一种杂化直滤膜水处理系统的制作方法

1.本实用新型涉及水处理技术领域，尤其涉及一种杂化直滤膜水处理系统。


背景技术：

2.煤矿的矿井水中的污染物为盐类、ss和石油类等，将矿井水直接排放不但污染环境，而且浪费水资源。
3.现有的矿井水处理工艺主要是“混凝沉淀+过滤”，该工艺需要在沉淀装置中向矿井水中加入絮凝剂和助凝剂使杂质沉淀，然后通过过滤装置过滤处理，大量的投加絮凝剂及助凝剂会对矿井水造成二次污染。现有的矿井水处理系统处理过程复杂，效率低，占地面积大，成本高。


技术实现要素：

4.鉴于上述的分析，本实用新型旨在提供一种杂化直滤膜水处理系统，用以解决现有矿井水处理系统处理过程复杂，效率低，占地面积大，成本高的问题。
5.本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的：
6.本实用新型提供一种杂化直滤膜水处理系统，所述杂化直滤膜水处理系统包括进水箱、直滤膜集成装置和产水箱，所述进水箱、产水箱分别与所述直滤膜集成装置连通；
7.其中，所述直滤膜集成装置包括多个连通设置的杂化直滤膜组件，所述杂化直滤膜组件包括壳体以及设置在所述壳体内的净水室和过滤室，所述过滤室内设置有管状膜丝和固定件；所述净水室设置在所述壳体内部的一端，所述固定件设置在所述壳体内部的另一端，所述管状膜丝的膜壁上设置有通孔；所述固定件包括环以及连接所述环中心与所述环边缘的固定条，所述管状膜丝的一端开口与所述净水室连通，所述管状膜丝的另一端开口绕过所述固定条后与所述净水室连通。
8.优选地，所述壳体的设置有固定件的一端的侧面设置有进水口，所述壳体的设置有固定件的一端的端头设置有曝气口，所述壳体的设置有净水室的一端侧面设置有错流口，所述壳体的设置有净水室的一端的端头设置有产水口。
9.优选地，所述直滤膜集成装置还包括进水主管道、气体主管道、错流主管道和产水主管道，其中，所述进水口与所述进水主管道连通，所述曝气口与所述气体主管道连通，所述错流口与所述错流主管道连通，所述产水口分别与所述净水室和所述产水主管道连通；
10.所述进水箱分别与所述进水主管道和错流主管道连通，所述产水箱与所述产水主管道连通，所述杂化直滤膜水处理系统还包括储气罐，所述储气罐分别与所述气体主管道和所述产水主管道连通。
11.优选地，所述杂化直滤膜水处理系统还包括排污管道，所述排污管道与所述进水主管道连通。
12.优选地，所述杂化直滤膜水处理系统还包括水反洗管道，所述水反洗管道设置在产水箱与所述产水主管道之间。
13.优选地，所述杂化直滤膜水处理系统还包括反洗药箱，所述反洗药箱与所述水反洗管道连通。
14.优选地，所述杂化直滤膜水处理系统还包括离线药箱，所述离线药箱分别与所述进水主管道、所述产水主管道、水反洗管道连通。
15.优选地，所述离线药箱与所述水反洗管道之间设置有清洗过滤器。
16.优选地，所述固定件包括多个固定条，所述管状膜丝包括多个管状膜丝束，管状膜丝束与固定条一一对应，管状膜丝束分别绕过与其对应的固定条。
17.优选地，所述管状膜丝的两端开口相邻设置，多个管状膜丝束分别设置在净水室的不同位置，同一个管状膜丝束中的每条管状膜丝相互靠近设置。
18.与现有技术相比，本实用新型至少可实现如下有益效果之一：
19.1、本实用新型的杂化直滤膜水处理系统包括直滤膜集成装置，所述直滤膜集成装置包括多个连通设置的杂化直滤膜组件，将多个杂化直滤膜组件集成为一个装置，提高矿井水处理效率。
20.2、本实用新型的杂化直滤膜水处理系统水处理过程简单，采用本实用新型的杂化直滤膜水处理系统处理矿井水时，进水箱中的矿井水原水直接进入每个杂化直滤膜组件的壳体内的过滤室，比管状膜丝膜壁上的通孔大的溶质及溶质集团被截留在过滤室，小于通孔的溶剂(水)及小分子溶质通过通孔进入管状膜丝的管内，进而进入净水室，成为净化水，本实用新型的杂化直滤膜组件水处理过程简单，无需添加混凝剂、絮凝剂，高效去除原水中的煤粉、砂石等悬浮物，过滤后的净水根据不同的环保需求，可进行直接外排或直接进行深度处理；并且，本实用新型的杂化直滤膜水处理系统占地面积小、成本低。
