CN211328946U - 一种基于原料液过滤的超滤装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于原料液过滤的超滤装置，其包括具有进液管和出液管的过滤筒、通过原料液管连通于进液管的原料液罐，过滤筒内填充有若干超滤膜膜丝，原料液管上安装有第一水泵和第一阀门，还包括通过水洗管连通于进液管的水箱，水洗管上安装有第十阀门、第二水泵和第二阀门，第二水泵和第二阀门之间设有反冲管，反冲管上安装有第九阀门，出液管上安装有第八阀门，过滤筒的侧部连通有排污管，排污管上安装有第五阀门。开启第十阀门、第九阀门和第五阀门，关闭其余阀门，开启第二水泵，水箱的水将进入到超滤膜膜丝内，使得堵塞超滤膜膜丝微孔的物质被反冲而出到排污管内。本实用新型提高了对超滤膜膜丝的冲洗质量，从而延长了超滤膜膜丝的使用寿命。

Description

一种基于原料液过滤的超滤装置

技术领域

本实用新型涉及过滤设备的技术领域，尤其是涉及一种基于原料液过滤的超滤装置。

背景技术

超滤膜的工业应用十分广泛，已成为新型化工单元操作之一，广泛用于分离、浓缩、纯化生物制品、医药制品以及食品工业中，还用于血液处理、废水处理和超纯水制备中的终端处理装置。

现有的超滤装置包括两端均设有开口的过滤筒、若干填充在过滤筒内的超滤膜膜丝和两组分别封闭于过滤筒两端开口的胶盘。超滤膜膜丝呈中空设置且其外壁上布满微孔，超滤膜膜丝的一端被切断并伸出到其一胶盘外。当原料液被通入到过滤筒后，超滤膜膜丝表面密布的微孔只允许水及小分子物质通过而成为滤液，原料液中体积大于超滤膜膜丝表面微孔孔径的物质则被截留在超滤膜膜丝外侧而成为浓缩液，从而实现对原料液的分离和浓缩的目的。当原料液被分离和浓缩后，需要先将过滤筒内的浓缩液收集，再将过滤筒进行水洗，使得过滤筒内残留的原料液被清理干净。

但是，现有的水洗方式是直接向过滤筒内通入水体，从而将过滤筒内残留的原料液冲走。这种冲洗方式只能对超滤膜膜丝表面进行轻微的冲洗，并不能有效地清除其表面的顽固污渍，无法有效地延长超滤膜膜丝的使用寿命，因此需要改进。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种基于原料液过滤的超滤装置，提高了对超滤膜膜丝的冲洗质量，从而延长了超滤膜膜丝的使用寿命。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种基于原料液过滤的超滤装置，包括具有进液管和出液管的过滤筒、通过原料液管连通于进液管的原料液罐，过滤筒内填充有若干超滤膜膜丝，原料液管上安装有依次设置的第一水泵和第一阀门，还包括通过水洗管连通于进液管的水箱，水洗管上安装有依次设置的第十阀门、第二水泵和第二阀门，第二水泵和第二阀门之间设有连通于水洗管和出液管侧部的反冲管，反冲管上安装有第九阀门，出液管上安装有第八阀门，反冲管与出液管的连接处位于第八阀门与过滤筒之间，过滤筒的侧部连通有排污管，排污管上安装有第五阀门。

通过采用上述技术方案，在原料液的分离和浓缩过程中，开启第一阀门和第八阀门，关闭其余阀门，然后开启第一水泵，原料液将依次通过原料液管和进液管进入到过滤筒内，滤液将进入到超滤膜膜丝内并通过出液管排出，浓缩液将残留在过滤筒内，随后开启第五阀门将浓缩液从排污管排出即可。

