一種微孔過濾淨化水質裝置的製作方法

2023-06-04 19:36:16 1

專利名稱：一種微孔過濾淨化水質裝置的製作方法
技術領域：
一種微孔過濾淨化水質裝置技術領域[0001]本實用新型涉及環境保護的水處理技術領域，尤其涉及一種微孔過濾淨化水質裝置。
背景技術：
[0002]隨著飲用水水源汙染的日益加劇和居民環保意識的不斷增強、生活水平的不斷提高，飲用水水質標準要求亦將愈來愈高，常規的絮凝、沉澱、過渡、消毒淨水工藝已難以滿足水質不斷提高的耍求，飲用水深度處理技術受到人們的廣泛關注，對深度處理技術研究和應用在我國已呈現出蓬勃發展的形式。[0003]臭氧生物活性炭引用水深度處理方法集臭氧氧化、活性炭吸附和生物降解於一體，近年來成為水質性缺水地區提高供水水質的核心淨化單元，但該工藝容易引起微型動物在活性炭濾池的二次繁殖，增加後續消毒工藝的負擔和飲用水生物風險。飲用水淨化過程微型動物主要包括搖蚊幼蟲、寡毛類、潘類、輪蟲和線蟲等無脊椎動物。[0004]這些微型動物的穿透性較強，有時甚至能夠穿透整個淨水工藝進入供水管網，不僅引起用戶感官不適，某些微型動物還具有致病性，如無甲腔輪蟲會感染泌尿系統；搖蚊幼蟲體內的血色素會引起過敏性哮喘和鼻炎等症狀，線蟲可以為體內攜帶的細菌病毒等提供庇護，由於微型動物的結構比細菌等複雜，體表有角質層，針對滅活細菌設計的水廠常規的紫外和氯消毒工藝的投加劑量無法完全滅活微型動物，因此微型動物構成了飲用水的安全隱患。[0005]儘管現有的石英砂過濾能夠在一定程度上緩解微型動物洩漏風險，但對於穿透力強的微型動物截留效果不佳；微濾或超濾膜過濾需在壓力條件下進行，投資和運行成本高，應用難度大。實用新型內容[0006]鑑於以上所述現有技術的缺點，本實用新型的目的在於提供一種微孔過濾淨化水質的裝置，用於解決現有技術中的問題。發明人經過研究發現，孔徑為5 u m-10 u m的微孔濾網能夠對各種微型動物有良好的截留效果，且能夠無壓運行，是截留過濾微型動物的重要手段。[0007]本實用新型採用了新型的微孔過濾材料攔截水中的微型動物，實用新型的效果是積極和明顯的，能有效解決如自來水廠等場所的微型動物洩漏問題，具有很強的實用性。該微孔過濾裝置可實現自壓運行，操作簡單，性能可靠，可廣泛應用於自來水廠等場所的微型動物控制。[0008]為實現上述目的及其他相關目的，本實用新型提供一種微孔過濾淨化水質裝置，其特徵在於，包括微孔濾芯過濾組件，過濾外殼和清洗裝置。所述微孔濾芯過濾組件為上敞口式中空的柱形結構，所述微孔濾芯過濾組件的底部設有底座，還設有進水管路，所述進水管路與所述柱形結構的中空部分相通。[0009]優選的，所述微孔濾芯過濾組件上的微孔直徑為5-10 μ m。更優選的，所述微孔濾芯過濾組件為中空的圓柱形結構，孔面積佔側壁總面積的70-85%。優選的，所述微孔濾芯過濾組件的材料為不鏽鋼或其它材質。優選的，所述進水管路的出水端位於所述中空的柱形結構的上部，所述進水管路上壓力傳感器和流量計。更優選的，所述進水管路上設有第一閥門。流量計進水處設有閥門調節進水量和過濾速度；過濾器進水端設壓力傳感器，用於實時監測微孔濾芯過濾組件的壓力變化，以判斷濾芯是否發生堵塞，是否需要清洗。優選的，所述底座上還設有過濾器外殼，所述過濾器外殼為中空的柱形結構，所述微孔濾芯過濾組件位於所述過濾器外殼內，所述過濾器外殼底部設有出水管路。