废碱液回收系统的制作方法

废碱液回收系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供废碱液回收系统，包括多组过滤单元以及滤液流动路径，各组所述过滤单元以用于逐级过滤废碱液杂质，过滤单元包括依次设置于滤液流动路径上的筛滤件、粗滤芯以及精滤芯，筛滤件以用于滤除废碱液中的大颗粒杂质，形成第一滤液，粗滤芯以用于滤除第一滤液中的微粒杂质，形成第二滤液，精滤芯以用于滤除第二滤液中的细微粒杂质。从而通过对废碱液的多级过滤，有效提高废碱液的过滤量和过滤精度，恢复碱液的活性达到对洗瓶废碱液有效净化再利用。
【专利说明】
废碱液回收系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种过滤回收领域，具体地说，是一种适用于对洗瓶废碱液进行 净化再利用的过滤回收系统。
【背景技术】
[0002] 随着我国国民经济的迅猛发展，居民生活水平不断提高，我国的酒类行业得到飞 跃性发展，尤其是啤酒行业的发展更是引人关注，在其快速发展的同时带来一系列的资源 和环境问题。在啤酒生产过程中，洗涤回收酒瓶以及刷洗锅体后会产生大量污浊的废碱液， 这些废碱液的碱浓度一般在1%~2%范围内，属于高温、高浊、腐蚀性强的特种工业废水， 如果直接排放，不仅是资源的浪费，也会导致啤酒厂污水处理站水质瞬时变化，对生物活性 污泥有不可逆的负面影响。现有的处理方式是加酸调节碱浓度后排放，这不仅会造成额外 的酸用量，也会直接导致废碱液中大量的有效碱成分流失，不符合清洁生产要求，也不利于 降低生产成本。因而，有必要对废碱液进行净化回收利用，解决啤酒行业实施清洁生产中废 碱环节问题。
[0003] 由于碱液在清洗酒瓶和锅体时，产生的纸质纤维和标签上的粘胶导致废碱液具有 较高的浊度，一般在50~80EBC范围内，同时标纸上有铝箱、锡箱等与碱发生化学反应，产生 粘稠的胶体颗粒，增加碱液的粘度和张力，降低碱液渗透能力和活性，因而洗瓶废碱液具有 高悬浮物含量、高纤维含量以及高粘度的特点。而目前国内市场上针对啤酒行业洗瓶机洗 瓶产生的废碱液回收再利用的设备不是很多，大多采用占地面积较大的沉淀罐和陶瓷过滤 装置组合，通过在沉淀罐的废碱液中加入化学絮凝剂来去除废碱液中大部分的杂质。废碱 液在沉淀罐中通过静置沉淀2~3天，才能回收上清液，不仅耗时较长，而且占地面积较大， 一般需要20多平方米，对沉淀罐的数量造成限制，常常导致沉淀罐不够充足，无法进行及时 过滤，降低厂家的生产效率，难以扩大生产规模，不仅如此，单独使用沉淀罐也无法达到过 滤精度和过滤量的要求，与其他过滤装置的结合只会加重废碱液回收负担。
[0004] 另一方面，在使用碱液清洗酒瓶或锅体时，为达到较高的清洗效果，大多采用75~ 90°C的热碱液，一旦采用沉淀罐静置沉淀2~3天，将会导致热量损失严重，回收后需要重新 加热才能达到热碱液对洗瓶的清洗要求，增加废碱液的回收利用成本，不利于啤酒厂的竞 争。
[0005] 另一种过滤方式是采用机械链网过滤加陶瓷颗粒组合和/或膜过滤系统。其中，由 于废碱液中的杂质较为复杂，机械过滤无法有效拦截碱液中的细微悬浮物，其精度难以达 到过滤要求，并且在运行中故障率较高，滤前滤后的碱液容易混合在一起，也就无法有效净 化废碱液进行再利用。而膜过滤系统的造价较高，耗材速度快，平均每年需要更换一次，膜 滤材消耗几乎和节能的价值接近，并且投资成本高，膜过滤又很难达到过滤量，满足不了实 际生产速度和需要。而且膜过滤系统一般需要先沉淀再过滤，依旧免不了沉淀罐的使用。 【实用新型内容】
[0006] 本实用新型的主要目的在于提供一种废碱液回收系统，其通过对废碱液的多级过 滤，有效提高废碱液的过滤量和过滤精度，从而适用于对废碱液有效净化再利用。
[0007] 本实用新型的另一目的在于提供一种废碱液回收系统，其适用于洗瓶废碱液，根 据洗瓶废碱液杂质进行多级处理，使得洗瓶废碱液得以恢复清亮度，有利于回收使用。
[0008] 本实用新型的另一目的在于提供一种废碱液回收系统，其包括多种滤材，以用于 逐级去除废碱液中的杂质，逐步恢复碱液活性，为下一级过滤达到更好的效果奠定基础，稳 步满足过滤流量的同时提高过滤精度，从而提高废碱液的活性和重复回收使用率。
[0009] 本实用新型的另一目的在于提供一种废碱液回收系统，其中，所述滤材再生能力 强，得以进行在线清洗和再生，不需要拆卸设备取出滤芯来再生，降低劳动强度，从而提高 回收系统的运行效率，降低运行故障率。
[0010] 本实用新型的另一目的在于提供一种废碱液回收系统，其中，所述滤材成本低，远 远低于膜过滤成本，同时，滤材的损耗低，相比于膜过滤的每年更换，滤材使用寿命大大延 长，有效降低滤材的使用成本。
[0011] 本实用新型的另一目的在于提供一种废碱液回收系统，其包括粗滤装置，粗滤装 置包括粗滤芯和筛滤件，通过筛滤件使得粗滤装置形成第一滤区和第二滤区，所述筛滤件 得以拦截大颗粒固形物于第一滤区中，满足过滤流量的要求，从而保护第二滤区中的粗滤 芯，避免标纸对粗滤芯的过滤面积的影响。
[0012] 本实用新型的另一目的在于提供一种废碱液回收系统，其中，筛滤件和第一滤区 适用于拦截和储存大颗粒杂质，通过反洗筛滤件得以实现粗滤芯的自清洁，从而防止粗滤 芯的频繁反冲洗。