在冲洗过程中，先开启第十阀门、第二阀门和第五阀门，关闭其余阀门，然后开启第二水泵，水箱的水将依次通过水洗管和进液管进入到过滤筒内，水体将把过滤筒内残留的原料液从排污管冲出，实现了对超滤膜膜丝的水洗。若被冲洗后的超滤膜膜丝的过滤量仍较低时，开启第十阀门、第九阀门和第五阀门，关闭其余阀门，然后开启第二水泵，水箱的水将依次通过水洗管、反冲管和出液管进入到超滤膜膜丝内，并通过超滤膜膜丝上的微孔流入到过滤筒内，使得堵塞超滤膜膜丝微孔的物质被反冲而出到排污管内，实现了对超滤膜膜丝的反冲水洗。本装置通过水洗和反冲水洗两种冲洗方式的结合使用，提高了对超滤膜膜丝的冲洗质量，从而延长了超滤膜膜丝的使用寿命；且本装置仅需增加反冲管和若干阀门，即可实现对超滤膜膜丝的反冲水洗，成本较低。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括通过药洗管连通于第二水泵的药箱，药洗管上安装有第四阀门。

通过采用上述技术方案，当对超滤膜膜丝进行水洗后，先开启第四阀门、第二阀门和第五阀门，关闭其余阀门，然后开启第二水泵，药剂将依次通过药洗管、水洗管和进液管进入到过滤筒内，药剂将与过滤筒内残留的原料液发生化学反应并将其从排污管冲出，实现了对超滤膜膜丝的药洗，进一步提高了对超滤膜膜丝的冲洗质量，从而延长了超滤膜膜丝的使用寿命；在药洗完成后，再通过水箱将过滤筒内残留的药剂冲出排污管，使得药剂不易残留在过滤筒内。

当开启第四阀门、第九阀门和第五阀门时，关闭其余阀门，然后开启第二水泵，药箱的药剂将依次通过药洗管、水洗管、反冲管和出液管进入到超滤膜膜丝内，并通过超滤膜膜丝上的微孔流入到过滤筒内，使得堵塞超滤膜膜丝微孔的物质被反冲而出到排污管内，实现了对超滤膜膜丝的反冲药洗。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述过滤筒和第五阀门之间设有连通于排污管和药箱的循环管，循环管上安装有第六阀门。

通过采用上述技术方案，在药洗的过程中，开启第四阀门、第二阀门和第六阀门，关闭其余阀门，然后开启第二水泵，药剂将在药洗管、水洗管、进液管、过滤筒、排污管、循环管和药箱内循环流动，实现了药剂的循环利用，节约了资源。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述过滤筒和第五阀门之间设有连通于排污管和原料液罐的回流管，回流管上安装有第七阀门。

通过采用上述技术方案，在原料液的分离和浓缩过程中，开启第一阀门和第八阀门，关闭其余阀门，然后开启第一水泵，原料液将依次通过原料液管和进液管进入到过滤筒内，滤液将进入到超滤膜膜丝内并通过出液管排出，浓缩液将残留在过滤筒内；随后开启第十阀门、第二阀门和第七阀门，关闭其余阀门，然后开启第二水泵，水体将依次通过水洗管和进液管进入到过滤筒内，并将过滤筒内的浓缩液通过回流管冲入到原料液罐内，实现了浓缩液的回流，使得浓缩液不易堵塞超滤膜膜丝，提高了超滤膜膜丝的使用寿命，且能够对回流的浓缩液进行不断地分离浓缩和水洗回流，从而使得浓缩液的浓度达到工艺要求。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第七阀门与原料液罐之间设有安装在回流管上的浓水流量计。

通过采用上述技术方案，在浓缩液的水洗回流过程中，通常只需五至十秒钟即可，此时工人能够通过浓水流量计观测回流管内浓缩液的浓度，若发现回流管内流动的是水体时，即可立刻关闭第七阀门；通过这种方式，将使得回流到原料液罐内的浓缩液浓度较大，以便浓缩液的后续浓缩。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第九阀门与出液管之间设有安装在反冲管上的第二压力表。

通过采用上述技术方案，在反冲水洗过程中，需将水压控制在0.15-0.20Mpa之间，否则超滤膜膜丝有可能爆丝，通过第二压力表便于随时观测流经反冲管的水压，从而减小了超滤膜膜丝爆丝的情况发生。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述进液管上连通有放料管，放料管连通于原料液管，且放料管上安装有依次设置的第三水泵和第三阀门。