優選的，所述微孔濾芯過濾組件和所述過濾器外殼為同心的中空的圓柱形結構，所述微孔濾芯過濾組件的表面積由處理水量和所需的濾速確定，濾芯直徑和高比例約為1:5-10。所述過濾器外殼的直徑約為濾芯直徑的2倍，高與濾芯高相同。更優選的，所述出水管路上設有第二閥門。優選的，還包括蓋合所述過濾器外殼頂部和微孔濾芯過濾組件頂部的蓋板。更優選的，所述蓋板與過濾器外殼頂部之間設有墊圈，且蓋板與過濾器外殼頂部之間通過螺栓固定。墊圈起保持密閉性的作用。優選的，所述微孔濾芯過濾組件和底座之間設有濾芯支撐架。優選的，所述過濾器外殼底部還設有反衝管路，還包括清洗刷和清洗電機，所述清洗刷的刷體位於所述微孔濾芯過濾組件的中空結構中，所述清洗刷的主軸向上延伸出蓋板並與所述清洗電機相連，所述清洗電機位於所述蓋板上表面，還包括排放管路，所述排放管路與所述柱形結構的中空部分相通。所述清洗刷的主軸能夠帶動刷體旋轉，並清理所述微孔濾芯過濾組件的內壁。優選的，所述反衝管路上設有第四閥門。優選的，所述清洗刷的刷體自上而下貫穿所述微孔濾芯過濾組件的中空結構，且所述刷體的位置與所述微孔濾芯過濾組件上微孔的位置相對應。優選的，所述排放管路上設有第三閥門。優選的，所述過濾器外殼底部的反衝管路和出水管路合併為一條管路。由於微孔濾芯的孔徑小，常規水力反衝洗難以將濾芯上粘附的雜質清洗乾淨，因此設置自動清洗電機和清洗刷，需要清洗時，由清洗電機帶動清洗刷轉動掃除濾芯內壁的粘著物；正常過濾時，清洗刷保持靜止狀態。優選的，所述排放管路位於所述的清洗刷的主軸杆內，排放管路下端緊貼濾芯底部，排放管路上端由清洗刷的主軸頂部伸出與外部水泵相連，清洗濾芯時，清洗的汙水由泵抽吸排出。所述的微孔過濾淨化水質裝置工作流程如下:過濾時，進水通過流量計、過濾器的進水管進入微孔濾芯內部，由內向外流出微孔濾芯，水中的雜質和微型動物被濾芯截留，濾後水由套筒收集，然後由套筒底部的出水口流出，過濾器的進水口設壓力傳感器指示運行狀態。當濾芯開始堵塞、壓力增加或微型動物過濾效率降低時啟動自動清洗程序。清洗時，衝洗水由過濾器出水口反向流入套筒，由濾芯外測穿過濾芯壁進入過濾組件內部，粘附在濾芯內壁上的雜質被帶出；與此同時清洗電機控制清洗刷轉動,徹底清除濾芯內部附著較緊的雜質，清洗水由過濾器頂部溢流排出，清洗時將關閉微孔過濾裝置上部的進水口。[0030]本實用新型所提供的過濾裝置採用微孔過濾攔截微型動物，由於水中微型動物的直徑大多在10 i! m以上，因此採用5 u m-10 u m的微孔濾網能夠達到較好的截留效果，且其運行不需要外加壓力，能夠在重力流條件下自壓運行，投資和運行成本較低，推廣應用較容易。[0031]本實用新型的微孔過濾淨化水質裝置淨化水質的裝置特別適用於採用臭氧生物活性炭深度處理和常規砂濾工藝的水廠，以降低微型動物的洩漏風險，提高水質，也適用於中水回用或排泥水回用過程中微型動物的截留去除。操作方法簡單易行，截留效果較佳，可操作性強。


[0032]圖1顯示為本實用新型的結構示意圖。[0033]元件標號說明[0034]I過濾器外殼[0035]2清洗裝置[0036]3進水管路[0037]11底座[0038]12濾芯支撐架[0039]13出水管路[0040]14微孔濾芯過濾組件[0041]16流量計[0042]17蓋板[0043]18螺栓[0044]19壓力傳感器[0045]21清洗電機[0046]22排放管路[0047]23清洗刷[0048]24反衝管路[0049]110墊圈`具體實施方式