[0013] 本实用新型的另一目的在于提供一种废碱液回收系统，其中，筛滤件包括筛滤阀 门，以便排除粗滤芯掉落的涂层颗粒，从而避免反洗时涂层杂质堵塞在筛滤件内侧。
[0014] 本实用新型的另一目的在于提供一种废碱液回收系统，其中，粗滤装置进一步包 括排渣构件，以用于过滤结束后压干第一滤区中的碱液，从而实现干式排渣，便于清理，减 少污染排放。
[0015] 本实用新型的另一目的在于提供一种废碱液回收系统，其进一步包括精滤装置， 以用于解决碱液中的胶体颗粒和油墨去除不彻底问题，具有脱色的作用，进一步降低废碱 液浊度，并能保证废碱液的过滤流量。
[0016] 本实用新型的另一目的在于提供一种废碱液回收系统，其进一步包括缓冲装置， 以用于稳定精滤装置的压力，避免破坏精滤芯上的预涂层。
[0017] 本实用新型的另一目的在于提供一种废碱液回收系统，其通过模块化设计，占地 面积小，不需要沉淀罐，清液罐及其相关管道连接，不仅进行及时过滤，减少热量损失，还可 以避免沉淀罐数量不够的情况发生，提高生产效率。
[0018] 本实用新型的另一目的在于提供一种废碱液回收系统，其不需要化学混凝剂，通 过物理过滤的方式有效过滤废碱液，不仅可以即时过滤来降低废碱液中的浊度，得以重复 使用，还可以减少废碱液中的有效碱成分的流失，提高碱液回收率。
[0019] 本实用新型的另一目的在于提供一种废碱液回收系统，其成功提出一个经济、有 效地解决方法来去除废碱液中的各类杂质，尤其是胶体颗粒和油墨成分，并解决了滤材在 线清洗和再生的问题，从而降低回收系统的运行成本。
[0020]为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案为:废碱液回收系统包括多组过滤 单元以及滤液流动路径，各组所述过滤单元以用于逐级过滤废碱液杂质，所述过滤单元包 括依次设置于滤液流动路径上的筛滤件、粗滤芯以及精滤芯，所述筛滤件以用于滤除废碱 液中的大颗粒杂质，形成第一滤液，所述粗滤芯以用于滤除第一滤液中的微粒杂质，形成第 二滤液，所述精滤芯以用于滤除第二滤液中的细微粒杂质。
[0021 ]进一步地，所述废碱液回收系统包括粗滤装置，所述粗滤装置包括壳体机构，所述 壳体机构有过滤室;粗滤芯构件，所述粗滤芯构件包括所述粗滤芯；以及筛滤件，所述筛滤 件安装于所述过滤室的预设位置，间隔地面向所述粗滤芯，使得所述过滤室形成第一滤区 以及第二滤区，通过所述筛滤件将大颗粒杂质截留于所述第一滤区，所述粗滤芯设置于所 述第二滤区，通过所述粗滤芯滤除微粒杂质；以及连通所述粗滤装置的精滤装置，所述滤液 流动路径从所述粗滤装置到所述精滤装置，所述精滤装置包括精滤芯，以用于滤除细微粒 杂质。
[0022] 进一步地，所述粗滤芯孔径大于所述精滤芯的孔径，所述粗滤芯形成的微粒涂层 过滤精度适于匹配所述精滤芯孔径。
[0023] 进一步地，所述粗滤芯的孔径为2~10微米，所述精滤芯的孔径为0.5~2微米。
[0024] 进一步地，所述粗滤芯的孔径为5微米。
[0025]进一步地，所述精滤芯的孔径为1微米。
[0026]进一步地，所述粗滤芯与所述精滤芯是聚酰胺/聚乙烯/活性炭复合滤芯。
[0027] 进一步地，所述废碱液回收系统进一步包括缓冲装置，所述缓冲装置设置于所述 粗滤装置和所述精滤装置之间，分别连接所述粗滤装置和所述精滤装置，以用于在所述粗 滤装置和所述精滤装置之间提供缓冲空间，从而稳定所述精滤装置的压力。
[0028] -种废碱液回收系统的回收方法，包括步骤：
[0029] S100通过筛滤件滤除废碱液中的大颗粒杂质，形成第一滤液流向下一级过滤装 置；
[0030] S200通过粗滤芯滤除第一滤液中的微粒杂质，形成第二滤液流向下一级过滤装 置；以及
[0031] S300通过精滤芯滤除第二滤液中的细微粒杂质，其中，所述精滤芯在过滤前期进 行碱液循环，以形成预涂层于所述精滤芯外表面。
[0032] 进一步地，所述步骤S300包括步骤：
[0033] S310通过所述精滤芯循环第二滤液3~10分钟，形成预涂层0.3~0.5毫米；以及
[0034] S320通过所述精滤芯和预涂层滤除所述第二滤液中的细微粒杂质，运行到涂层厚 度增至1~5毫米，当所述精滤芯的涂层厚度大于5毫米和/或压力差达到设定值及以下时， 反洗或反冲洗所述精滤芯。
【附图说明】
[0035] 图1是根据本实用新型的一个优选实施例的废碱液回收系统的模块示意图。
[0036] 图2是根据本实用新型上述优选实施例的废碱液回收系统的流程示意图。
[0037] 图3是根据本实用新型上述优选实施例的粗滤装置的模块示意图。
[0038] 图4是根据本实用新型上述优选实施例的粗滤装置的结构平面图。
[0039] 图5是根据本实用新型上述优选实施例的废碱液过滤示意图。
[0040] 图6是根据本实用新型上述优选实施例的第一种筛滤件立体图。
[0041] 图7是根据本实用新型上述优选实施例的第二种筛滤件立体图（筛滤阀门打开状 态）。
[0042] 图8是根据本实用新型上述优选实施例的第二种筛滤件立体图（筛滤阀门闭合状 态）。
[0043]图9A是根据本实用新型上述优选实施例的筛滤件侧视图（打开状态）。
[0044] 图9B是根据本实用新型上述优选实施例的筛滤件侧视图（闭合状态）。
