CN210885431U - 一种用于处理发酵液的无机膜过滤设备 - Google Patents

Abstract

一种用于处理发酵液的无机膜过滤设备，包括进料泵、循环泵、污泥泵、原料罐、清洗罐、直角过滤器，第一无机陶瓷膜过滤设备和第二无机陶瓷膜过滤设备，还包括控制器和多个气动阀，进料泵用于添加原料，循环泵用于生产过滤程序和自动清洗程序中，污泥泵用于污泥清理程序，原料罐、直角过滤器，第一无机陶瓷膜过滤设备和第二无机陶瓷膜过滤设备用于生产过滤程序，清洗罐用于自动清洗程序，控制器控制气动阀实现生产过滤程序、自动清洗程序和污泥清理程序，整个系统实现自动化控制。本实用新型采用控制器统一控制系统中所有的气动阀，在设定的程序下自动运行排空、生产过滤、自动清洗以及处理污泥，系统自动化程度高，占地面积小。

Description

一种用于处理发酵液的无机膜过滤设备

技术领域

本实用新型涉及废水净化技术领域，具体涉及一种用于处理发酵液的无机膜过滤设备。

背景技术

无机膜分离技术广泛应用于生物发酵液分离过滤领域。当前无机膜分离过滤技术应用广泛，因其耐高温、耐高压、耐化学腐蚀、可再生清洗，分离精度高、使用寿命长等优点多应用到发酵液分离、过滤以及精制领域。

随着我国化学工业的快速发展，各种新型的化工产品被应用到各行业，特别是医药、化工、电镀、印染等重污染工业中，在提高产品质量、品质的同时也带来了日益严重的环境问题。主要表现在：废水中有机物浓度高、结构稳定、生化性差，常规工艺难以实现达标排放，且处理成本高，给企业节能减排带来极大的压力。

因此，有必要设计一种用于处理发酵液，压滤工艺稳定，废水处理效率高，自动化程度高的无机膜过滤设备，以克服现有技术中的不足。

发明内容

为克服上述现有技术中的不足，本实用新型目的在于提供一种用于处理发酵液的无机膜过滤设备。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供的技术方案是：一种用于处理发酵液的无机膜过滤设备，其特征在于：包括进料泵、循环泵、污泥泵、原料罐、清洗罐、直角过滤器，第一无机陶瓷膜过滤设备和第二无机陶瓷膜过滤设备，所述进料泵进液口和原料池连接，所述进料泵出液口和原料罐第一进液口连接，所述进料泵上安装第一气动阀；

所述原料罐的出液口和所述循环泵的进液口连接，且在管路上安装第二气动阀，所述第二气动阀和所述循环泵之间还设有第一支路管道，所述第一支路管道上安装第三气动阀；

所述循环泵上安装第四气动阀，所述循环泵的出液口和所述直角过滤器的进料口连接，所述直角过滤器的出料口和所述第一无机陶瓷膜过滤设备的进料口连接，所述第一无机陶瓷膜过滤设备和所述第二无机陶瓷膜过滤设备串联，所述第一无机陶瓷膜过滤设备和所述第二无机陶瓷膜过滤设备之间的连接管路上还设有第二支路管道，所述第二支路管道上安装第五气动阀，所述第二无机陶瓷膜过滤设备出料口和原料罐第二进液口连接，所述第二无机陶瓷膜过滤设备出料口和原料罐第二进液口连接管路上依次安装第一流量控制阀和第六气动阀；

所述清洗罐的出液口和所述循环泵的进液口连接，所述清洗罐的出液口和所述循环泵的进液口连接管路上安装第七气动阀，所述第一无机陶瓷膜过滤设备产水口和所述第二无机陶瓷膜过滤设备产水口并入一个管路，并和所述清洗罐第一进液口连接，且在接通管路上依次安装第二流量控制阀和第八气动阀，所述第二流量控制阀和所述第八气动阀之间设有第三支路管道，所述第三支路管道上安装第九气动阀，所述第一流量控制阀和所述第六气动阀之间设有第四支路管道，所述第四支路管道和清洗罐第二进液口连接，且在所述第四支路管道上安装第十气动阀；

