過濾設備的自動化離線清洗裝置的製作方法
2023-07-31 23:58:41
本實用新型涉及一種過濾設備的清洗設備，具體是一種過濾設備的自動化離線清洗裝置，屬於廢水處理技術領域。
背景技術：
過濾是把不溶性的固體與液體分離的操作方法，是利用多孔過濾介質(如濾布、過濾材料)將被濾物料中的固體和液體分離開。其原理是在外力(重力、壓力、離心力)的作用下，懸浮液中的液體通過多孔介質的孔道而固體顆粒被截留下來，從而實現固、液分離。
現有的過濾設備大多是採用膜作為過濾介質，通常分為真空和加壓兩大類，常用的膜過濾設備分微濾(MF)、超濾(UF)、反滲透(RO)和納濾(NF)等四類，膜材料的壽命是影響過濾設備質量的關鍵，隨著過濾過程的進行，膜介質會被汙染進而影響過濾效果，膜汙染是指在膜過濾過程中，被分離料液中溶質分子、膠體離子和顆粒物在膜表面或膜孔內部的吸附和沉積，致使膜孔道變小或堵塞，膜表面形成凝膠層或濾餅層，從而造成膜通量降低和跨膜壓差升高的現象，通常採用高性能長壽命的過濾分離材料、或配套可消除過濾分離材料可逆汙染的清洗系統、或採用專業離線清洗裝置等方式可以保證過濾設備長期穩定運行。
離線清洗由於具有對汙染物清洗徹底、清洗效果好、耗水量低等優點而得到廣泛應用，但採用傳統的離線清洗裝置進行清洗時需將濾元從過濾設備上拆卸下來清洗後再裝到過濾器中，工作量較大；而且通常只是單純地採用如正反衝洗等物理清洗方式或化學離線清洗方式，適用範圍單一；同時，傳統的離線清洗裝置通常是結構較龐大，需固定設置在某處，且需要人工進行控制操作，機動性能較差，控制閥門開啟、控制清洗時間等操作過程相對複雜。
技術實現要素：
針對上述問題，本實用新型提供一種過濾設備的自動化離線清洗裝置，結構緊湊、佔地面積小、安裝使用方便，能夠廣泛適用於膜過濾設備，有效去除過濾分離材料的無機物汙染、有機物汙染和微生物汙染，延長過濾分離材料的使用壽命。
為實現上述目的，本過濾設備的自動化離線清洗裝置包括電控櫃、溶藥箱、加藥計量泵、加熱器、電子溫度計、攪拌器和電子液位計；
所述的溶藥箱是密閉的箱型結構、至少設置為三件，包括酸性溶劑溶藥箱、鹼性溶劑溶藥箱和次氯酸鈉溶藥箱，酸性溶劑溶藥箱、鹼性溶劑溶藥箱和次氯酸鈉溶藥箱相鄰固定連接，酸性溶劑溶藥箱、鹼性溶劑溶藥箱和次氯酸鈉溶藥箱分別通過進水管路和進水控制閥與壓力水源連接，酸性溶劑溶藥箱、鹼性溶劑溶藥箱和次氯酸鈉溶藥箱下部分別設有溶液輸出泵、溶液輸出管路、精密過濾器、溶液輸出控制閥、溶液輸入管路和溶液輸入控制閥，溶液輸出泵、溶液輸出管路、精密過濾器和溶液輸出控制閥依次連接，溶液輸入管路和溶液輸入控制閥連接，酸性溶劑溶藥箱、鹼性溶劑溶藥箱和次氯酸鈉溶藥箱的底部還分別通過放水管路和放空閥與廢水回收機構連接；
