一种用于废铅酸蓄电池废酸处理的多介质陶瓷膜过滤系统的制作方法

本实用新型属于过滤设备技术领域，涉及一种用于废铅酸蓄电池废酸处理的多介质陶瓷膜过滤系统。

背景技术：

随着科技的发展，废旧铅酸蓄电池产生量越来越大，而破碎的和非法处置的废旧铅酸电池对环境污染危害极大，废电解液中得废酸和铅会污染土壤和地下水，还会对人畜造成血铅中毒。陶瓷膜过滤器，是一套可以广泛应用于各种领域的精密型超级过滤净化设备，在废酸处理过程中使用广泛。其核心组件无机陶瓷膜具有优良的热稳定性与孔稳定性能，不但强度高、且耐化学腐蚀，清洗再生性能好，兼备有高效过滤与精密过滤的双重优点。但目前的陶瓷膜过滤系统组成简单，使用时陶瓷管发生堵塞较频繁，造成设备维修成本较高。

技术实现要素：

本实用新型提出一种用于废铅酸蓄电池废酸处理的多介质陶瓷膜过滤系统，解决了现有技术中陶瓷膜过滤系统组成简单，陶瓷管易发生堵塞的技术问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种用于废铅酸蓄电池废酸处理的多介质陶瓷膜过滤系统，包括原料槽、清洗槽和陶瓷膜过滤器，所述原料槽和所述陶瓷膜过滤器通过多介质过滤器连接，

所述原料槽和所述清洗槽上分别设置有原液进口和纯水进口，

所述陶瓷膜过滤器包括第一陶瓷膜过滤器和第二陶瓷膜过滤器，所述第一陶瓷膜过滤器一端与所述多介质过滤器连接，另一端与所述第二陶瓷膜过滤器连接，

所述第一陶瓷膜过滤器为两个，所述多介质过滤器和所述第二陶瓷膜过滤器均通过Y型管与两个所述第一陶瓷膜过滤器连通，

所述第二陶瓷膜过滤器通过回流管与所述多介质过滤器连通，所述第二陶瓷膜过滤器上设置有清液出口，所述回流管上设置有浓缩液出口，

所述清洗槽通过连接管与所述回流管连通，所述连接管与压缩空气罐连通，

所述第一陶瓷膜过滤器和所述第二陶瓷膜过滤器上均设置有排污管。

作为进一步的技术方案，所述第一陶瓷膜过滤器包括壳体，所述壳体上部设置有进液管，下部设置有排液管和清液出口，所述排液管与所述第二陶瓷膜过滤器连通，所述进液管与所述多介质过滤器连通，

所述壳体内设置有若干个平行设置的陶瓷管，所述陶瓷管上部和下部分别设置有上安装板和下安装板，所述上安装板和所述下安装板均与所述壳体连接，

相邻两个陶瓷管之间设置有锥形帽，所述锥形帽通过连接杆与所述上安装板连接，

所述进液管设置在所述上安装板上方，所述排液管设置在所述下安装板下方，所述清液出口设置在所述上安装板和所述下安装板之间。

作为进一步的技术方案，所述连接杆底部设置有磁力块，所述磁力块设置在所述上安装板上。

作为进一步的技术方案，所述进液管与所述上安装板之间设置有布液板，所述布液板为锥形布液板，所述布液板上设置有通气孔。

作为进一步的技术方案，所述通气孔直径由所述布液板的顶角向其边缘依次增大。

作为进一步的技术方案，所述壳体两侧还均设置有斜板，所述斜板设置在所述上安装板上方，且所述斜板一端与所述壳体铰接，另一端搭放在所述陶瓷管上。

本实用新型使用原理及有益效果为：

1、本实用新型采用了多介质过滤与陶瓷膜过滤相结合的综合性过滤系统，适用于废铅酸蓄电池的废酸液提纯后再利用，废酸液在进入陶瓷膜过滤器之前可先经多介质过滤器进行初步过滤，降低了进入陶瓷膜过滤器的废酸液中所含杂质较少，进而降低了陶瓷管发生堵塞的频繁和陶瓷膜过滤器的维修成本，进而降低了整个过滤系统的维修成本。其中，陶瓷膜过滤器由第一陶瓷膜过滤器和第二陶瓷膜过滤器组成，使用时废酸液可先经第一陶瓷膜过滤器进行一次过滤后，再进入第二陶瓷膜过滤器进行二次过滤，这一设置有效保证了最终由清液出口排出的清液中杂质含量较少，符合其使用要求。另外，本实用新型还设置了回流管，使得由第二陶瓷膜过滤器排出的浓缩液，还可通过回流管回流至多介质过滤器，进行多次循环过滤。第一陶瓷膜过滤器为两个，其中一个第一陶瓷膜过滤器发生堵塞，另一个第一陶瓷膜过滤器仍可正常工作，不会影响设备的正常使用。