21.3、本实用新型的杂化直滤膜组件中的管状膜丝的两端开口与净水室连通，管状膜丝的中部与固定件连接，使得管状膜丝在壳体内的位置固定，避免管状膜丝过度晃动而影响水处理，提高水处理效率；并且，由于管状膜丝的中部与固定件连接，管状膜丝在壳体内的位置固定，杂化直滤膜组件可以水平放置、竖直放置等，在不同的放置方位下都可以进行水处理，不会因直滤膜组件的不同放置方式而导致管状膜丝结团影响水处理过程；通过膜丝环绕固定条的方式将管状膜丝的中部固定，不仅达到固定的目的，而且不会对管状膜丝造成损坏。
22.4、本实用新型的杂化直滤膜水处理系统还可以对所述直滤膜集成装置进行气正洗、气反洗、水反洗、药洗等，从而提高杂化直滤膜水处理系统的水处理效率和使用寿命。
23.本实用新型中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本实用新型的其他特征和优点将在随后的内容中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过文字以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
24.附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
25.图1为本实用新型的杂化直滤膜水处理系统；
26.图2为本实用新型的直滤膜集成装置示意图；
27.图3为本实用新型的杂化直滤膜组件的内部结构示意图；
28.图4为本实用新型的固定件示意图；
29.图5为本实用新型的杂化直滤膜组件的外部结构示意图。
30.附图标记：
31.1-壳体；2-净水室；3-管状膜丝；4-固定件；401-环；402-固定条；5-进水口；6-曝气口；7-错流口；8-产水口；9-过滤室；10-进水主管道；11-气体主管道；12-错流主管道；13-产水主管道；14-进水箱；15-产水箱；16-储气罐；17-直滤膜集成装置；18-排污管道；19-水反洗管道；20-反洗药箱；21-离线药箱；22-清洗过滤器；23-进水泵；24-进水阀；25-错流阀；26-产水阀；27-曝气阀；28-气反洗阀；29-排污阀；30-反洗泵；31-空压机；32-加药泵；33-反洗阀，34-浓水侧清洗回流阀；35-产水侧清洗回流阀；36-药洗泵。
具体实施方式
32.下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本技术一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。
33.本实用新型的一个具体实施例，公开了一种杂化直滤膜水处理系统，如图1-图5所示。
34.所述杂化直滤膜水处理系统包括进水箱14、直滤膜集成装置17、产水箱15，所述进水箱14和产水箱15分别与所述直滤膜集成装置17连通；
35.其中，所述直滤膜集成装置17包括多个连通设置的杂化直滤膜组件，所述杂化直滤膜组件包括壳体1以及设置在所述壳体1内的净水室2和过滤室9，所述过滤室9内设置有管状膜丝3和固定件4；所述净水室2设置在所述壳体1内部的一端，所述固定件4设置在所述壳体1内部的另一端，所述管状膜丝3的膜壁上设置有通孔；所述固定件4包括环401以及连接所述环401中心与所述环401边缘的固定条402，所述管状膜丝3的一端开口与所述净水室2连通，所述管状膜丝3的另一端开口绕过所述固定条402后与所述净水室2连通。
36.实施时，进水箱14中的矿井水原水直接进入直滤膜集成装置17中的每个杂化直滤膜组件的过滤室9，比管状膜丝3膜壁上的通孔大的溶质及溶质集团被截留在过滤室9，小于通孔的溶剂(水)及小分子溶质通过通孔进入管状膜丝3的管内，进而进入净水室2，成为净化水，净化水进入产水箱15。