所述的加藥計量泵對應溶藥箱的數量設置，包括酸性溶劑加藥計量泵、鹼性溶劑加藥計量泵和次氯酸鈉加藥計量泵，酸性溶劑加藥計量泵、鹼性溶劑加藥計量泵和次氯酸鈉加藥計量泵的入口端分別與酸性溶劑供給管路、鹼性溶劑供給管路和次氯酸鈉供給管路連接，酸性溶劑加藥計量泵、鹼性溶劑加藥計量泵和次氯酸鈉加藥計量泵的出口端分別伸入至酸性溶劑溶藥箱、鹼性溶劑溶藥箱和次氯酸鈉溶藥箱內；
所述的加熱器、電子溫度計、攪拌器和電子液位計均對應溶藥箱的數量設置，加熱器和電子溫度計分別安裝在酸性溶劑溶藥箱、鹼性溶劑溶藥箱和次氯酸鈉溶藥箱內部，攪拌器的攪拌端分別伸入至酸性溶劑溶藥箱、鹼性溶劑溶藥箱和次氯酸鈉溶藥箱內部，電子液位計分別連通安裝在酸性溶劑溶藥箱、鹼性溶劑溶藥箱和次氯酸鈉溶藥箱上；
所述的電控櫃包括PLC控制器、進水控制迴路、加藥控制迴路、攪拌控制迴路、加熱控制迴路、液位控制迴路、清洗控制迴路和放空控制迴路；PLC控制器分別與酸性溶劑溶藥箱、鹼性溶劑溶藥箱和次氯酸鈉溶藥箱的進水控制閥、溶液輸出泵、溶液輸出控制閥、溶液輸入控制閥、放空閥電連接；PLC控制器分別與酸性溶劑加藥計量泵、鹼性溶劑加藥計量泵和次氯酸鈉加藥計量泵電連接；PLC控制器分別與加熱器、電子溫度計、攪拌器和電子液位計電連接。
作為本實用新型的進一步改進方案，所述的酸性溶劑溶藥箱、鹼性溶劑溶藥箱和次氯酸鈉溶藥箱的溶液輸出控制閥通過管路和三通控制閥與過濾設備的入口端連接，酸性溶劑溶藥箱、鹼性溶劑溶藥箱和次氯酸鈉溶藥箱的溶液輸入控制閥通過管路和三通控制閥與過濾設備的出口端連接；所述的電控櫃的PLC控制器分別與三通控制閥電連接。
作為本實用新型的進一步改進方案，所述的過濾設備出口端位置的三通控制閥的過濾設備排空通道上設有電磁流量計，所述的電控櫃的PLC控制器與電磁流量計電連接。
作為本實用新型的進一步改進方案，所述的酸性溶劑溶藥箱、鹼性溶劑溶藥箱和次氯酸鈉溶藥箱之前設有互相配合的快速連接機構。
與現有技術相比，本過濾設備的自動化離線清洗裝置的溶藥箱由於設有可相鄰固定連接的酸性溶劑溶藥箱、鹼性溶劑溶藥箱和次氯酸鈉溶藥箱，因此可以對過濾分離材料進行酸性清洗和/或鹼性清洗和/或次氯酸鈉溶藥清洗，此物理+化學相結合的清洗方式適用範圍廣，能有效去除過濾分離材料的可逆汙染和不可逆汙染、恢復過濾通量、延長過濾分離材料使用壽命，而且可以實現根據過濾設備的具體受汙染情況對酸性溶劑溶藥箱、鹼性溶劑溶藥箱和次氯酸鈉溶藥箱進行任意組合和拆裝的模塊化設計，結構緊湊、佔地面積小、方便安裝和拆卸，裝置清洗能力可根據過濾裝置大小匹配，方便過濾設備和清洗裝置的擴容；由於通過PLC控制器進行控制，因此自動化程度高、操作簡單，可實現精準控制加藥量、節約加藥成本、降低清洗費用，可廣泛應用於微濾、超濾、納濾和反滲透等多種過濾裝置的離線清洗。
附圖說明
圖1是本實用新型的結構示意圖；
圖2是圖1的俯視圖。
圖中：1、電控櫃，2、溶藥箱，21、酸性溶劑溶藥箱，22、鹼性溶劑溶藥箱，23、次氯酸鈉溶藥箱，3、加藥計量泵，31、酸性溶劑加藥計量泵，32、鹼性溶劑加藥計量泵，33、次氯酸鈉加藥計量泵，4、加熱器，5、電子溫度計，6、攪拌器，7、電子液位計。
