CN209205056U - 一种陶瓷膜在线反冲洗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种陶瓷膜在线反冲洗装置，所述装置包括陶瓷膜组件、用于储存多种膜清洗剂的清洗箱、第一泵、第二泵、第三泵、压缩二氧化碳储罐、文丘里喷嘴、气体过滤器、时间继电器、加热器、温度控制器和压力表等。本实用新型的装置对陶瓷膜清洗效率高。

Description

一种陶瓷膜在线反冲洗装置

技术领域

本实用新型涉及废水处理技术领域，具体涉及一种陶瓷膜在线反冲洗装置。

背景技术

膜污染指进料液悬浮粒子和可溶性溶质在膜表面和膜孔内的沉积和聚集，膜污染阻力直观反映出膜堵塞的状态。有关膜污染机理及阻力构成研究的报道较多，基本以达西定律(Darcy’s Law)和类似形式的膜污染模型为推演依据，但普遍存在诸如阻力划分不合理或分类界限不清晰等问题。

现有技术公开了一种陶瓷膜用超声波清洗装置，包括清洗池，所述清洗池内壁两侧设置有陶瓷膜连通器，所述陶瓷膜连通器一侧设置有滑轮，所述导管固定连接有三通管，所述三通管通过导管固定连接有清洗液罐，所述清洗池底部均匀设置有超声波转换器。该技术通过设置清洗池与超声波转换器，实现不会向系统引入新的污染物，没有破坏膜材料的可能性，通过设置陶瓷膜连通器，配合清洗液罐和三通阀，实现对陶瓷膜系统内部的清洗，配合超声波清洗，实现对陶瓷膜清洗效果的提升，方便清洗，通过设置第一阀门与第二阀门，实现控制膜清洗剂与清洗液的切换清洗，提高对陶瓷膜的清洗效果。

现有技术公开了一种节能的陶瓷膜用清洗装置，包括箱体，所述箱体底部设置有回型底板，所述回型底板底部设置有电机，所述回型底板顶部设置有转动轴，所述转动轴顶部设置有置物台，所述置物台一侧设置有液压杆，所述液压杆一侧设置有挡板，所述箱体一侧设置有储水箱，所述储水箱顶部设置有抽水泵，所述抽水泵顶部设置有水管，所述水管内设置有增加泵，所述增压泵一侧设置有高压喷头。该技术通过设置液压杆与转动轴，能用液压杆有效的固定陶瓷膜，不使陶瓷膜在清洗的过程中发生位移，用电机驱动转动轴高速旋转，使陶瓷膜做旋转运动，能将陶瓷膜表面的灰尘甩出去，清洗的更彻底，且整机结构简单，易于操作，提高人工效率。

现有技术公开了一种自动化碳化硅陶瓷膜净水器反冲洗系统，其包括依次连接的碳化硅陶瓷膜过滤器、储水桶、高压泵，碳化硅陶瓷膜过滤器的进水口与水源连通，碳化硅陶瓷膜过滤器与储水桶之间设有第一电磁阀；高压泵的出水口分别与反冲洗管的进口、出水管连接；反冲洗管的出口与碳化硅陶瓷膜过滤器的反冲洗进水口连接，在反冲洗管上设有第二电磁阀；在出水管上设有第三电磁阀；碳化硅陶瓷膜过滤器的废水出水口处设有第四电磁阀；第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、高压泵与控制器连接。该技术采用碳化硅陶瓷膜作为滤芯，能进行反冲洗，无需更换滤芯，确保净水水质，降低净水器的使用成本。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种陶瓷膜在线反冲洗装置，本实用新型的装置对陶瓷膜清洗效率高。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供一种陶瓷膜在线反冲洗装置，所述装置包括陶瓷膜组件、用于储存多种膜清洗剂的清洗箱、第一泵、第二泵、第三泵、压缩二氧化碳储罐、文丘里喷嘴和气体过滤器；

