CN218422839U - 过滤器装置及流体处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种过滤器装置，所述过滤器装置包括：进水泵，所述进水泵通过管道与进水口连通；第一树脂罐与第二树脂罐，第一树脂罐中与第二树脂罐中均设有树脂床，所述树脂床的高度为200mm～300mm；产水管，所述第一树脂罐的出水端与所述第二树脂罐的出水端分别与所述产水管连通；其中，任意两个管道之间的连接处均设有阀门。由于常规的树脂罐内填充树脂高度为1.2m～2m，第一树脂罐与第二树脂罐中的树脂床与常规的树脂床相比较薄，因此，树脂床的置换运行和再生效率较高，无空置状态，保证饱和失效树脂立即进入连续再生阶段，有利于提高树脂床的整体利用率，树脂床较薄能够降低产水在再生过程时的使用，降低水资源的消耗。本实用新型还涉及了一种流体处理系统。

Description

过滤器装置及流体处理系统

技术领域

本实用新型涉及树脂过滤器技术领域，特别是涉及一种过滤器装置及流体处理系统。

背景技术

随着水处理行业的发展，出现了连续树脂床离子交换技术，用于分离处理液体中的离子，达到提纯、阻垢、分离等目的。目前流体处理行业多应用树脂过滤器对流体进行离子处理，例如在水处理行业，使用树脂吸附水中钙镁离子，降低原水结垢风险。树脂床内填充离子交换树脂，离子交换树脂存在固定交换容量，即交换容量消耗完成后需要使用再生剂进行再生处理，此时该树脂床无法继续运行，再生后可恢复继续运行。

现有技术中多使用树脂床一用一备的方式进行生产，即A树脂床在运行，B 树脂床在再生处理，再生后备用，当A树脂床达到离子交换容积后，需要进行再生处理，此时则转换成B床运行，如此往复运行。通常树脂床再生消耗时间远低于运行消耗时间，即系统内再生后待用树脂床距离下次使用空闲较长时间，造成系统整体树脂利用效率较低。并且，树脂罐运行层顶部失效树脂层与运行层底部树脂层存在较长时间空置状态，整床树脂利用效率不高。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种过滤器装置及流体处理系统，能够有效提高树脂床的整体利用率，并降低水资源消耗。

其技术方案如下：一种过滤器装置，所述过滤器装置包括：进水泵，所述进水泵通过管道与进水口连通；第一树脂罐与第二树脂罐，所述第一树脂罐的进水端与第二树脂罐的进水端分别通过管道与所述进水泵并联，第一树脂罐中与第二树脂罐中均设有树脂床，所述树脂床的高度为200mm～300mm；产水管，所述第一树脂罐的出水端与所述第二树脂罐的出水端分别与所述产水管连通；其中，任意两个管道之间的连接处均设有阀门。

上述过滤器装置，在工作过程中，通过打开相应管道上的阀门，使得第一树脂罐与第二树脂罐能够分开运行，第一树脂罐对原水进行置换，此时第二树脂罐为待用状态，置换后的水经过产水管流出，当第一树脂罐失效后，通过调节相关阀门，使得第一树脂罐进行再生，第二树脂罐启用对原水进行置换。由于常规的树脂罐内填充树脂高度为1.2m～2m，第一树脂罐与第二树脂罐中的树脂床与常规的树脂床相比较薄，因此，树脂床的置换运行和再生效率较高，无空置状态，保证饱和失效树脂立即进入连续再生阶段，有利于提高树脂床的整体利用率，同时，树脂床较薄能够降低产水在再生过程时的使用，降低水资源的消耗。

在其中一个实施例中，所述过滤器装置还包括第一串联管，所述第一树脂罐的出水端通过所述第一串联管与所述第二树脂罐的进水端连通。

在其中一个实施例中，所述过滤器装置还包括第三树脂罐，所述第三树脂罐的进水端通过管道与所述进水泵连通，所述第三树脂罐中也设有树脂床，所述第三树脂罐的出水端与所述产水管连通。

在其中一个实施例中，在所述第三树脂罐中，所述树脂床的高度为 200mm～300mm。

在其中一个实施例中，所述过滤器装置还包括第二串联管，所述第二树脂罐的出水端通过所述第二串联管与所述第三树脂罐的进水端连通。

在其中一个实施例中，所述过滤器装置还包括再生模块，所述再生模块包括再生管、再生泵及储罐，所述再生管与所述储罐连通，所述第一树脂罐的出水端、所述第二树脂罐的出水端及所述第三树脂罐的出水端分别与所述再生管连通，所述再生泵连通于所述再生管上。