具體實施方式
根據過濾分離材料汙染發生的形態，可將其汙染分成三種：第一種是可逆汙染，也稱暫時汙染，一般指過濾分離材料表面沉積的過濾層；第二種是不可逆汙染，也稱長期汙染，一般指過濾分離介質表面凝膠層和孔道堵塞；第三種是不可恢復汙染，也稱永久汙染。
本清洗裝置是在過濾系統停止運行後，通過加藥泵將化學藥劑投加至過濾設備內，通過衝洗、浸泡、衝洗等程序去除有機或無機汙染，輸送進過濾設備內的化學清洗藥劑將汙染物質溶解，從而減少過濾分離材料表面和孔道內沉積的鹽類物質和無機汙染物，從而達到清洗恢復通量的目的，其主要去除過濾分離材料的可逆汙染和不可逆汙染，酸性清洗主要用於去除裝置內部孔道內沉積的無機鹽垢等；鹼性清洗主要是用於去過濾分離材料表面的有機汙染物；對於複合的汙染物，通常用鹼性清洗劑清洗掉有機物，再用酸性清洗劑除垢；若是生物汙染，則先用殺菌除藻劑先殺滅生物物質，然後再清洗其他汙染物。
下面結合附圖對本實用新型做進一步說明。
如圖1、圖2所示，本過濾設備的自動化離線清洗裝置包括電控櫃1、溶藥箱2、加藥計量泵3、加熱器4、電子溫度計5、攪拌器6和電子液位計7。
所述的溶藥箱2是密閉的箱型結構、至少設置為三件，包括酸性溶劑溶藥箱21、鹼性溶劑溶藥箱22和次氯酸鈉溶藥箱23，酸性溶劑溶藥箱21、鹼性溶劑溶藥箱22和次氯酸鈉溶藥箱23相鄰固定連接，酸性溶劑溶藥箱21、鹼性溶劑溶藥箱22和次氯酸鈉溶藥箱23分別通過進水管路和進水控制閥與壓力水源連接，酸性溶劑溶藥箱21、鹼性溶劑溶藥箱22和次氯酸鈉溶藥箱23下部分別設有溶液輸出泵、溶液輸出管路、精密過濾器、溶液輸出控制閥、溶液輸入管路和溶液輸入控制閥，溶液輸出泵、溶液輸出管路、精密過濾器和溶液輸出控制閥依次連接，溶液輸入管路和溶液輸入控制閥連接，酸性溶劑溶藥箱21、鹼性溶劑溶藥箱22和次氯酸鈉溶藥箱23的底部還分別通過放水管路和放空閥與廢水回收機構連接。
所述的加藥計量泵3對應溶藥箱2的數量設置，包括酸性溶劑加藥計量泵31、鹼性溶劑加藥計量泵32和次氯酸鈉加藥計量泵33，酸性溶劑加藥計量泵31、鹼性溶劑加藥計量泵32和次氯酸鈉加藥計量泵33的入口端分別與酸性溶劑供給管路、鹼性溶劑供給管路和次氯酸鈉供給管路連接，酸性溶劑加藥計量泵31、鹼性溶劑加藥計量泵32和次氯酸鈉加藥計量泵33的出口端分別伸入至酸性溶劑溶藥箱21、鹼性溶劑溶藥箱22和次氯酸鈉溶藥箱23內。
所述的加熱器4、電子溫度計5、攪拌器6和電子液位計7均對應溶藥箱2的數量設置，加熱器4和電子溫度計5分別安裝在酸性溶劑溶藥箱21、鹼性溶劑溶藥箱22和次氯酸鈉溶藥箱23內部，攪拌器6的攪拌端分別伸入至酸性溶劑溶藥箱21、鹼性溶劑溶藥箱22和次氯酸鈉溶藥箱23內部，電子液位計7分別連通安裝在酸性溶劑溶藥箱21、鹼性溶劑溶藥箱22和次氯酸鈉溶藥箱23上。
