CN210905692U - 陶瓷膜保安过滤器及脱盐膜成套设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供陶瓷膜保安过滤器及脱盐膜成套设备，属于水处理领域。包括壳体，壳体的两端分别设有进水管道和回流管道，在壳体的内设设有多通道式的陶瓷膜滤芯，壳体的侧部开设有出水管道；陶瓷膜滤芯的两端分别套接于密封花盘中，密封花盘将陶瓷膜滤芯固定于壳体中，陶瓷膜滤芯与密封花盘之间之间通过密封圈进行密封；并且在回流管道上设有回流调节阀，在进水管道和回流管道上分别设有进水压力表和回流压力表；进水管道和回流管道都连通于原料水罐。

Description

陶瓷膜保安过滤器及脱盐膜成套设备

技术领域

本实用新型提供陶瓷膜保安过滤器及脱盐膜成套设备，属于水处理领域，特别适用于小型纳滤或反渗透水处理系统，具体地说是涉及纳滤或反渗透前置小型高精度陶瓷膜保安过滤器装置。

背景技术

纳滤对分子量1000Da以上的有机物有较好的截留效果，同时纳滤可以选择透过一价离子、截留高价离子。反渗透对分子量大于100Da的有机物有较好截留效果，几乎可以截留所有盐分。基于以上特性，纳滤和反渗透广泛应用于盐分分离、零排放和中水回用过程。由于纳滤或反渗透通常用于末端水处理，因此对进水水质要求较高。纳滤或反渗透进水中不得含有悬浮物质及胶体物质，尤其是氧化铁胶体，通常要求淤泥密度指数（SDI）小于3。保安过滤器是纳滤和反渗透前最后一道保护壁垒，其重要性不言而喻。尤其是小型纳滤或反渗透系统在水处理领域应用越来越广，这类小型系统通常不会设计复杂的预处理单元，保安过滤器就成为了小型纳滤或反渗透系统最重要的前置保护单元。考虑到对膜的保护，保安过滤器不仅需要能够有效拦截可悬浮物质、胶体物质，还不能为细菌提供生长的环境空间。保安过滤器的频繁清洗与更换不仅对系统正常运行影响较大，还产生了一定的经济负担。因此，新型保安过滤器不仅能够起到保护膜的作用，还要考虑到清洗便利与运行的经济成本。

目前最常用的保安过滤器滤芯材料为聚丙烯。聚丙烯是一种有机多聚物，过滤精度大于3μm。聚丙烯滤芯虽然能够拦截大颗粒可悬浮颗粒物，但对粒径较小的固形物与胶体物质并没有较好的拦截效果。聚丙烯材质还为微生物提供了生长环境与空间，容易导致后续膜的生物污染。最重要的是，聚丙烯滤芯不易清洗，可再生能力差，更换成本较高。专利CN105771375A公开了一种保安过滤器滤芯，是一种多层过滤结构，不锈钢烧结网层过滤等级为15-40μm，玻璃纤维过滤层过滤等级为3-10μm，PP熔喷层过滤等级为0.5-5μm。专利CN202962084U介绍了一种保安过滤器，有益效果为：通过增设一个中间圆盘，此圆盘即可平稳固定在这三个支撑点上，在每一支滤芯都穿过上、中间两个圆盘后，即可两点确定一条直线，该结构能提高工作效率提升，有效控制成本。专利CN202876492U公开了一种可连续运行保安过滤器，可连续运行的保安过滤器，包括外包覆滤网的滤芯和承压的壳体，在保安过滤器壳的内壁与滤芯四周之间设置两组喷液管清洗装置；在滤芯上部设有顶阀，顶阀的阀杆的上端与保安过滤器出口相连；在滤芯下部设有底阀；在底阀的下面设有液压顶出缸，液压顶出缸的顶出杆与底阀阀芯底部相连接，液压顶出缸的进液管与保安过滤器入口相连。专利CN103055699A介绍了一种保安过滤器滤芯，包括支撑柱、滤芯封端和中空纤维微滤膜，所述中空纤维微滤膜丝径向均匀分布在支撑柱周围构成中空纤维微滤膜，所述滤芯封端分布在支撑柱两端，包括环氧树脂固化层。以上实用新型专利在滤芯材料上仍然是以有机材料为主，如专利CN105771375A、专利CN103055699A，所使用的滤芯分别为PP材质、中空纤维滤膜，过滤精度及胶体拦截效果仍有待提高，且没有解决滤芯清洗及更换的问题；专利CN202962084U、202876492U则偏重保安过滤器的外观结构设计，结构比较复杂，没有涉及滤芯的过滤效果及经济效益。