在其中一个实施例中，所述再生模块还包括回水管，所述回水管的一端与所述储罐连通，所述回水管的另一端与所述再生管连通。

在其中一个实施例中，所述过滤器装置还包括排放管，所述第一树脂罐的进水端、所述第二树脂罐的进水端及所述第三树脂罐的进水端分别与所述排放管连通。

在其中一个实施例中，所述过滤器装置还包括第一连接管，所述第一连接管的一端与所述产水管连通，且所述第一树脂罐的进水端、所述第二树脂罐的进水端及所述第三树脂罐的进水端分别与所述第一连接管连通。

在其中一个实施例中，所述过滤器装置还包括第二连接管，所述第二连接管一端与所述进水泵连通，所述第二连接管的另一端与所述第三树脂罐的出水端连通，所述第一连接管与所述第二连接管连通。

一种流体处理系统，所述流体处理系统包括上述中任意一项所述的过滤器装置。

上述流体处理系统，在工作过程中，通过打开相应管道上的阀门，使得第一树脂罐与第二树脂罐能够分开运行，第一树脂罐对原水进行置换，此时第二树脂罐为待用状态，置换后的水经过产水管流出，当第一树脂罐失效后，通过调节相关阀门，使得第一树脂罐进行再生，第二树脂罐启用对原水进行置换。由于常规的树脂罐内填充树脂高度为1.2m～2m，第一树脂罐与第二树脂罐中的树脂床与常规的树脂床相比较薄，因此，树脂床的置换运行和再生效率较高，无空置状态，保证饱和失效树脂立即进入连续再生阶段，有利于提高树脂床的整体利用率，同时，树脂床较薄能够降低产水在再生过程时的使用，降低水资源的消耗。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一实施例中所述的过滤器装置的工作原理示意图；

图2为一实施例中所述的第一树脂罐与第二树脂罐串联的工作原理示意图；

图3为一实施例中所述的第一树脂罐反冲洗的工作原理示意图；

图4为一实施例中所述的第一树脂罐注入再生剂的工作原理示意图。

附图标记说明：

100、过滤器装置；110、第一树脂罐；120、第二树脂罐；130、第三树脂罐；140、进水泵；141、产水管；142、第一串联管；143、第二串联管；144、排放管；145、第一连接管；146、第二连接管；150、再生模块；151、再生管； 152、再生泵；153、储罐；154、回水管。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1，图1示出了本实用新型一实施例中所述的过滤器装置100的工作原理示意图，一种过滤器装置100，所述过滤器装置100包括：进水泵140、第一树脂罐110、第二树脂罐120及产水管141。进水泵140通过管道与进水口连通；第一树脂罐110的进水端与第二树脂罐120的进水端分别通过管道与进水泵140并联，第一树脂罐110中与第二树脂罐120中均设有树脂床，树脂床的高度为200mm～300mm；第一树脂罐110的出水端与第二树脂罐120的出水端分别与产水管141连通；其中，任意两个管道之间的连接处均设有阀门。

上述过滤器装置100，在工作过程中，通过打开相应管道上的阀门，使得第一树脂罐110与第二树脂罐120能够分开运行，第一树脂罐110对原水进行置换，此时第二树脂罐120为待用状态，置换后的水经过产水管141流出，当第一树脂罐110失效后，通过调节相关阀门，使得第一树脂罐110进行再生，第二树脂罐120启用对原水进行置换。由于常规的树脂罐内填充树脂高度为 1.2m～2m，第一树脂罐110与第二树脂罐120中的树脂床与常规的树脂床相比较薄，因此，树脂床的置换运行和再生效率较高，无空置状态，保证饱和失效树脂立即进入连续再生阶段，有利于提高树脂床的整体利用率，同时，树脂床较薄能够降低产水在再生过程时的使用，降低水资源的消耗。

请参阅图2，图2示出了本发明一实施例中所述的第一树脂罐110与第二树脂罐120串联的工作原理示意图，在一个实施例中，过滤器装置100还包括第一串联管142。第一树脂罐110的出水端通过第一串联管142与第二树脂罐120 的进水端连通。如此，通过打开相应阀门，第一树脂罐110和第二树脂罐120 通过第一串联管142串联运行，原水经过第一树脂罐110进行离子交换，处理后产水经过第二树脂罐120进行稳定处理，产水经由排水管排出。其中第一树脂罐110可将单位时间内流经的原水中离子置换至产水符合设计要求，后端串联第二树脂罐120起到进一步稳定处理作用，特别是在第一树脂罐110接近饱和失效时，第二树脂罐120起到保障产水水质的作用。

