全自动外压内吸式膜过滤机的制作方法

本实用新型涉及水处理技术领域，尤其涉及一种使用范围广的全自动外压内吸式膜过滤机。

背景技术：

目前的水处理包括污水处理和直饮水处理，且上述水处理工艺中均会使用到膜体，如污水处理用的膜体多为mbr膜、超滤膜等，其中mbr膜一般为微滤膜，按其功能可分为三种即分离膜、曝气膜和三萃取膜。污水处理工艺中多釆用分离膜，分离膜的孔径一般为0.1～0.4微米，可有效地截留污水中的悬浮物，实现固液分离，形成mbr膜分离技术。

在实际使用过程中，mbr膜分离技术一般与生物处理法高效结合，实现用膜分离技术取代活性污泥法中的二沉池，进行固液分离，这种工艺不仅可以有效地达到泥水分离的目的，还具有污水三级处理传统工艺不可比拟的优点。当利用mbr膜构成生物反应器时，mbr膜装在生化曝气池中，可浓缩活性污泥，增加系统生物量，提高系统处理能力，但mbr膜同活性污泥的长时间接触，容易被污染，且反清洗难度大，出水量、水质等波动大，膜反应器安装、维修麻烦，mbr膜使用寿命短，成本高。

而直饮水处理是随着人们生活品质的不断提高，对饮用水的水质质量要求越来越高而形成的新工艺，且近几年来发展迅速，城市居民小区、乡村等都应运装上了净水机，实现了居民取水饮用，且用水量巨大。目前国内生产的直饮水相关设备中，主要采用了柱式超滤膜、柱式反渗透膜进行直饮水处理，这两种膜水处理效率极低，单支膜每小时产水量仅有2～3吨，难以实现万吨级的大水量供水，且造价高，清洗不方便，维护成本高，使用寿命短，造成吨级直饮水处理成本高。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种通用性强、清洗维护方便，使用寿命长的全自动外压内吸式膜过滤机。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：全自动外压内吸式膜过滤机，包括密封设置的机箱，所述机箱内至少间隔设置有处理水箱和反洗水箱，贯穿所述处理水箱安装有向内送水及增加箱内水压的加压进水装置和向外泵水的出水装置，所述处理水箱内安装有内吸式膜组件，所述内吸式膜组件的出水端连接至所述出水装置，与所述出水装置并联设有反冲洗装置，所述反冲洗装置的进水端设于所述反洗水箱内，所述处理水箱上还安装有水压监控装置和排气阀。

作为优选的技术方案，还包括plc控制器，所述加压进水装置、所述出水装置、所述反冲洗装置、所述水压监控装置和所述排气阀分别连接至所述plc控制器。

作为优选的技术方案，所述内吸式膜组件包括模组管架，所述模组管架内并列连通布置有帘式中空纤维膜，所述帘式中空纤维膜兼做所述模组管架的进水端，所述模组管架的出水端连接至所述出水装置。

作为优选的技术方案，所述加压进水装置包括加压进水泵，所述加压进水泵的进水端连接有至少一个进水管，所述进水管上对应串接有进水电磁阀，所述进水电磁阀连接至所述plc控制器，所述加压进水泵的出水端设于所述处理水箱内。

作为优选的技术方案，所述出水装置包括贯穿所述处理水箱设置的通用管座，所述通用管座内端连接至所述模组管架，所述通用管座外侧并列设有第一支管和第二支管，所述第一支管和所述第二支管之间串联有通用水泵，所述第二支管的出水端连接有过渡水管，所述过渡水管的出水端并联有排水管和蓄水管，所述蓄水管的出水端设于所述反洗水箱内，所述第一支管、所述第二支管和所述过渡水管上分别安装有出水电磁阀，所述出水电磁阀连接至所述plc控制器。

作为优选的技术方案，所述反冲洗装置包括连接在所述反洗水箱上的反洗管座，所述反洗管座的出水端连接至所述第一支管和所述通用水泵之间，所述通用水泵兼做反洗水泵，还包括连接于所述第一支管和所述第二支管之间的反洗管，所述反洗管座和所述反洗管上分别安装接有反洗电磁阀，所述反洗电磁阀连接至所述plc控制器。

