过滤系统与过滤装置的制作方法

1.本实用新型涉及水处理技术领域，特别是涉及一种过滤系统与过滤装置。


背景技术：

2.随着水处理技术的发展，出现了过滤装置。过滤装置通常包括外壳及设置于外壳内的过滤膜元件，外壳上设有原水进口、产水口、浓水排放口及压缩空气接口。过滤装置正常产水工作时，压缩空气接口保持于关闭状态，原水通过原水进口进入到外壳内部，由过滤膜元件对原水过滤处理，原水经过滤膜元件过滤处理得到的产水通过产水口向外排放，得到的浓水通过浓水排放口向外排放。
3.此外，传统的过滤装置反洗工作通常采用水反洗工艺，即通过在产水侧单独设置反洗罐，通过反洗罐储存一定量的产水。当过滤装置需要反洗时，反洗罐通过泵或者压缩空气动力源，将反洗罐内的产水作为反洗水输送至过滤装置中对过滤膜元件进行反洗操作。
4.当产水应用在洁净工况条件下，例如制药行业，过滤装置的反洗操作通常设置一定的时间间隔，在反洗间隔期间，反洗罐中的产水处于静止状态，静止状态的死水易滋生微生物。在反洗操作过程中，过滤装置停机停止产水，并反洗工作，通过反冲洗方式清洗过滤膜元件内截留的杂质。然而，反洗操作时，产水中所滋生的微生物可能会污染过滤装置。此外，如果在反洗罐的内部添加过量杀菌剂来灭除产水中所滋生的微生物，则对过滤膜元件反洗操作结束后，易造成在过滤膜元件上的残留。


技术实现要素：

5.基于此，有必要克服现有技术的缺陷，提供一种过滤系统与过滤装置，它能够降低微生物滋生的风险，避免反洗操作时污染过滤膜元件。
6.其技术方案如下：一种过滤装置，所述过滤装置包括：
7.第一壳体，所述第一壳体上设有原水进口、第一产水出口与浓水出口；
8.过滤元件，所述过滤元件设置于所述第一壳体的内部，所述过滤元件的原水进水部与所述原水进口连通，所述过滤元件用于将所述原水进口进入的原水过滤处理，所述过滤元件的产水输出部与所述第一产水出口连通，所述过滤元件的浓水输出部与所述浓水出口连通；
9.第二壳体，所述第二壳体与所述第一壳体相连，所述第二壳体形成有储水空间，所述储水空间与所述第一产水出口相连通，所述第二壳体上还设有与所述储水空间相连通的第二产水出口与压缩空气接入口。
10.上述的过滤装置，产水工作时，原水通过原水进口进入到第一壳体内，经过滤元件过滤处理后，浓水通过过滤元件的浓水输出部与浓水出口向外排放，产水通过过滤元件的产水输出部、第一产水出口向外排放，并进入到第二壳体内，第二壳体的液位充满后，产水通过第二产水接口进行产水，此时压缩空气接入口处于关闭状态；由于运行过程中，第二壳体内的储水空间的产水始终处于持续流动状态，这样便能避免滋生细菌。
11.对第一壳体与过滤元件反洗操作时，原水停止输入到第一壳体内部，第二壳体作为反洗罐，此时第二产水接口关闭，压缩空气接入口处于开启状态，反洗压缩空气通过压缩空气接入口进入第二壳体内，压缩空气将第二壳体内的产水通过第一产水出口反向压入过滤元件内，进行过滤元件的反洗操作，反洗后通过原水进口向外排放。
12.对第一壳体与过滤元件热消毒操作时，原水停止输入到第一壳体内部，此时压缩空气接入口处于关闭状态，热水或纯蒸汽经过原水进口进入第一壳体内，通过第二产水接口排出，对第一壳体与过滤元件消毒的同时对第二壳体同步进行消毒处理。
13.在其中一个实施例中，所述过滤元件为柱状体；所述过滤元件的侧面设有产水输出部，所述过滤元件的侧面两端部位分别与所述第一壳体的内壁密封贴合，所述过滤元件的侧面与所述第一壳体的内壁设有第一水流间隔，所述第一水流间隔与所述第一产水出口相连通；
14.所述过滤元件的第一端面设有原水进水部，所述过滤元件的第一端面与所述第一壳体的底端面设有第二水流间隔，所述第二水流间隔与所述原水进口相连通；
15.所述过滤元件的第二端面设有浓水输出部，所述过滤元件的第二端面与所述第一壳体的顶端面设有第三水流间隔，所述第三水流间隔与所述浓水出口连通。
16.在其中一个实施例中，所述第一壳体包括第一筒体、第一端盖与第二端盖；所述第一筒体的底端与所述第一端盖可拆卸连接，所述第一筒体的顶端与所述第二端盖可拆卸连接；所述过滤元件设置于所述第一筒体的内部，所述过滤元件的侧面两端部位分别与所述第一筒体的两端内壁对应密封贴合；所述过滤元件的侧面与所述第一筒体的内壁设有所述第一水流间隔。