实用新型内容

本实用新型所公开的小型高精度陶瓷膜过滤装置是以无机陶瓷膜为滤芯，设备结构简单。其过滤方法是原水进入到过滤器中，滤液由出水管道流出，浓液回流至供水泵前，不产生废水。本装置具有过滤精度高的特点，对水体中的固形物及胶体可实现全部拦截，使用过程中不会发生生物污染。陶瓷膜滤芯污染后无需拆卸及更换，可在线与设备同步清洗，具有可观的经济效益。本装置从实用性及经济性两个角度考虑，是小型纳滤和反渗透系统理想的前置保安过滤器装置。

技术方案是：

陶瓷膜保安过滤器，包括壳体，壳体的两端分别设有进水管道和回流管道，在壳体的内设有多通道式的陶瓷膜滤芯，壳体的侧部开设有出水管道；陶瓷膜滤芯的两端分别套接于密封花盘中，密封花盘将陶瓷膜滤芯固定于壳体中，陶瓷膜滤芯与密封花盘之间之间通过密封圈进行密封；并且在回流管道上设有回流调节阀，在进水管道和回流管道上分别设有进水压力表和回流压力表；进水管道和回流管道都连通于原料水罐。

在一个实施方式中，壳体的材质是不锈钢。

在一个实施方式中，陶瓷膜滤芯的内管分别与进水管道和回流管道连通；陶瓷膜滤芯的管外侧与出水管道连通。

在一个实施方式中，回流管道上还设有排水管道，排水管道上设有排水阀。

在一个实施方式中，所述的陶瓷膜滤芯孔径50-500nm。

在一个实施方式中，所述的陶瓷膜滤芯的材质是氧化铝或者氧化锆。

脱盐膜成套设备，包括有脱盐膜设备以及上述的陶瓷膜保安过滤器，陶瓷膜保安过滤器连接于脱盐膜设备的料液进口；脱盐膜设备的料液进口连接于出水管道。

在一个实施方式中，所述的脱盐膜设备是反渗透膜或者纳滤膜。

有益效果

本实用新型相比于现有技术主要有以下优点：(1)装置适用于不溶物含量大于等于5%的水体；(2)陶瓷膜滤芯过滤精度高，对粒径大于等于0.5μm的不溶物可实现全部拦截；(3)陶瓷膜滤芯为无机材料，不会造成后续纳滤或反渗透的生物污染；(4)浓水回流至供水泵前，使用过程中不产生废水；(5)与纳滤或反渗透设备一体化清洗，无需拆卸或更换，经济效益高。

附图说明

图1是本实用新型提供的保安过滤器的结构图。

图2是本实用新型提供的保安过滤器与纳滤/反渗透组件装配后的结构图。

其中，1、进水管道；2、进水压力表；3、壳体；4、密封花盘；5、陶瓷膜滤芯；6、出水管道；7、密封圈；8、排水管道；9、排水阀；10、回流压力表；11、回流调节阀；12、回流管道；13、脱盐膜设备；14、原料水罐；15、保安过滤器。

具体实施方式

本实用新型涉及膜应用过程中小型高精度陶瓷膜保安过滤器装置，特别适用于小型纳滤或反渗透水处理系统。本装置由不锈钢壳体、陶瓷膜、密封圈、密封花盘、进水管道、出水管道、回流管道、排水管道、阀门和压力表等组成。本实用新型是利用陶瓷膜作为前置保安过滤器滤芯，对后续纳滤或反渗透提供进一步的保护作用。本实用新型的优点是装置结构简单，无机材料不滋生细菌、适应性强、过滤精度高，能够全部截留可悬浮物质及胶体物质；污染后无需拆卸与更换，可在线与纳滤或反渗透设备同步清洗，节省滤芯的更换成本。本实用新型装置设有浓水回流管道，浓水回流至供水泵前，不产生废水，提高水利用率。

如图1所示，应用于脱盐设备的陶瓷膜保安过滤器的结构是：包括壳体3，壳体3的两端分别设有进水管道1和回流管道12，在壳体3的内设设有多通道式的陶瓷膜滤芯5，壳体3的侧部开设有出水管道6；陶瓷膜滤芯5的两端分别套接于密封花盘4中，密封花盘4将陶瓷膜滤芯5固定于壳体3中，陶瓷膜滤芯5与密封花盘4之间之间通过密封圈7进行密封；并且在回流管道12上设有回流调节阀11，在进水管道1和回流管道12上分别设有进水压力表2和回流压力表10；进水管道1和回流管道12都连通于原料水罐14。

采用上述的设备时，首先原料水罐14中向进水管道1中供水，再进入保安过滤器中进行过滤，滤液从陶瓷膜滤芯5的侧壁渗出，渗透液通过出水管道6进入脱盐膜设备13进行脱盐处理。陶瓷膜滤芯5中未处理的料液从回流管道12流出，再回流至原料水罐14，浓水回流至供水泵前，使用过程中不产生废水。通过进水压力表2和回流压力表10可以读取保安过滤器进口和出口两端的压力，得到过滤器中的运行压力，通过回流管道12上的回流调节阀11的开启大小，可以控制保安过滤器内部的料液流速，当污染物较多时，可以将大部分的污染物带走。