作为优选的技术方案，所述水压监控装置包括贯穿所述处理水箱的箱壁安装的压力表，所述压力表连接至所述plc控制器。

作为优选的技术方案，所述处理水箱和所述反洗水箱的底部分布安装有排空管，所述排空管上安装有排空电磁阀，所述排空电磁阀连接至所述plc控制器。

作为对上述技术方案的改进，所述机箱设置为立式机箱，所述机箱的箱板均设置为碳钢板或不锈钢瓦楞板，所述机箱底部安装有便于移动的滚轮。

由于采用了上述技术方案，全自动外压内吸式膜过滤机，包括密封设置的机箱，所述机箱内至少间隔设置有处理水箱和反洗水箱，贯穿所述处理水箱安装有向内送水及增加箱内水压的加压进水装置和向外泵水的出水装置，所述处理水箱内安装有内吸式膜组件，所述内吸式膜组件的出水端连接至所述出水装置，与所述出水装置并联设有反冲洗装置，所述反冲洗装置的进水端设于所述反洗水箱内，所述处理水箱上还安装有水压监控装置和排气阀；本实用新型具有以下有益效果：加压进水装置将待处理的水输送至处理水箱内并使水箱内水压保持一定量的正压，水在处理水箱内通过内吸式膜组件进行过滤处理，内吸式膜组件将过滤完成的水通过出水装置向外排放，且可将部分水输送至反洗水箱内暂存，以供反冲洗装置对内吸式膜组件进行反冲洗清理使用，该过滤机在水处理过程中可作为一个独立的单元单独使用，且与其它水处理单元连接方便，使水处理系统的处理工艺使用更灵活有效，可广泛用于污水的净化处理和直饮水处理，特别适合市政污水处理厂的提标、升级、改造以及河道黑臭水体的大水量污水净化处理使用。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是图1中a处的放大结构示意图；

图中：1-机箱；101-处理水箱；102-反洗水箱；2-滚轮；3-plc控制器；4-排气阀；5-压力表；6-模组管架；7-帘式中空纤维膜；8-加压进水泵；9-进水管；10-进水电磁阀；11-通用管座；12-第一支管；13-第二支管；14-通用水泵；15-过渡水管；16-排水管；17-蓄水管；18-出水电磁阀；19-反洗管座；20-反洗管；21-反洗电磁阀；22-排空管；23-排空电磁阀；24-远程监控器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式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。

如图1和图2所示，全自动外压内吸式膜过滤机，包括密封设置的机箱1，所述机箱1可以设置为立式机箱，立式的所述机箱1一般设置为长方体形结构，且所述机箱1的箱板均设置为碳钢板或不锈钢瓦楞板，可通过焊接等方式现场组装，且组装简单、方便、快捷。还可以在所述机箱1底部安装滚轮2，以方便移动，使所述机箱1可以作为一个独立的单元单独使用，也可以直接串联或并联至现有的水处理系统中，以提升水处理的质量。另外在使用时设置一plc控制器3，用于实现该过滤机水处理的自动化进行。

所述机箱1内至少间隔设置有处理水箱101和反洗水箱102，本实施例的所述机箱1为立式结构，所述反洗水箱102设于所述处理水箱101的下方，水处理在所述处理水箱101内进行，所述反洗水箱102用于存储处理好的净水，以供后续清理维护使用。所述处理水箱101上还安装有水压监控装置和排气阀4，且所述水压监控装置和所述排气阀4分别连接至所述plc控制器3。具体地，所述水压监控装置包括贯穿所述处理水箱101的箱壁安装的压力表5，所述压力表5连接至所述plc控制器3，所述压力表5实时检测所述处理水箱101内水的压力，并输送至所述plc控制器3，在所述plc控制器3内预存有用于控制所述机箱1内水压的目标水压值，当所述压力表5检测的实际压力值到达目标水压值时，所述plc控制器3控制进水、出水等相关部件进行状态转换，从而实现所述处理水箱101内的水压控制。

贯穿所述处理水箱101安装有向内送水及增加箱内水压的加压进水装置和向外泵水的出水装置，所述加压进水装置和所述出水装置分别连接至所述plc控制器3。所述加压进水装置向所述处理水箱101内输送待处理的水，且将箱内水进行加压，即实现“外压”控制，使其压力可保持2～4公斤，以提高水处理的质量和效率，本实施例中在所述plc控制器3和所述加压进水装置的配合下，可将所述机箱1内的水压控制在3公斤。