17.在其中一个实施例中，所述第一筒体的底端通过第一卡箍与所述第一端盖相连；所述第一筒体的顶端通过第二卡箍与所述第二端盖相连；所述第一卡箍与所述第二卡箍均为卫生级别的卡箍。
18.在其中一个实施例中，所述第二端盖包括与所述过滤元件的浓水输出部相对间隔设置的底板，以及绕所述底板周向设置的侧板；所述侧板密封贴合套设于所述过滤元件的顶端外；所述侧板沿着所述第一筒体的轴向方向设置所述第一产水出口；所述侧板上还设有浓水出口。
19.在其中一个实施例中，所述过滤装置还包括第一定位件与第二定位件；所述第一定位件设置于所述第一壳体的底端，用于与所述过滤元件的第一端面限位抵触；所述第二定位件设置于所述第一壳体的顶端，用于与所述过滤元件的第二端面限位抵触。
20.在其中一个实施例中，所述第二壳体包括第二筒体与第三端盖，所述第二筒体的底端与所述第一壳体的顶端相连，所述第二筒体的顶端与所述第三端盖可拆卸连接；所述第二产水出口设置于所述第三端盖上，所述压缩空气接入口设置于所述第二筒体的侧壁上。
21.在其中一个实施例中，所述过滤装置还包括第三卡箍与第四卡箍；所述第二筒体的底端通过第三卡箍与所述第一壳体的顶端相连；所述第二筒体的顶端通过第四卡箍与所述第三端盖相连；所述第三卡箍与所述第四卡箍均为卫生级别的卡箍。
22.在其中一个实施例中，所述过滤元件为微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜、陶瓷过滤层、ptfe过滤层或活性炭过滤层。
23.一种过滤系统，所述过滤系统包括所述的过滤装置。
24.上述的过滤系统，由于包括上述的过滤装置，技术效果由过滤装置带来，有益效果与过滤装置的相同，在此不再赘述。
附图说明
25.构成本技术的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
26.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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。
27.图1为本实用新型一实施例的过滤装置的其中一视角剖视结构示意图；
28.图2为图1在a处的放大结构示意图；
29.图3为图1在b处的放大结构示意图；
30.图4为图1在c处的放大结构示意图；
31.图5为本实用新型一实施例的过滤装置的另一视角剖视结构示意图。
32.10、第一壳体；11、原水进口；12、第一产水出口；13、浓水出口；14、第一筒体；15、第一端盖；16、第二端盖；161、底板；162、侧板；20、过滤元件；21、侧面；22、第一端面；23、第二端面；30、第二壳体；31、储水空间；32、第二产水出口；33、压缩空气接入口；34、第二筒体；35、第三端盖；41、第一水流间隔；42、第二水流间隔；43、第三水流间隔；51、第一卡箍；52、第二卡箍；53、第三卡箍；54、第四卡箍；61、第一对接头；62、第二对接头；71、第一定位件；711、第一凸缘；72、第二定位件；721、第二凸缘。
具体实施方式
33.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型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实用新型。但是本实用新型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实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