[0045] 图10是根据本实用新型上述优选实施例的第三种筛滤件立体图。
[0046] 图11是根据本实用新型上述优选实施例的筛滤件截面图。
[0047] 图12是根据本实用新型上述优选实施例的筛滤件和粗滤芯的示意图。
【具体实施方式】
[0048] 以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描 述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
[0049] 如图1到图12所示的是废碱液回收系统1，所述回收系统1包括多组过滤单元以及 滤液流动路径，各组所述过滤单元以用于逐级过滤废碱液杂质，所述过滤单元包括依次设 置于滤液流动路径上的筛滤件13、粗滤芯121以及精滤芯21，所述筛滤件13以用于滤除废碱 液中的大颗粒杂质，形成第一滤液，所述粗滤芯121以用于滤除第一滤液中的微粒杂质，形 成第二滤液，所述精滤芯21以用于滤除第二滤液中的细微粒杂质。从而，通过对废碱液的多 级过滤，有效提高废碱液的过滤量和过滤精度，适用于对废碱液的有效净化再利用。
[0050] 所述废碱液回收系统1适用于对洗瓶机产生的废碱液回收，尤其是啤酒瓶，也可以 应用于饮料瓶，药瓶及其他酒瓶的回收，所述废碱液回收系统1包括但不限于只对废碱液物 料的回收，也可以用于过滤含有多种杂质的工业废水和生活污水。
[0051] 废碱液中的杂质主要分为大颗粒、微粒以及细微粒，其中，所述大颗粒杂质包括但 不限于商标、泥沙以及碎玻璃渣，由于大颗粒杂质的种类和形状较多，尺寸相对较大，比如 商标纸在剥离后经过碱液浸泡会破碎分解成大小不一的纸肩，如果通过粗滤芯121过滤，容 易堵塞粗滤芯121的滤孔，影响过滤面积，造成过滤流量的下降，导致对粗滤芯121的频繁反 冲洗，为了保护粗滤芯121，在滤液流动路径上先设置所述筛滤件13,废碱液通过所述筛滤 件13来滤除大颗粒杂质，并满足粗滤芯121的过滤流量;所述微粒包括但不限于5μπι以上的 大微粒和1~5μηι以上的小微粒，第一滤液中的大微粒无法通过所述粗滤芯121而在所述粗 滤芯121表面形成大微粒涂层，随着大微粒涂层的加厚，所述粗滤芯121的过滤精度得以提 高，逐渐拦截小微粒，所述小微粒杂质的成分包括但不限于1~5μπι以上胶体颗粒和部分商 标的油墨分子，胶体是商标胶和铝箱胶在碱液中的反应生成物，会增加碱液的粘度，降低碱 液活性，而由于胶体一部分吸附于碱液中的悬浮物，一部分吸附于纸纤维，还有一部分颗粒 太小而溶解于液体中，因此，胶体颗粒的大小不一，考虑到废碱液回收的过滤量和过滤精 度，难以通过一种滤材一次性去除，粗滤芯121设置于所述滤液流动路径上的所述筛滤件13 和所述精滤芯21之间;所述细微粒的成分和大小包括但不限于0.5~Ιμπι的胶体颗粒和油墨 分子，经研究得出洗瓶废碱液中的油墨分子主要是0.5~Ιμπι，也就是说，通过所述粗滤芯 121形成的第二滤液中含有的细微粒主要0.5~Ιμπι的胶体颗粒和油墨分子，细微粒的存在 直接影响着最终过滤效果，在所述滤液流动路径上最后设置所述精滤芯21，满足过滤量的 情况下过滤所述细微粒，以解决油墨去除不彻底的问题，提高废碱液回收的过滤精度。从 而，通过多种滤材逐级去除废碱液中的杂质，逐步恢复碱液活性，每一级的过滤为下一步过 滤达到更好的效果奠定基础，稳步满足过滤量的同时提尚过滤精度，从而提尚废喊液的活 性和重复回收使用率。
[0052]换句话说，废碱液的杂质由于成分复杂和大小不一，为了兼顾过滤流量和过滤精 度，并有效保护滤材的使用，经反复试验得出对废碱液进行多级过滤，逐步深入去除废碱液 中的大颗粒、胶体颗粒以及油墨分子，为了便于理解，本实施例将杂质分别针对性地定为所 述大颗粒杂质、微粒杂质以及细微粒杂质，但是根据选用不同的滤材，可能使各级过滤杂质 的成分和大小与本实施例有所不同，同时大颗粒杂质并不是说这些杂质都是颗粒状，杂质 形状各异，归类统称为大颗粒杂质。
[0053]所述废碱液回收系统1包括粗滤装置10,所述粗滤装置10包括壳体机构11，所述壳 体机构11有过滤室110;粗滤芯构件12,所述粗滤芯构件12包括所述粗滤芯121;以及筛滤件 13,所述筛滤件13安装于所述过滤室110的预设位置，间隔地面向所述粗滤芯121，使得所述 过滤室110形成第一滤区111以及第二滤区112,通过所述筛滤件13的一级过滤将大颗粒杂 质储存于所述第一滤区111，所述粗滤芯121设置于所述第二滤区112,通过所述粗滤芯121 的二级过滤得以滤除微粒杂质；以及连通于所述粗滤装置10的精滤装置20,所述滤液流动 路径从所述粗滤装置10到所述精滤装置20,所述精滤装置20包括精滤芯21，通过所述精滤 芯21的三级过滤得以滤除细微粒杂质。从而通过所述粗滤装置10和所述精滤装置20对废碱 液的多级过滤，有效提高废碱液的过滤量和过滤精度，从而适用于对废碱液的有效净化再 利用。
[0054]其中，所述壳体机构11还设有物料进口 113,以用于废碱液流入所述粗滤装置10 内；排渣口 114,以用于在所述粗滤装置10内滤除的杂质排出；清洗口 115,所述清洗口 115设 置于所述壳体机构11上方，得以通入水源对所述过滤室110进行清洗;排气口 116,得以通过 排气和进气调节所述粗滤装置10的过滤室110压强；以及反冲洗进水口 117,得以通入水源 对所述粗滤芯121进行反冲洗操作。
