过滤装置及系统的制作方法

本发明涉及污水处理技术领域，具体地，涉及一种过滤装置及系统。

背景技术：

随着社会发展，民众对周围环境的要求越来越高。为应对严格的污水排放标准，新建和改扩建污水处理项目通常都要考虑深度处理。过滤作为一种深度处理工艺，可进一步去除污水中的悬浮物和胶体等，从而提高出水水质，在污水处理项目中应用广泛。

目前，通常使用滤池对污水进行过滤处理。滤池主要包括普通快滤池、虹吸滤池、v型滤池等，一般为钢混结构，通过石英砂、无烟煤等滤料的吸附、接触凝聚作用以及滤料颗粒间孔隙的机械隔滤作用对污水中的悬浮物进行去除。滤池滤速一般小于20m/h，其土建投资及占地面积通常较大。滤料的粒径、级配、不均匀系数、滤层厚度等对过滤效果影响较大，滤层厚度一般700-1500mm，投资较大。滤池运行一段时间后需进行反冲洗，根据滤层的不同，目前滤池的反洗方式主要有单独水反冲洗、水反冲洗+表面冲洗、水反冲洗+气洗。因此需配备反洗水泵、鼓风机等设备。整个反洗过程通过自动化控制，需在进出水处设置较多的的自控阀门，且口径较大。反洗过程中需控制反洗强度，强度过大易造成滤料流失，强度不足易造成滤料清洗不干净，长期运行导致滤料堵塞。滤料的更换维护困难，需将滤池排水放空，影响生产。

超滤主要是在压力作用下，利用膜材料的选择透过性，只允许水、无机盐及小分子有机物通过，而截留悬浮物、胶体、蛋白质、微生物等大分子污染物。这种方法过滤精度高，可达纳米级别。目前市政污水厂主要采用浸没式超滤，需配建膜池，并且为了保护膜组件，前端预处理通常需额外设置膜格栅一道，土建投资大。超滤工作时通过产水泵的抽吸使得水等小分子物质在跨膜压差的作用下透过超滤膜，而截流悬浮物等杂质。为避免膜污染，超滤膜通常间歇产水，在底部曝气冲刷膜表面。超滤运行的能耗较大。除此之外，超滤在运行过程中需定期进行在线清洗。当膜污染导致膜通量明显下降时，还需进行离线清洗。超滤的膜组件投资较大，更换膜组件需将膜组件整体吊装出膜池、运行能耗高，清洗系统复杂，对运行管理水平要求较高。

技术实现要素：

鉴于以上问题，本发明的目的是提供一种过滤装置及系统，以解决现有过滤装置的运行能耗较大，土建投资较大等问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的一个方面是提供一种过滤装置，包括：筒体和滤芯，所述筒体的顶部设置有出水部件，且所述出水部件与所述筒体是可拆卸式连接；所述筒体的下部设置有进水部件，用于向所述筒体内冲入污水或冲洗水；所述筒体的底部设置有反洗部件，用于向所述筒体内冲入冲洗水；所述筒体的上部设置有排污部件，用于排出冲洗时的污水；所述滤芯位于所述筒体内部，所述出水部件和所述反洗部件分别穿过筒体端部，插入所述滤芯的两端；正常使用时，关闭所述排污部件和所述反洗部件，污水从所述进水部件进入筒体内部过滤，经所述出水部件排出；正冲洗时，关闭所述出水部件和所述反洗部件，冲洗水从所述进水部件进入，冲洗产生的污水从所述排污部件排出；反冲洗时，关闭所述进水部件和所述出水部件，冲洗水从所述反洗部件进入，反洗产生的污水从所述排污部件排出。

优选地，所述筒体的下部还设置有进气部件，用于曝气冲刷滤芯。

优选地，所述筒体的内部具有多个凸起结构。

优选地，多个凸起结构沿筒体的长度方向间隔分层布置，每一层的多个凸起结构沿筒体的圆周方向间隔布置。

优选地，相邻层的凸起结构沿筒体的圆周方向交错布置。

优选地，所述出水部件与所述筒体通过快速接头连接。

优选地，所述进水部件与进水管螺纹连接，所述进水管连接污水管和冲洗水管。

优选地，所述筒体的顶部敞口，底部焊接封头，所述反洗部件焊接在所述封头上。

优选地，所述进水部件和出水部件均安装电动阀门，所述电动阀门通过控制器控制开启和关闭。

本发明的另一个方面是提供一种过滤系统，包括：多个如上所述的过滤装置，多个过滤装置组装在一起，并联使用。

与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：

本发明所述过滤装置通过筒体与出水部件的可拆卸式连接，使得滤芯安装、维修更换方便快捷，密封性好，维护简单。并且，本发明所述过滤装置可实现正冲洗和反冲洗，使得滤芯能清洗得更干净，延长使用寿命。

本发明可根据需要采用不同精度等级的滤芯，过滤精度可达10微米以下，过滤精度高。

本发明所述过滤系统，采用设备化的形式进行过滤，可根据需要对多个过滤装置进行模块化组装，并联使用，过滤过程在设备内部进行，仅需配建设备间，土建投资省，占地面积小，自动化程度高，过滤精度高，抗污堵能力强，满足市政污水深度处理要求。

附图说明

图1是本发明所述过滤装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将参考附图来描述本发明所述的实施例。本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式或其组合对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，附图未按比例画出，并且相同的附图标记表示相同的部分。