37.与现有技术相比，本实施例提供的杂化直滤膜水处理系统包括直滤膜集成装置17，所述直滤膜集成装置17包括多个连通设置的杂化直滤膜组件，将多个杂化直滤膜组件集成为一个装置，提高矿井水处理效率。本实用新型的杂化直滤膜水处理系统水处理过程简单，采用本实用新型的杂化直滤膜水处理系统处理矿井水时，进水箱14中的矿井水原水直接进入每个杂化直滤膜组件的壳体内的过滤室9，比管状膜丝3膜壁上的通孔大的溶质及溶质集团被截留在过滤室9，小于通孔的溶剂(水)及小分子溶质通过通孔进入管状膜丝3的管内，进而进入净水室2，成为净化水，本实用新型的杂化直滤膜组件水处理过程简单，无需添加混凝剂、絮凝剂，高效去除原水中的煤粉、砂石等悬浮物，过滤后的净水根据不同的环保需求，可进行直接外排或直接进行深度处理；并且，本实用新型的杂化直滤膜水处理系统占地面积小、成本低。并且，本实用新型的杂化直滤膜组件中的管状膜丝3的两端开口与净
水室2连通，管状膜丝3的中部与固定件4连接，使得管状膜丝3在壳体1内的位置固定，避免管状膜丝3过度晃动而影响水处理，提高水处理效率；并且，由于管状膜丝3的中部与固定件4连接，管状膜丝3在壳体1内的位置固定，杂化直滤膜组件可以水平放置、竖直放置等，在不同的放置方位下都可以进行水处理，不会因直滤膜组件的不同放置方式而导致管状膜丝3结团影响水处理过程。通过膜丝环绕固定条的方式将管状膜丝的中部固定，不仅达到固定的目的，而且不会对管状膜丝造成损坏。
38.需要说明的是，过滤室9是指壳体1内部除了净水室2之外的其他空间。所述管状膜丝3由微米级的陶瓷膜颗粒和纳米级的ptfe粉料混合后经挤压拉伸形成，所述管状膜丝3具有高强度、耐久性好、高通量、稳定性好、耐污赌的优点。
39.本实用新型中，多个杂化直滤膜组件可以分别通过进水结构相互连通和出水结构相互连通设置。
40.需要说明的是，如图5所示，所述壳体1的设置有固定件4的一端的侧面设置有进水口5，所述壳体1的设置有固定件4的一端的端头设置有曝气口6，所述壳体1的设置有净水室2的一端侧面设置有错流口7，所述壳体1的设置有净水室2的一端的端头设置有产水口8。
41.具体来说，所述直滤膜集成装置17还包括进水主管道10、气体主管道11、错流主管道12和产水主管道13；其中，所述进水口5与所述进水主管道10连通，进一步地，所述进水口5的数量为2个，2个所述进水口5相对设置，多个所述杂化直滤膜组件的进水口5串联后与所述进水主管道10连接；所述曝气口6与所述气体主管道11连通；所述错流口7与所述错流主管道12连通，进一步地，所述错流口7的数量为2个，2个所述错流口7相对设置，多个所述杂化直滤膜组件的错流口7串联后与错流主管道12连接；所述产水口8分别与所述净水室2和所述产水主管道13连通。
42.所述进水箱14分别与所述进水主管道10和错流主管道12连通，所述产水箱15与所述产水主管道13连通，所述杂化直滤膜水处理系统还包括储气罐16，所述储气罐16分别与所述气体主管道11和所述产水主管道13连通。在该实施方式中，通过储气罐16可以实现对直滤膜集成装置的气正洗和气反洗。
43.进一步地，所述进水箱14与所述进水主管道10之间沿着水流方向依次设置有进水泵23和进水阀24；所述进水箱14与错流主管道12之间设置有错流阀25；所述产水箱15与所述产水主管道13之间设置有产水阀26；所述储气罐16与所述气体主管道11之间设置有曝气阀27；所述储气罐16与所述产水主管道13之间设置有气反洗阀28；所述储气罐16连接有空压机31。
44.为了实现壳体1内聚集的污泥排出，所述杂化直滤膜水处理系统还包括排污管道18，所述排污管道18与所述进水主管道10连通。所述排污管道18上设置有排污阀29。
45.为了实现对管状膜丝3的管内部的清洗，所述杂化直滤膜水处理系统还包括水反洗管道19，所述水反洗管道19设置在产水箱15与所述产水主管道13之间。通过水反洗管道19利用产水箱15中的水对管状膜丝3的管内部进行清洗。进一步地，所述水反洗管道19上设置有反洗泵30和反洗阀33。
46.为了实现对管状膜丝3上的难清洗污垢的进一步清除，所述杂化直滤膜水处理系统还包括反洗药箱20，所述反洗药箱20与所述水反洗管道19连通。反洗药箱20可以向水反洗管道19内提供化学清洗药物。进一步地，所述反洗药箱20与所述水反洗管道19之间设置
有加药泵32。