[0050]以下通過特定的具體實例說明本實用新型的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本實用新型的其他優點與功效。本實用新型還可以通過另外不同的具體實施方式
加以實施或應用，本說明書中的各項細節也可以基於不同觀點與應用，在沒有背離本實用新型的精神下進行各種修飾或改變。[0051 ] 須知，下列實施例中未具體註明的工藝設備或裝置均採用本領域內的常規設備或裝置；所有壓力值和範圍都是指絕對壓力。[0052]此外應理解，本實用新型中提到的一個或多個方法步驟並不排斥在所述組合步驟前後還可以存在其他方法步驟或在這些明確提到的步驟之間還可以插入其他方法步驟，除非另有說明；還應理解，本實用新型中提到的一個或多個設備/裝置之間的組合連接關係並不排斥在所述組合設備/裝置前後還可以存在其他設備/裝置或在這些明確提到的兩個設備/裝置之間還可以插入其他設備/裝置，除非另有說明。而且，除非另有說明，各方法步驟的編號僅為鑑別各方法步驟的便利工具，而非為限制各方法步驟的排列次序或限定本實用新型可實施的範圍，其相對關係的改變或調整，在無實質變更技術內容的情況下，當亦視為本實用新型可實施的範疇。如圖1所示，一種微孔過濾淨化水質裝置，包括微孔濾芯過濾組件14，所述微孔濾芯過濾組件14為上敞口式中空的圓柱形結構，所述微孔濾芯過濾組件14的底部設有底座11，所述微孔濾芯過濾組件14和底座11之間設有濾芯支撐架12，還設有進水管路3，所述進水管路3與所述柱形結構的中空部分相通，所述微孔濾芯過濾組件14上的微孔直徑為5-10 μ m，孔面積佔側壁總面積的70-85%，所述微孔濾芯過濾組件14的材料為不鏽鋼，所述進水管路3的出水端位於所述中空的柱形結構的上部，所述進水管路3上壓力傳感器19、流量計16和第一閥門，所述底座11上還設有過濾器外殼1，所述過濾器外殼I為中空的圓柱形結構，所述微孔濾芯過濾組件14位於所述過濾器外殼I內，所述過濾器外殼I底部設有出水管路13，所述出水管路13上設有第二閥門。所述微孔濾芯過濾組件14和所述過濾器外殼I為同心的中空的圓柱形結構，所述微孔濾芯過濾組件14的表面積由處理水量和所需的濾速確定，濾芯直徑和高比例約為1:5-10。所述過濾器外殼I的直徑約為濾芯直徑的2倍，高與濾芯高相同。。還包括蓋合所述過濾器外殼I頂部和微孔濾芯過濾組件14頂部的蓋板17，所述蓋板17與過濾器外殼I頂部之間設有墊圈110，且蓋板17與過濾器外殼I頂部之間通過螺栓18固定，所述過濾器外殼I底部還設有反衝管路24，所述反衝管路24上設有第四閥門，所述過濾器外殼I底部的反衝管路24和出水管路13合併為一條管路。還包括清洗刷23和清洗電機21，所述清洗刷23的刷體位於所述微孔濾芯過濾組件14的中空結構中，所述清洗刷23的主軸向上延伸出蓋板17並與所述清洗電機21相連，所述清洗電機21位於所述蓋板17上表面，還包括排放管路22，所述排放管路22與所述柱形結構的中空部分相通。所述清洗刷23的刷體自上而下貫穿所述微孔濾芯過濾組件14的中空結構，且所述刷體的位置與所述微孔濾芯過濾組件14上微孔的位置相對應，所述排放管路22上設有第三閥門。所述排放管路22位於所述的清洗刷23的主軸杆內，排放管路22下端緊貼微孔濾芯過濾組件14底部，排放管路22上端由清洗刷23的主軸頂部伸出與外部水泵相連，清洗濾芯時，清洗的汙水由泵抽吸排出。