本实用新型所提出的多介质陶瓷膜过滤系统过滤压力为0.25～0.35Mpa(G)，在此工作压力下可获得理想的装置能力和膜元件的使用寿命，使用时无需要借助其它的固液分离设备即达到净化液体的目的，一次过滤完成固液分离。过滤器的过滤范围广，被过滤的液体的沉淀物含量可从1ppm到5％均可被有效去除且滤液清澈。不会因为进液含固量的变动而变动，滤液质量稳定可靠。陶瓷膜过滤器具有广阔的操作温度，能在100℃以下正常工作。陶瓷膜过滤器具有极好的化学稳定性，能耐酸、碱、盐溶液及有机溶剂和强氧化剂。陶瓷膜过滤器的膜元件为多孔无机陶瓷，在1600℃以上的高温下烧结而成，优良的过滤特性使得其寿命长，维修费用大大减少，使用成本也大为降低。工艺过程控制自动化程度高，陶瓷膜过滤装置可采用先进的DCS集散控制系统或PLC控制系统，对整个流程的工艺参数进行监控。可以设定流程图动态画面显示、参数显示画面、调节显示画面、报警画面、趋势记录显示、自动打印报表等功能。

2、本实用新型在相邻两个陶瓷管之间加设了锥形帽，使得落至相邻两个陶瓷管之间区域的废酸液可以顺利经锥形帽，滑落至陶瓷管内的通孔内，不会堆积在相邻两个陶瓷管之间的上安装板上。锥形帽的设置有效确保了废酸液的快速下落，降低了其在上安装板上停留的几率，进而确保了废酸液的过滤速率。磁力块的设置实现了锥形帽与上安装板快速安装和拆卸，保证了上安装板整体结构的完整性，避免了废酸液由连接杆与上安装板的接缝处下落的风险，保证了待处理良好的过滤效果。斜板的设置有效避免了落至壳体内壁上的液体可快速落入陶瓷管内，进一步降低了废酸液在上安装板上堆积的风险。

布液板的设置实现了废酸液或反冲水的均匀布液，保证了壳体内不同区域的陶瓷管均能与废酸液或反冲水充分接触，进一步降低了陶瓷管发生堵塞的风险，保证了设备的正常使用，设置科学合理。通气孔直径由布液板的顶角向其边缘依次增大，使得喷射到布液板上的液体不会在其中部集中，可快速向边缘处扩散，这一设置有效确保了液体扩散的速率，设置科学合理。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型中第一陶瓷膜过滤器的结构示意图；

图中：1-原料槽，2-清洗槽，3-陶瓷膜过滤器，31-第一陶瓷膜过滤器，311-壳体，312-进液管，313-排液管，314-陶瓷管，315-上安装板，316-下安装板，317-锥形帽，318-连接杆，319-磁力块，32-第二陶瓷膜过滤器，4-多介质过滤器，5-原液进口，6-纯水进口，7-Y型管，8-回流管，9-清液出口，10-浓缩液出口，11-连接管，12-压缩空气罐，13-排污管，14-布液板，15-通气孔，16-斜板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1～2所示，本实用新型提出的一种用于废铅酸蓄电池废酸处理的多介质陶瓷膜过滤系统，包括原料槽1、清洗槽2和陶瓷膜过滤器3，原料槽1和陶瓷膜过滤器3通过多介质过滤器4连接，