所述的電控櫃1包括PLC控制器、進水控制迴路、加藥控制迴路、攪拌控制迴路、加熱控制迴路、液位控制迴路、清洗控制迴路和放空控制迴路；PLC控制器分別與酸性溶劑溶藥箱21、鹼性溶劑溶藥箱22和次氯酸鈉溶藥箱23的進水控制閥、溶液輸出泵、溶液輸出控制閥、溶液輸入控制閥、放空閥電連接；PLC控制器分別與酸性溶劑加藥計量泵31、鹼性溶劑加藥計量泵32和次氯酸鈉加藥計量泵33電連接；PLC控制器分別與加熱器4、電子溫度計5、攪拌器6和電子液位計7電連接。
本過濾設備的自動化離線清洗裝置設置酸性溶劑溶藥箱21進行酸性清洗主要用於去除孔道內沉積的無機鹽垢，設置鹼性溶劑溶藥箱22進行鹼性清洗主要是用於去除過濾分離材料表面的有機汙染物；設置次氯酸鈉溶藥箱23進行清洗主要是用於殺滅生物物質。
本過濾設備的自動化離線清洗裝置可以作為傳統的離線清洗裝置使用，即將濾元從過濾設備上拆卸後置入溶藥箱2內進行清洗，也可以直接通過管路與過濾設備連接進行離線清洗。
以本過濾設備的自動化離線清洗裝置與過濾設備連接進行離線清洗為例，過濾設備停止運行後將酸性溶劑溶藥箱21、鹼性溶劑溶藥箱22和次氯酸鈉溶藥箱23的溶液輸出控制閥通過管路和三通控制閥與過濾設備的入口端連接，將酸性溶劑溶藥箱21、鹼性溶劑溶藥箱22和次氯酸鈉溶藥箱23的溶液輸入控制閥通過管路和三通控制閥與過濾設備的出口端連接，然後進行溶藥：溶藥控制迴路開始工作，PLC控制器控制酸性溶劑溶藥箱21、鹼性溶劑溶藥箱22和次氯酸鈉溶藥箱23的溶液輸出控制閥與溶液輸入控制閥關閉，放空閥關閉；進水控制迴路開始工作，酸性溶劑溶藥箱21、鹼性溶劑溶藥箱22和次氯酸鈉溶藥箱23的進水控制閥打開，壓力水源向酸性溶劑溶藥箱21、鹼性溶劑溶藥箱22和次氯酸鈉溶藥箱23內注水；同時加藥控制迴路開始工作，酸性溶劑加藥計量泵31、鹼性溶劑加藥計量泵32和次氯酸鈉加藥計量泵33啟動並根據設定程序分別注入一定量的酸、鹼和次氯酸鈉溶液後關閉；當液位控制迴路的電子液位計7反饋液面至高液位時進水控制閥關閉；攪拌控制迴路開始工作，攪拌器6的攪拌端根據設定時間進行旋轉攪拌；加熱控制迴路開始工作，若電子溫度計5反饋藥液的溫度小於30℃，則加熱器4啟動，當電子溫度計5反饋藥液的溫度達到35℃，則加熱器4關閉，完溶藥。
進行清洗：清洗控制迴路開始工作，根據過濾設備受汙染情況輸入的清洗程序可以調整酸洗、鹼洗和次氯酸鈉清洗的清洗順序，對於複合的汙染物，可先用鹼洗清洗掉有機物、再用酸洗除垢，若是生物汙染，則先用次氯酸鈉清洗殺滅生物物質，然後再清洗其他汙染物，酸洗後進行鹼洗或次氯酸鈉清洗時可利用過濾設備上配套的衝洗泵將過濾設備內部殘留的清洗液衝洗乾淨後再進行下一步清洗；PLC控制器根據輸入的清洗程序打開溶液輸出泵、溶液輸出控制閥和溶液輸入控制閥，藥液即進入過濾設備衝洗過濾分離材料後回流至溶藥箱2，當液位控制迴路的電子液位計7反饋液面至低液位時停止溶液輸出泵並報警提示溶藥，至循環加藥設定時間後PLC控制器關閉溶液輸出泵、溶液輸出控制閥和溶液輸入控制閥，過濾設備中的藥液即對過濾分離材料進行浸泡，至浸泡設定時間後PLC控制器打開溶液輸入控制閥，過濾設備中的藥液即回流至溶藥箱2完成清洗。
