一种多芯陶瓷膜组件的反冲洗装置的制作方法

1.本发明属于陶瓷膜清洗技术领域，具体涉及一种多芯陶瓷膜组件的反冲洗装置。


背景技术：

2.无机陶瓷膜由于具有分离效率高、耐溶剂、耐高温、耐酸碱、抗污染、分离过程简单、操作维护难度低等诸多优点，已广泛应用于食品、饮料、精细化工、生物医药、发酵、水处理、新能源等众多领域。
3.膜污染是无机陶瓷膜在分离过程中不可避免的现象，需要通过物理清洗和化学再生清洗解决膜污染问题。化学再生清洗主要是针对物理清洗无法恢复膜通量的问题，但是在膜污染很严重情况下需要停机清洗。物理清洗是一种在线清洗方法，不需要长时间停机，操作简单便捷，最常用的物理清洗方法是采用陶瓷膜的透过液对膜表面进行反冲洗，一般都采用反洗泵和气顶液的方法加以实现。专利cn201899984u和cn205850606u都公开了一种陶瓷膜的气液反冲装置，其主要包括陶瓷膜装置、反冲罐、反冲洗管、排空管、进气管、气动阀、单向阀、手动阀等，通过气顶液方式对陶瓷膜进行反冲洗。专利cn108751250a 公开了一种陶瓷膜冲洗装置及陶瓷膜冲洗方法，其反冲洗装置包含反洗泵，反洗泵进口与产水箱连通，反洗泵出口与选择性与陶瓷膜出水口连通，陶瓷膜每运行35～45分钟，将反洗泵出口与陶瓷膜出水口连通进行反向冲洗。
4.上述陶瓷膜的反冲洗方法对于小型陶瓷膜组件具有很好的清洗效果，但是对于安装几十支至上百支陶瓷膜元件的大型多芯陶瓷膜组件，在反洗时反洗液优先透过与反冲洗管进口位置较近的膜元件，而对反冲洗管进口位置较远的膜元件的反洗效果较差，反冲洗频率越高，大型多芯陶瓷膜组件内部的陶瓷膜元件反洗越不均衡、清洗效果差异越明显，导致整个陶瓷膜装置运行不稳定。鉴于此，有必要研究一种多芯陶瓷膜组件的反冲洗装置。