34.参阅图1与图5，图1与图5分别示出了本实用新型一实施例中的过滤装置的两个不同视角的剖视结构示意图，本实用新型一实施例提供的一种过滤装置，过滤装置包括：第一壳体10、过滤元件20与第二壳体30。第一壳体10上设有原水进口11、第一产水出口12与浓水出口13。过滤元件20设置于第一壳体10的内部，过滤元件20的原水进水部(具体例如为如图5所示的第一端面22)与原水进口11连通，过滤元件20用于将原水进口11进入的原水过滤处理，过滤元件20的产水输出部(具体例如为如图5所示的侧面21)与第一产水出口12连通，过滤元件20的浓水输出部(具体例如为如图5所示的第二端面23)与浓水出口13连通。第二壳体30与第一壳体10相连，第二壳体30形成有储水空间31，储水空间31与第一产水出口12相连通，第二壳体30上还设有与储水空间31相连通的第二产水出口32与压缩空气接入口33。
35.需要说明的是，过滤元件20的原水进水部指的是过滤元件20上进入原水的部位，
即例如为如图5所示的第一端面22；过滤元件20的产水输出部指的是过滤元件20上向外排出产水的部位，即例如为如图5所示的侧面21；过滤元件20的浓水输出部指的是过滤元件20上向外排出浓水的部位，即例如为如图5所示的第二端面23。
36.上述的过滤装置，产水工作时，原水通过原水进口11进入到第一壳体10内，经过滤元件20过滤处理后，浓水通过过滤元件20的浓水输出部与浓水出口13向外排放，产水通过过滤元件20的产水输出部、第一产水出口12向外排放，并进入到第二壳体30内，第二壳体30的液位充满后，产水通过第二产水接口进行产水，此时压缩空气接入口33处于关闭状态；由于运行过程中，第二壳体30内的储水空间31的产水始终处于持续流动状态，这样便能避免滋生细菌。
37.对第一壳体10与过滤元件20反洗操作时，原水停止输入到第一壳体10内部，第二壳体30作为反洗罐，此时第二产水接口关闭，压缩空气接入口33处于开启状态，反洗压缩空气通过压缩空气接入口33进入第二壳体30内，压缩空气将第二壳体30内的产水通过第一产水出口12反向压入过滤元件20内，进行过滤元件20的反洗操作，反洗后通过原水进口11向外排放。
38.对第一壳体10与过滤元件20热消毒操作时，原水停止输入到第一壳体10内部，此时压缩空气接入口33处于关闭状态，热水或纯蒸汽经过原水进口11进入第一壳体10内，通过第二产水接口排出，对第一壳体10与过滤元件20消毒的同时对第二壳体30同步进行消毒处理。
39.请参阅图1与图5，在一个实施例中，过滤元件20包括但不限于为柱状体，并具体例如为圆柱体。
40.请参阅图1与图5，过滤元件20的侧面21设有产水输出部，过滤元件20的侧面21两端部位分别与第一壳体10的内壁密封贴合，过滤元件20的侧面21与第一壳体10的内壁设有第一水流间隔41，第一水流间隔41与第一产水出口12相连通。
41.请参阅图1与图5，过滤元件20的第一端面22设有原水进水部，过滤元件20的第一端面22与第一壳体10的底端面设有第二水流间隔42，第二水流间隔42与原水进口11相连通。
42.请参阅图1与图5，过滤元件20的第二端面23设有浓水输出部，过滤元件20的第二端面23与第一壳体10的顶端面设有第三水流间隔43，第三水流间隔43与浓水出口13连通。
43.请参阅图1至图4，图2至图4分别示出了图1在a、b与c处的放大结构示意图。在一个实施例中，第一壳体10包括第一筒体14、第一端盖15与第二端盖16。第一筒体14的底端与第一端盖15可拆卸连接，第一筒体14的顶端与第二端盖16可拆卸连接。过滤元件20设置于第一筒体14的内部，过滤元件20的侧面21两端部位分别与第一筒体14的两端内壁对应密封贴合。过滤元件20的侧面21与第一筒体14的内壁设有第一水流间隔41。
44.请参阅图1至图4，在一个实施例中，第一筒体14的底端通过例如第一卡箍51与第一端盖15相连。第一筒体14的顶端通过例如第二卡箍52与第二端盖16相连。第一卡箍51与第二卡箍52均为卫生级别的卡箍。如此，便于将过滤元件20组装到第一筒体14的内部。此外，采用卫生级别的卡箍，能保证产水的洁净度。
45.需要说明的是，第一端盖15还可以例如通过例如螺纹连接、粘接等等方式设置于第一筒体14的底端，也可以通过卡扣的方式卡接地固定于第一筒体14的底端。第二端盖16
在第一筒体14的顶端上设置方式类似，在此不进行赘述。