進行放空：放空控制迴路開始工作，PLC控制器根據程序打開溶藥箱2的放空閥，溶藥箱2內的溶液廢水即經放水管路進入廢水回收機構，排空後關閉放空閥打開進水控制閥注入清水衝洗溶藥箱2內部，注水衝洗後再次打開放空閥，排空後關閉放空閥即完成放空，拆除過濾設備的入口端和出口端的管路即可。
為了實現隨時啟動本過濾設備的自動化離線清洗裝置進行離線清理，作為本實用新型的進一步改進方案，所述的酸性溶劑溶藥箱21、鹼性溶劑溶藥箱22和次氯酸鈉溶藥箱23的溶液輸出控制閥通過管路和三通控制閥與過濾設備的入口端連接，酸性溶劑溶藥箱21、鹼性溶劑溶藥箱22和次氯酸鈉溶藥箱23的溶液輸入控制閥通過管路和三通控制閥與過濾設備的出口端連接；所述的電控櫃1的PLC控制器分別與三通控制閥電連接；通過PLC控制器控制三通控制閥的開啟或關閉可以在過濾設備停止運行後排空過濾設備和連通本過濾設備的自動化離線清洗裝置進行離線清理。
為了進一步實現智能化、自動啟動本過濾設備的自動化離線清洗裝置進行離線清理，作為本實用新型的進一步改進方案，所述的過濾設備出口端位置的三通控制閥的過濾設備排空通道上設有電磁流量計，所述的電控櫃1的PLC控制器與電磁流量計電連接；當過濾設備正常使用時電磁流量計反饋流量低於設定值，則PLC控制器控制過濾設備入口端位置的三通控制閥關閉過濾水輸入、打開過濾設備出口端位置的三通控制閥排空過濾設備後進行離線清理，完成離線清理後PLC控制器控制三通控制閥復位即可。
為了便於根據過濾設備的具體受汙染情況組合溶藥箱2，作為本實用新型的進一步改進方案，所述的酸性溶劑溶藥箱21、鹼性溶劑溶藥箱22和次氯酸鈉溶藥箱23之前設有互相配合的快速連接機構，通過快速連接機構可以實現酸性溶劑溶藥箱21、鹼性溶劑溶藥箱22和次氯酸鈉溶藥箱23之間的任意組合和拆裝。
本過濾設備的自動化離線清洗裝置的溶藥箱2由於設有可相鄰固定連接的酸性溶劑溶藥箱21、鹼性溶劑溶藥箱22和次氯酸鈉溶藥箱23，因此可以對過濾分離材料進行酸性清洗和/或鹼性清洗和/或次氯酸鈉溶藥清洗，此物理+化學相結合的清洗方式適用範圍廣，能有效去除過濾分離材料的可逆汙染和不可逆汙染、恢復過濾通量、延長過濾分離材料使用壽命，而且可以實現根據過濾設備的具體受汙染情況對酸性溶劑溶藥箱21、鹼性溶劑溶藥箱22和次氯酸鈉溶藥箱23進行任意組合和拆裝的模塊化設計，結構緊湊、佔地面積小、方便安裝和拆卸，裝置清洗能力可根據過濾裝置大小匹配，方便過濾設備和清洗裝置的擴容；由於通過PLC控制器進行控制，因此自動化程度高、操作簡單，可實現精準控制加藥量、節約加藥成本、降低清洗費用，可廣泛應用於微濾、超濾、納濾和反滲透等多種過濾裝置的離線清洗。