[0055]其中，所述粗滤芯构件12还包括粗滤芯总管122，所述粗滤芯总管122连接所述粗 滤芯121，各个所述粗滤芯121的出口与所述粗滤芯总管122相连通。所述粗滤芯构件1212设 有反洗口 123和反吹口 124,所述反洗口 123与所述反吹口 124分别设置于所述粗滤芯总管 122的两侧，其中，所述反吹口 124通过连通压缩空气以用于对所述粗滤芯121进行反吹操 作，所述反洗口 123通过连通水源以用于对所述粗滤芯121进行反洗操作。
[0056]图6到图11所示的是所述筛滤件，所述筛滤件13间隔地设置于所述粗滤芯121下 方，所述筛滤件13呈喇叭结构，所述筛滤件13的喇叭口 130朝向所述粗滤芯121。所述筛滤件 13底部设有物料口 131，所述物料口 131轴向联通所述所述第一滤区111与所述第二滤区 112,以用于将所述第二滤区112的微粒涂层排到所述第一滤区111。其中，所述筛滤件13包 括侧壁132以及筛滤阀门133,所述筛滤件13的侧壁132倾斜向下延伸，形成所述物料口 131， 所述侧壁132从所述喇叭口 130向所述物料口 131的直径逐渐减小，不仅得以扩大所述筛滤 件13的过滤面积，还可以扩大所述第一滤区111的空间，使得更多杂质得以分散于所述第一 滤区111中，防止过多大颗粒杂质由于空间不够而堵塞所述筛滤件13,或是强行穿过所述筛 滤件13而堵塞所述粗滤芯121;其中，所述筛滤阀门133安装于所述筛滤件13的底部，以用于 打开或关闭所述物料口 131，以便可开合地联通所述第一滤区111与所述第二滤区112。 [0057]换句话说，所述筛滤件13呈锥形结构，可以是圆锥形或三角锥形，优选地为圆锥形 结构，所述筛滤件13锥底间隔地面向所述粗滤芯121。其中，所述物料口 131设置于所述筛滤 件13锥底，所述筛滤阀门133安装于所述筛滤件13的锥底，以用于打开或闭合所述物料口 131。其中，所述侧壁132从所述锥底倾斜向外延伸，所述粗滤芯121的涂层适于掉落入所述 筛滤件13中，再通过所述物料口 131排到所述第一滤区111。
[0058]其中，所述筛滤件13的侧壁132上设有筛孔134，所述筛孔134侧向联通所述第一滤 区111与所述第二滤区112,所述筛孔134的尺寸小于所述大颗粒杂质，以用于拦截废碱液中 的大颗粒杂质，形成所述第一滤液，为所述粗滤芯121二级过滤提供良好的基础，避免大颗 粒杂质对所述粗滤芯121过滤面积的影响，有效保护所述第二滤区112的粗滤芯121。
[0059] 其中，所述筛孔134的形状得以是纵向或横向排列的条状或波纹状，也可以是方形 或圆形的网孔状。但是由于所述大颗粒杂质中的标签纸分解成柔性的纸肩或弯曲状纸纤 维，不是刚性的颗粒，如果选择圆形或方形筛孔134容易造成堵塞，同时反冲也难以去除，而 网孔筛在工作时滤液经网孔流过去形成定向流动，纸肩较易顺着液体的流向卡在网孔上， 可能造成网孔筛堵塞严重，影响下一级过滤的正常运行。优选地，所述筛滤件13由V形滤元 135和支撑条组成，各个所述滤元135之间形成所述筛孔134,所述筛孔134为横向条状，以便 于柔性的纸纤维流向筛孔134时较易通过筛孔134或是直接被拦截于侧壁132外表面，不会 卡于筛孔134处，而通过的纸纤维尺寸较小，所述筛滤件13与所述粗滤芯121也有预设距离， 通过的纸纤维不仅可以分散在第二滤区112,也可以被所述粗滤芯121滤除。
[0060] 优选地，所述筛滤件13可以选自梯形筛网、楔形丝筛管、不锈钢绕丝滤芯或约翰逊 滤芯中的一种。
[0061] 所述筛孔134的间距适于拦截所述大颗粒杂质的同时满足所述粗滤芯121的过滤 流量，所述筛孔134的间距为0.2~2mm，如果筛孔134的间距较小，虽能提高过滤精度，但是 过滤流量难以满足所述粗滤芯121的过滤，如果筛孔134的间距较大，虽然过滤流量提高，但 是无法有效保护所述粗滤芯121，同时在实际运行中，所述筛孔134间距太大容易导致商标 纸卡在缝隙中，对所述筛滤件13的反洗造成影响。优选地，所述筛孔134的间距为1mm。当所 述筛孔134间距为1mm时，所述筛滤件13可以达到的过滤流量为200T/h，大大满足对过滤流 量10~30T/h的要求，但是考虑到杂质因素以及胶体颗粒导致的碱液粘度增大，选择可以达 到大于预定过滤流量的筛滤件13,如选择筛孔134间距为1mm的条形筛网，过滤流量可达 200T/h，避免所述粗滤芯121频繁反冲洗。
[0062] 所述筛滤件13安装于所述粗滤芯121下方的预设位置，适于所述第一滤区111的储 存空间的形成，以便于通过所述筛滤件13-级过滤的大颗粒杂质分散地储存于所述第一滤 区111中。其中，所述筛滤阀门133与所述粗滤芯121之间的间距适于满足所述粗滤芯121的 涂层厚度间距，所述粗滤芯121的过滤涂层厚度大致在5~10mm，如果所述筛滤阀门133与所 述粗滤芯121之间的间距太小，就会影响过滤结束后对筛滤件13的反洗和所述粗滤芯121的 自清洁，导致所述粗滤芯121的频繁反冲洗，缩短所述粗滤芯121的使用寿命，而如果所述筛 滤阀门133与所述粗滤芯121之间的间距太大，又会占用过多不必要的空间。其中，所述筛滤 阀门133与所述壳体机构11的底部排渣口 114之间的间距适于所述筛滤阀门133的开启，满 足所述筛滤阀门133打开或闭合所述物料口 131所需的空间，同时也满足所述大颗粒杂质在 所述第一滤区111的储存空间，以免杂质在所述第一滤区111积聚过多导致所述筛滤阀门 133无法打开，也就难以将所述第二滤区112中的微粒涂层排出。从而，所述筛滤件13和第一 滤区111适用于拦截和储存所述大颗粒杂质，同时所述筛滤阀门133适于排除粗滤芯121掉 落的涂层颗粒，从而避免反洗时微粒涂层杂质堵塞在筛滤件13内侧。
