专利名称：一种不易堵塞的高精度微孔陶瓷过滤装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及净水技术领域，尤其涉及一种不易堵塞的高精度微孔陶瓷 过滤装置。
背景技术：
微孔陶瓷作为一种过滤材料在水处理行业中已经应用得很普遍，其既可以 采用错流过滤方式应用，也可以釆用传统过滤方式应用。采用微孔陶瓷过滤的公知技术有1. 错流方式过滤错流方式过滤的原理是过滤装置上设有进水口，出水口和排水口。过滤 时，原水从进水口流入，滤后水从出水口流出，浓水从排水口排出。过滤过 程中，水流顺着微孔陶瓷表面流动，边流动边过滤。水中尺寸大于和接近于 微孔陶瓷孔径的污染物可以顺着水流流走，最后从过滤装置的排水口排出， 不会在微孔陶瓷表面沉积。错流方式过滤的优点是微孔陶瓷表面不易被水 中的污染物堵塞、设备维护简单。其缺点是设备结构较复杂、能耗较大。 此外，如果排放的浓水不回流利用，则耗水量大。2. 传统方式过滤传统方式过滤的原理是过滤装置上设有原水进水口和滤后水出水口。过 滤时，水中大于和接近于微孔陶瓷孔径的污染物被截留在微孔陶瓷表面和近 表面，并在微孔陶瓷表面形成滤饼。滤饼成分中有许多是胶体，胶体之间的 相互结合形成尺寸更大的胶体，即形成致密的黏糊状物。随着过滤过程的进 行，滤饼逐渐变厚，截留在微孔陶瓷表面的黏糊状物也随之增多且越来越致 密，截留在微孔陶瓷近表面的污染物也越来越多。于是，微孔陶瓷表面和近 表面趋于堵塞。微孔陶瓷表面和近表面堵塞后，通常可以通过清洗或者刮洗的方法(即将截留在表面的污染物和近表面的污染物与表层微孔陶瓷一同清除)恢复微孔陶瓷的过滤特性。传统方式过滤的优点是设备结构简单、水 的利用率较高。其缺点是微孔陶瓷表面和近表面容易被水中的污染物堵塞， 需要经常清洗，维护成本较高。微孔陶瓷都有一定的厚度(通常大于5毫米)，所以，微孔陶瓷的过滤包 含表面过滤和滤层过滤两种过滤方式。对于表面过滤，污染物被截留在微孔 陶瓷表面；对于滤层过滤，污染物被粘附在微孔陶瓷内部的空隙表面。无论 是釆用错流方式过滤，还是采用传统方式过滤，对于水中小于微孔陶瓷孔径 的污染物(例如水中尺寸较小的胶体)均可以进入微孔陶瓷内部。进入微孔 陶瓷内部的污染物， 一部分将穿过微孔陶瓷随滤后水流走，而另一部分则被 粘附在微孔陶瓷内部的孔隙表面上。随着过滤过程的进行，微孔陶瓷内部的 孔隙将被污染物逐渐堵塞。内部被污染物堵塞的微孔陶瓷不能通过清洗或者 刮洗的方法恢复过滤特性， 一般作报废处理。综上，采用微孔陶瓷过滤时，要实现设备结构比较简单、水的利用率较高、 过滤时的能耗较小，并且不易在微孔陶瓷的表面和内部堵塞，还需要技术上 突破。发明内容本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状的不足而提供 一种不易堵塞的高精度微孔陶瓷过滤装置。本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为 一种不易堵塞的高精 度微孔陶瓷过滤装置，其包括过滤装置的壳体，在壳体内上部设置高精度微孔 陶瓷，壳体的底部设有进水口，壳体的顶部设有出水口，壳体内设有混凝剂 或者吸附剂。所述的混凝剂可呈液状，也可呈粉末状或者粒状，可分为凝聚剂和絮凝 剂两大类，凝聚剂起脱稳作用，絮凝剂起结成絮体作用，某些混凝剂起凝聚 剂和絮凝剂双重作用，絮凝剂有时也称为助滤剂或助凝剂。所述的混凝剂主 要有硫酸铝、明矾、聚合氯化铝、聚合硫酸铝、三氯化铁、硫酸亚铁、聚合硫酸铁、聚合氯化铁、骨胶、聚丙烯酰胺、活化硅酸和海藻酸钠等。所述的吸附剂有活性炭、硅藻土、活性氧化铝和活性氧化镁等，吸附剂 可以是粉末状，也可以是小颗粒状，优选粉末状。所述的进水口处设有单向阀，防止混凝剂或吸附剂从进水口处泄漏。所述的进水口可以设置在切向，即以切向方式设置在壳体的底部侧壁上。 