公布日:2023.12.22
申请日:2023.11.15
分类号:C02F1/00(2023.01)I;C02F1/28(2023.01)I
摘要
本发明公开了一种废水过滤设备及过滤方法,与废水输入管道、滤液输出管道连接,包括管道系统、再生设备和若干过滤罐,所述管道系统将废水输入管道、过滤罐、再生设备及滤液输出管道进行连通;所述过滤罐包括罐体和位于罐体内部的分子筛;所述管道系统上设有控制设备,所述控制设备控制部分过滤罐用于对废水进行过滤;同时,控制设备控制再生设备对其他过滤罐进行原位再生;所述控制设备定时或定量控制过滤罐进行过滤和原位再生交替作业。本发明通过含有分子筛的过滤器对蒸馏废水进行处理,提升废水处理效果,过滤与分子筛再生同时进行作业,提升处理效率,实现连续不停机作业。
权利要求书
1.一种废水过滤设备,其特征在于,与废水输入管道、滤液输出管道连接,包括管道系统、再生设备和若干过滤罐,所述管道系统将废水输入管道、过滤罐、再生设备及滤液输出管道进行连通;所述过滤罐包括罐体和位于罐体内部的分子筛;所述管道系统上设有控制设备,所述控制设备控制部分过滤罐用于对废水进行过滤;同时,控制设备控制再生设备对其他过滤罐进行原位再生;所述控制设备定时或定量控制过滤罐进行过滤和原位再生交替作业;所述过滤罐的数量为至少3个,所述过滤罐之间通过管道进行串联,管道上设置有阀门,一个过滤罐的液体出口与下一个过滤罐的液体入口连通,第一个过滤罐的液体入口与最后一个过滤罐的液体出口连通;其中,对废水进行过滤的过滤罐包括进行主过滤作业的主过滤罐和进行辅助过滤作业的辅助过滤罐;所述控制设备定时或定量控制过滤罐进行主过滤作业、辅助过滤作业和原位再生交替作业;当达到定时或定量标准时,所述控制设备将主过滤罐切换至进行原位再生作业,将辅助过滤罐切换为主过滤罐进行主过滤作业,将进行原位再生作业的过滤罐切换为辅助过滤罐进行辅助过滤作业;所述再生设备为蒸汽清洗设备;所述蒸汽清洗设备包括反冲设备、蒸汽发生器、冷凝设备、自力式蒸汽控制阀和收集槽;所述蒸汽发生器通过管道系统向过滤罐中通入蒸汽,所述冷凝设备用于冷凝蒸汽并将其排入收集槽;自力式蒸汽控制阀根据装填的不同分子筛的特性和不同低沸点有机物的特性,来选择不同的温度和压力值;所述反冲设备包括反冲水泵和供水设备,反冲水泵直接外接水源,或反冲设备与收集槽连通;所述反冲设备用于向过滤罐内反冲水以将过滤罐中的分子筛打散,反冲设备向过滤罐内反冲水的方向与废水流入过滤罐内的方向相反;所述罐体的底部设有冷凝水疏水阀,所述冷凝水疏水阀用于将蒸汽与冷凝水进行分离;进入过滤罐内部的蒸汽的温度包括110~180℃,进入过滤罐内部的蒸汽的压力包括1~8kg/cm2,进入过滤罐内部的蒸汽的流速包括10~20kg/h。
2.根据权利要求1所述的一种废水过滤设备,其特征在于,所述罐体内部设有保护区和分子筛安放区,所述保护区设于分子筛安放区的上方和下方,所述罐体的上方设有液体入口,所述罐体的下方设有液体出口。
3.根据权利要求1所述的一种废水过滤设备,其特征在于,所述控制设备包括控制系统、阀门及传感器,所述阀门与传感器均连接在管道系统上,控制系统与阀门、传感器、再生设备和过滤罐连接。
