專利名稱：靜態(tài)膜過濾裝置及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于懸濁液精密分離、中水回用的過濾裝置及其使用方法技術(shù)領(lǐng)域，是一種靜態(tài)膜過濾裝置及其使用方法，特別適用于懸濁液精密分離、中水回用等方面。
背景技術(shù)：
當(dāng)前利用多孔陶瓷膜過濾技術(shù)通常采用錯流過濾工藝，即懸濁液從過濾膜下端以一定的壓力進(jìn)入膜孔道內(nèi)部后，小于膜孔的過濾液透過過濾膜從側(cè)面流出，而濃縮液從過濾膜孔道上端流出。因?yàn)檫@種過濾方法是懸濁液從下端進(jìn)入，從上端流出。過濾膜內(nèi)側(cè)受壓很小，因此透過過濾膜的過濾量小，而濃縮液的流量較大。大量的濃縮液返回料液池循環(huán)使用，單位時間的過濾量所需能耗較大，控制條件難以確定。這也是至今膜過濾技術(shù)在中水回用方面難以推廣的原因之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種靜態(tài)膜過濾裝置及其使用方法，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，其過濾量較大，單位時間的過濾量所需能耗較小。
本發(fā)明的技術(shù)方案之一是通過以下措施來實(shí)現(xiàn)的一種靜態(tài)膜過濾裝置，包括原料罐、原料供給泵、過濾器和過濾液儲存罐，其有不少一個的過濾器，在每個過濾器內(nèi)裝有多孔陶瓷過濾膜，每個過濾器上的進(jìn)液管與過濾器中的多孔陶瓷過濾膜的膜孔內(nèi)道相接通，每個過濾器上的出液管與過濾器中的多孔陶瓷過濾膜的膜孔外道相接通，原料罐通過原料供給泵與進(jìn)液管相接通，過濾器的出液管與過濾液儲存罐相接通。
本發(fā)明的技術(shù)方案之二是通過以下措施來實(shí)現(xiàn)的一種靜態(tài)膜過濾裝置，包括原料罐、原料供給泵、過濾器和過濾液儲存罐，其有不少一個的過濾器，在每個過濾器內(nèi)裝有多孔陶瓷過濾膜，每個過濾器上的進(jìn)液管與過濾器中的多孔陶瓷過濾膜的膜孔內(nèi)道相接通，每個過濾器上的出液管與過濾器中的多孔陶瓷過濾膜的膜孔外道相接通，原料罐通過原料供給泵與進(jìn)液管相接通，過濾器的出液管與過濾液儲存罐相接通；在過濾器上有與多孔陶瓷過濾膜的膜孔外道相通的反沖洗進(jìn)液管，化學(xué)藥洗液儲罐通過反沖洗泵與每個反沖洗進(jìn)液管相接通，在每個反沖洗進(jìn)液管上安裝有反沖洗進(jìn)液控制閥。
本發(fā)明的技術(shù)方案之三是通過以下措施來實(shí)現(xiàn)的一種上述靜態(tài)膜過濾裝置的使用方法，在所設(shè)定的恒定過濾流量下，在設(shè)備安全使用壓力范圍內(nèi)，逐步提高過濾壓力到所設(shè)定的高壓過濾值為止；原料液在過濾壓力的作用下由進(jìn)液管進(jìn)入過濾器中的多孔陶瓷過濾膜的膜孔內(nèi)道內(nèi)并經(jīng)過多孔陶瓷過濾膜的過濾后在膜孔外道得到過濾液，然后過濾液由出液管流出。
本發(fā)明的技術(shù)方案之四是通過以下措施來實(shí)現(xiàn)的一種上述靜態(tài)膜過濾裝置的使用方法，在設(shè)備安全使用壓力范圍內(nèi)，在所設(shè)定的恒定過濾壓力下，過濾流量降到所設(shè)定的低過濾流量值為止；原料液在過濾壓力的作用下由進(jìn)液管進(jìn)入過濾器中的多孔陶瓷過濾膜的膜孔內(nèi)道內(nèi)并經(jīng)過多孔陶瓷過濾膜的過濾后在膜孔外道得到過濾液，然后過濾液由出液管流出。
下面是對上述本發(fā)明技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn)上述過濾液儲存罐通過過濾液流量計(jì)分別與出液管相接通，過濾液流量計(jì)的前后分別安裝有進(jìn)閥和出閥。