46.请参阅图1至图4，具体而言，在第一筒体14的底端装设有第一对接头61，第一对接头61套设于过滤元件20的底端外并与过滤元件20的侧面21底端部位密封贴合。此外，在第一筒体14的顶端装设有第二对接头62，第二对接头62套设于过滤元件20的顶端外并与过滤元件20的侧面21顶端部位密封贴合。
47.请参阅图1至图4，为了保证密封性，第一对接头61的外壁与第一筒体14的底端内壁相适应，即当第一筒体14的内壁为圆形壁面时，第一对接头61的外壁面为圆形壁面。同样地，第二对接头62的外壁与第一筒体14的顶端内壁相适应。此外，第一对接头61也可以是与第一筒体14的底端相连成一体化结构。或者，将第一对接头61与第一筒体14的底端通过例如卡接、螺钉、粘接等等方式固定相连。第二对接头62与第一筒体14的顶端连接方式相类似，在此不再赘述。
48.请参阅图1至图4，进一步地，第一对接头61还设有凸出到第一筒体14外的第一凸出部，第一凸出部便于通过第一卡箍51与第一端盖15相连。同样地，第二对接头62还设有凸出到第一筒体14外的第二凸出部，第二凸出部便于通过第一卡箍51与第二端盖16相连。
49.请参阅图1与图2，在一个实施例中，第二端盖16包括与过滤元件20的浓水输出部相对间隔设置的底板161，以及绕底板161周向设置的侧板162。侧板162密封贴合套设于过滤元件20的顶端外。侧板162沿着第一筒体14的轴向方向设置第一产水出口12。侧板162上还设有浓水出口13。如此，由于侧板162密封贴合套设于过滤元件20的顶端外，这样使得第一水流间隔41与第三水流间隔43相互隔离开，能避免第三水流间隔43内的浓水与第一水流间隔41的产水混合。
50.请参阅图1、图2与图5，具体而言，第一产水出口12为一个或至少两个。至少两个第一产水出口12间隔地设置于侧板162上，第一产水出口12的数量越多，在侧板162上分布的越均匀时，能有利于第一水流间隔41内的产水顺利地通过第一产水出口12向外排放。
51.请参阅图1至图4，在一个实施例中，过滤装置还包括第一定位件71与第二定位件72。第一定位件71设置于第一壳体10的底端，用于与过滤元件20的第一端面22限位抵触。第二定位件72设置于第一壳体10的顶端，用于与过滤元件20的第二端面23限位抵触。
52.请参阅图1至图4，具体而言，第一定位件71套设于过滤元件20的底端外部，并设有第一凸缘711，通过第一凸缘711与第一端面22相抵触限位。此外，第二定位件72套设于过滤元件20的顶端外部，并设有第二凸缘721，通过第二凸缘721与第二端面23相抵触限位。
53.请参阅图1与图4，在一个实施例中，第二壳体30包括第二筒体34与第三端盖35。第二筒体34的底端与第一壳体10的顶端相连，第二筒体34的顶端与第三端盖35可拆卸连接。第二产水出口32设置于第三端盖35上，压缩空气接入口33设置于第二筒体34的侧壁上。
54.请参阅图1至图4，在一个实施例中，过滤装置还包括第三卡箍53与第四卡箍54。第二筒体34的底端通过第三卡箍53与第一壳体10的顶端相连；第二筒体34的顶端通过第四卡箍54与第三端盖35相连。具体而言，第三卡箍53与第四卡箍54均为卫生级别的卡箍。如此，通过第三卡箍53能便于将第一壳体10与第二壳体30组装在一起，同时能保证产水的洁净度。此外，生产制造时，可以将第三端盖35与第二筒体34分开制造，然后通过第四卡箍54组装配合在一起，能降低生产难度。
55.在一个实施例中，过滤元件20为微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜、陶瓷过滤层、
ptfe过滤层或活性炭过滤层。
56.在一个实施例中，陶瓷过滤层为一体化烧结陶瓷。原水流经陶瓷过滤层时，经过陶瓷过滤层过滤掉原水中的大颗粒悬浮物。此外，由于陶瓷过滤层为一体化烧结陶瓷，过滤孔径均一性好，陶瓷过滤层固定，不会因安装或反洗工艺导致乱层，陶瓷过滤层清洗工艺简单，可使用压缩空气混合反洗，同时陶瓷过滤层便于整体一次性更换，重量较小，且不需分层填充，能够大大降低运行成本与便于进行维护工作。