[0063] 所述粗滤装置10进一步包括排渣构件14,所述排渣构件14以用于打开或闭合所述 排渣口 114，其中，所述排渣构件14包括支撑件141以及滤渣件142，所述支撑件141可转动地 连接所述壳体机构11外侧，所述滤渣件142安装于所述支撑件141 一侧，面向所述排渣口 114,当所述排渣构件14闭合所述排渣口 114时，所述滤渣件142进入所述排渣口 114,以用于 过滤和压榨留于所述第一滤区111中的含有所述大颗粒杂质和微粒杂质的废碱液，从而所 述滤渣件142以用于过滤结束后压干第一滤区111中的碱液，从而实现干式排渣，便于清理， 减少污染排放。
[0064] 其中，所述滤渣件142由多个不锈钢滤芯组成，所述滤渣件142位于所述筛滤阀门 133下方，所述筛滤阀门133与所述滤渣件142具有预设间距，所述预设间距适于所述筛滤阀 门133的开启以及满足所述大颗粒杂质积聚在所述第一滤区111底部的储存空间，防止过滤 结束后积聚在所述筛滤阀门133与所述滤渣件142之间的大颗粒杂质干扰所述筛滤阀门133 的开启。
[0065] 优选地，所述粗滤芯121长度2米，耐温可达120°C，所述滤渣件142包含30支5英寸 不锈钢滤芯。
[0066] 当所述粗滤装置10过滤结束后对所述过滤室110进行清洁排渣，对所述粗滤芯121 的清洁方式选自反洗、反冲洗以及自清洁的一种或多种，根据设定的压差值来判断是否要 对所述粗滤芯121进行反冲洗，如根据现场状况来设定的栗出口和所述粗滤装置10内的压 力差在O.IMPa，先用压缩空气顶出所述第二滤区112的碱液，根据运行时间来决定是否对所 述粗滤芯121进行反冲洗，如果压力差未达到O.IMPa，就不需要对所述粗滤芯121进行反冲 洗，可以选择反洗或是自清洁的方式，其中，所述粗滤芯121的反洗是通过所述反洗口 123与 所述粗滤芯总管122对所述粗滤芯121外表面进行反洗，所述自清洁是通过对所述筛滤件13 进行反洗时，所述粗滤芯121连带受到冲击而使所述粗滤芯121表面的微粒涂层脱落。而在 正常操作过程中，由于所述废碱液中的大颗粒杂质已被所述筛滤件13滤除，所述粗滤芯121 表面形成的微粒涂层较薄，并较易脱离所述粗滤芯121表面，因此，较少对所述粗滤芯121进 行反洗，主要是通过对所述筛滤件13进行反洗时，所述粗滤芯121表面的微粒涂层受到波动 而自动脱落，从而在反洗所述筛滤件13时所述粗滤芯121已经能脱掉外面的滤层达到清洗 的目的，从而达到自清洁的效果。
[0067] 其中，所述筛滤件13的反洗首先是充入压缩空气，将所述筛滤件13上部的废碱液 顶出，排放所述过滤室110中的废碱液，对所述筛滤件13进行反冲，贴在所述筛滤件13外表 面的标纸随着废碱液的下沉而离开所述筛滤件13的外表面，排出的废碱液通过所述滤渣件 142完成对滤除杂质的压干，再进行干式排渣，有效避免废碱液的污染。其中，由于所述粗滤 芯121滤除的微粒涂层为胶体类杂质，在对所述筛滤件13反洗时，由于液体通过所述筛滤件 13的筛孔134从所述第二滤区112向所述第一滤区111流动，所述微粒涂层容易堵塞在所述 筛滤件13的内侧壁132,为了便于所述第二滤区112杂质的排除，在排渣前一分钟打开所述 筛滤件13的筛滤阀门133,以便所述第二滤区112的杂质从所述筛滤阀门133排到所述第一 滤区111，如果太早打开所述筛滤阀门133，碱液直接从所述筛滤阀门133排出，就会减弱对 所述筛滤件13的反冲，起不到较好地反洗效果。
[0068] 其次，打开排渣口 114观察所述粗滤装置10的内部情况，如果有很多赃物，通过所 述清洗口 115用水冲洗所述过滤室110,不仅可以将水分配到各个分组滤芯中，同时对所述 筛滤件13进行反洗，另外，所述过滤室110内安装有CIP洗球，得以对所述过滤室110内的残 留杂物进行清洗。
[0069] 值得一提的是，在所述粗滤装置10的排气口 116处可以加装一个长的排气管，当排 放废碱液对所述筛滤件13进行反洗时，外部的空气进入所述过滤室110内，通过通入气体使 废碱液产生滚动，冲击所述粗滤芯121外表面，使得所述粗滤芯121外表面的涂层自动脱落， 从而反洗时，气液极易将所述筛滤件13和所述粗滤芯121上截留的杂质冲洗干净，清洗效果 好，节约用水，得以简化对所述粗滤芯121的清洁操作，不需要对所述粗滤芯121频繁反冲 洗，得以实现在线清洗和再生，保持所述粗滤芯121的过滤精度，延长所述粗滤芯121的使用 寿命。