所述污泥泵和所述原料罐的出液口连接，且在连接管路上安装第十一气动阀，所述污泥泵上安装第十二气动阀；

所述直角过滤器的出料口和所述第一无机陶瓷膜过滤设备进料口连接的管路上设有第五支路管道，所述第五支路管道上安装第十三气动阀，所述第二无机陶瓷膜过滤设备产水口和所述第二流量控制阀连接的管路上设有第六支路管道，所述第六支路管道上安装第十四气动阀，所述第五支路管道和所述第六支路管道并入废水管道；

所述原料罐中安装原料水位传感器，所述清洗罐中安装净水水位传感器和净水温度传感器，所述第一无机陶瓷膜过滤设备进料口处管道中安装原料温度传感器和水压传感器；

所述气动阀均由一控制器统一控制，所述控制器上还单独设有酸药洗操作开关和碱药洗操作开关。

优选的技术方案为：所述气动阀还可更换为电动阀。

优选的技术方案为：所述第三支路管道和储水罐连接。

由于上述技术方案运用，本实用新型和现有技术相比具有的优点是：

1.通过无机陶瓷膜过滤设备串联运行，本实用新型系统膜通量稳定，压力稳定，产水稳定，达到了系统自动稳定运行，对物料过滤废水有较好的去除，处理效果好；

2.本实用新型相较于传统过滤系统，具有连续进水，连续出水的特点，其工艺简单，操作简便，运行稳定；

3.本实用新型采用控制器统一控制系统中所有的气动阀，在设定的程序下自动运行排空、生产过滤、自动清洗以及自动处理污泥，系统自动化程度高，占地面积小；

4.本实用新型还设置了单独的酸药洗操作开关和碱药洗操作开关，设定无机陶瓷膜过滤设备运行一周，则启动碱药洗操作；设定当无机陶瓷膜过滤设备产水量小于0.2m³/h时，启动酸药洗操作。

附图说明

图1为本实用新型示意图。

以上附图中

1、第三气动阀；2、第十三气动阀；3、第十四气动阀；4、进料泵；5、第一气动阀；6、第二气动阀；7、第六气动阀；8、第八气动阀；9、第五气动阀；10、第一流量控制阀；11、第二流量控制阀； 12、循环泵；13、净水水位传感器；14、原料水位传感器；15、第九气动阀；16、第四气动阀；17、水压传感器；18、第十一气动阀；19、污泥泵；20、第十二气动阀；21、第七气动阀；22、第十气动阀；23、直角过滤器；24、净水温度传感器；25、原料罐；26、清洗罐；27、第一无机陶瓷膜过滤设备；28、第二无机陶瓷膜过滤设备；29、原料罐第一进液口；30、原料罐第二进液口；31、清洗罐第一进液口；32、清洗罐第二进液口；33、第一支路管道；34、第二支路管道；35、第二无机陶瓷膜过滤设备出料口；36、第一无机陶瓷膜过滤设备产水口； 37、第二无机陶瓷膜过滤设备产水口；38、第三支路管道；39、第四支路管道；40、第五支路管道；41、第六支路管道；42、控制器；43、储水罐；44、原料温度传感器。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1。须知，在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，一种用于处理发酵液的无机膜过滤设备，包括进料泵4、循环泵12、污泥泵19、原料罐25、清洗罐26、直角过滤器23，第一无机陶瓷膜过滤设备27和第二无机陶瓷膜过滤设备28，其中，进料泵4的进液口和外部原料池连接，进料泵4的出液口和原料罐第一进液口29连接，此外，进料泵4上还安装第一气动阀5，用以控制进料泵4的开关；

进一步的，原料罐25的出液口和循环泵12的进液口连接，且在二者连接管路上安装第二气动阀6，第二气动阀6和循环泵12之间设有第一支路管道33，在第一支路管道33上安装第三气动阀1，用以实现自动排空程序；