47.需要说明的是，所述杂化直滤膜水处理系统还包括离线药箱21，所述离线药箱21分别与所述进水主管道10、所述产水主管道13、水反洗管道19连通。进一步地，所述离线药箱21与所述进水主管道10之间设置有浓水侧清洗回流阀34，所述离线药箱21与所述产水主管道13之间设置有产水侧清洗回流阀35，所述离线药箱21与水反洗管道19之间设置有药洗泵36。
48.考虑到回流到所述离线药箱21中的药液含有污垢颗粒物，所述离线药箱21与所述水反洗管道19之间还设置有清洗过滤器22。
49.需要说明的是，过滤室9是指壳体1内部除了净水室2之外的其他空间。
50.示例性地，所述管状膜丝3的内径为0.5mm-10mm，外径为1mm-12mm；所述管状膜丝3上的通孔的直径为0.1μm-1μm。
51.示例性地，所述固定件4可以通过焊接或卡接方式与壳体1的内壁固定连接。
52.值得注意的是，管状膜丝3的数量可以根据处理水的量来确定，为了提高水处理效率，管状膜丝3的数量为多个，例如100-500个。
53.考虑到大量管状膜丝3在一起容易产生互相缠绕，为了避免互相缠绕，所述固定件4包括多个固定条402，所述管状膜丝3包括多个管状膜丝束，管状膜丝束与固定条402一一对应，管状膜丝束分别绕过与其对应的固定条402。
54.为了便于管状膜丝3分束且膜丝之间不相互缠绕，所述管状膜丝3的两端开口相邻设置，多个管状膜丝束分别设置在净水室2的不同位置，即同一束管状膜丝3中的每条管状膜丝3相互靠近设置。
55.本实用新型中，为了提高水处理效率，所述直滤膜集成装置17包括70-100个杂化直滤膜组件，对所述杂化直滤膜组件的排列方式没有特别的限定。例如，所述直滤膜集成装置包括78个杂化直滤膜组件，多个所述杂化直滤膜组件呈13
×
6排列，还可以设置成两个13
×
3阵列，如图2所示，将进水主管道10、气体主管道11和错流主管道12设置在两个13
×
3阵列之间，13
×
3阵列中，每列3个杂化直滤膜组件的产水口5串联后与进水主管道10连通；每列3个杂化直滤膜组件的错流口7串联后与错流主管道11连通；每排13个的曝气口6与同一个气体管道连通，气体管道再与气体主管道11连通；每排13个杂化直滤膜组件的产水口8与同一个产水管道连通，产水管道再与产水主管道13连通。
56.考虑到直滤膜集成装置的结构稳固性，优选地，所述直滤膜集成装置还包括支架，所述支架用于支撑所述杂化直滤膜组件和各个管道。所述支架包括支架底座和管道支架，所述支架底座用于支撑杂化直滤膜组件，所述管道支架用于支撑各个主管道。
57.采用本实用新型的杂化直滤膜水处理系统处理矿井水时，进水箱14中的矿井水原水直接通过进水主管道10输送至各个杂化直滤膜组件的进水口5，矿井水通过进水口5进入杂化直滤膜组件的壳体1内的过滤室9，比管状膜丝3膜壁上的通孔大的溶质及溶质集团被截留在过滤室9，小于通孔的溶剂(水)及小分子溶质通过通孔进入管状膜丝3的管内，进而进入净水室2，成为净化水，净水室2中的净化水通过产水口8进入产水主管道13排入产水箱15；净水室2与壳体1内壁之间的水通过错流口7进入错流主管道12排入进水箱14；当壳体1的内壁以及管状膜丝3的外表面吸附过多污垢时，储气罐16为气体主管道11提供气源，通过气体主管道11向曝气口6通气体，通过曝气口6向壳体1内曝气进行气擦洗，气体的扰动使得
污垢从壳体1的内壁以及管状膜丝3的外表面脱落，同时，储气罐16向产水主管道13通气体，气体从产水主管道13进入管状膜丝3的管内部，对管内进行气反洗；通过水反洗管道19将产水箱15中的部分水返回至管状膜丝3的管内部，同时反洗药箱20向水反洗管道19内提供清洗药剂，对管内进行水反洗；壳体1中水反洗后的一部分水通过进水主管道10排出进入离线药箱21，另一部分水通过产水主管道13排出进入离线药箱21，离线药箱21中的液体经过清洗过滤器22过滤后再次进入水反洗管道19；壳体1内累积的污垢通过进水口5进入排污管道18排出。
58.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。