[0070] 所述废碱液回收系统1的粗滤芯121孔径大于所述精滤芯21的孔径，适于所述粗滤 芯121形成的微粒涂层过滤精度匹配于所述精滤芯21孔径，以便于所述粗滤芯121得以为下 一级精滤芯21的过滤达到更好的效果提供基础。其中，所述粗滤芯121的孔径为1~10微米， 所述精滤芯21的孔径为0.5~5微米，所述粗滤芯121孔径大于所述精滤芯21孔径。由于所述 废碱液中的杂质成分和大小情况较为复杂，选用不同孔径和材质的滤材对所述废碱液中的 杂质滤除也不尽相同。
[0071] 所述粗滤芯121与所述精滤芯21可以选择的材质包括但不限于不锈钢折叠滤芯、 钛棒滤芯、陶瓷滤芯、聚丙烯熔喷滤芯(PP )、折叠式微孔滤芯(PTEE )、活性炭滤芯、双节滤芯 (上节聚丙烯、下节活性炭及其他组合）、离子交换树脂滤芯、聚醚砜滤芯(PES)、氧化铝滤 芯、纤维素烧结滤芯、尼龙滤芯(NY)、聚四氟乙烯滤芯、聚乙烯滤芯(PE)、聚酰胺滤芯(PA)、 聚偏氟乙烯滤芯(PVDF)、聚苯乙烯滤芯，其任何共聚物、其任何衍生物、及其任意复合物。所 述活性炭可以是碳、碳纳米管、碳纳米角、竹节状碳纳米结构、富勒稀和富勒稀聚集体、石墨 烯及其组合。所述粗滤芯121与所述精滤芯21的材质可以相同，也可以不同，所述滤芯耐高 温耐强碱，适于制成所述粗滤芯121与所述精滤芯21的孔径。
[0072]优选地，所述粗滤芯121与所述精滤芯21是聚酰胺/聚乙烯/活性炭复合滤芯（简写 成PA/PE/C)，所述滤芯不仅再生能力强，得以进行在线清洗和再生，而且成本低，过滤效果 好，涂层易脱落，使用寿命长。经过实验对比，有些滤芯再生较为困难，需要拆卸设备取出滤 芯才能再生，如不锈钢折叠滤芯，反冲洗的效果不理想，夹层中的渣滓冲不出来，影响过滤 量，而陶瓷类的滤芯反吹洗与反冲洗的再生效率低，而选择的所述PA/PE/C复合滤芯不仅具 有聚酰胺耐高温的优点，耐温可达120°C，克服聚乙烯无法耐高温的缺点，还具有聚乙烯可 烧结成指定孔径的优点，克服聚酰胺孔径难以达到所述精滤芯21的所需过滤精度的缺点， 同时，所述滤芯中由于活性炭的加入，提高对所述废碱液中的油墨去除率，使得所述滤芯具 有较好地脱色作用。如果是聚乙烯滤芯作为粗滤芯121，由于所述第一滤液中的粘度较大， 所述微粒杂质易粘附于所述滤芯外表面而难以脱落，而所述PA/PE/C复合滤芯的刚性得到 增强，所述粗滤芯121与所述精滤芯21为刚性材质，对较黏细颗粒形成的涂层也易于卸除。
[0073] 所述PA/PE/C复合滤芯通过对滤芯孔径的调整，适用于洗瓶废碱液的多级过滤，所 述复合滤芯的再生能力强，得以进行在线清洗和再生，不需要拆卸设备取出滤芯来再生，降 低劳动强度，从而提高所述废碱液回收系统1的运行效率，降低运行故障率。同时，所述复合 滤芯的成本低，远远低于膜过滤成本，是膜过滤成本的1/10,而且所述复合滤芯的损耗低， 相对于膜过滤的每年更换，所述复合滤芯一般在没有外力干扰的情况下可使用3~5年，从 而所述复合滤芯的使用寿命大大延长，有效降低所述复合滤芯的使用成本。
[0074] 优选地，所述PA/PE/C复合滤芯中的PA: PE: C的组分重量比为5 :1~6:1~4，优选 地，所述PA/PE/C复合滤芯中的PA: PE: C的组分重量比为5:3: 2，其中，所述聚酰胺、聚乙烯以 及活性炭通过烧结的方式制成不同孔径的PA/PE/C复合滤芯。
[0075] 优选地，所述粗滤芯121为孔径5μπι的PA/PE/C复合滤芯，所述精滤芯21为孔径Ιμπι 的PA/PE/C复合滤芯。由于经过实验得到所述精滤芯21的孔径在ΙΟμπι时拦截胶体颗粒和脱 油墨的效果不明显，孔径在5μπι时也难以改善对胶体颗粒的拦截和脱油墨，而孔径在Ιμπι时， 过滤涂层快速形成，对胶体颗粒的拦截率和脱油墨效果明显，得以显著提高对所述细微粒 杂质的过滤，有效降低浊度的同时保持所述精滤芯21的过滤流量。不同材质的滤芯也有可 能对所述胶体颗粒和油墨的拦截有不同的孔径要求，可能对形成的涂层过滤精度也造成一 定的偏差。
[0076]值得一提的是，所述粗滤芯121待大微粒杂质形成涂层后，其过滤精度逐渐提高， 如所述粗滤芯121的孔径为5μπι，刚开始对所述第一滤液中大于5μπι的颗粒进行过滤，在所述 粗滤芯121的外表面形成过滤涂层，形成涂层后的过滤精度可提高到所述粗滤芯121孔径的 1/5,也就是可拦截Ιμπι以上的小微粒杂质，得以滤除所述第一滤液中的1~5微米的胶体颗 粒以及部分油墨，从而有效拦截所述微粒杂质来逐步恢复碱液的活性，也为下一级过滤达 到更好的效果奠定基础。由于所述粗滤芯121在过滤前期，一些小于5μπι的含有胶体颗粒和 油墨的小微粒杂质会穿漏，使得所述第二滤液中含有前期的小微粒杂质和细微粒杂质，待 所述小微粒杂质在所述精滤芯21外表面形成预涂层后，所述精滤芯21的过滤精度逐渐提 高，如所述精滤芯21的孔径为Ιμπι，通过循环过滤的方式在所述精滤芯21的外表面很快形成 预涂层，形成预涂层后的过滤精度提高到所述精滤芯21孔径的1/5，也就是大约可拦截0.2μ m以上的细微粒杂质，得以滤除所述第二滤液中的胶体颗粒和油墨，从而，通过所述粗滤芯 121和精滤芯21的配合使用，得以解决洗瓶碱液中的胶体颗粒和油墨去除不彻底的问题，具 有脱色的作用。