技术实现要素：

5.为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种多芯陶瓷膜组件的反冲洗装置，控制简单，运行稳定，冲洗均衡，可用于连续生产和间隙生产过程。
6.为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：
7.一种多芯陶瓷膜组件的反冲洗装置，包括原料罐、陶瓷膜组件、反冲洗罐、清液罐和控制器，原料罐的底部通过送料管路连接陶瓷膜组件的底部，陶瓷膜组件的顶部通过出料管路连接原料罐的顶部，陶瓷膜组件的下部通过管路分别连通反冲洗管路和清液管路，反冲洗管路的另一端连接反冲洗罐的底部，反冲洗罐的顶部通过管路连通进气管路和排气管路，清液管路的另一端连接清液罐。
8.优选地，前述送料管路上设置有原料泵和第一自动控制阀。
9.再优选地，前述出料管路上设置有压力控制阀和第二自动控制阀。
10.更优选地，前述出料管路上设置有旁路，旁路上设置有第三自动控制阀。
11.进一步优选地，前述反冲洗管路和清液管路上分别设置有第四自动控制阀和第五
自动控制阀。
12.具体地，前述进气管路上设置有进气控制开关阀、压力表和减压阀。
13.优选地，前述排气管路上设置有排气控制开关阀。
14.再优选地，前述反冲洗罐内的上部设置有液位传感器。
15.本实用新型的有益之处在于：
16.(1)本实用新型通过对透过液侧保持加压，待原液侧与透过液侧的压力平衡后，原液侧瞬间释放压力，瞬间的压差会使反冲洗罐中的透过液快速进入陶瓷膜组件中，对陶瓷膜进行反向脉冲清洗，脉冲清洗范围大，适用于大型多芯陶瓷膜组件，可均匀的恢复膜组件中分布于不同位置陶瓷元件的通量，避免陶瓷膜元件距离反冲洗管进口位置不同而产生反洗通量差异的缺点；
17.(2)通过气顶液的加压方式对反冲洗罐中的透过液进行加压，同时通过快速开启和关闭原液侧的第三自动控制阀来调节原液侧的压力，使得陶瓷膜的原液侧和透过液侧产生压差，从而实现反向脉冲冲洗，脉冲时气顶液产生的高速射流所形成的物理波可对陶瓷膜内膜表面的存积物进行冲击和振动，逐层剥落存积物并快速排出管道，即可实现清洗目的，有效解决了常规反冲洗方法冲洗不均衡的问题；
18.(3)反冲洗过程控制简单，运行稳定，用于反冲洗的透过液用量少，对于高附加值透过液的陶瓷膜装置优势更为明显，可用于连续生产和间隙生产过程。
附图说明
19.图1是本实用新型的结构示意图。
20.图中附图标记的含义：1、原料罐，2、第三自动控制阀，3、压力控制阀， 4、陶瓷膜组件，6、反冲洗罐，7、第四自动控制阀，8、第五自动控制阀，9、原料泵，10、排气控制开关阀，11、进气控制开关阀，12、清液罐，13、减压阀，14、第二自动控制阀，15、第一自动控制阀，16、旁路。
具体实施方式
21.以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。
22.参见图1，本实用新型的一种多芯陶瓷膜组件的反冲洗装置，包括原料罐1、陶瓷膜组件4、反冲洗罐6、清液罐12和控制器，陶瓷膜组件4内安装有37支陶瓷膜元件。
23.原料罐1的底部通过送料管路连接陶瓷膜组件4的底部，送料管路上设置有原料泵9和第一自动控制阀15。陶瓷膜组件4的顶部通过出料管路连接原料罐1的顶部，出料管路上设置有压力控制阀3和第二自动控制阀14，出料管路上设置有旁路16，旁路16上设置有第三自动控制阀2。
24.陶瓷膜组件4的下部通过管路分别连通反冲洗管路和清液管路，反冲洗管路和清液管路上分别设置有第四自动控制阀7和第五自动控制阀8。反冲洗管路的另一端连接反冲洗罐6的底部，反冲洗罐6内的上部设置有液位传感器，反冲洗罐6的顶部通过管路连通进气管路和排气管路，进气管路上设置有进气控制开关阀11、压力表和减压阀13，排气管路上设置有排气控制开关阀10。清液管路的另一端连接清液罐12。
25.控制器通过导线连接液位传感器、进气控制开关阀11、压力表、减压阀13、排气控
制开关阀10、第一自动控制阀15、第二自动控制阀14、第三自动控制阀 2、第四自动控制阀7和第五自动控制阀8，以便控制各阀门和装置的工作。
26.本实用新型的工作原理：本实用新型通过气顶液的加压方式对反冲洗罐6 中的透过液进行加压，待陶瓷膜组件4原液侧与透过液侧的压力平衡后，通过快速开启原液侧的第三自动控制阀2来释放原液侧的压力，使得陶瓷膜的原液侧和透过液侧瞬间产生压差，从而使反冲洗罐6中的透过液快速进入陶瓷膜组件中，对陶瓷膜进行反向脉冲清洗。
27.为了更好地阐述本实用新型，下面具体说明其工作过程：
28.陶瓷膜组件4进行过滤工作时，开启第四自动控制阀7、排气控制开关阀 10，关闭第五自动控制阀8，向反冲洗罐6中注入透过液，液位达到反冲罐液位传感器设定位置后，关闭第四自动控制阀7、开启第五自动控制阀8，进入正常过滤运行，透过液进入清液罐12中；装置运行至反冲洗步序时，停原料泵9，关闭第一自动控制阀15、第二自动控制阀14和第三自动控制阀2，打开进气控制开关阀11，向反冲洗罐6中送入压缩空气，反冲洗罐6达到设定反洗压力后，控制器发送信号至第三自动控制阀2，第三自动控制阀2迅速打开，即可对陶瓷膜组件4进行快速脉冲反洗。
29.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。