所述处理水箱101内安装有内吸式膜组件，所述内吸式膜组件的出水端连接至所述出水装置，与所述出水装置并联设有反冲洗装置，所述反冲洗装置的进水端设于所述反洗水箱102内，所述反冲洗装置连接至所述plc控制器3。所述处理水箱101的水通过所述内吸式膜组件实现过滤处理，并由所述出水装置向外排送，所述反冲洗装置用于实施所述内吸式膜组件的反冲洗，实现所述内吸式膜组件的清理维护。

具体地，所述内吸式膜组件包括模组管架6，所述模组管架6内并列连通布置有帘式中空纤维膜7，所述帘式中空纤维膜7兼做所述模组管架6的进水端，所述模组管架6的出水端连接至所述出水装置。所述处理水箱101的水经过所述帘式中空纤维膜7的过滤后进入至所述模组管架6内，且在利用所述出水装置向外排水时，会对模组管架6内的水有一个抽吸力，即“内吸”，与上述所提及的“外压”配合，大大增加了水的膜通量，出水量每小时每平方米可达到80多公斤，因此大幅度增加了所述内吸式膜组件的出水量。

而所述加压进水装置包括加压进水泵8，所述加压进水泵8的进水端连接有至少一个进水管9，所述进水管9上对应串接有进水电磁阀10，所述进水电磁阀10连接至所述plc控制器3，所述加压进水泵8的出水端设于所述处理水箱101内。所述plc控制器3可以控制所述进水电磁阀10的开启与关闭，实现向所述处理水箱101内的送水和所述机箱1内的水压控制。

本实施例的所述出水装置包括贯穿所述处理水箱101设置的通用管座11，所述通用管座11内端连接至所述模组管架6，在向外排水和将所述反洗水箱102内的水引入至所述处理水箱101时都会流经所述通用管座11。所述通用管座11外侧并列设有第一支管12和第二支管13，所述第一支管12和所述第二支管13之间串联有通用水泵14，所述第二支管13的出水端连接有过渡水管15，所述过渡水管15的出水端并联有排水管16和蓄水管17，所述蓄水管17的出水端设于所述反洗水箱102内，所述第一支管12、所述第二支管13和所述过渡水管15上分别安装有出水电磁阀18，所述出水电磁阀18连接至所述plc控制器3。所述第一支管12、所述第二支管13配合，完成排水与反冲洗的路径分配。

所述反冲洗装置包括连接在所述反洗水箱102上的反洗管座19，所述反洗管座19的出水端连接至所述第一支管12和所述通用水泵14之间，所述通用水泵14兼做反洗水泵，还包括连接于所述第一支管12和所述第二支管13之间的反洗管20，所述反洗管座19和所述反洗管20上分别安装接有反洗电磁阀21，所述反洗电磁阀21连接至所述plc控制器3。

所述处理水箱101和所述反洗水箱102的底部分布安装有排空管22，所述排空管22上安装有排空电磁阀23，所述排空电磁阀23连接至所述plc控制器3，在所述plc控制器3的控制下，开启所述排空电磁阀23实施所述处理水箱101和所述反洗水箱102的排空，以便于修理维护，或将反冲洗后形成的污水进行外排。

本实施例的排水过程为：

所述plc控制器3控制所述反洗电磁阀21关闭，保持所述出水电磁阀18开启，且控制所述通用水泵14启动形成抽吸力，所述处理水箱101内的水经过所述帘式中空纤维膜7后进入至所述模组管架6，然后依次经过所述通用管座11、所述第一支管12、所述第二支管13、所述通用水泵14和所述过渡水管15，所述过渡水管15的出水端水被分成两部分，一部分经过所述蓄水管17进入至所述反洗水箱102，另一部分经过所述排水管16向外输送，当所述反洗水箱102内水达到一定量时与所述过渡水管15内水压平衡时，所有的水均由所述排水管16向外输送。

本实施例的反洗过程为：

所述plc控制器3控制所述出水电磁阀18关闭，保持所述反洗电磁阀21开启，且控制所述通用水泵14启动形成抽吸力，所述反洗水箱102内的水依次经过所述反洗管座19、所述通用水泵14、所述反洗管20和所述通用管座11进入至所述模组管架6，并通过所述帘式中空纤维膜7后进入至所述处理水箱101，此时对所述帘式中空纤维膜7实现反冲洗清理。