[0077]所述废碱液回收系统1进一步包括缓冲装置30,所述缓冲装置30设置于所述二级 过滤和三级过滤之间的滤液流动路径上，所述缓冲装置30设置于所述粗滤装置10和所述精 滤装置20之间，分别连接所述粗滤装置10和所述精滤装置20,以用于在所述粗滤装置10和 所述精滤装置20之间提供缓冲空间，以便稳定所述精滤装置20的压力，避免破坏所述精滤 芯21上的预涂层。由于通过所述粗滤装置10形成的第二滤液还留有原来的压力，如果所述 粗滤装置10直接连接于所述精滤装置20,所述第二滤液会把所述精滤装置20的压力提的过 高，而将所述第二滤液中的胶体颗粒和油墨在高压下通过滤孔，而破坏预涂层，导致所述胶 体颗粒和油墨的去除不彻底。
[0078]所述废碱液回收系统1进一步包括储液装置40,所述储液装置40包括池碱罐41和 清碱罐，所述浊碱罐41连接所述洗瓶机和所述粗滤装置10,以用于储存从洗瓶机方向流过 来的浊碱液，所述清碱罐42连接所述精滤装置20和所述洗瓶机，以用于储存过滤后的清碱 液，并重新用于洗瓶机中。
[0079]所述滤液流动路径可以从洗瓶机流向所述浊碱罐41，再从所述浊碱罐41流向所述 过滤装置，通过所述过滤装置内的一级过滤和二级过滤，逐级滤除所述大颗粒杂质和所述 微粒杂质，形成的所述第二滤液流向所述缓冲装置30,经压力稳定后，流向所述精滤装置 20,通过所述精滤装置20的三级过滤得以去除所述废碱液中的细微粒杂质，流向所述清碱 罐42,经回收得以在洗瓶机中重新使用。所述废碱液回收系统1根据洗瓶废碱液杂质进行多 级处理，使得洗瓶废碱液得以逐步恢复活度和清亮度，有利于回收使用。从而，所述废碱液 回收系统1不需要化学混凝剂，通过物理过滤的方式有效过滤废碱液，不仅可以即时过滤来 降低废碱液中的浊度，设备可以重复循环使用，还可以减少废碱液中的有效碱成分的流失， 提高碱液回收率，回收率可达95%及以上，碱液浓度过滤前后的变化小于0.1%。
[0080]所述废碱液回收系统1通过模块化设计，占地面积小，不需要占地面积大、效率低 的沉淀罐、清液罐以及相关管道连接，所述废碱液回收系统1的占地面积只要9平方米，远小 于常规沉淀法回收设备，同时其装机容量小，主机栗是3kw。而通过对所述滤材孔径和材质 的优化设计和使用，得以提高废碱液回收的过滤流量和过滤精度，从而所述废碱液回收系 统1的过滤速度快，可达10~30T/h，如果按照60吨容量的沉淀罐计算，只需要2~6小时，远 小于沉淀法的多天沉淀，从而本实用新型的废碱液回收系统1得以进行及时过滤，不仅可以 避免沉淀罐数量不够的情况发生，也可以防止所回收废碱液热量的损耗，得以及时回收废 碱液并重新应用于洗瓶机中，降低废碱液在回收中热量的散失，减少对废碱液的重新加热 成本，从而有助于提高洗瓶工作效率以及啤酒厂的生产效率。
[0081 ] -种废碱液回收系统1的回收方法，其包括步骤：
[0082] S100通过筛滤件13滤除废碱液中的大颗粒杂质，形成第一滤液流向下一级过滤装 置；
[0083] S200通过粗滤芯121滤除第一滤液中的微粒杂质，形成第二滤液流向下一级过滤 装置；以及
[0084] S300通过精滤芯21滤除第二滤液中的细微粒杂质，其中，所述精滤芯21在过滤前 期进行碱液循环，以形成预涂层于所述精滤芯21外表面。
[0085] 其中，所述废碱液回收系统1的回收方法在步骤S200与步骤S300之间增加步骤 S400:从所述粗滤芯121出来的第二滤液通过缓冲装置30进行缓冲，再流向所述精滤芯21， 以用于稳定所述精滤芯21压力，防止破坏所述精滤芯21表面的预涂层。
[0086] 其中，所述废碱液回收系统1的回收方法进一步包括步骤：
[0087] S500洗瓶机将废碱液流向浊碱罐41，再从浊碱罐41流向含有筛滤件13和粗滤芯 121的粗滤装置10;以及
[0088] S600经过所述精滤芯21过滤后形成的清碱液，流向洗瓶机，重新回收利用。
[0089] 其中，所述步骤S300包括步骤：
[0090] S310通过所述精滤芯21循环第二滤液3~10分钟，形成预涂层0.3~0.5毫米；以及
[0091] S320通过所述精滤芯21和预涂层滤除所述第二滤液中的细微粒杂质，运行到涂层 厚度增至1~5毫米，当所述精滤芯21的涂层厚度大于5毫米和/或压力差达到设定值及以下 时，反洗或反冲洗所述精滤芯21。
[0092]其中，所述精滤芯21在过滤时的压力差达到0 . IMPa时，可以对所述精滤芯21进行 反洗，当压差达到〇. 〇5MPa时可以进行反冲洗和反吹洗，去除所述滤芯表面的细微粒涂层， 达到再生的目的，过滤精度和过滤流量恢复到初始状态。
[0093]所述废碱液回收系统1及其回收方法成功提出一个经济、有效地解决方法来去除 废碱液中的各类杂质，尤其是胶体颗粒和油墨成分，并解决了滤材在线清洗和再生的问题， 从而降低回收系统1的运行成本。
[0094] 实施例1至实施例10
[0095]实施例1~10的操作步骤相同，不同之处在于粗滤芯121的孔径，所述粗滤装置10 的工作压力设定为0.3MPa，工作温度为80 °C，设计温度为105°C，正常流量为ΙΟΤ/h，起始的 废碱液浊度经测定为40.25EBC，其中，浊度的测定是通过哈夫曼台式浊度仪VosRota 90/25 进行检测，通过测定25度角的测量值来确定各个实施例的碱液浊度值。实施例1~10的粗滤 芯121孔径，通过所述粗滤装置10的过滤的滤液浊度和过滤流量如表1所示。
[0096] 表1实施例1~10的不同孔径的粗滤芯121
[0097]
[0098] 实施例11至实施例17