进一步的，在循环泵12上安装第四气动阀16，循环泵12的出液口和直角过滤器23的进料口连接，直角过滤器23的出料口和第一无机陶瓷膜过滤设备27的进料口连接，第一无机陶瓷膜过滤设备27 和第二无机陶瓷膜过滤设备28串联，第一无机陶瓷膜过滤设备27和第二无机陶瓷膜过滤设备28之间的连接管路上还设有第二支路管道 34，在第二支路管道34上安装第五气动阀9，用以控制系统减压，第二无机陶瓷膜过滤设备出料口35和原料罐第二进液口30连接，第二无机陶瓷膜过滤设备出料口35和原料罐第二进液口30之间的连接管路上依次安装第一流量控制阀10和第六气动阀7；

进一步的，清洗罐26的出液口和循环泵12的进液口连接，清洗罐26的出液口和循环泵12进液口之间的连接管路上安装第七气动阀 21，第一无机陶瓷膜过滤设备产水口36和第二无机陶瓷膜过滤设备产水口37并入一个管路，并和清洗罐第一进液口31连接，且在接通管路上依次安装第二流量控制阀11和第八气动阀8，第二流量控制阀11和第八气动阀8之间的连接管路上设有第三支路管道38，第三支路管道38上安装第九气动阀15，第一流量控制阀10和第六气动阀7之间的连接管路上设有第四支路管道39，第四支路管道39和清洗罐第二进液口32连接，且在第四支路管道39上安装第十气动阀 22；

进一步的，污泥泵19和原料罐25的出液口连接，且在二者之间的连接管路上安装第十一气动阀18，在污泥泵19上安装第十二气动阀20，用以实现污泥清理；

进一步的，直角过滤器23的出料口和第一无机陶瓷膜过滤设备 27的进料口连接，二者连接管路上设有第五支路管道40，第五支路管道40上安装第十三气动阀2，第二无机陶瓷膜过滤设备产水口37 和第二流量控制阀11连接，二者之间的连接管路上设有第六支路管道41，在第六支路管道41上安装第十四气动阀3，第五支路管道40 和第六支路管道41并入废水管道；

进一步的，在原料罐25中安装原料水位传感器14，清洗罐26 中安装净水水位传感器13和净水温度传感器24，在第一无机陶瓷膜过滤设备27的进料口处管道中安装原料温度传感器44和水压传感器 17；

进一步的，气动阀均由一控制器统42一控制，控制器42上还单独设有酸药洗操作开关和碱药洗操作开关，用以实现系统自动化控制。

优选的实施方式为：本实用新型中的气动阀还可更换为电动阀，均可实现系统自动化控制。

优选的实施方式为：第三支路管道38和储水罐43连接，以便回收净水。

本实用新型工作流程分为四个程序，分别是：

1.开机前系统自动排空程序

此程序下，系统自动复位，关闭设备内所有气动阀；系统自动打开第三气动阀1、第十三气动阀2和第十四气动阀3，开始排空，2 分钟后排空结束。系统自动复位，系统自动关闭第三气动阀1、第十三气动阀2和第十四气动阀3。

2.生产过滤程序

此程序下，首先系统自动复位：关闭设备内所有气动阀；随后系统运行：首先，打开第一气动阀5，进料泵4给原料罐25在补充原料，在原料水位传感器14检测到原料补充到高位后，关闭第一气动阀5，停止进料泵4继续进料，5S后系统自动打开第二气动阀6、第六气动阀7、第八气动阀8、第五气动阀9、第一流量控制阀10和第二流量控制阀11，15S后自动启动循环泵12(泵频率设定在50HZ)， 20S后自动关闭第五气动阀9,当净水水位传感器13到达设定上限值后自动打开第九气动阀15，关闭第八气动阀8。然后，调节设备压力至0.3-0.35Mpa(通过第一流量控制阀10来调节到60％)开机完成。系统正常生产过滤；当原料罐25中的原料液位到达原料水位传感器 14设定的低位后，关闭循环泵12(关闭第四气动阀16)，启动进料泵4(打开第一气动阀5)进行补充原料，当原料罐25中补充原料到达原料水位传感器14设定的高位后，关闭进料泵4(关闭第一气动阀5)，15S后自动启动循环泵12(泵频率设定在50HZ)，进行循环过滤处理。