57.在一个实施例中，ptfe(poly tetra fluoroethylene，聚四氟乙烯)过滤层为一体化烧结结构。如此，通过ptfe过滤层对原水中的大颗粒悬浮物等杂质滤除，能保证原水中的悬浮颗粒尽可能地完全滤除。此外，ptfe过滤层为一体化烧结结构，即采用ptfe原料经高温高压烧结而成，具有良好的过滤性能，常规过滤精度为0.1um至30um，用以降低进入接续工艺原水中的悬浮颗粒等杂质。
58.在一个实施例中，活性炭过滤层为一体化烧结活性炭结构。如此，例如使用高碘值活性炭颗粒(高碘值例如为2000以上)通过粘结成型后高温培烧，将粘结剂炭化，并构成微孔。一体化烧结活性炭结构的滤芯主体100％为活性炭物料，其接触表面积更大，孔径曲折，纳污能力更强，能够更好地过滤原水中余氯及其它有机物，滤芯耐受多次巴氏消毒，不会产生活性炭粉污堵后端工艺，可整体更换，不需要繁琐的填充，能够大大降低运行成本与便于进行维护工作。
59.请参阅图1至图4，在一个实施例中，一种过滤系统，过滤系统包括上述任一实施例的过滤装置。
60.上述的过滤系统，由于包括上述的过滤装置，技术效果由过滤装置带来，有益效果与过滤装置的相同，在此不再赘述。
61.请参阅图1至图4，在一个实施例中，一种上述任一实施例的过滤装置的工作方法，包括如下步骤：
62.产水步骤，原水通过原水进口11进入到第一壳体10内，经过滤元件20过滤处理后，浓水通过过滤元件20的浓水输出部与浓水出口13向外排放，产水通过过滤元件20的产水输出部、第一产水出口12向外排放，并进入到第二壳体30内，第二壳体30的液位充满后，产水通过第二产水接口进行产水，此时压缩空气接入口33处于关闭状态。
63.上述的过滤装置的工作方法，由于在产水运行过程中，第二壳体30内的储水空间31的产水始终处于持续流动状态，这样便能避免滋生细菌，从而避免反洗操作时污染过滤膜元件。
64.在一个实施例中，过滤装置的工作方法还包括反洗操作步骤：
65.反洗操作步骤，原水停止输入到第一壳体10内部，第二产水接口关闭，压缩空气接入口33处于开启状态，反洗压缩空气通过压缩空气接入口33进入第二壳体30内，压缩空气将第二壳体30内的产水通过第一产水出口12反向压入过滤元件20内，对过滤元件20进行反洗操作，反洗水通过原水进口11向外排放；
66.一般地，当应用陶瓷超滤时，因洁净要求，过滤膜元件需要定期热消毒，如巴氏消毒即纯蒸汽灭菌，现有工艺反洗罐通过独立管道与过滤膜元件连接，当过滤膜元件进行热消毒时，无法对反洗罐同步进行热消毒处理。在一个实施例中，过滤装置的工作方法还包括热消毒步骤：
67.热消毒步骤，原水停止输入到第一壳体10内部，压缩空气接入口33处于关闭状态，热水或纯蒸汽经过原水进口11进入第一壳体10内，通过第二产水接口排出，对第一壳体10与过滤元件20消毒的同时对第二壳体30同步进行消毒处理。
68.以上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。
69.以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
70.在本实用新型的描述中，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
71.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。在本实用新型的描述中，“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。
72.在本实用新型中，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实用新型中的具体含义。
73.在本实用新型中，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。
74.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。