上述反沖洗泵通過反沖洗液出口閥與每個反沖洗進(jìn)液管相接通，原料供給泵通過原料液出口閥與每個過濾器的進(jìn)液管相接通，在每個進(jìn)液管上安裝有控制閥，洗滌污水排出管通過排污閥與原料液出口閥和控制閥之間的每個進(jìn)液管相接通；或/和，出液管與化學(xué)藥洗液儲存罐之間通過化學(xué)藥洗液回流閥相接通。
當(dāng)過濾壓力升高至所設(shè)定的高壓值時，用過濾液對多孔陶瓷過濾膜進(jìn)行沖洗，其沖洗是沖洗方向與過濾方向相反而進(jìn)行的反沖洗或者其沖洗是通過反沖洗進(jìn)液管和過濾器的出液管進(jìn)行的循環(huán)沖洗，沖洗后的污液經(jīng)過進(jìn)液管和洗滌污水排出管排出。
當(dāng)過濾流量降到所設(shè)定的低過濾流量值時，用過濾液對多孔陶瓷過濾膜進(jìn)行沖洗，其沖洗是沖洗方向與過濾方向相反而進(jìn)行的反沖洗或其沖洗是通過反沖洗進(jìn)液管和過濾器的出液管進(jìn)行的循環(huán)沖洗，沖洗后的污液經(jīng)過進(jìn)液管和洗滌污水排出管排出。
當(dāng)沖洗次數(shù)達(dá)到設(shè)定值時，用化學(xué)藥洗液進(jìn)行反沖洗或循環(huán)沖洗。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理而緊湊，其使用方法簡便，利用該靜態(tài)膜過濾裝置及其使用方法，具有過濾量較大、單位時間的過濾量所需能耗較小的優(yōu)點(diǎn)，可廣泛用于懸濁液的精密分離、中水回用等方面。
四

附圖1為本發(fā)明靜態(tài)膜過濾裝置的最佳實(shí)施例的主視結(jié)構(gòu)示意圖，附圖中的編碼分別為1為原料液(二級水)，2為酸堿槽，3為酸堿泵，4為原料罐，5為沉淀池，6為原料供給泵，7為用于錯流過濾的濃縮液流量計(jì)，8為用于錯流過濾的濃縮液出口閥，9為過濾器，10為進(jìn)液管，11為控制閥，12為反沖洗進(jìn)液管，13為出液管，14為洗滌污水出口，15為用于錯流過濾的濃縮液匯總出口閥，16為排污閥，17為進(jìn)閥，18為過濾流量計(jì)，19為化學(xué)藥洗液回流閥，20為反沖洗泵，21為反沖洗液出口閥，22為出閥，23為過濾液儲存罐，24為反沖洗液出口閥，25為化學(xué)藥洗液儲存罐，26為化學(xué)反沖洗液出口閥，27為過渡液溢流出口，28為化學(xué)藥洗液返回口，29為洗滌污水排出管，30為反沖洗進(jìn)液控制閥，31為原料液出口閥。
五具體實(shí)施例方式
本發(fā)明不受下述實(shí)施例的限制，可根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案與實(shí)際情況來確定具體的實(shí)施方式。
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述如附圖1所示，該靜態(tài)膜過濾裝置包括原料罐4、原料供給泵6、過濾器9和過濾液儲存罐23，有不少一個的過濾器9，在每個過濾器9內(nèi)裝有多孔陶瓷過濾膜，每個過濾器9上的進(jìn)液管10與過濾器9中的多孔陶瓷過濾膜的膜孔內(nèi)道相接通，每個過濾器9上的出液管13與過濾器9中的多孔陶瓷過濾膜的膜孔外道相接通，原料罐4通過原料供給泵6與進(jìn)液管10相接通，過濾器9的出液管13與過濾液儲存罐23相接通。
可根據(jù)實(shí)際需要，對上述靜態(tài)膜過濾裝置作進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn)為了便于操作和控制，如附圖1所示，過濾液儲存罐23通過過濾液流量計(jì)18分別與出液管13相接通，這樣以便于進(jìn)行測量；如附圖1所示，過濾液流量計(jì)18的前后分別安裝有進(jìn)閥17和出閥22；如附圖1所示，在過濾器9上有與多孔陶瓷過濾膜的膜孔外道相通的反沖洗進(jìn)液管12，化學(xué)藥洗液儲罐25通過反沖洗泵20與每個反沖洗進(jìn)液管12相接通，在每個反沖洗進(jìn)液管12上安裝有反沖洗進(jìn)液控制閥30；如附圖1所示，反沖洗泵20通過反沖洗液出