所述陶瓷膜组件设置有废水进液口、滤液出口、废水出液口、进气口和出气口，所述陶瓷膜组件的滤液出口通过第一阀门、第一泵和第十阀门与清洗箱的出水口连通以进行膜清洗剂反冲洗，所述压缩二氧化碳储罐的出气口通过文丘里喷嘴和第二阀门与所述陶瓷膜组件的进气口连通以进行二氧化碳反冲洗，所述陶瓷膜组件的出气口通过第三阀门与气体过滤器的进气口连通，所述气体过滤器的出气口通过第四阀门、第二泵与所述压缩二氧化碳储罐的进气口连通以将二氧化碳压缩回压缩二氧化碳储罐；所述陶瓷膜组件的废水进液口设置有控制进液的第五阀门、滤液出口设置有控制出液的第六阀门、废水出液口设置有控制废水流出的第七阀门，所述第三泵的出口与所述第五阀门连通。

可选的，所述压缩二氧化碳储罐的出气口通过第八阀门与气体过滤器的出气口连通，所述气体过滤器设置有反冲物料出口，所述反冲物料出口上设置有第九阀门。

可选的，所述第一泵通过第一时间继电器与所述陶瓷膜组件的滤液出口连通以控制膜清洗剂反冲洗时机，所述文丘里喷嘴通过第二时间继电器与所述陶瓷膜组件的进气口连通以控制二氧化碳反冲洗时机。

可选的，所述第一泵为液泵，所述第二泵为气体压缩泵，所述第三泵为料液循环泵。

可选的，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门、第八阀门和第九阀门均为电磁阀。

本实用新型实施例具有如下优点：

与现有陶瓷膜反冲洗装置不同，本实施例装置使用二氧化碳固体颗粒对陶瓷膜表面结垢之处进行微爆破处理，从而提高反冲洗效果，且无需采用化学试剂，二氧化碳使用后还可以回收返用；同时，本实施例装置具备“在线反冲洗”、“离线正向清洗”以及“离线正向清洗+反冲洗”等功能，可根据实际情况进行选用。

附图说明

图1为本实用新型实施例1提供的陶瓷膜在线反冲洗装置的结构示意图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本实用新型实施例中，为了表述方便，如未提及管线且无特殊说明，所述的“连通”均需要设置管线。

实施例1

本实施例提供一种陶瓷膜在线反冲洗装置，如图1所示，所述装置包括陶瓷膜组件1、用于储存多种膜清洗剂的清洗箱2、第一泵3、第二泵4、第三泵108、压缩二氧化碳储罐5、文丘里喷嘴6和气体过滤器7；所述陶瓷膜组件1设置有废水进液口、滤液出口、废水出液口、进气口和出气口，所述陶瓷膜组件1的滤液出口通过第一阀门31、第一泵3和第十阀门106与清洗箱2的出水口连通以进行膜清洗剂反冲洗，所述压缩二氧化碳储罐5的出气口通过文丘里喷嘴6和第二阀门51与所述陶瓷膜组件1的进气口连通以进行二氧化碳反冲洗，所述陶瓷膜组件1的出气口通过第三阀门71与气体过滤器7的进气口连通，所述气体过滤器7的出气口通过第四阀门72、第二泵4与所述压缩二氧化碳储罐5的进气口连通以将二氧化碳压缩回压缩二氧化碳储罐5；所述陶瓷膜组件1的废水进液口设置有控制进液的第五阀门11、滤液出口设置有控制出液的第六阀门12、废水出液口设置有控制废水流出的第七阀门13，所述第三泵108的出口与所述第五阀门11连通。

陶瓷膜组件是指采用陶瓷材料制备的管壁上具有微孔的陶瓷管，本实施例可以采用国产(江苏久吾高科技股份有限公司)陶瓷膜组件，主要性能参数为：采用19通道ф4陶瓷膜，支撑体/膜：α-Al₂O₃/改性ZrO₂，陶瓷膜元件长度500mm，单根膜面积Se＝0.12m²，每套膜组件内装1根陶瓷膜元件，不锈钢304材质，工作压力：0.1～0.6MPa。

