过滤装置及液体处理系统的制作方法

1.本发明涉及水处理技术领域，特别是涉及一种过滤装置及液体处理系统。


背景技术：

2.水处理的目的是为了提高水质，以达到某种水质标准。按处理方法的不同，有物理水处理、化学水处理、生物水处理等多种。水处理对发展工业生产、提高产品质量、保护人类环境以及维护生态平衡具有重要的现实意义。
3.在对水进行净化处理的过程中，通常采用超滤技术或介质过滤器等去除水中的颗粒及杂质，超滤技术通常采用中空纤维超滤，介质过滤器通常采用多介质过滤器，其填充多为石英砂、无烟煤等过滤介质。然而，由于过滤器的过滤结构通常存在大量的间隙，在使用一段时间之后，过滤结构上很容易滋生并附着大量的微生物从而形成微生物膜，进而导致淤堵。这些微生物膜的去除十分不便，要么通过添加化学药剂来去除，要么通过更换过滤器等方式。这些微生物膜的存在大大缩减了设备的有效使用寿命，带来的是成本的上升以及企业的负担。


技术实现要素：

4.基于此，有必要提供一种过滤装置及液体处理系统；该过滤装置能够减少或去除液体过滤时附着在过滤元件上的附着物如微生物膜，从而延长过滤元件的清洗周期，并延长过滤元件的使用寿命，保障过滤效果；该液体处理系统采用前述的过滤装置，能够有效消杀或减少过滤元件上的附着物如微生物膜，延长过滤元件的清理周期及使用寿命，保障过滤效果，提高液体处理效果。
5.其技术方案如下：
6.一个实施例提供了一种过滤装置，包括：
7.外筒，所述外筒具有第一腔体；
8.过滤元件，所述过滤元件设在所述第一腔体内，所述过滤元件具有第二腔体，所述第二腔体用于使液体通过；
9.杀菌灯，所述杀菌灯设在所述第一腔体内，所述杀菌灯能够对所述过滤元件上的附着物进行杀菌。
10.上述过滤装置，液体(如原水)通过第一腔体内的过滤元件进行过滤，由于过滤元件的过滤结构上很容易附着并滋生微生物进而形成微生物膜，因此，通过杀菌灯的设置，杀菌灯发生的光将附着物消杀，从而保障过滤元件不会由于微生物膜的存在而导致过滤效率的下降，同时也使得清洗过滤元件的周期延长，还使得过滤元件的使用寿命得到了延长，保障过滤效果。
11.下面进一步对技术方案进行说明：
12.在其中一个实施例中，所述杀菌灯与所述过滤元件呈间隔设置，且所述杀菌灯位于所述第二腔体的外部，所述杀菌灯用于对所述过滤元件的外壁上的附着物进行杀菌。
13.在其中一个实施例中，所述杀菌灯设有至少两个并呈间隔设置，所述过滤元件的所有外壁区域上的附着物均能够被所述杀菌灯的光照射到。
14.在其中一个实施例中，所述杀菌灯设有多个，所述过滤元件设有多个，所述过滤元件间隔设置并呈环状进行排布，一部分所述杀菌灯位于所述过滤元件形成的环内，另一部分所述杀菌灯间隔设置并呈环状排布在所述过滤元件形成的环外。
15.在其中一个实施例中，所述外筒设有进液端口和出液端口，所述进液端口与所述第一腔体连通，所述出液端口与所述第二腔体连通；
16.待过滤液由所述进液端口进入所述第一腔体，所述第一腔体内的所述待过滤液通过所述过滤元件进行过滤并进入所述第二腔体形成已过滤液，所述已过滤液通过所述出液端口排出。
17.在其中一个实施例中，所述过滤元件呈管状设置，所述第二腔体为所述过滤元件的管腔，所述过滤层设在所述过滤元件的外壁。
18.在其中一个实施例中，所述过滤元件为管式陶瓷膜。
19.在其中一个实施例中，所述陶瓷膜采用错流过滤方式进行过滤。
20.在其中一个实施例中，所述杀菌灯为紫外线灯。
21.另一个实施例提供了一种液体处理系统，包括如上述任一个技术方案所述的过滤装置。
22.上述液体处理系统，液体(如原水)通过第一腔体内的过滤元件进行过滤，由于过滤元件的过滤结构上很容易附着并滋生微生物进而形成微生物膜，因此，通过杀菌灯的设置，杀菌灯发生的光将附着物分解或杀灭，从而保障过滤元件不会由于微生物膜的存在而导致过滤效率的下降，同时也使得清洗过滤元件的周期延长，还使得过滤元件的使用寿命得到了延长，保障过滤效果和液体处理效果。
附图说明
23.构成本技术的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