通过采用上述技术方案，当原料液经过分离和浓缩后，先开启第三阀门，再关闭其余阀门，然后开启第三水泵，过滤筒内的浓缩液将被抽取到原料液罐内，实现了浓缩液的回流，使得浓缩液不易堵塞超滤膜膜丝，提高了超滤膜膜丝的使用寿命，且能够对回流的浓缩液进行不断地分离浓缩和回流，从而使得浓缩液的浓度达到工艺要求。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一水泵和第一阀门之间设有连通于原料液管的袋式过滤器。

通过采用上述技术方案，袋式过滤器将对原料液内掺杂的大颗粒杂质进行过滤，使其不易流入到过滤筒内，以减少超滤膜膜丝的堵塞。

综上所述，本实用新型包括以下有益技术效果：

1.水箱、水洗管、反冲管、第二水泵和排污管的设置，通过水洗和反冲水洗两种冲洗方式的结合使用，提高了对超滤膜膜丝的冲洗质量，从而延长了超滤膜膜丝的使用寿命；

2.药箱和药洗管的设置，实现了对超滤膜膜丝的药洗和反冲药洗，进一步提高了对超滤膜膜丝的冲洗质量，从而延长了超滤膜膜丝的使用寿命；

3.回流管的设置，实现了浓缩液的回流，增加了超滤膜膜丝表面的错流程度，使得浓缩液不易堵塞超滤膜膜丝，提高了超滤膜膜丝的使用寿命，且能够对回流的浓缩液进行不断地分离浓缩和水洗回流，从而使得浓缩液的浓度达到工艺要求。

附图说明

图1是本实用新型实施例中整体结构示意图。

附图标记：1、过滤筒；11、进液管；12、出液管；13、第八阀门；14、排污管；15、第五阀门；16、放料管；17、第三水泵；18、第三阀门；2、原料液罐；21、原料液管；22、第一水泵；23、第一阀门；24、袋式过滤器；25、第三压力表；3、水箱；31、水洗管；32、第十阀门；33、第二水泵；34、第二阀门；35、反冲管；36、第九阀门；37、第二压力表；4、药箱；41、药洗管；42、第四阀门；43、循环管；44、第六阀门；5、回流管；51、第七阀门；52、浓水流量计；53、第一压力表。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1所示，一种基于原料液过滤的超滤装置，包括具有进液管11和出液管12的过滤筒1、通过原料液管21连通于进液管11的原料液罐2，过滤筒1内填充有若干超滤膜膜丝，原料液管21上安装有依次设置的第一水泵22和第一阀门23。第一水泵22能够将原料液通入到过滤筒1内，滤液将进入到超滤膜膜丝内并通过出液管12排出，浓缩液将残留在过滤筒1内。

第一水泵22和第一阀门23之间设有连通于原料液管21的袋式过滤器24，袋式过滤器24将对原料液内掺杂的大颗粒杂质进行过滤，使其不易堵塞超滤膜膜丝，因袋式过滤器24为现有技术，故在此不多做赘述；第一水泵22与进液管11之间设有安装在原料液管21上的第三压力表25，便于观测水压。

还包括通过水洗管31连通于进液管11的水箱3，水洗管31上安装有依次设置的第十阀门32、第二水泵33和第二阀门34，出液管12上安装有第八阀门13，过滤筒1的侧部连通有排污管14，排污管14上安装有第五阀门15。当开启第十阀门32、第二阀门34和第五阀门15后，第二水泵33将把水箱3的水通入到过滤筒1内，水体将把过滤筒1内残留的原料液从排污管14冲出，实现了对超滤膜膜丝的水洗。

当处理含有机物较高的滤液时，药剂能够采用2～5%氢氧化钠溶液进行清洗，一天清洗一次即可；当处理钙镁含量较高的废水时，药剂能够采用0.5～2%盐酸溶液，一天清洗一次即可。

还包括通过药洗管41连通于第二水泵33的药箱4，药洗管41上安装有第四阀门42，过滤筒1和第五阀门15之间设有连通于排污管14和药箱4的循环管43，循环管43上安装有第六阀门44。当开启第四阀门42、第二阀门34和第六阀门44后，第二水泵33将带动药剂将在药洗管41、水洗管31、进液管11、过滤筒1、排污管14、循环管43和药箱4内循环流动，实现了对超滤膜膜丝的循环药洗。