口閥21與每個反沖洗進(jìn)液管12相接通；如附圖1所示，原料供給泵6通過原料液出口閥31與每個過濾器9的進(jìn)液管10相接通，在每個進(jìn)液管10上安裝有控制閥11，洗滌污水排出管29通過排污閥16與原料液出口閥1和控制閥11之間的每個進(jìn)液管9相接通；如附圖1所示，出液管13與化學(xué)藥洗液儲存罐之間通過化學(xué)藥洗液回流閥19相通相接通；如附圖1所示，在原料罐4原料供給泵6之間有沉淀池5，以便于清除原料液中雜質(zhì)；如附圖1所示，原料罐4通過酸堿泵3與酸堿槽2相接通，這樣便于對原料液的酸堿度即PH值進(jìn)行調(diào)節(jié)。
本發(fā)明最佳實(shí)施例的使用方法如下恒定過濾流量的正常靜態(tài)過濾在所設(shè)定的恒定過濾流量下，在設(shè)備安全使用壓力范圍內(nèi)，逐步提高過濾壓力到所設(shè)定的高壓過濾值為止；原料液在過濾壓力的作用下由進(jìn)液管進(jìn)入過濾器中的多孔陶瓷過濾膜的膜孔內(nèi)道內(nèi)并經(jīng)過多孔陶瓷過濾膜的過濾后在膜孔外道得到過濾液，然后過濾液由出液管流出。當(dāng)過濾壓力升高至所設(shè)定的高壓值時，用過濾液對多孔陶瓷過濾膜進(jìn)行沖洗，其沖洗是沖洗方向與過濾方向相反而進(jìn)行的反沖洗或者其沖洗是通過反沖洗進(jìn)液管和過濾器的出液管進(jìn)行的循環(huán)沖洗，沖洗后的污液經(jīng)過進(jìn)液管和洗滌污水排出管排出。當(dāng)沖洗次數(shù)達(dá)到設(shè)定值時，用化學(xué)藥洗液進(jìn)行反沖洗或循環(huán)沖洗。
恒定過濾壓力的正常靜態(tài)過濾在設(shè)備安全使用壓力范圍內(nèi)，在所設(shè)定的恒定過濾壓力下，過濾流量降到所設(shè)定的低過濾流量值為止；原料液在過濾壓力的作用下由進(jìn)液管進(jìn)入過濾器中的多孔陶瓷過濾膜的膜孔內(nèi)道內(nèi)并經(jīng)過多孔陶瓷過濾膜的過濾后在膜孔外道得到過濾液，然后過濾液由出液管流出。當(dāng)過濾流量降到所設(shè)定的低過濾流量值時，用過濾液對多孔陶瓷過濾膜進(jìn)行沖洗，其沖洗是沖洗方向與過濾方向相反而進(jìn)行的反沖洗或其沖洗是通過反沖洗進(jìn)液管和過濾器的出液管進(jìn)行的循環(huán)沖洗，沖洗后的污液經(jīng)過進(jìn)液管和洗滌污水排出管排出。當(dāng)沖洗次數(shù)達(dá)到設(shè)定值時，用化學(xué)藥洗液進(jìn)行反沖洗或循環(huán)沖洗。
上述正常靜態(tài)過濾過程如下原料液(二級水)1先進(jìn)入原料罐4，經(jīng)過沉淀池5由原料供給泵6加壓后經(jīng)過進(jìn)液管10打入過濾器9中的多孔陶瓷過濾膜的膜孔內(nèi)道，在壓力的作用下，原料液(二級水)1被多孔陶瓷過濾膜過濾，在多孔陶瓷過濾膜的膜孔外道得到過濾液，所得過濾液經(jīng)過出液管13、過濾流量計(jì)18流到過濾液儲存罐23。
上述沖洗過程如下由反沖洗泵20和反沖洗進(jìn)液管12將過濾液或化學(xué)藥洗液加壓后打入多孔陶瓷過濾膜的膜孔外道，對多孔陶瓷過濾膜進(jìn)行反沖洗，多孔陶瓷過濾膜的膜孔內(nèi)道的反沖洗污液經(jīng)過出液管11和洗滌污水排出管29被排出。用過濾液循環(huán)反沖洗時，膜孔外道的反沖洗液經(jīng)過出液管13，過濾液流量計(jì)18返回過濾液儲存罐23。用化學(xué)藥液循環(huán)反沖洗時，膜孔外道的反沖洗藥液經(jīng)過出液管13，化學(xué)藥洗液回管19返回化學(xué)藥洗液儲存罐25。
在本發(fā)明中，多孔陶瓷過濾膜等都是采用的已經(jīng)公知的現(xiàn)有技術(shù)，所設(shè)定的恒定過濾流量值、所設(shè)定的恒定過濾壓力值、設(shè)備安全使用壓力值和沖洗次數(shù)設(shè)定值都由靜態(tài)膜過濾裝置的實(shí)際設(shè)計(jì)過濾處理量和實(shí)際設(shè)計(jì)設(shè)備安全壓力等設(shè)計(jì)參數(shù)決定的；過濾器的數(shù)量是根據(jù)實(shí)際需要的過濾量來確定的，當(dāng)需要的過濾量大時只需要通過增加并聯(lián)的過濾器的數(shù)量就可實(shí)現(xiàn)。