24.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.此外，附图并不是以1:1的比例绘制，并且各个元件的相对尺寸在附图中仅示例地绘制，而不一定按照真实比例绘制。
26.图1为本发明实施例中过滤装置的整体结构示意图；
27.图2为图1实施例中杀菌灯的光对过滤元件的覆盖示意图。
28.附图标注说明：
29.100、外筒；110、第一腔体；200、过滤元件；210、第二腔体；300、杀菌灯。
具体实施方式
30.下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明：
31.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
32.请参照图1和图2，一个实施例提供了一种过滤装置，包括外筒100、过滤元件200和杀菌灯300，外筒100提供对液体进行过滤的空间，过滤元件200对液体进行过滤处理，而杀菌灯300则减少或杀灭附着在过滤元件200的表面上的附着物如微生物、微生物膜，其中：
33.如图1和图2所示，所述外筒100具有第一腔体110。
34.如图1和图2所示的实施例中，外筒100大致呈筒状设置，外筒100的筒腔形成第一腔体110，可以理解的是，第一腔体110沿外筒100的长度方向延伸设置。
35.需要说明的是：
36.这里的“筒”的意思是指具有一定长度的构件，该构件沿长度方向开设有孔，如类似竹筒等结构，但不一定是圆筒，也可以是方筒等，不再赘述。
37.如图1和图2所示，所述过滤元件200设在所述第一腔体110内，所述过滤元件200具有第二腔体210，所述第二腔体210用于使液体通过。
38.如图1和图2所示的实施例中，过滤元件200设在外筒100的第一腔体110内，液体通过第二腔体210进行流动，以利用过滤元件200上的过滤结构进行过滤处理。
39.可选地，第二腔体210的延伸方向和第一腔体110的延伸方向相同。
40.如图1和图2所示，所述杀菌灯300设在所述第一腔体110内，所述杀菌灯300能够对所述过滤元件200上的附着物进行杀菌。
41.当采用超滤工艺时，由于悬浮物、胶体等物质的累计，需定期进行反洗操作，以恢复产水通量，当出现微生物滋生，微生物在超滤的膜表面形成微生物膜，形成微生物膜之后，微生物对消毒剂会产生一定的抵抗力，常规加药或反洗难以消除，必须停产并进一步采用化学药剂进行增强清洗，而频繁清洗降低了生产效率和超滤的使用寿命。介质过滤器的过滤机理是通过特定高度的石英砂滤层进行过滤，当过滤的污染物达到一定程度时，对过滤器进行反冲洗操作，将过滤的杂质反冲排出系统，由于其过滤结构存在大量间隙，易滋生微生物形成微生物膜，反冲无法将微生物膜清除，形成微生物滋生温床，从而降低产税率、增大后段微生物负荷。
42.如图1和图2所示的实施例中，通过杀菌灯300的设置，杀菌灯300能够发出光，该光能够将过滤元件200上附着的微生物膜或微生物分解或杀灭。通过杀菌灯300的消杀作用，还能够将原水中的余氯等分解，从而降低过滤元件200上的附着物负荷，延长过滤元件200的清洗周期和使用寿命，保障过滤效果。
43.该过滤装置在工作时，液体(如原水)通过第一腔体110内的过滤元件200进行过滤，由于过滤元件200的过滤结构上很容易附着并滋生微生物进而形成微生物膜，因此，通过杀菌灯300的设置，杀菌灯300发生的光将附着物杀灭，从而保障过滤元件200不会由于微生物膜的存在而导致过滤效率的下降，同时也使得清洗过滤元件200的周期延长，还使得过滤元件200的使用寿命得到了延长，保障过滤效果。
44.需要说明的是：
45.原水是指取自天然水体或蓄水水体如河流、湖泊、池塘或地下蓄水层等，用作供水
水源的水；或者指流入水处理厂的第一个处理单元的水。
46.在一个实施例中，请参照图1和图2，所述杀菌灯300与所述过滤元件200呈间隔设置，且所述杀菌灯300位于所述第二腔体210的外部，所述杀菌灯300用于对所述过滤元件200的外壁上的附着物进行消杀。