流量計16配合第一閥門可調節進水量和過濾速度；壓力傳感器19用於實時監測微孔濾芯過濾組件14的壓力變化，以判斷濾芯是否發生堵塞，是否需要清洗。所述清洗裝置2主要包括清洗電機21，排放管路22、清洗刷23以及反衝管路24。所述清洗刷23的主軸能夠帶動刷體旋轉，並清理所述微孔濾芯過濾組件14的內壁。由於微孔濾芯的孔徑小，常規水力反衝洗難以將濾芯上粘附的雜質清洗乾淨，因此設置自動清洗電機和清洗刷，需要清洗時，由清洗電機帶動清洗刷轉動掃除濾芯內壁的粘著物；正常過濾時，清洗刷保持靜止狀態。當微孔過濾器壓力增加或濾出水的微型動物截留效率降低時，系統轉入反衝洗狀態，過濾時的出水管路13變成清洗水的反衝管路24，衝洗水由外向內穿過微孔濾芯，然後由微孔過濾器頂部排放管路22流出。清洗過程中，由清洗電機21帶動清洗刷23轉動，清洗刷23將微孔濾芯過濾組件14內壁上的雜質強制洗脫。[0058]本實用新型的微孔過濾淨化水質裝置，採用孔徑為5-10 Pm的濾芯，依靠重力流過濾截留水中微型動物，從而淨化水質,並能自動清洗刷清洗濾芯,包括過濾,清洗和清洗水外排，其具體步驟如下:[0059]過濾時，進水通過第一閥門、流量計16和壓力傳感器19到達微孔濾芯過濾組件14頂部的進水口，進入微孔濾芯過濾組件14內部，由內向外流出濾芯,水中的雜質和微型動物被濾芯截留，濾芯出水由微孔過濾器側面底部的出水管路13流出。進水管路3設有壓力傳感器19，可根據壓力變化判斷濾芯是否堵塞或需要清洗。濾芯清洗時，衝洗水由清洗水反衝管路24進入微孔過濾器，由微孔濾芯過濾組件14側壁向內滲透，同時清洗電機21控制清洗刷23轉動，清洗刷23可將濾芯內部附著較緊的雜質刷落，最終清洗水從排放管路22流出。[0060]所述自動清洗主要依靠清洗刷。反衝洗的進水由過濾器底部的出水口進入套筒內，然後由外向內穿過濾芯起到初步清洗的作用，濾芯內側的清洗刷由兩片錯列的刷毛組成，兩片刷毛固定在清洗刷主軸上，主軸由過濾器外部的清洗器控制旋轉，主軸旋轉帶動刷毛刷洗濾芯內壁，起到深層清洗的作用。[0061]實施例1[0062]微孔過濾淨化水質裝 置與石英砂過濾截留微型動物的淨水方法的比較:[0063]採用上述微孔過濾淨化水質裝置並對某水廠臭氧生物炭濾池的出水進行過濾，同時在活性碳池後增加40cm、0.6^0.9mm的石英砂層過濾，連續進水運行條件下比較微孔過濾和細石英砂過濾的截留效果。進水中微型動物的數量為輪蟲630 2650個/m3，線蟲30-500個/m3，甲殼類80-240個/m3，寡毛類為50-350個/m3。[0064]比較結果:[0065]連續流條件下，10 Pm微孔濾芯的微孔過濾淨化水質裝置對甲殼類微型動物的截留率達到100% ;輪蟲的截留率維持81.5% 99.5%之間，寡毛類微型動物的截留率為81.5% 100%，對線蟲的截留率為33.7% 84.4%。[0066]5pm微孔濾芯的微孔過濾淨化水質裝置對甲殼類微型動物的截留率達到100% ；輪蟲的截留率維持85% 100%之間，寡毛類微型動物的截留率為85% 100%，對線蟲的截留率為53.8% 90.5%o[0067]石英砂過濾裝置對甲殼類微型動物的截留率保持在46% 75% ;對輪蟲的截留率維持在33 68%之間，對寡毛類微型動物的截留率為35% 63% ;砂濾對線蟲沒有截留效果。[0068]可見，微孔濾芯對各類微型動物的截留效果均遠優於細石英砂過濾，微型動物穿透進入供水管網的風險可降低一個數量級。[0069]綜上所述，本實用新型有效克服了現有技術中的種種缺點而具高度產業利用價值。