以上技術(shù)特征構(gòu)成了本發(fā)明的最佳實(shí)施例，其具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和最佳實(shí)施效果，可根據(jù)實(shí)際需要增減非必要的技術(shù)特征，來滿足不同情況的需求。
靜態(tài)過濾和錯流過濾的對比實(shí)驗(yàn)1、當(dāng)靜態(tài)過濾時，過濾量設(shè)定為2.5m3/h，過濾壓力達(dá)到指定反沖洗壓力3.5KPa時，每周期平均過濾時間為40分鐘，過濾液量為1.67m3。用過濾液進(jìn)行反沖洗，反沖洗時間為3分鐘，反沖洗流量為8m3/h，反沖洗后排出的污液量為0.4m3。每立方米過濾液消耗料液量僅為1.24m3。每立方米過濾液平均消耗電量為0.28KW.h。
2、當(dāng)錯流過濾時，在3.5KPa過濾壓力時，平均過濾量為2.0m3/h。在40分鐘內(nèi)過濾過濾量為1.3m3，在錯流過濾的同時，濃縮液即污液不斷從膜上方以平均每小時2.2m3的流量排出。40分鐘內(nèi)污液量為1.7m3，每立方米過濾液消耗料液量為3.0m3(不含反沖洗后排出的污液量)。每立方米過濾液平均消耗電量為0.4KW.h。
3、在相同條件下，靜態(tài)過濾比錯流過濾，每立方米過濾液少消耗0.12KW.h電量即(0.4KW.h-0.28KW.h)。節(jié)省30％能量。
綜上所述，本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于懸濁液的精密分離，中水回用等方面。例如污水處理廠的二級水經(jīng)過膜過濾后，過濾液可作為工業(yè)用水(電廠、鋼廠等冷卻水、建筑施工、再生紙廠紙漿漂洗水)、市政雜用(景觀河道、城市綠化、公園用水及城市環(huán)境噴灑道路用水等)、農(nóng)業(yè)用水等。
權(quán)利要求
1.一種靜態(tài)膜過濾裝置，包括原料罐、原料供給泵、過濾器和過濾液儲存罐，其特征在于有不少一個的過濾器，在每個過濾器內(nèi)裝有多孔陶瓷過濾膜，每個過濾器上的進(jìn)液管與過濾器中的多孔陶瓷過濾膜的膜孔內(nèi)道相接通，每個過濾器上的出液管與過濾器中的多孔陶瓷過濾膜的膜孔外道相接通，原料罐通過原料供給泵與進(jìn)液管相接通，過濾器的出液管與過濾液儲存罐相接通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜態(tài)膜過濾裝置，其特征在于過濾液儲存罐通過過濾液流量計(jì)分別與出液管相接通，過濾液流量計(jì)的前后分別安裝有進(jìn)閥和出閥。
3.一種靜態(tài)膜過濾裝置，包括原料罐、原料供給泵、過濾器和過濾液儲存罐，其特征在于有不少一個的過濾器，在每個過濾器內(nèi)裝有多孔陶瓷過濾膜，每個過濾器上的進(jìn)液管與過濾器中的多孔陶瓷過濾膜的膜孔內(nèi)道相接通，每個過濾器上的出液管與過濾器中的多孔陶瓷過濾膜的膜孔外道相接通，原料罐通過原料供給泵與進(jìn)液管相接通，過濾器的出液管與過濾液儲存罐相接通；在過濾器上有與多孔陶瓷過濾膜的膜孔外道相通的反沖洗進(jìn)液管，化學(xué)藥洗液儲罐通過反沖洗泵與每個反沖洗進(jìn)液管相接通，在每個反沖洗進(jìn)液管上安裝有反沖洗進(jìn)液控制閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的靜態(tài)膜過濾裝置，其特征在于反沖洗泵通過反沖洗液出口閥與每個反沖洗進(jìn)液管相接通，原料供給泵通過原料液出口閥與每個過濾器的進(jìn)液管相接通，在每個進(jìn)液管上安裝有控制閥，洗滌污水排出管通過排污閥與原料液出口閥和控制閥之間的每個進(jìn)液管相接通；或/和，出液管與化學(xué)藥洗液儲存罐之間通過化學(xué)藥洗液回流閥相接通。