在一个实施例中，请参阅图1与图2，过滤器装置100还包括第三树脂罐 130，第三树脂罐130的进水端通过管道与进水泵140连通，第三树脂罐130中也设有树脂床，第三树脂罐130的出水端与产水管141连通。具体地，在第三树脂罐130中，树脂床的高度为200mm～300mm。过滤器装置100还包括第二串联管143，第二树脂罐120的出水端通过第二串联管143与第三树脂罐130的进水端连通。如此，第一树脂罐110、第二树脂罐120及第三树脂罐130能够交替串联使用，例如，当第一树脂罐110与第二树脂罐120串联运行时，第三树脂罐130处于再生备用状态，因此，当第一树脂罐110失效后，切换阀门使得第二树脂罐120与第三树脂罐130运行，第一树脂罐110进行再生，并且，串联运行的方式能够满足第三树脂罐130的再生时间，进而有利于进一步提高利用率。

其中，树脂床的直径按照过滤流量及流速计算设计，树脂床高度通常为 200-300mm，树脂高度关联树脂床体积，树脂量将直接关联离子交换量，即可处理原水总量，同时可以得出该床置换运行时长。当置换结束后则进入再生阶段。

薄型树脂床高度设计通常兼顾考虑再生时间，第三树脂罐130内的树脂床再生时间内，置换运行树脂床饱和失效树脂约为1.5BV。同理可得出第一树脂罐 110和第二树脂罐120内的置换运行树脂床饱和失效树脂约为1.5BV。

请参阅图3，图3示出了本发明一实施例中所述的第一树脂罐110反冲洗的工作原理示意图，在一个实施例中，过滤器装置100还包括再生模块150。再生模块150包括再生管151、再生泵152及储罐153，再生管151与储罐153连通。第一树脂罐110的出水端、第二树脂罐120的出水端及第三树脂罐130的出水端分别与再生管151连通，再生泵152连通于再生管151上。如此，能够实现第一树脂罐110、第二树脂罐120和第三树脂罐130内树脂床的自动再生。

在其中一个实施例中，过滤器装置100还包括排放管144，第一树脂罐110 的进水端、第二树脂罐120的进水端及第三树脂罐130的进水端分别与排放管 144连通。如此，在树脂再生阶段的反冲工序中能够对反洗水进行自动排放。

通常树脂再生阶段分为四个阶段：反冲、吸盐、置换、冲洗。当第一树脂罐110饱和失效后，切换相关阀门，使得第二树脂罐120与第三树脂罐130串联工作进行产水，同时第一树脂罐110开始进行再生操作。再生过程首先进行反冲洗操作，请参阅图3，通常流速控制在工作流速2倍，打开相应阀门，提升进水泵140的运行频率，以使得水压和流量达到障系统正常产水与第一进水罐的反洗流量需求，反洗水由第一树脂罐110的出水端底部进入，由第一树脂罐110的进水端排放管144排出。由于树脂床高度远低于常规树脂床，且树脂床处于密实状态，反洗水量通常2BV，反冲洗时间较短，水量消耗较比传统树脂床降低70％-75％，有利于降低水资源的消耗。

请参阅图4，图4示出了本实用新型一实施例中所述的第一树脂罐110注入再生剂的工作原理示意图，反冲洗过程后第一树脂罐110进行吸盐再生剂注入操作，请参阅图2，进水泵140降频至正常运行频率，此时切换相关阀门，储罐 153中的再生剂经再生泵152输送至第一树脂罐110的底部，由下至上注入再生剂，树脂进行再生处理，再升剂注入量通常为2BV。

在一个实施例中，请参阅图1与图2，再生模块150还包括回水管154，回水管154的一端与储罐153连通，回水管154的另一端与再生管151连通。过滤器装置100还包括第一连接管145，第一连接管145的一端与产水管141连通，且第一树脂罐110的进水端、第二树脂罐120的进水端及第三树脂罐130的进水端分别与第一连接管145连通。进一步地，过滤器装置100还包括第二连接管146，第二连接管146一端与进水泵140连通，第二连接管146的另一端与第三树脂罐130的出水端连通，第一连接管145与第二连接管146连通。如此，再生处理后第一树脂罐110进入置换过程，此时切换相关阀门，系统产水第一连接管进入第一树脂罐110的顶部，使用产水置换树脂床，置换体积通常为2BV，置换排放水自再生管151和回水管154进入储罐153中，回收利用用于再生剂配置，同时置换排水中至少含有1BV再生剂，回收此部分再生剂可进一步降低系统再生剂消耗量。置换处理后进入冲洗阶段，此时原水泵频率上升，以满足系统产水及第一树脂罐110的冲洗流量需要，冲洗流速与运行流速相同，通常冲洗2BV，冲洗水回收至储罐153罐中，用于再生剂配置，进一步降低系统再生过程水资源消耗。