[0099] 实施例11~17的操作步骤相同，不同之处在于精滤芯21的孔径，所述粗滤装置10 的工作压力设定为0.3MPa，工作温度为80 °C，设计温度为105°C，正常流量为ΙΟΤ/h，起始的 废碱液浊度经测定为40.25EBC，所述粗滤芯121的孔径为5μπι，其中，浊度的测定是通过哈夫 曼台式浊度仪Vos Rota 90/25进行检测，通过测定25度角的测量值来确定各个实施例的碱 液浊度值。实施例11~17的孔径，通过所述精滤装置20的过滤的滤液浊度和过滤流量如表2 所示。
[0100] 表2实施例11~17的不同孔径的精滤芯21
[0101]
[0102] 由表1和表2可知，为了兼顾过滤流量和过滤精度，以及反洗次数和再生难易程度， 在满足条件下选择较大孔径的滤芯，所述粗滤芯121和所述精滤芯21的优选孔径分别为5μπι 和lMi，所述粗滤芯121的过滤为所述精滤芯21的过滤提供更好的基础，当所述精滤芯21的 孔径为lMi时，得以快速形成涂层，拦截胶体颗粒和脱油墨的效果明显提升，有效滤除0.5~ Ιμπι的胶体颗粒和油墨分子，并且过滤流量接近所述粗滤芯121的过滤，而当精滤芯21孔径 小于lwii时，过滤流量显著降低，容易堵塞滤孔，并且再生困难。当所述粗滤芯121的孔径小 于5微米时，不仅过滤流量会有所降低，也会导致对粗滤芯121的频繁反洗，反洗次数增多， 从而所述废碱液回收系统1进一步降低废碱液浊度，并能保证废碱液的过滤流量。
[0103] 本实用新型非常适于获得提到的结果与优点以及本文中所固有的那些结果与优 点。上面公开的特定实施方案仅仅是说明性的，因为可以以对于受益于本文中教导的本领 域技术人员来说显而易见的不同但等效的方式对本实用新型进行修改和实践。此外，不欲 对本文中显示的构造或设计的细节进行限制，除了在权利要求书中描述的。因此，很明显的 是，上面公开的特定的说明性实施方案可以改变、组合或修改，所有此类变化被视为在本实 用新型的范围与精神内。本文中说明性公开的本实用新型可以合适地在不存在任何本文中 没有具体公开的要素和/或任何本文中公开的任选要素的情况下实施。上述公开的所有数 字和范围可以进行一定量的变化。每当公开具有下限和上限的数值范围时，具体公开了落 在该范围内的任何数字与任何涵盖的范围。
[0104] 以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行 业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述 的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各 种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求 的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
【主权项】
1. 一种废碱液回收系统，其特征在于，包括多组过滤单元以及滤液流动路径，各组所述 过滤单元以用于逐级过滤废碱液杂质，所述过滤单元包括依次设置于滤液流动路径上的筛 滤件、粗滤芯以及精滤芯，所述筛滤件以用于滤除废碱液中的大颗粒杂质，形成第一滤液， 所述粗滤芯以用于滤除第一滤液中的微粒杂质，形成第二滤液，所述精滤芯以用于滤除第 二滤液中的细微粒杂质。2. 根据权利要求1所述的废碱液回收系统，其特征在于，包括:粗滤装置，所述粗滤装置 包括壳体机构，所述壳体机构有过滤室;粗滤芯构件，所述粗滤芯构件包括所述粗滤芯；以 及所述筛滤件，所述筛滤件安装于所述过滤室的预设位置，间隔地面向所述粗滤芯，使得所 述过滤室形成第一滤区以及第二滤区，通过所述筛滤件将大颗粒杂质截留于所述第一滤 区，所述粗滤芯设置于所述第二滤区，通过所述粗滤芯滤除微粒杂质；以及连通所述粗滤装 置的精滤装置，所述滤液流动路径从所述粗滤装置到所述精滤装置，所述精滤装置包括所 述精滤芯，以用于滤除细微粒杂质。3. 根据权利要求1所述的废碱液回收系统，其特征在于，所述粗滤芯孔径大于所述精滤 芯的孔径，所述粗滤芯形成的微粒涂层过滤精度适于匹配所述精滤芯孔径。4. 根据权利要求1所述的废碱液回收系统，其特征在于，所述粗滤芯是孔径为3~10微 米的滤芯，所述精滤芯是孔径为0.5~1微米的滤芯。5. 根据权利要求1所述的废碱液回收系统，其特征在于，所述粗滤芯与所述精滤芯是聚 酰胺/聚乙烯/活性炭复合滤芯。6. 根据权利要求2所述的废碱液回收系统，其特征在于，所述废碱液回收系统进一步包 括缓冲装置，所述缓冲装置设置于所述粗滤装置和所述精滤装置之间，分别连接所述粗滤 装置和所述精滤装置，以用于在所述粗滤装置和所述精滤装置之间提供缓冲空间，从而稳 定所述精滤装置的压力。7. 根据权利要求1所述的废碱液回收系统，其特征在于，所述粗滤芯的孔径为5微米。8. 根据权利要求1至7中任一所述的废碱液回收系统，其特征在于，所述精滤芯的孔径 为1微米。
【文档编号】C02F9/02GK205500939SQ201620113619
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年1月29日
【发明人】高振来, 谢盛海, 谢盛东, 刘保钢
【申请人】象山金鑫轻工机械厂