装置的尺寸规模及配备的陶瓷膜滤芯数量可根据处理量定制。装置过滤压力小于等于0.5MPa，通过陶瓷膜滤芯可完全拦截可悬浮物质、小颗粒固形物及胶体物质，出水直接进入后续纳滤或反渗透。实用新型装置所用滤芯为无机陶瓷膜，过滤孔径50-500nm，可截留粒径大于等于0.5μm的所有可悬浮物质及固形物。制作陶瓷膜的无机材料为三氧化二铝、二氧化锆等。

在一个实施方式中，陶瓷膜滤芯5的内管分别与进水管道1和回流管道12连通；陶瓷膜滤芯5的管外侧与出水管道6连通。

在一个实施方式中，回流管道12上还设有排水管道8，排水管道8上设有排水阀；当使用完毕后，可以打开排水管道8上的排水阀9，将保安过滤器中的残留料液排尽。

如图2所示，上述的保安过滤器安装于脱盐膜的成套设备时，其安装结构是：

脱盐膜成套设备，包括有脱盐膜设备13以及上述的陶瓷膜保安过滤器15，陶瓷膜保安过滤器15连接于脱盐膜设备13的料液进口；脱盐膜设备13的料液进口连接于出水管道6。所述的脱盐膜设备13是反渗透膜或者纳滤膜。陶瓷膜滤芯污染后，无需拆卸更换，与后续纳滤或反渗透系统使用同样的清洗方法，实现同步在线清洗，清洗后可恢复使用。

实施例1

使用图1所示装置，处理不溶物含量为5%的纺织废水。所用陶瓷膜滤芯过滤精度为500nm，处理水量5m3/h，产水直接进入后续反渗透过滤后回用。本实用新型装置在使用过程中实现了对不溶物的全部拦截，出水不含任何肉眼可见杂质。过滤完成后，与后续反渗透膜同步清洗，清洗后恢复过滤性能。

实施例2

使用图1所示装置，处理菌渣含量8%的发酵废水。所用陶瓷膜滤芯过滤精度为50nm，处理水量6m3/h，产水直接进入后续反渗透过滤后回用。本装置在使用过程中实现了对菌渣的全部拦截，出水不含可悬浮物质。过滤完成后，与后续反渗透膜同步清洗，清洗后恢复过滤性能。

实施例3

使用图1所示装置，处理磷酸铁含量10%的混合液。所用陶瓷膜滤芯过滤精度为200nm，处理水量2m3/h，产水直接进入后续纳滤进行硫酸钠浓缩。本装置在使用过程中实现了对磷酸铁及氧化铁胶体的全部拦截，出水中无固体不溶物且保留了硫酸钠等盐分。过滤完成后，与后续纳滤膜同步清洗，恢复过滤性能。

Claims (8)

1.陶瓷膜保安过滤器，其特征在于，包括壳体（3），壳体（3）的两端分别设有进水管道（1）和回流管道（12），在壳体（3）的内设有多通道式的陶瓷膜滤芯（5），壳体（3）的侧部开设有出水管道（6）；陶瓷膜滤芯（5）的两端分别套接于密封花盘（4）中，密封花盘（4）将陶瓷膜滤芯（5）固定于壳体（3）中，陶瓷膜滤芯（5）与密封花盘（4）之间之间通过密封圈（7）进行密封；并且在回流管道（12）上设有回流调节阀（11），在进水管道（1）和回流管道（12）上分别设有进水压力表（2）和回流压力表（10）；进水管道（1）和回流管道（12）都连通于原料水罐。

2.根据权利要求1所述的陶瓷膜保安过滤器，其特征在于，壳体（3）的材质是不锈钢。

3.根据权利要求1所述的陶瓷膜保安过滤器，其特征在于，陶瓷膜滤芯（5）的内管分别与进水管道（1）和回流管道（12）连通；陶瓷膜滤芯（5）的管外侧与出水管道（6）连通。

4.根据权利要求1所述的陶瓷膜保安过滤器，其特征在于，回流管道（12）上还设有排水管道（8），排水管道（8）上设有排水阀。

5.根据权利要求1所述的陶瓷膜保安过滤器，其特征在于，所述的陶瓷膜滤芯（5）孔径50-500nm。

6.根据权利要求1所述的陶瓷膜保安过滤器，其特征在于，所述的陶瓷膜滤芯（5）的材质是氧化铝或者氧化锆。

7.脱盐膜成套设备，其特征在于，包括有脱盐膜设备（13）以及权利要求1-6任一项所述的陶瓷膜保安过滤器（15），陶瓷膜保安过滤器（15）连接于脱盐膜设备（13）的料液进口；脱盐膜设备（13）的料液进口连接于出水管道（6）。

8.根据权利要求7所述的脱盐膜成套设备，其特征在于，所述的脱盐膜设备（13）是反渗透膜或者纳滤膜。

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