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的靜態(tài)膜過濾裝置的使用方法，其特征在于在所設(shè)定的恒定過濾流量下，在設(shè)備安全使用壓力范圍內(nèi)，逐步提高過濾壓力到所設(shè)定的高壓過濾值為止；原料液在過濾壓力的作用下由進(jìn)液管進(jìn)入過濾器中的多孔陶瓷過濾膜的膜孔內(nèi)道內(nèi)并經(jīng)過多孔陶瓷過濾膜的過濾后在膜孔外道得到過濾液，然后過濾液由出液管流出。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的靜態(tài)膜過濾裝置的使用方法，其特征在于當(dāng)過濾壓力升高至所設(shè)定的高壓值時，用過濾液對多孔陶瓷過濾膜進(jìn)行沖洗，其沖洗是沖洗方向與過濾方向相反而進(jìn)行的反沖洗或者其沖洗是通過反沖洗進(jìn)液管和過濾器的出液管進(jìn)行的循環(huán)沖洗，沖洗后的污液經(jīng)過進(jìn)液管和洗滌污水排出管排出。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的靜態(tài)膜過濾裝置的使用方法，其特征在于當(dāng)沖洗次數(shù)達(dá)到設(shè)定值時，用化學(xué)藥洗液進(jìn)行反沖洗或循環(huán)沖洗。
8.一種根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的靜態(tài)膜過濾裝置的使用方法，其特征在于在設(shè)備安全使用壓力范圍內(nèi)，在所設(shè)定的恒定過濾壓力下，過濾流量降到所設(shè)定的低過濾流量值為止；原料液在過濾壓力的作用下由進(jìn)液管進(jìn)入過濾器中的多孔陶瓷過濾膜的膜孔內(nèi)道內(nèi)并經(jīng)過多孔陶瓷過濾膜的過濾后在膜孔外道得到過濾液，然后過濾液由出液管流出。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的靜態(tài)膜過濾裝置的使用方法，其特征在于當(dāng)過濾流量降到所設(shè)定的低過濾流量值時，用過濾液對多孔陶瓷過濾膜進(jìn)行沖洗，其沖洗是沖洗方向與過濾方向相反而進(jìn)行的反沖洗或其沖洗是通過反沖洗進(jìn)液管和過濾器的出液管進(jìn)行的循環(huán)沖洗，沖洗后的污液經(jīng)過進(jìn)液管和洗滌污水排出管排出。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的靜態(tài)膜過濾裝置的使用方法，其特征在于當(dāng)沖洗次數(shù)達(dá)到設(shè)定值時，用化學(xué)藥洗液進(jìn)行反沖洗或循環(huán)沖洗。
全文摘要
一種靜態(tài)膜過濾裝置及其使用方法，該靜態(tài)膜過濾裝置，包括原料罐、原料供給泵、過濾器和過濾液儲存罐，其有不少一個的過濾器，在每個過濾器內(nèi)裝有多孔陶瓷過濾膜，每個過濾器上的進(jìn)液管與過濾器中的多孔陶瓷過濾膜的膜孔內(nèi)道相接通，每個過濾器上的出液管與過濾器中的多孔陶瓷過濾膜的膜孔外道相接通，原料罐通過原料供給泵與進(jìn)液管相接通，過濾器的出液管與過濾液儲存罐相接通。本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理而緊湊，其使用方法簡便，利用該靜態(tài)膜過濾裝置及其使用方法，具有過濾量較大、單位時間的過濾量所需能耗較小的優(yōu)點(diǎn)，可廣泛用于懸濁液的精密分離、中水回用等方面。
文檔編號B01D61/00GK1864800SQ20061020035
公開日2006年11月22日 申請日期2006年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月17日
發(fā)明者阿布都瓦依提·玉蘇甫 申請人:阿布都瓦依提·玉蘇甫