[0070]上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用於限制本實用新型。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本實用新型的精神及範疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本實用新型的權利要求所涵蓋。
權利要求1.一種微孔過濾淨化水質裝置，其特徵在於，包括微孔濾芯過濾組件(14)，所述微孔濾芯過濾組件(14)為上敞口式中空的柱形結構，所述微孔濾芯過濾組件(14)的底部設有底座(11)，還設有進水管路(3)，所述進水管路(3)與所述柱形結構的中空部分相通。
2.如權利要求1所述的一種微孔過濾淨化水質裝置，其特徵在於，所述微孔濾芯過濾組件(14)上的微孔直徑為5-10 u m。
3.如權利要求2所述的一種微孔過濾淨化水質裝置，其特徵在於，所述微孔濾芯過濾組件(14)為中空的圓柱形結構，孔面積佔側壁總面積的70-85%。
4.如權利要求1所述的一種微孔過濾淨化水質裝置，其特徵在於，所述底座(11)上還設有過濾器外殼(1)，所述過濾器外殼(I)為中空的柱形結構，所述微孔濾芯過濾組件(14)位於所述過濾器外殼(I)內，所述過濾器外殼(I)底部設有出水管路(13)。
5.如權利要求4所述的一種微孔過濾淨化水質裝置，其特徵在於，還包括蓋合所述過濾器外殼(I)頂部和微孔濾芯過濾組件(14)頂部的蓋板(17)。
6.如權利要求5所述的一種微孔過濾淨化水質裝置，其特徵在於，所述蓋板(17)與過濾器外殼(I)頂部之間設有墊圈(110)，且蓋板(17)與過濾器外殼(I)頂部之間通過螺栓(18)固定。
7.如權利要求1所述的一種微孔過濾淨化水質裝置，其特徵在於，所述微孔濾芯過濾組件(14)和底座(11)之間設有濾芯支撐架(12)。
8.如權利要求5-6任一權利要求所述的一種微孔過濾淨化水質裝置，其特徵在於，所述過濾器外殼(I)底部還設有反衝管路(24)，還包括清洗刷(23)和清洗電機(21)，所述清洗刷(23)的刷體位於所述微孔濾芯過濾組件(14)的中空結構中，所述清洗刷(23)的主軸向上延伸出蓋板(17)並與所述清洗電機(21)相連，所述清洗電機(21)位於所述蓋板(17)上表面，還包括排放管路(22)，所述排放管路(22)與所述柱形結構的中空部分相通。
專利摘要本實用新型涉及環境保護的水處理技術領域，尤其涉及一種微孔過濾淨化水質裝置。本實用新型的微孔過濾淨化水質裝置包括微孔濾芯過濾組件，過濾器外殼和清洗裝置。採用上述裝置進行水質淨化時主要包括過濾和反衝洗兩個工序。所述淨化裝置的核心部件為孔徑為5-10μm的微孔濾芯，該孔徑的濾芯能夠有效攔截水中各種尺寸的微型動物，且不需要外加壓力，運行成本較低。本實用新型的微孔過濾淨化水質裝置特別適用於採用臭氧生物活性炭深度處理和常規砂濾工藝的水廠，以降低微型動物的洩漏風險，提高水質，也適用於中水回用或排泥水回用過程中微型動物的截留去除。操作方法簡單易行，截留效果較佳，可操作性強。
文檔編號B01D29/68GK203060931SQ20122074292
公開日2013年7月17日 申請日期2012年12月28日 優先權日2012年12月28日
發明者朱潔, 陳洪斌, 戴曉虎, 唐賢春, 戴翎翎 申請人:同濟大學