3.回收污泥程序

当系统运行一段时间后，系统中水压传感器17压力值<0.4Mpa 时(可调节)，关闭循环泵12(关闭第四气动阀16)、关闭进料泵4 (关闭第一气动阀5)，系统自动关闭第二气动阀6。10S后系统自动打开第十一气动阀18，15S后自动启动污泥泵19(打开第十二气动阀20)，开始回收污泥，5分钟后回收污泥结束。系统自动复位，关闭设备内所有气动阀。排泥时原料罐25不可进料。

当原料罐25中的原料到达原料水位传感器14设定的低位时，不要清洗，直接进下一个生产过滤程序；当原料到达原料水位传感器 14设定的高位时，进入清洗程序，清洗罐26中的净水不排放，待下次运行时自动排放。

4.清洗运行程序(如净水温度传感器24和原料温度传感器44上的温差大于20℃时，操作无法进行)

当原料罐25中的原料到达原料水位传感器14设定的高位时，自动清洗运行，系统自动打开第七气动阀21、第十气动阀22、第八气动阀8、第五气动阀9、第一流量控制阀10和第二流量控制阀11，此时第一流量控制阀10设定在70％,15S后自动启动循环泵12(循环泵12频率设定在50HZ)，20S后自动关闭第五气动阀9,300S后自动关闭第八气动阀8,清洗时设备压力控制在0.3Mpa。清洗时间(600S) 到达关闭循环泵12，系统自动复位，关闭设备内所有气动阀。自动清洗完成。

在此清洗程序中还单独设置了碱药洗程序和酸药洗程序，并在控制器42上单独设置了碱药洗操作开关和酸药洗操作开关。

碱药洗程序：

按现有运行情况，无机陶瓷膜过滤设备运行一周用液碱溶液清洗一次，将无机膜系统设定在待机状态。液碱浓度按1-2％配制。液碱溶液配制步骤为：清洗罐有效容积为0.4m³，将清洗罐中注入2/3体积的水，称取4Kg片碱溶于清洗罐中。

点击自动药洗按扭，系统自动打开第七气动阀21、第十气动阀 22、第八气动阀8、第五气动阀9、第一流量控制阀10和第二流量控制阀11，第一流量控制阀10设定在70％，15S后自动启动循环泵12 (循环泵12的频率设定在50HZ)，20S后自动关闭第五气动阀9,300S后自动关闭第八气动阀8,清洗时设备压力控制在0.3Mpa。清洗时间 (2400S)到达后清洗停止，关闭循环泵12,自动药洗完成。

酸药洗程序：

按现有运行情况，无机陶瓷膜过滤设备运行一段时间后，膜阻力会变大，从而导致产水量变少，产水量很小时(按正常情况产水量小于0.2m³/h)，用酸(次氯酸钠)溶液清洗一次，酸溶液浓度按0.1-0.5％配制。酸溶液配制步骤为：清洗罐有效容积为0.4m3，将清洗罐中注入2/3体积的水，称取0.2L硝酸(分析纯)溶于清洗罐中。

点击自动药洗按扭，系统自动打开第七气动阀21、第十气动阀 22、第八气动阀8、第五气动阀9、第一流量控制阀10和第二流量控制阀11，第一流量控制阀10设定在70％，15S后自动启动循环泵12 (循环泵12的频率设定在50HZ)，20S后自动关闭第五气动阀9,300S后自动关闭第八气动阀8,清洗时设备压力控制在0.3Mpa。清洗时间 (2400S)到达后清洗停止，关闭循环泵12,自动药洗完成。

所以，本实用新型相较于现有技术具有以下优点：

1.本实用新型中的无机陶瓷膜过滤设备采用串联运行，解决了系统膜通量稳定，压力稳定，产水稳定，达到了系统自动稳定运行，对物料过滤废水有较好的去除，处理效果好；

2.本实用新型中采用控制器统一控制系统中的气动阀，在设定的运行程序下可进行自动排空、自动生产过滤、自动清洗运行以及自动处理污泥。设备系统自动程度高，占地面积小；

3.本实用新型相较于传统过滤系统具有连续进水，连续出水的特定，其工艺简单，操作简便，运行稳定。

4.本实用新型还设置了单独的酸药洗操作开关和碱药洗操作开关，设定无机陶瓷膜过滤设备运行一周，则启动碱药洗操作；无机陶瓷膜过滤设备产水量小于0.2m³/h时，启动酸药洗操作，以解决实际操作中，无机陶瓷膜过滤设备长时间运行产水量减少问题。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神和技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (3)