第二水泵33和第二阀门34之间设有连通于水洗管31和出液管12侧部的反冲管35，反冲管35上安装有第九阀门36，反冲管35与出液管12的连接处位于第八阀门13与过滤筒1之间。当开启第十阀门32、第九阀门36和第五阀门15，第二水泵33将把水箱3的水通入到超滤膜膜丝内，使得堵塞超滤膜膜丝微孔的物质被反冲而出到排污管14内，实现了对超滤膜膜丝的反冲水洗。当开启第四阀门42、第九阀门36和第五阀门15时，第二水泵33将把药箱4的药剂通入到超滤膜膜丝内，使得堵塞超滤膜膜丝微孔的物质被反冲而出到排污管14内，实现了对超滤膜膜丝的反冲药洗。

第九阀门36与出液管12之间设有安装在反冲管35上的第二压力表37，在反冲水洗过程中，需将水压控制在0.15-0.20Mpa之间，否则超滤膜膜丝有可能爆丝，通过第二压力表37便于随时观测流经反冲管35的水压，从而减小了超滤膜膜丝爆丝的情况发生。

进液管11上连通有放料管16，放料管16连通于原料液管21，且放料管16上安装有依次设置的第三水泵17和第三阀门18。当原料液经过分离和浓缩后，开启第三阀门18，第三水泵17将把过滤筒1内的浓缩液通入到原料液罐2内，实现了浓缩液的回流，使得浓缩液不易堵塞超滤膜膜丝，且能够对回流的浓缩液进行不断地分离浓缩和回流。

过滤筒1和第五阀门15之间设有连通于排污管14和原料液罐2的回流管5，回流管5上安装有第七阀门51。当第三水泵17将过滤筒1内的浓缩液抽取后，开启第十阀门32、第二阀门34和第七阀门51，第二水泵33将把水体通入到过滤筒1内，并将过滤筒1内的浓缩液通过回流管5冲入到原料液罐2内，实现了浓缩液的再次回流。

第七阀门51与原料液罐2之间设有安装在回流管5上的浓水流量计52，通过浓水流量计52便于观测流经回流管5的水体浓度；排污管14和第七阀门51之间设有安装在回流管5上的第一压力表53，通过第一压力表53便于观测回流管5内的水压。

本实施例的实施原理为：在原料液的分离和浓缩过程中，开启第一阀门23和第八阀门13，关闭其余阀门，然后开启第一水泵22，原料液将依次通过原料液管21和进液管11进入到过滤筒1内，滤液将进入到超滤膜膜丝内并通过出液管12排出，浓缩液将残留在过滤筒1内。

当原料液经过分离和浓缩后，开启第三阀门18，第三水泵17将把过滤筒1内的浓缩液通入到原料液罐2内，实现了浓缩液的回流；然后开启第十阀门32、第二阀门34和第七阀门51，第二水泵33将把水体通入到过滤筒1内，并将过滤筒1内的浓缩液通过回流管5冲入到原料液罐2内，直至浓水流量计52的液体变清澈再停止，实现了浓缩液的再次回流，使得浓缩液不易堵塞超滤膜膜丝，提高了超滤膜膜丝的使用寿命，且能够对回流的浓缩液进行不断地分离浓缩和水洗回流，从而使得浓缩液的浓度达到工艺要求。

当本装置使用一天后，先开启第十阀门32、第二阀门34和第五阀门15，关闭其余阀门，然后开启第二水泵33，水箱3的水将依次通过水洗管31和进液管11进入到过滤筒1内，水体将把过滤筒1内残留的原料液从排污管14冲出，实现了对超滤膜膜丝的水洗。

随后开启第四阀门42、第二阀门34和第六阀门44，关闭其余阀门，然后开启第二水泵33，药剂将依次通过药洗管41、水洗管31和进液管11进入到过滤筒1内，药剂将与过滤筒1内残留的原料液发生化学反应并从循环管43回流至药箱4内，实现了对超滤膜膜丝的循环药洗。