利用切向水流产生的回旋作用使原水与混凝剂或吸附剂混合。所述的进水口也可以设置在轴向，即以轴向方式设置在壳体的底板上。这 时，须在壳体底板的上表面设置可使水流产生回旋的叶片，在叶片上面设有 叶片盖板。水流经过叶片后将产生回旋流动，回旋的水流将使原水与混凝剂 或者吸附剂混合。混凝剂或者吸附剂与原水混合后，可使原水中容易堵塞微孔陶瓷的物质与 混凝剂或者吸附剂结合，或者水中容易堵塞微孔陶瓷的物质相互结合，成为 尺寸大于微孔陶瓷孔径的颗粒。这些颗粒呈悬浮状态，或者形成多孔且透水 性较好的滤饼附在微孔陶瓷的表面，不会进入到微孔陶瓷内部。所以，微孔 陶瓷不易堵塞并且过滤精度较高。随着过滤过程的进行，微孔陶瓷表面的滤 饼会越来越厚，当厚度达到一定尺寸后，在重力的作用下，滤饼会向下脱落。 此外，随着过滤过程的进行，混凝剂或者吸附剂也会逐渐失效。所以，每过 滤一定的水量后，需要更换新的混凝剂或吸附剂。所述的微孔陶瓷的过滤精度应较高，即微孔陶瓷的孔径应较小,，以便能截 留尺寸较小的颗粒，使其不进入微孔陶瓷内部。具体地说，过滤精度应小于 0.4微米，优选小于0.2微米。所述的壳体包括圆简、顶盖和底板。圆简和顶盖的结构，或者圆简和底板 的结构，均可以是一体式结构，也可以是分体式结构。对于一体式结构可 以将两者制成一个完整的零件；也可以先将两者制成独立零件，再采用熔接、 焊接或者粘接的方法使两者形成不可拆卸的密封固定连接。对于分体式结构: 可以在两者的连接之处设置可相互拧合的螺紋，再配合密封圈将两者进行密 封固定连接；也可以在两者的连接之处设置螺栓孔或螺钉孔，再配合紧固件 和密封圈进行密封固定连接。本实用新型的进一步技术措施是在所述的壳体上部设置排污口。当混凝剂或吸附剂失效后，可以将其从排污口排出。新的混凝剂或者吸附剂可以从 进水口加入。本实用新型的进一步技术措施是在所述的壳体上部设置排气口。利用排 气口排出壳体内的气体。 本实用新型的有益效果是1. 过滤精度较高，同时微孔陶瓷不易堵塞；2. 过滤设备结构较简单；3. 水的利用率较高。
图1为本实用新型实施例一结构示意图。图2为图1的A—A剖视图。图3为图1的B—B剖视图。图4为实施例一静止状态示意图。图5为本实用新型实施例二结构示意图。图6为图5的A—A剖视图。图7为本实用新型实施例三结构示意图。图8为本实用新型实施例四结构示意图。图9为本实用新型实施例五结构示意图。图IO为图9的A—A剖面图。A体錢力《下面结合具体附图对本实用新型进行详细描述，但应当理解这里的详细 描述并不构成对本实用新型保护范围的限制。实施例一结合图1、图2和图3所示，过滤装置包括顶盖(19)、圆简(15) 和底板(5)组成的壳体；在壳体内设置管状高精度微孔陶瓷(17)与混凝剂 和粉末状吸附剂的混合物U6);顶盖(19)上设有出水口 (24)和排气排污口 (23)，排气排污口 (23)通过螺紋盖(21)和密封圈(22)封堵;顶盖(l" 设有内螺紋，圆简(15)的上部设有外螺紋，顶盖(19)与圆简(15)通过 密封圈(20)和螺紋进行密封固定连接；顶盖(19)设有下伸的短管，该短 管外侧表面与微孔陶瓷(17)的内侧表面采用硅橡胶(18)粘接密封；微孔 陶瓷(17)的下端设有端盖(14)，端盖(14)设有上伸的短管，该短管外侧 表面与微孔陶瓷(17)下端的内侧表面釆用硅橡胶粘接密封；端盖(14)设 有下伸的短管，该短管的外侧套有弹簧(13),弹簧(13)的下端支撑在叶片 盖板(12)上，弹簧(13)的作用是支撑微孔陶瓷(17)的重量；底板(5) 周边向上延伸的短管内表面上设有内螺紋，圆简(15)的下部设有外螺紋， 底板(5 )与圆简(15 )通过密封圈(6 )和螺紋进行密封固定连接；底板(5 ) 上设有进水口，从进水口向下延伸有进水接管(2),底板(5)的内表面设有 可使水流流过时产生回旋的叶片(11),进水接管(2)的内侧壁延伸有筋板 (9)，进水接管(2)内设有弹簧(10)、阀瓣(8)、密封圏(7)和阀座(3); 弹簧(10)、阀瓣(8)、密封圈(7)和闽座(3)组成单向阀，密封圈(7) 固定在阀瓣(8)上，闽瓣(8)上下活动时筋板(9)起限位作用；阀座(3) 上设有O形圈(4)， 0形圈(4)用作阖座(3)和进水接管(2)内壁之间的 密封；进水接管(2)的下部设有螺紋短管(1)，螺紋短管(1)用于单向阀 定位。