原料槽1和清洗槽2上分别设置有原液进口5和纯水进口6，

陶瓷膜过滤器3包括第一陶瓷膜过滤器31和第二陶瓷膜过滤器32，第一陶瓷膜过滤器31一端与多介质过滤器4连接，另一端与第二陶瓷膜过滤器32连接，

第一陶瓷膜过滤器31为两个，多介质过滤器4和第二陶瓷膜过滤器32均通过Y型管7与两个第一陶瓷膜过滤器31连通，

第二陶瓷膜过滤器32通过回流管8与多介质过滤器4连通，第二陶瓷膜过滤器32上设置有清液出口9，回流管8上设置有浓缩液出口10，

清洗槽2通过连接管11与回流管8连通，连接管11与压缩空气罐12连通，

第一陶瓷膜过滤器31和第二陶瓷膜过滤器32上均设置有排污管13。

来自界区外的原料液进入原料槽1，经膜过滤进料泵送往过滤单元。过滤单元采用二级串联“错流”过滤方式，原料液经膜过滤循环泵先送入多介质过滤器4进行一级过滤，一级过滤组件(多介质过滤器4)出来的浓缩液进入二级过滤组件(陶瓷膜过滤器3)过滤。自陶瓷膜过滤器3浓缩液出口流出的浓缩盐水按比例和浓度经浓缩液出口10排出一小部分去界区外，其余通过回流管8回到膜过滤循环泵进口与膜过滤进料泵送来的原料液混合，用于调整进料液的固液比，实现控制浓缩液含固量和保证膜面流速的目的，然后经膜过滤循环泵回到多介质过滤器4内循环过滤。各级过滤组件过滤出的澄清料液通过各级渗透清液出口排出。

第一陶瓷膜过滤器31和第二陶瓷膜过滤器32在长时间的运行后，因膜表面的污染可能会导致通量变化、过滤能力下降，需对膜表面进行再生，使膜通量得到恢复、过滤能力达到起始状态。再生的方式有物理反冲和化学清洗。物理反冲是采用过滤后的澄清滤液在清洗槽2由压缩空气罐12中压缩空气加压后对膜表面进行反向冲洗；化学清洗则是通过清洗液对膜进行化学清洗。

本实用新型采用了多介质过滤与陶瓷膜过滤相结合的综合性过滤系统，适用于废铅酸蓄电池的废酸液提纯后再利用，废酸液在进入陶瓷膜过滤器3之前可先经多介质过滤器4进行初步过滤，降低了进入陶瓷膜过滤器3的废酸液中所含杂质较少，进而降低了陶瓷管发生堵塞的频繁和陶瓷膜过滤器3的维修成本，进而降低了整个过滤系统的维修成本。其中，陶瓷膜过滤器3由第一陶瓷膜过滤器31和第二陶瓷膜过滤器32组成，使用时废酸液可先经第一陶瓷膜过滤器31进行一次过滤后，再进入第二陶瓷膜过滤器32进行二次过滤，这一设置有效保证了最终由清液出口9排出的清液中杂质含量较少，符合其使用要求。另外，本实用新型还设置了回流管8，使得由第二陶瓷膜过滤器32排出的浓缩液，还可通过回流管8回流至多介质过滤器4，进行多次循环过滤。第一陶瓷膜过滤器31为两个，其中一个第一陶瓷膜过滤器31发生堵塞，另一个第一陶瓷膜过滤器31仍可正常工作，不会影响设备的正常使用。

本实用新型所提出的多介质陶瓷膜过滤系统过滤压力为0.25～0.35Mpa(G)，在此工作压力下可获得理想的装置能力和膜元件的使用寿命，使用时无需要借助其它的固液分离设备即达到净化液体的目的，一次过滤完成固液分离。过滤器的过滤范围广，被过滤的液体的沉淀物含量可从1ppm到5％均可被有效去除且滤液清澈。不会因为进液含固量的变动而变动，滤液质量稳定可靠。陶瓷膜过滤器具有广阔的操作温度，能在100℃以下正常工作。陶瓷膜过滤器具有极好的化学稳定性，能耐酸、碱、盐溶液及有机溶剂和强氧化剂。陶瓷膜过滤器的膜元件为多孔无机陶瓷，在1600℃以上的高温下烧结而成，优良的过滤特性使得其寿命长，维修费用大大减少，使用成本也大为降低。工艺过程控制自动化程度高，陶瓷膜过滤装置可采用先进的DCS集散控制系统或PLC控制系统，对整个流程的工艺参数进行监控。可以设定流程图动态画面显示、参数显示画面、调节显示画面、报警画面、趋势记录显示、自动打印报表等功能。