47.如图1和图2所示的实施例中，杀菌灯300设在过滤元件200的第二腔体210的外部，杀菌灯300与过滤元件200之间具有一定的间隔，杀菌灯300启动时，朝过滤元件200发出光，光通过照射过滤原的外壁表面，从而将附着在外壁上的附着物如微生物及微生物膜分解掉或杀灭，降低附着物对过滤元件200造成的负荷。
48.在一个实施例中，请参照图1和图2，所述杀菌灯300设有至少两个并呈间隔设置，所述过滤元件200的所有外壁区域上的附着物均能够被所述杀菌灯300的光照射到。
49.如图1和图2所示的实施例中，杀菌灯300设有至少两个，当杀菌灯300朝过滤元件200发出光的时候，过滤元件200的任一处外壁区域均能够被照射到，从而保障外壁区域上附着的所有微生物及形成的微生物膜都能够被照射到，从而使所有的微生物及微生物膜均被分解或杀灭，保障过滤元件200的正常过滤功能。
50.如图2所示的实施例中，一个过滤元件200的外周有三个杀菌灯300，三个杀菌灯300发出的光能够覆盖过滤元件200的外壁所有区域，从而保障过滤元件200的外壁上的所有附着微生物都能够被照射到并分解或杀灭。
51.在一个实施例中，请参照图1和图2，所述杀菌灯300设有多个，所述过滤元件200设有多个，所述过滤元件200间隔设置并呈环状进行排布，一部分所述杀菌灯300位于所述过滤元件200形成的环内，另一部分所述杀菌灯300间隔设置并呈环状排布在所述过滤元件200形成的环外。
52.如图1和图2所示的实施例中，过滤元件200设有六个，杀菌灯300设有七个。六个过滤元件200呈均等间隔设置并呈圆周分布设置，一个杀菌灯300位于六个过滤元件200的中部，其余六个杀菌灯300呈均等间隔设置并呈圆周分布在六个过滤元件200的外部。
53.如图1和图2所示的实施例中，每个过滤元件200均对应有三个杀菌灯300，三个杀菌灯300呈等间隔均布在过滤元件200的外周，以使过滤元件200的所有外壁区域均能够被照射到。
54.当然，可以理解的是：
55.每个过滤元件200均对应有三个杀菌灯300，而相邻过滤元件200所对应的杀菌灯300可以是共用的，以减少杀菌灯300的布置数量，并节省第一腔体110的空间。
56.在一个实施例中，所述外筒100设有进液端口和出液端口，所述进液端口与所述第一腔体110连通，所述出液端口与所述第二腔体210连通。
57.过滤时，待过滤液(如原水)由所述进液端口进入所述第一腔体110，所述第一腔体110内的所述待过滤液通过所述过滤元件200进行过滤并进入所述第二腔体210形成已过滤液，所述已过滤液通过所述出液端口排出。
58.可以理解的是：
59.在该种实施方式中，相当于采用的是外压式陶瓷膜，过滤层为单层，管式陶瓷膜的结构简单，过滤层单一，产水阻力小，可获得更高的表面流速。原水从过滤元件200的外部的第一腔体110进入，然后通过过滤元件200的过滤作用之后进入过滤元件200的内部的第二
腔体210内，通过第二腔体210输出干净的过滤后的水。该种情况下，杀菌灯300不仅能够对过滤元件200的外壁上附着的微生物进行分解或消杀，而且还能够对水体起到杀菌消毒的作用。同时，采用外压式陶瓷膜，过滤层在陶瓷膜的外表面，能够提高过滤流体的流速，降低污堵，有利于清洗维护。
60.当然，在另一个实施例中，所述外筒100设有进液端口和出液端口，所述进液端口与所述第二腔体210连通，所述出液端口与所述第一腔体110连通。
61.可以理解的是：
62.在该种实施方式中，相当于采用的是内压式陶瓷膜，原水通过第二腔体210进入到过滤元件200的内部，然后通过过滤元件200的过滤作用之后进入到过滤元件200的外部的第一腔体110内，通过第一腔体110输出干净的过滤后的水。该种情况下，杀菌灯300主要起到杀菌消毒作用，对附着在过滤元件200的外壁上的微生物的分解和消杀作用不明显。
63.在一个实施例中，请参照图1和图2，所述过滤元件200呈管状设置，所述第二腔体210为所述过滤元件200的管腔，所述过滤层设在所述过滤元件200的外壁。
64.在一个实施例中，所述过滤元件200为管式陶瓷膜。