过滤时，水流从进水接管(2)进入，先顶开单向阀，再穿过叶片(11), 以回旋状态进到圆简(15)的内部。回旋状态的水流将与混凝剂和粉末状吸 附剂的混合物(16)混合，使水中的胶体等容易堵塞微孔陶瓷(17)的物质 由小颗粒变成大颗粒。这些颗粒中较大较重的一部分将在重力作用下向下沉 降，而上升的水流又将其托起，使其呈悬浮回旋流动状态，所以这部分颗粒 也有一定的阻挡进水中悬浮物的功能，即也有一定的过滤作用；而较小较轻 的另一部分颗粒将被微孔陶瓷(17)截留在表面形成滤饼，而不会进入到微 孔陶瓷内部，所以微孔陶瓷(17)不易堵塞。由于滤饼中含有粉末状吸附剂， 呈多孔状态，所以滤饼具有很好的透水性，也不会堵塞。当滤饼达到足够厚 度时，在重力的作用下将向下脱落。图1描述的是其中的混凝剂和粉末状吸附剂混合物(16)呈过滤状态，即 呈悬浮回旋流动状态。图4描述的是其中的混凝剂和粉末状吸附剂混合物 U6)呈静止状态，即过滤过程停止一段时间后，原来呈悬浮状态的混凝剂 和粉末状吸附剂混合物(16)向下沉降后的状态。实施例二结合图5和图6所示，过滤装置包括本体(27)和顶盖组成的 壳体，在壳体内上部设置高精度微孔陶瓷(28)与混凝剂和粉末状吸附剂的 混合物，过滤装置的上部结构与实施例一相同；微孔陶瓷(28)呈有底的管 状结构；本体(27)的底板上设有凸台(25)，凸台(25)套有弹簧(26)， 弹簧(26)用于支撑微孔陶瓷(28)的重量；本体(27)底部设有切向进水 接管(29)，进水接管(29)的内侧壁延伸有筋板(36),进水接管(29)内 设有弹簧(35)、阀瓣(33)、密封圈(34)和阀座(31);弹簧(35)、阀瓣 (33)、密封圏(34)和阀座(31)组成单向阀，密封圈(34)固定在阀瓣(33) 上，阀瓣(33)左右活动时筋板(36)起限位作用；阀座(31)上设有0形 圈(32)， O形围(32)用作阀座(31)和进水接管(29)内壁之间的密封； 接管(29)的右部设有螺紋短管(30)，螺紋短管(30)用于单向阀定位。过滤时，水流从切向进入过滤装置，并在过滤装置内部回旋，在回旋时与 混凝剂和粉末状吸附剂的混合物混合。 本实施例的其它要求与实施例 一相同。实施例三结合图7所示，过滤装置包括本体(39)和底板组成的壳体， 在壳体内设置髙精度管状双面过滤微孔陶瓷(38)与混凝剂和粉末状吸附剂 的混合物；壳体的顶部中心设有出水口，出水口处设有出水接管(43)，出水 接管(43)具有封闭底部的底板、底板在径向延伸环板(45)、上部敞口、中 下部侧壁设有4个出水孔(44)和中上部设有外螺紋的结构；微孔陶瓷(38) 为上部有底板的管状结构，管壁和底板内设有水流通道(37)，底板的中心设 有通孔；在环板(45)的上表面和本体(39)的顶的下表面之间装有微孔陶 瓷(38)，并通过密封圏(40、 41)和螺母(42)拧紧密封固定。过滤时，水流从微孔陶瓷(38)的内外表面(管状部分)和上下表面(底 板部分)进入微孔陶瓷，再经水流通道(37)流向出水孔(44),最后从出水接管(43)的上端流出，水中的污染物被截留在微孔陶瓷(38)的表面。 本实施例釆用了双面过滤微孔陶瓷，增大了过滤面积，所以滤水阻力较小、出水流量较大。本实施例的其它要求与实施例 一相同。