多介质无机陶瓷膜分离技术是基于多孔陶瓷介质的筛分效应而进行物质分离的技术，采用高效的“错流”过滤方式，达到目标成分的浓缩和分离。多介质无机陶瓷膜主要有如下特点：

1、孔径分布窄，分离精度高

采用50nm孔径的陶瓷超滤膜可以高效去除聚苯硫醚原料液中的低聚物，使原料液澄清透明。

2、耐酸碱、耐溶剂、耐氧化、耐高温

陶瓷膜支撑体是采用高纯度进口α—Al2O3在高温情况下烧结而成，其使用温度一般可达400℃，最高可到800℃，其pH的适应范围为0～14，并且能在很强的氧化介质中使用。

3、机械强度高，有良好的耐磨、耐冲刷性能

无机陶瓷膜可承受高达几十kg/cm2的操作压力，并可以反向冲洗。

4、可反复清洗及高温再生恢复渗透通量，使用寿命长

采用热水清洗进行再生，能有效的恢复膜渗透通量，使用寿命可达2年以上。

5、抗微生物降解和侵蚀

不与微生物发生作用，非常适合生物工程及医学科学领域。即使长时间不用，也不需放置专门的保养液中进行保养。

6、成套分离装备的运行能耗低、清洗再生费用低

通过膜组件有效的并联与串联组合，极大的降低了单位膜面积的能耗。通过普通的物理反冲和热水清洗即可。

7、设备占地面积小，便于自动化控制

多介质陶瓷过滤工艺技术是先进的、成熟的技术，且具有能耗低、工艺简单可行、投资费用低的特点，以使业主装置获得最大的经济效益；机械设备和仪器仪表的设计和选型应是先进和可靠的，能承受工艺物料与大气的腐蚀，并能满足长期运转要求。

进一步，第一陶瓷膜过滤器31包括壳体311，壳体311上部设置有进液管312，下部设置有排液管313和清液出口9，排液管313与第二陶瓷膜过滤器32连通，进液管312与多介质过滤器4连通，

壳体311内设置有若干个平行设置的陶瓷管314，陶瓷管314上部和下部分别设置有上安装板315和下安装板316，上安装板315和下安装板316均与壳体311连接，

相邻两个陶瓷管314之间设置有锥形帽317，锥形帽317通过连接杆318与上安装板315连接，

进液管312设置在上安装板315上方，排液管313设置在下安装板316下方，清液出口9设置在上安装板315和下安装板316之间。

本实用新型在相邻两个陶瓷管314之间加设了锥形帽317，使得落至相邻两个陶瓷管314之间区域的废酸液可以顺利经锥形帽317，滑落至陶瓷管314内的通孔内，不会堆积在相邻两个陶瓷管314之间的上安装板315上。锥形帽317的设置有效确保了废酸液的快速下落，降低了其在上安装板315上停留的几率，进而确保了废酸液的过滤速率。

进一步，连接杆318底部设置有磁力块319，磁力块319设置在上安装板315上。

磁力块319的设置实现了锥形帽317与上安装板315快速安装和拆卸，保证了上安装板315整体结构的完整性，避免了废酸液由连接杆318与上安装板315的接缝处下落的风险，保证了待处理良好的过滤效果。

进一步，进液管312与上安装板315之间设置有布液板14，布液板14为锥形布液板，布液板14上设置有通气孔15。

布液板14的设置实现了废酸液或反冲水的均匀布液，保证了壳体311内不同区域的陶瓷管314均能与废酸液或反冲水充分接触，进一步降低了陶瓷管314发生堵塞的风险，保证了设备的正常使用，设置科学合理。

进一步，通气孔15直径由布液板14的顶角向其边缘依次增大。

通气孔15直径由布液板14的顶角向其边缘依次增大，使得喷射到布液板14上的液体不会在其中部集中，可快速向边缘处扩散，这一设置有效确保了液体扩散的速率，设置科学合理。

进一步，壳体311两侧还均设置有斜板16，斜板16设置在上安装板315上方，且斜板16一端与壳体311铰接，另一端搭放在陶瓷管314上。

斜板16的设置有效避免了落至壳体311内壁上的液体可快速落入陶瓷管314内，进一步降低了废酸液在上安装板315上堆积的风险。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。