图1是本发明所述过滤装置的结构示意图，如图1所示，本发明所述过滤装置，包括：筒体3和滤芯6，其中，所述筒体3的顶部设置有出水部件1，且所述出水部件1与所述筒体3是可拆卸式连接，例如，所述出水部件1与筒体3的端部可以通过螺纹连接，优选地，出水部件1与筒体3通过快速接头连接，方便更换滤芯6，且密封性好；所述筒体3的下部设置有进水部件4，用于向所述筒体3内冲入污水或冲洗水，通过进水泵实现，进水部件4可以焊接在筒体3的下部位置，也可以与筒体3下部的开口可拆卸式连接。优选地，所述进水部件4与进水管螺纹连接，所述进水管连接污水管和冲洗水管，当然，进水部件4与进水管也可以采用其他连接方式，例如焊接，或者，在进水管上安装三通阀门，分别连接污水管和冲洗水管；所述筒体3的底部设置有反洗部件5，用于向所述筒体3内冲入冲洗水，通过反洗水泵实现，反洗部件5的顶端位置低于进水部件的设置位置；所述筒体3的上部设置有排污部件2，用于排出冲洗时的污水；所述滤芯6位于所述筒体3内部，所述出水部件1和所述反洗部件5分别穿过筒体3端部，插入所述滤芯6的两端，其中，滤芯6中部为空心的中心杆，与出水部件1和反洗部件5连接时，只需将出水部件1和反洗部件5插入到滤芯6中部即可；正常使用时，关闭所述排污部件2和所述反洗部件5，污水从所述进水部件4进入筒体3内部过滤，经所述出水部件1排出；当进出水管路上的压差超过一定值时，需要对滤芯6进行冲洗，正冲洗时，关闭所述出水部件1和所述反洗部件5，冲洗水从所述进水部件4进入，冲洗产生的污水从所述排污部件2排出；反冲洗时，关闭所述进水部件4和所述出水部件1，冲洗水从所述反洗部件5进入滤芯6内部，反洗产生的污水从所述排污部件2排出。通过实现正冲洗和反冲洗，使得滤芯清洁更加干净，延长滤芯使用寿命。

滤芯6表面具有微孔，污水中悬浮颗粒的粒径比滤芯孔径大，滤芯和筒体可同轴安装，污水在外部压力作用下通过滤芯6时被截留，达到净化污水的效果。其中，本发明中，对滤芯6的材质无特殊要求，可以使用聚丙烯、聚醚砜、聚四氟乙烯等材质；滤芯6的孔径根据使用时所需过滤孔径确定，一般可选0.1—10μm。本发明可以根据需要采用不同精度等级的滤芯6，过滤精度可达10微米以下，过滤精度高。

在一个实施例中，所述筒体3的顶部敞口，底部焊接封头，所述反洗部件5焊接在所述封头上，反洗部件5与反洗进水管通过螺纹连接，方便拆卸。筒体3顶部与出水部件1通过快速接头进行密封连接，出水部件1的一端伸出筒体3，与出水管连接，例如通过螺纹连接；出水部件1的另一端深入筒体3的内部，插入滤芯6中心，可以起到固定及收集过滤产水的作用。

优选地，筒体3采用不锈钢制作。排污部件2和进水部件4分别焊接固定在筒体3的上部和下部。

优选地，所述进水部件4和出水部件1均安装电动阀门，所述电动阀门通过控制器控制开启和关闭，自动化程度高。在进水管和冲洗水管上均安装有流量计，对进入的污水量和冲洗水量进行监测，并通过控制器对进水泵及冲洗水泵采用变频控制，从而对水量进行检测并控制。

在一个实施例中，所述筒体3的内部具有多个凸起结构，凸起结构使得污水进入筒体3内过滤时能产生紊流，冲刷滤芯6的表面，具有较好地抗污染效果，延长使用寿命。凸起结构可使用碳钢、不锈钢等，固定在筒体3的内壁面上，与滤芯6的表面不接触，距离2mm左右即可。

优选地，多个凸起结构沿筒体3的长度方向间隔分层布置，每一层的多个凸起结构沿筒体3的圆周方向间隔布置。进一步地，相邻层的凸起结构沿筒体3的圆周方向交错布置。

在一个实施例中，凸起结构布置时沿筒体3的长度方向上间隔50-100cm分层布置，每层沿筒体3的圆周方向上间隔30°布置一个，相邻层交错布置。

在一个实施例中，所述筒体3的下部还设置有进气部件，用于曝气冲刷滤芯6，延缓污堵。进气部件与进水部件4的设置位置互不干涉，在过滤过程中或对滤芯6进行正反洗时，进气部件处于封闭状态。进气部件与筒体3可以是焊接固定，也可以是可拆卸式连接，例如通过螺纹连接。

需要说明的是，本发明图1中，进水部件4、出水部件1、反洗部件5和排污部件2均以短管道的形式表示，可以分别于相应的进水装置、反洗装置等连接。

本发明还提供一种过滤系统，包括：多个如上所述的过滤装置，多个过滤装置组装在一起，并联使用。

本发明的过滤系统可以根据过滤水量，确定过滤装置的使用数量，将多个过滤装置进行模块化组装，过滤过程分别在每个过滤装置的内部完成，仅需要配建设备间，占地面积小，节省土建投资。并且，在更换滤芯6时，仅需要关闭相应的过滤装置的进出水阀门即可，无需整体停机。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。