实施例四结合图8所示，过滤装置包括本体(47)和底板(46)组成的 壳体，在壳体内设置3片高精度板状双面过滤微孔陶瓷(49)与混凝剂和粉 末状吸附剂的混合物(55 )，本体(47 )和底板(46 )通过旋熔密封固定连接； 本体(47)的顶部中心设有出水口，出水口处设有出水接管(52)，出水接管 (52)具有封闭底部的底板、底板在径向延伸环板(54)、上部敞口、中下部 侧壁在3片微孔陶瓷(49 )的厚度中心部位分别设有4个出水孔(53 )、以及 中上部设有外螺紋的结构；微孔陶瓷(49)的厚度中心设有水流通道(48); 在环板(54 )的上表面和本体(47 )的顶的下表面之间装有3片微孔陶瓷(49 )， 并通过4个密封圈(50 )和螺母(51)拧紧密封固定。过滤时，水流从微孔陶瓷(49)的上下表面和侧面进入微孔陶瓷内部，再 经水流通道(48)流向出水孔(53),最后从出水接管(52)的上端流出，水 中的污染物被截留在微孔陶瓷(49)的表面。本实施例釆用了双面过滤微孔陶瓷，增大了过滤面积，所以滤水阻力较小、 出水流量较大。实施例五结合图9和图10所示，过滤装置包括壳体(58)，在壳体(58) 内设置1片高精度板状双面过滤微孔陶瓷(56)与混凝剂和粉末状吸附剂的 混合物(66 )，壳体(58 )的顶部中心设有出水口 ，出水口处设有出水接管(62 ); 微孔陶瓷(56 )在其厚度中心设有水流通道(57 )，在其上部两侧水平方向延 伸有装配固定用平板(63),平板(63)上设有通孔，平板(63)的上方设有 密封圃(64)，平板(63)的下方设有压板(65)，平板(63)的通孔中设有 螺钉(61);微孔陶瓷(56)通过螺钉(61)、垫圈(59)和螺母(60)固定 密封连接在壳体(58)的顶部。过滤时，水流从微孔陶瓷(56)的两个表面进入微孔陶瓷内部，再经水流 通道(57)流向微孔陶瓷(56)的上端，最后从出水接管(62)的上端流出，水中的污染物被截留在微孔陶瓷(56)的表面。 本实施例的其它要求与实施例三相同。
权利要求1.一种不易堵塞的高精度微孔陶瓷过滤装置，其包括过滤装置的壳体，其特征是壳体内上部设置微孔陶瓷，壳体底部设有进水口，壳体顶部设有出水口，壳体内设有混凝剂或吸附剂。
2. 根据权利要求1所述的一种不易堵塞的高精度微孔陶瓷过滤装置，其特征是所述的进水口设置在壳体底板上，水流从轴向进入。
3. 根据权利要求2所述的一种不易堵塞的高精度微孔陶瓷过滤装置，其特征是壳体底板的内表面设有可使水流产生回旋的叶片。
4. 根据权利要求l所述的一种不易堵塞的高精度微孔陶瓷过滤装置，其特 征是所述的进水口设置在壳体侧面，水流从切向进入。
5. 根据权利要求2或4所述的一种不易堵塞的高精度微孔陶瓷过滤装置，其特征是所述的进水口处设有进水接管，进水接管内设有单向阀。
6. 根据权利要求1所述的一种不易堵塞的高精度微孔陶瓷过滤装置，其特征是所述的微孔陶瓷是管状微孔陶瓷或板状微孔陶瓷。
7. 根据权利要求6所述的一种不易堵塞的高精度微孔陶瓷过滤装置，其特征是所述的管状微孔陶瓷的下方设有弹簧。
8. 根据权利要求1所述的一种不易堵塞的高精度微孔陶瓷过滤装置，其特 征是所述的壳体上部设有排污口。
9. 根据权利要求l所述的一种不易堵塞的高精度微孔陶瓷过滤装置，其特 征是所述的吸附剂是粉末活性炭。
专利摘要一种不易堵塞的高精度微孔陶瓷过滤装置，其包括过滤装置的壳体，在壳体内上部设置高精度微孔陶瓷，壳体的底部设有进水口，壳体的顶部设有出水口，壳体内设有混凝剂或者吸附剂，利用进水时产生的回旋水流使混凝剂或者吸附剂与原水混合，将原水中容易堵塞微孔陶瓷的物质与混凝剂或者吸附剂结合，使之成为尺寸大于微孔陶瓷孔径的颗粒，这些颗粒呈悬浮状态，或者形成多孔且透水性较好的滤饼附在微孔陶瓷的表面，不会进入到微孔陶瓷内部，所以微孔陶瓷不易堵塞并且过滤精度较高。本实用新型技术可以制成微孔陶瓷滤芯，也可以制成微孔陶瓷过滤设备。
文档编号B01D29/33GK201108772SQ200720193099
公开日2008年9月3日 申请日期2007年11月16日 优先权日2007年11月16日
发明者黄樟焱 申请人:黄樟焱