最后开启第十阀门32、第二阀门34和第五阀门15，关闭其余阀门，然后开启第二水泵33，水箱3的水将依次通过水洗管31和进液管11进入到过滤筒1内，水体将把过滤筒1内残留的原料液和药剂从排污管14冲出，实现了对超滤膜膜丝的再次水洗。

当本装置使用五天后，先开启第十阀门32、第二阀门34和第五阀门15，关闭其余阀门，然后开启第二水泵33，水箱3的水将依次通过水洗管31和进液管11进入到过滤筒1内，水体将把过滤筒1内残留的原料液从排污管14冲出，实现了对超滤膜膜丝的水洗。

随后开启第四阀门42、第二阀门34和第六阀门44，关闭其余阀门，然后开启第二水泵33，药剂将依次通过药洗管41、水洗管31和进液管11进入到过滤筒1内，药剂将与过滤筒1内残留的原料液发生化学反应并从循环管43回流至药箱4内，实现了对超滤膜膜丝的循环药洗。

之后开启第十阀门32、第二阀门34和第五阀门15，关闭其余阀门，然后开启第二水泵33，水箱3的水将依次通过水洗管31和进液管11进入到过滤筒1内，水体将把过滤筒1内残留的原料液和药剂从排污管14冲出，实现了对超滤膜膜丝的再次水洗。

最后开启第十阀门32、第九阀门36和第五阀门15，关闭其余阀门，然后开启第二水泵33，水箱3的水将依次通过水洗管31、反冲管35和出液管12进入到超滤膜膜丝内，并通过超滤膜膜丝上的微孔流入到过滤筒1内，使得堵塞超滤膜膜丝微孔的物质被反冲而出到排污管14内，实现了对超滤膜膜丝的反冲水洗。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于原料液过滤的超滤装置，包括具有进液管（11）和出液管（12）的过滤筒（1）、通过原料液管（21）连通于进液管（11）的原料液罐（2），过滤筒（1）内填充有若干超滤膜膜丝，原料液管（21）上安装有依次设置的第一水泵（22）和第一阀门（23），其特征在于：还包括通过水洗管（31）连通于进液管（11）的水箱（3），水洗管（31）上安装有依次设置的第十阀门（32）、第二水泵（33）和第二阀门（34），第二水泵（33）和第二阀门（34）之间设有连通于水洗管（31）和出液管（12）侧部的反冲管（35），反冲管（35）上安装有第九阀门（36），出液管（12）上安装有第八阀门（13），反冲管（35）与出液管（12）的连接处位于第八阀门（13）与过滤筒（1）之间，过滤筒（1）的侧部连通有排污管（14），排污管（14）上安装有第五阀门（15）。

2.根据权利要求1所述的一种基于原料液过滤的超滤装置，其特征在于：还包括通过药洗管（41）连通于第二水泵（33）的药箱（4），药洗管（41）上安装有第四阀门（42）。

3.根据权利要求2所述的一种基于原料液过滤的超滤装置，其特征在于：所述过滤筒（1）和第五阀门（15）之间设有连通于排污管（14）和药箱（4）的循环管（43），循环管（43）上安装有第六阀门（44）。

4.根据权利要求1所述的一种基于原料液过滤的超滤装置，其特征在于：所述过滤筒（1）和第五阀门（15）之间设有连通于排污管（14）和原料液罐（2）的回流管（5），回流管（5）上安装有第七阀门（51）。

5.根据权利要求4所述的一种基于原料液过滤的超滤装置，其特征在于：所述第七阀门（51）与原料液罐（2）之间设有安装在回流管（5）上的浓水流量计（52）。

6.根据权利要求1所述的一种基于原料液过滤的超滤装置，其特征在于：所述第九阀门（36）与出液管（12）之间设有安装在反冲管（35）上的第二压力表（37）。

7.根据权利要求1所述的一种基于原料液过滤的超滤装置，其特征在于：所述进液管（11）上连通有放料管（16），放料管（16）连通于原料液管（21），且放料管（16）上安装有依次设置的第三水泵（17）和第三阀门（18）。

8.根据权利要求1所述的一种基于原料液过滤的超滤装置，其特征在于：所述第一水泵（22）和第一阀门（23）之间设有连通于原料液管（21）的袋式过滤器（24）。

Images