电极4和所述第二电极5之间的导通电流可以为0-3A，直流电源3的电压可以为0-36V。
本申请中的过滤装置的清洗方法如下：将直流电源3的正负两极分别与位于第一腔室11内的第一电极4和位于第二腔室12的第二电极5连接，使第一电极4和第二电极5以及位于第一腔室11内的水、第二腔室12内的水形成电解池，从而在第一腔室11内产生酸性水或碱性水。
当第一电极4与直流电源3的正极电性连接，第二电极5与直流电源3的负极电性连接，可以在所述第一腔室11内形成酸性液体。
当第一电极4与直流电源3的负极电性连接，第二电极5与直流电源3的正极电性连接，从而在所述第一腔室11内形成碱性液体。
在一个优选的实施方式中，该过滤装置可以处于碱洗和酸洗的交替状态。例如，在碱洗完成之后可以进行酸洗，即第一电极4可以与直流电源3的负极电性连接，第二电极5与直流电源3的正极电性连接，从而在所述第一腔室11内形成碱性液体以实现碱洗状态；第一电极4与直流电源3的正极电性连接，第二电极5与直流电源3的负极电性连接，从而在所述第一腔室11内形成酸性液体以实现酸洗状态。
又例如，在酸洗之后还可以进行碱洗，即第一电极4与直流电源3的正极电性连接，第二电极5与直流电源3的负极电性连接，从而在所述第一腔室11内形成酸性液体以实现酸 洗状态；第一电极4可以与直流电源3的负极电性连接，第二电极5与直流电源3的正极电性连接，从而在所述第一腔室11内形成碱性液体以实现碱洗状态。
在一个优选的实施方式中，在该过滤装置处于清洗状态时，可以关闭与第一腔室11连通的水泵，延长进入膜元件6的水通过膜元件6的时间，以提高清洗效率。
在另一个优选的实施方式中，还可以通过与所述膜元件6的废水出口62连通的流量控制装置进一步降低所述过滤装置内水的流速，从而延长进入膜元件6的水通过膜元件6的时间，以提高清洗效率。
在一个优选的实施方式中，过滤装置的入水口与水源连通，所述过滤装置的出水口接排水管路9。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (22)
1.一种过滤装置，其特征在于，它包括：
膜壳；
隔离件，所述隔离件具有离子透过率，所述隔离件将所述膜壳隔离出第一腔室和第二腔室；
膜元件，其置于所述第一腔室中；
第一电极，其设置在所述第一腔室中；
第二电极，其设置在所述第二腔室中。
2.根据权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极分别与电源的两极连通；所述第一腔室和所述第二腔室充水状态下，所述第一电极和所述第二电极之间形成电解池。
3.根据权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，所述隔离件包括开设有贯通孔的支撑件和用于封堵所述贯通孔且具有离子透过率的隔膜。
4.根据权利要求3所述的过滤装置，其特征在于，所述支撑件呈套筒状，所述隔膜卷绕在所述支撑件内或外。
5.根据权利要求3所述的过滤装置，其特征在于，所述第一电极设置在所述支撑件内表面。
6.根据权利要求3所述的过滤装置，其特征在于，所述第二电极设置在所述支撑件外表面。
7.根据权利要求3所述的过滤装置，其特征在于，所述隔膜包括超滤膜、纳滤膜、反渗透膜、离子交换膜或者双极膜中的一种或几种。
8.根据权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，该过滤装置具有清洗状态，当该过滤装置处于清洗状态时，所述第一电极和所述第二电极分别与直流电源正负两极连通，从而使得第一腔室内的水呈酸性或碱性。
9.根据权利要求8所述的过滤装置，其特征在于，该过滤装置具有酸洗状态，当该过滤装置处于酸洗状态时，所述第一电极与直流电源的正极连通，所述第二电极与直流电源的负极连通。
10.根据权利要求9所述的过滤装置，其特征在于，当该过滤装置处于酸洗状态时，位于第一腔室内的水的PH值为1-4。
11.根据权利要求8所述的过滤装置，其特征在于，该过滤装置具有碱洗状态，当该过滤装置处于碱洗状态时，所述第一电极与直流电源的负极连通，所述第二电极与直流电源的正极连通。
12.根据权利要求11所述的过滤装置，其特征在于，当该过滤装置处于碱洗状态时，位于第一腔室内的水的PH值为9-13。
13.根据权利要求8所述的过滤装置，其特征在于，该过滤装置具有能交替进行的酸洗状态和碱洗状态，当该过滤装置处于酸洗状态时，所述第一电极与直流电源的正极连通，所述第二电极与直流电源的负极连通；当该过滤装置处于碱洗状态时，所述第一电极与直流电源的负极连通，所述第二电极与直流电源的正极连通。
14.根据权利要求8所述的过滤装置，其特征在于，当该过滤装置处于清洗状态时，所述第一电极和所述第二电极之间的导通电流为0-3A。
15.根据权利要求8所述的过滤装置，其特征在于，当该过滤装置处于清洗状态时，直流电源的电压为0-36V。
16.根据权利要求1所述的过滤装置，其特征在于，所述膜元件具有与所述第一腔室连通的入水口以及与所述第二腔室连通的废水出口，所述第一腔室与水源连通，所述第二腔室与排水管路连通。
17.根据权利要求16所述的过滤装置，其特征在于，所述膜元件的废水出口设置有流量控制装置，所述流量控制装置至少包括过滤流量和清洗流量两种状态，所述过滤流量大于所述清洗流量；当所述过滤装置处于过滤状态时，所述流量控制装置处于过滤流量状态；当所述过滤装置处于清洗状态时，所述流量控制装置处于清洗流量状态。
18.根据权利要求17所述的过滤装置，其特征在于，所述过滤装置还包括用于开闭所述废水出口的通断装置。
19.根据权利要求17所述的过滤装置，其特征在于，所述第二腔室具有出水口，所述流量控制装置与所述第二腔室的出水口连通。
20.根据权利要求17所述的过滤装置，其特征在于，所述流量控制装置包括与所述膜元件的废水出口连通并且相互并联的节流装置一和节流装置二，所述节流装置一的流量为所述过滤流量，所述节流装置二的流量为所述清洗流量。
21.根据权利要求16所述的过滤装置，其特征在于，所述膜元件为卷制的反渗透膜,所述膜元件的入水口位于所述膜元件的侧面，所述膜元件的废水出口位于膜元件端面。
22.根据权利要求21所述的过滤装置，其特征在于，所述膜元件的废水出口靠近所述膜元件的集水管。
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2015
- 2015-05-11 CN CN201520299235.5U patent/CN204661443U/zh not_active Withdrawn - After Issue
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Granted publication date: 20150923 Effective date of abandoning: 20200313 |
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