本实施例的所述plc控制器3还可以与远程监控器24连接，实现水处理的远程查看或控制。

通过上述技术手段，本实用新型具有以下优点：

一、用途广泛

1、可以作为一个独立的水处理单元，连接至各种污水及净水的处理工艺中，可替代沙滤、机械过滤、介质过滤、纤维过滤等过滤设备，实现水体净化功能。

2、可用于污水处理工程、净水处理工程、河道黑臭水体治理等。

3、特别适合市政污水处理厂的提标、升级、改造使用，单机日处理量最少可达50000方，吨水提标、升级、改造费用可低至二百元左右，出水可达标地表三类水。

4、可以输出直饮水。在进行直饮水处理时，可实现自动反冲洗，若增加了加药等公知装置后，在所述plc控制器的控制下，还可以实现在线自动化学清洗，从而确保膜通过量在设计的最大范围内运行，且通过自动反冲洗和在线自动化学清洗，还可以大大提高膜组件的使用寿命，降低直饮水的生产成本，单机日处理直饮水量大，并联使用可达几十万吨，甚至几百万吨，使吨水制造成本降低到0.1元以下。另外直饮水的处理在所述plc控制器的控制下完成，不设储水罐，用水自动开停，瞬时供水，避免了细菌感染，保证水质新鲜、纯净、安全、可靠。

二、处理量大

1、按现在的汽车道路安全运输条件而制作的可运输的单机，日处理污水可达50000吨，日处理自来水可达100000吨，组合并联使用日处理量可达几十万吨，甚至几百万吨。

2、该过滤机在进行水处理时，所述处理水箱内的过滤压力可达3公斤，再配合所述通用水泵的抽吸，膜通量是普通过滤机膜通量的5倍多，每平方米每小时可达80多公斤。

三、出水水质好

1、出水量大，出水水质更稳定，大大降低投资成本和运行成本。

2、所述内吸式膜组件可根据用水需求，更换帘式中空纤维膜、mbr膜、微滤膜、超滤膜、ro膜等多种膜组，满足用户理想的用水水质需求。

四、维护、使用方便

1、全自动外压内吸式膜过滤机可实现在线自动反冲洗，配合加药装置后，还可以在线自动定时酸、碱循环清洗，大大延长了膜组的使用寿命，降低了处理成本。

2、所述机箱的侧盖拆开后，膜组件可以很容易地从所述处理水箱中取出清洗或更换。

3、采用所述plc控制器自动控制，实现定时反冲洗，多机并联时还可以逐机循环清洗，无需停机清洗和检修，实现了真正意义上的无人值守；独立优化的工作环境，可延长清洗周期，也可增加膜组的使用寿命，降低维护成本。

五、建造周期短

釆用6毫米的不锈钢瓦楞板或8毫米的碳钢瓦楞板焊接，坚固、美观、耐用。日处理污水50000吨的过滤机及日处理自来水100000吨的膜过滤机，可15天安装到位，大大节省了建造时间。

六、投资小

1、占地省。日处理50000吨的膜过滤机仅宽3米、长17.52、高3.2米，占地面积51.6平方米即可，特别适合空间不足的老旧水处理设施的改造使用。

2、费用省。目前普遍使用的日处理万吨的污水设备投资均在百万元以上，而同等处理量的过滤机投资仅四百元左右。

七、运行成本低

以直饮水为例，日处理10000吨的全自动外压内吸式膜过滤机，装机功率为82kw，经测试吨水处理费约为0.078元；而传统的设备至少需要一台供水设备，一台反冲洗、化学清洗设备，总造价约为624万元，因此本实用新型成为污水处理升级改造和自来水升级改造的经济实用型设备。

本实用新型的加压进水装置将待处理的水输送至处理水箱内并使水箱内水压保持一定量的正压，水在处理水箱内通过内吸式膜组件进行过滤处理，内吸式膜组件将过滤完成的水通过出水装置向外排放，且可将部分水输送至反洗水箱内暂存，以供反冲洗装置对内吸式膜组件进行反冲洗清理使用，该过滤机在水处理过程中可作为一个独立的单元单独使用，且与其它水处理单元连接方便，使水处理系统的处理工艺使用更灵活有效，可广泛用于污水的净化处理和直饮水处理，特别适合市政污水处理厂的提标、升级、改造以及河道黑臭水体的大水量污水净化处理使用。

本实用新型的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。