1.一种用于处理发酵液的无机膜过滤设备，其特征在于：包括进料泵（4）、循环泵（12）、污泥泵（19）、原料罐（25）、清洗罐（26）、直角过滤器（23），第一无机陶瓷膜过滤设备（27）和第二无机陶瓷膜过滤设备（28），所述进料泵（4）进液口和原料池连接，所述进料泵（4）出液口和原料罐第一进液口（29）连接，所述进料泵（4）上安装第一气动阀（5）；

所述原料罐（25）的出液口和所述循环泵（12）的进液口连接，且在管路上安装第二气动阀（6），所述第二气动阀（6）和所述循环泵（12）之间还设有第一支路管道（33），所述第一支路管道（33）上安装第三气动阀（1）；

所述循环泵（12）上安装第四气动阀（16），所述循环泵（12）的出液口和所述直角过滤器（23）的进料口连接，所述直角过滤器（23）的出料口和所述第一无机陶瓷膜过滤设备（27）的进料口连接，所述第一无机陶瓷膜过滤设备（27）和所述第二无机陶瓷膜过滤设备（28）串联，所述第一无机陶瓷膜过滤设备（27）和所述第二无机陶瓷膜过滤设备（28）之间的连接管路上还设有第二支路管道（34），所述第二支路管道（34）上安装第五气动阀（9），所述第二无机陶瓷膜过滤设备出料口（35）和原料罐第二进液口（30）连接，所述第二无机陶瓷膜过滤设备出料口（35）和原料罐第二进液口（30）连接管路上依次安装第一流量控制阀（10）和第六气动阀（7）；

所述清洗罐（26）的出液口和所述循环泵（12）的进液口连接，所述清洗罐（26）的出液口和所述循环泵（12）的进液口连接管路上安装第七气动阀（21），所述第一无机陶瓷膜过滤设备产水口（36）和所述第二无机陶瓷膜过滤设备产水口（37）并入一个管路，并和所述清洗罐第一进液口（31）连接，且在接通管路上依次安装第二流量控制阀（11）和第八气动阀（8），所述第二流量控制阀（11）和所述第八气动阀（8）之间设有第三支路管道（38），所述第三支路管道（38）上安装第九气动阀（15），所述第一流量控制阀（10）和所述第六气动阀（7）之间设有第四支路管道（39），所述第四支路管道（39）和清洗罐第二进液口（32）连接，且在所述第四支路管道（39）上安装第十气动阀（22）；

所述污泥泵（19）和所述原料罐（25）的出液口连接，且在连接管路上安装第十一气动阀（18），所述污泥泵（19）上安装第十二气动阀（20）；

所述直角过滤器（23）的出料口和所述第一无机陶瓷膜过滤设备（27）进料口连接的管路上设有第五支路管道（40），所述第五支路管道（40）上安装第十三气动阀（2），所述第二无机陶瓷膜过滤设备产水口（37）和所述第二流量控制阀（11）连接的管路上设有第六支路管道（41），所述第六支路管道（41）上安装第十四气动阀（3），所述第五支路管道（40）和所述第六支路管道（41）并入废水管道；

所述原料罐（25）中安装原料水位传感器（14），所述清洗罐（26）中安装净水水位传感器（13）和净水温度传感器（24），所述第一无机陶瓷膜过滤设备（27）进料口处管道中安装原料温度传感器（44）和水压传感器（17）；

所述气动阀均由一控制器（42）统一控制，所述控制器（42）上还单独设有酸药洗操作开关和碱药洗操作开关。

2.根据权利要求1所述的一种用于处理发酵液的无机膜过滤设备，其特征在于：所述气动阀还可更换为电动阀。

3.根据权利要求1所述的一种用于处理发酵液的无机膜过滤设备，其特征在于：所述第三支路管道（38）和储水罐（43）连接。

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