冲洗工序后，第一树脂罐110再生恢复完成，此时第二树脂罐120已接近饱和失效阶段，将进入再生阶段，此时切换相关阀门，过滤器装置100工作状态为第三树脂罐130串联第一树脂罐110，即原水先经过第三树脂罐130，然后进入第一树脂罐110，第二树脂罐120进入再生阶段。第二树脂罐120与第三树脂罐130的再生步骤与第一树脂罐110的再生步骤相同，整个过程中树脂床只有两种状态，即置换运行、再生，树脂床无空置状态，达到最大化效率。

在其他实施例中，树脂床中填充树脂相比普通树脂粒径更小，且均一度由于常规离子交换树脂，树脂粒径越小，比表面积增加，交换速度加快。薄型树脂床可获得更好的交换速率同时节省再生剂用与再生过程水消耗。多个薄型树脂床通过工艺控制，可实现连续运行，连续再生处理，其中再生后冲洗水可回收作为下一个树脂床再生前冲洗水，上一树脂树脂床再生后残留再生液回收作为下一树脂床再生使用。极大程度降低再生剂用量与再生过程水排放量。

在一个实施例中，请参阅图1、图2与图3，一种流体处理系统，流体处理系统包括上述中任意一项的过滤器装置100。

上述流体处理系统，在工作过程中，通过打开相应管道上的阀门，使得第一树脂罐110与第二树脂罐120能够分开运行，第一树脂罐110对原水进行置换，此时第二树脂罐120为待用状态，置换后的水经过产水管141流出，当第一树脂罐110失效后，通过调节相关阀门，使得第一树脂罐110进行再生，第二树脂罐120启用对原水进行置换。由于常规的树脂罐内填充树脂高度为 1.2m～2m，第一树脂罐110与第二树脂罐120中的树脂床与常规的树脂床相比较薄，因此，树脂床的置换运行和再生效率较高，无空置状态，保证饱和失效树脂立即进入连续再生阶段，有利于提高树脂床的整体利用率，同时，树脂床较薄能够降低产水在再生过程时的使用，降低水资源的消耗。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种过滤器装置，其特征在于，所述过滤器装置包括：

进水泵，所述进水泵通过管道与进水口连通；

第一树脂罐与第二树脂罐，所述第一树脂罐的进水端与第二树脂罐的进水端分别通过管道与所述进水泵并联，第一树脂罐中与第二树脂罐中均设有树脂床，所述树脂床的高度为200mm～300mm；

产水管，所述第一树脂罐的出水端与所述第二树脂罐的出水端分别与所述产水管连通；

其中，任意两个管道之间的连接处均设有阀门。

2.根据权利要求1所述的过滤器装置，其特征在于，所述过滤器装置还包括第一串联管，所述第一树脂罐的出水端通过所述第一串联管与所述第二树脂罐的进水端连通。

3.根据权利要求1所述的过滤器装置，其特征在于，所述过滤器装置还包括第三树脂罐，所述第三树脂罐的进水端通过管道与所述进水泵连通，所述第三树脂罐中也设有树脂床，所述第三树脂罐的出水端与所述产水管连通。

4.根据权利要求3所述的过滤器装置，其特征在于，在所述第三树脂罐中，所述树脂床的高度为200mm～300mm；和/或，

所述过滤器装置还包括第二串联管，所述第二树脂罐的出水端通过所述第二串联管与所述第三树脂罐的进水端连通。

5.根据权利要求3所述的过滤器装置，其特征在于，所述过滤器装置还包括再生模块，所述再生模块包括再生管、再生泵及储罐，所述再生管与所述储罐连通，所述第一树脂罐的出水端、所述第二树脂罐的出水端及所述第三树脂罐的出水端分别与所述再生管连通，所述再生泵连通于所述再生管上。

6.根据权利要求5所述的过滤器装置，其特征在于，所述再生模块还包括回水管，所述回水管的一端与所述储罐连通，所述回水管的另一端与所述再生管连通。

7.根据权利要求3所述的过滤器装置，其特征在于，所述过滤器装置还包括排放管，所述第一树脂罐的进水端、所述第二树脂罐的进水端及所述第三树脂罐的进水端分别与所述排放管连通。

8.根据权利要求7所述的过滤器装置，其特征在于，所述过滤器装置还包括第一连接管，所述第一连接管的一端与所述产水管连通，且所述第一树脂罐的进水端、所述第二树脂罐的进水端及所述第三树脂罐的进水端分别与所述第一连接管连通。

9.根据权利要求8所述的过滤器装置，其特征在于，所述过滤器装置还包括第二连接管，所述第二连接管一端与所述进水泵连通，所述第二连接管的另一端与所述第三树脂罐的出水端连通，所述第一连接管与所述第二连接管连通。

10.一种流体处理系统，其特征在于，所述流体处理系统包括权利要求1-9中任意一项所述的过滤器装置。

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