在具体操作时，废水从供料箱101经加热器107加热后通过阀门105、泵108、流量计109和第五阀门11进入陶瓷膜组件1中进行过滤，废水经第七阀门13返回供料箱101中，滤液经第六阀门12实现废水中高温碱液的回用。由于陶瓷膜组件耐压力高，可以采用二氧化碳微爆的方式去除膜污染物，具体操作如下：同时开启第二阀门51、第三阀门71和第四阀门72，关闭第一阀门31、第五阀门11、第六阀门12和第七阀门13，此时来自压缩二氧化碳储罐5的高压常温二氧化碳通过文丘里喷嘴，文丘里喷嘴为截面发生变化的管子，内径由两端向中间逐渐缩小，气体二氧化碳在文丘里喷嘴中喷射过程中发生二氧化碳由气相转变成固、气两相共存体系的相变过程，形成含有较小二氧化碳固体颗粒的气流。该气流通过第二阀门51进入陶瓷膜组件1与其中的陶瓷膜接触，二氧化碳固体颗粒在陶瓷膜中压力迅速降低，进而发生微爆，使陶瓷膜表面的膜污染物被爆落并随着气流从出气口离开陶瓷膜组件，并经过第三阀门71进入气体过滤器7中，气体过滤器用于将气流中固体颗粒和部分携带的液体过滤，从而将二氧化碳返用，其规格型号可以为1ZWC1-E，ф90mm，H＝500mm，不锈钢304材质，采用100μm多层烧结滤芯，工作压力：0.4MPa，其中还可以设置有用于吸收液体的硅胶颗粒。通过气体过滤器的二氧化碳经过第四阀门72和第二泵4压缩至0.4-0.6MPa后返回压缩二氧化碳储罐中循环使用。接着可以关闭第二阀门51、第三阀门71和第四阀门72，打开第一阀门31和第十阀门106，此时来自清洗箱2的膜清洗剂经第一阀门31、第一泵3和第十阀门106进入陶瓷膜组件中进行脉冲式反清洗，在脉冲反洗的同时，打开第五阀门11和第七阀门13，保持第六阀门12关闭，陶瓷膜组件1过滤过程同步进行，反冲洗结束时关闭第一阀门31和第十阀门106并打开第六阀门12。

膜清洗剂可以是一种或多种使用，多种膜清洗剂可以顺次或混合使用，第六阀门12出来的滤液本身也可以作为膜清洗剂使用。

实施例2

本实施例提供气体过滤器的膜污染物清理方法，如图1所示，所述压缩二氧化碳储罐5的出气口通过第八阀门52与气体过滤器7的出气口连通，所述气体过滤器7设置有反冲物料出口，所述反冲物料出口上设置有第九阀门73。具体操作方式为：关闭第三阀门71和第四阀门72，打开第九阀门73和第八阀门52，此时压缩二氧化碳通过第八阀门52进入气体过滤器7中，附着在气体过滤器7上的膜污染物和液体等从第九阀门73反冲洗走。

实施例3

本实施例提供在线反冲洗时机的控制方式，如图1所示，所述第一泵3通过第一时间继电器8与所述陶瓷膜组件1的滤液出口连通以控制膜清洗剂在线反冲洗时机，所述文丘里喷嘴6通过第二时间继电器9与所述陶瓷膜组件1的进气口连通以控制二氧化碳在线反冲洗时机。所述第一阀门31、第二阀门51、第三阀门71、第四阀门72、第五阀门11、第六阀门12、第七阀门13、第八阀门52和第九阀门73均为电磁阀。