65.陶瓷膜(ceramic membrane)又称无机陶瓷膜，是以无机陶瓷材料经特殊工艺制备而形成的非对称膜。陶瓷膜分为管式陶瓷膜和平板陶瓷膜两种，其中，管式陶瓷膜管壁密布微孔，在压力作用下，原水在膜管内或膜外侧流动，小分子物质(或液体)透过膜，大分子物质(或固体)被膜截留，从而达到分离、浓缩、纯化和环保等目的；平板陶瓷膜板面密布微孔，根据在一定的膜孔径范围内，渗透的物质分子直径不同则渗透率不同，以膜两侧的压力差为驱动力，膜为过滤介质，在一定压力作用下，当原水流过膜表面时，只允许水、无机盐、小分子物质透过膜，而阻止水中的悬浮物、胶和微生物等大分子物质通过。
66.陶瓷膜具有分离效率高、效果稳定、化学稳定性好、耐酸碱、耐有机溶剂、耐菌、耐高温、抗污染、机械强度高、再生性能好、分离过程简单、能耗低、操作维护简便、使用寿命长等众多优势。
67.管式陶瓷膜的过滤结构均一，过滤精度一致性好，精度通常可以达到30nm—100nm，能够截留原水中的大颗粒、悬浮物等物质；同时，管式陶瓷膜的过滤精度可以过滤绝大多数细菌类、病毒类。
68.在一个实施例中，所述陶瓷膜采用错流过滤方式进行过滤。
69.过滤方式主要有死端过滤方式和错流过滤方式两种。错流过滤方式是指原水流在膜的表面产生两个分离，一个是垂直于膜表面的法向力，另一个是平行于膜表面的切向力。与死端过滤方式不同的是：采用错流过滤方式时，原水流经膜的表面时产生的切向力把膜表面上滞留的颗粒带走，错流过滤透过率下降时，只要设法降低膜表面的法向力，提高膜面的切向力，就可以对膜进行有效的清洗。
70.与死端过滤方式相比，错流过滤方式是非常有利的，在同样条件下，死端过滤方式的滤液流量在几分钟之内即降至零，而采用错流过滤方式却能够获得近乎恒定的流量；同时，错流过滤方式对给料浓度的变化不敏感，因而能在不作预处理的情况下成功地过滤脏污液体。
71.本技术采用错流过滤方式是因为可以增大过滤膜的表面积流速，同时循环进行余氯和微生物的清除。实际上，在具体使用时，本领域技术人员也可以采用死端过滤方式，不
再赘述。
72.在一个实施例中，所述杀菌灯300为紫外线灯。
73.紫外线灯能够发出紫外线光，以对附着在过滤元件200的外壁上的微生物进行分解或消杀，保证过滤元件200的过滤可靠性。
74.可选地，紫外线灯在不同的工艺过程中可以有不同的选择，具体地：
75.原水通过至少两个处理段进行处理，如通过前处理段处理之后，还通过后处理段进行处理。在原水的前处理段，采用中压的紫外线灯，以分解余氯；在原水的后处理段，采用低压的紫外线灯，以杀灭微生物、细菌等。
76.另一个实施例提供了一种液体处理系统，包括如上述任一个实施例所述的过滤装置。
77.该液体处理系统，液体(如原水)通过第一腔体110内的过滤元件200进行过滤，由于过滤元件200的过滤结构上很容易附着并滋生微生物进而形成微生物膜，因此，通过杀菌灯300的设置，杀菌灯300发生的光将附着物分解或杀灭，从而保障过滤元件200不会由于微生物膜的存在而导致过滤效率的下降，同时也使得清洗过滤元件200的周期延长，还使得过滤元件200的使用寿命得到了延长，保障过滤效果和液体处理效果。
78.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
79.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
80.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
81.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
82.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
83.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
84.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。