时间继电器是指当加入(或去掉)输入的动作信号后，其输出电路需经过规定的准确时间才产生跳跃式变化(或触头动作)的一种继电器。是一种使用在较低的电压或较小电流的电路上，用来接通或切断较高电压、较大电流的电路的电气元件。本实施例第一时间继电器和第二时间继电器均可以为数显时间继电器，型号：DH48S-S，电压：DC 24V，工作方式：循环延时，延时规格：1秒～99秒/1分钟～99分钟/1小时～99小时，延时误差：≤0.5％。两个时间继电器均与第一阀门31、第二阀门51、第三阀门71、第四阀门72、第五阀门11、第六阀门12、第七阀门13、第八阀门52和第九阀门73信号连接。当到二氧化碳反冲洗时间时，第二时间继电器9控制第二阀门51、第三阀门71和第四阀门72开启，同时关闭第一阀门31、第五阀门11、第六阀门12和第七阀门13。待二氧化碳反冲洗结束到达膜清洗剂反冲洗阶段，第一时间继电器8控制关闭第二阀门51、第三阀门71和第四阀门72，打开第一阀门31和第十阀门106，此时来自清洗箱2的膜清洗剂经第一阀门31、第一泵3和第十阀门106进入陶瓷膜组件中进行脉冲式反清洗，在脉冲反洗的同时，打开第五阀门11和第七阀门13，保持第六阀门12关闭，陶瓷膜组件1过滤过程同步进行，反冲洗结束时关闭第一阀门31和第十阀门106并打开第六阀门12。

实施例4

本实施例提供第一泵和第二泵的型式，所述第一泵3为液泵，液泵型号可以为SMVN2-7型立式多级离心泵，不锈钢304材质，设计流量：2.4m³/h，扬程：47m，功率：0.75kW，电压：AC 380V。所述第二泵4为气体压缩泵。

另外，为了方便测定各管线的压力，如图1所示，管线上可以设置一个或多个压力表，压力表型号可以为TV810数显式压力表，电压：DC 24V，测量范围：-200～1000kPa，精确度：0.5％，LED数字显示，4～20mA输出，图中以符号P表示。

实施例5

除了在线反冲洗外，本实用新型装置还可以实现离线正向清洗，例如从陶瓷膜组件的废水进液口注入清洗剂(例如稀盐酸或清水等)对陶瓷膜组件进行离线正向清洗，当然，也可以采用清洗箱进行离线的反向冲洗或采用滤液进行在线反冲洗。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (5)

1.一种陶瓷膜在线反冲洗装置，其特征在于，所述装置包括陶瓷膜组件(1)、用于储存多种膜清洗剂的清洗箱(2)、第一泵(3)、第二泵(4)、第三泵(108)、压缩二氧化碳储罐(5)、文丘里喷嘴(6)和气体过滤器(7)；

所述陶瓷膜组件(1)设置有废水进液口、滤液出口、废水出液口、进气口和出气口，所述陶瓷膜组件(1)的滤液出口通过第一阀门(31)、第一泵(3)和第十阀门(106)与清洗箱(2)的出水口连通以进行膜清洗剂反冲洗，所述压缩二氧化碳储罐(5)的出气口通过文丘里喷嘴(6)和第二阀门(51)与所述陶瓷膜组件(1)的进气口连通以进行二氧化碳反冲洗，所述陶瓷膜组件(1)的出气口通过第三阀门(71)与气体过滤器(7)的进气口连通，所述气体过滤器(7)的出气口通过第四阀门(72)、第二泵(4)与所述压缩二氧化碳储罐(5)的进气口连通以将二氧化碳压缩回压缩二氧化碳储罐(5)；所述陶瓷膜组件(1)的废水进液口设置有控制进液的第五阀门(11)、滤液出口设置有控制出液的第六阀门(12)、废水出液口设置有控制废水流出的第七阀门(13)，所述第三泵(108)的出口与所述第五阀门(11)连通。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述压缩二氧化碳储罐(5)的出气口通过第八阀门(52)与气体过滤器(7)的出气口连通，所述气体过滤器(7)设置有反冲物料出口，所述反冲物料出口上设置有第九阀门(73)。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一泵(3)通过第一时间继电器(8)与所述陶瓷膜组件(1)的滤液出口连通以控制膜清洗剂反冲洗时机，所述文丘里喷嘴(6)通过第二时间继电器(9)与所述陶瓷膜组件(1)的进气口连通以控制二氧化碳反冲洗时机。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一泵(3)为液泵，所述第二泵(4)为气体压缩泵，所述第三泵(108)为料液循环泵。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一阀门(31)、第二阀门(51)、第三阀门(71)、第四阀门(72)、第五阀门(11)、第六阀门(12)、第七阀门(13)、第八阀门(52)和第九阀门(73)均为电磁阀。