4.一种废水过滤方法,其特征在于,采用权利要求1-3任一项所述的废水过滤设备,包括以下步骤:S1、分别选取进行过滤作业和进行原位再生作业的过滤罐,将废水输入管道与进行过滤作业的过滤罐进行连通,将进行原位再生作业的过滤罐与再生设备连通;S2、废水经废水输入管道进入进行过滤作业的过滤罐,过滤罐对废水进行处理;同时,再生设备对进行原位再生作业的过滤罐中的分子筛进行清洗;S3、控制设备记录过滤的时间或流量,当达到指定时间或流量时,控制设备将步骤S2中进行过滤作业的过滤罐断开与废水输入管道的连接,与再生设备进行连接,将进行过滤作业的过滤罐切换为进行原位再生作业;将步骤S2中进行原位再生作业的过滤罐断开与再生设备的连接,与废水输入管道进行连接,切换为进行过滤作业;S4、重复步骤S2-S3,直至完成废水清洗。
发明内容
本发明的目的是提供一种废水过滤设备及过滤方法,通过过滤罐工作切换提升过滤精度及过滤效率。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案是:一种废水过滤设备,与废水输入管道、滤液输出管道连接,包括管道系统、再生设备和若干过滤罐,所述管道系统将废水输入管道、过滤罐、再生设备及滤液输出管道进行连通;所述过滤罐包括罐体和位于罐体内部的分子筛;
所述管道系统上设有控制设备,所述控制设备控制部分过滤罐用于对废水进行过滤;同时,控制设备控制再生设备对其他过滤罐进行原位再生;所述控制设备定时或定量控制过滤罐进行过滤和原位再生交替作业。
上文中,所述再生设备用于将过滤罐中吸附杂质的分子筛进行再生,使其恢复过滤作用。
优选地,定时控制指的是指定废水过滤的时间,当达到该时间点时,过滤罐进行过滤和原位再生交替作业。
优选地,定量控制指的是指定废水过滤的水量,当到达该水量时,过滤罐进行过滤和原位再生交替作业。
优选地,所述过滤罐的数量为至少3个,其中,对废水进行过滤的过滤罐包括进行主过滤作业的主过滤罐和进行辅助过滤作业的辅助过滤罐;所述控制设备定时或定量控制过滤罐进行主过滤作业、辅助过滤作业和原位再生交替作业。
优选地,当达到定时或定量标准时,所述控制设备将主过滤罐切换至进行原位再生作业,将辅助过滤罐切换为主过滤罐进行主过滤作业,将进行原位再生作业的过滤罐切换为辅助过滤罐进行辅助过滤作业。
优选地,所述过滤罐之间通过管道进行串联,管道上设置有阀门,一个过滤罐的液体出口与下一个过滤罐的液体入口连通,第一个过滤罐的液体入口与最后一个过滤罐的液体出口连通。
优选地,所述过滤罐的数量为3个,3个过滤罐的液体入口处均与废水输入管道连通,3个过滤罐分别为过滤罐A、过滤罐B和过滤罐C;过滤罐A的液体出口与过滤罐B的液体入口之间通过第一管道连通,过滤罐A的液体进口与废水输入管道通过第四管道连通;过滤罐B的液体出口与过滤罐C的液体入口之间通过第二管道连通,过滤罐B的液体进口与废水输入管道通过第五管道连通;过滤罐C的液体出口与过滤罐A的液体入口之间通过第三管道连通,过滤罐C的液体进口与废水输入管道通过第六管道连通;所述第一管道、第二管道和第三管道上均设置有第一阀门以控制废水的流向;所述第三管道、第四管道和第五管道上均设置有第二阀门以控制废水的流向。
优选地,开启第一管道上的第一阀门和第四管道上的第二阀门,将过滤罐A作为主过滤罐进行主过滤作业,过滤罐B作为辅助过滤罐进行辅助作业,再生设备对过滤罐C进行原位再生作业;废水进入过滤罐A进行过滤,过滤罐B对过滤罐A输出的液体进行辅助过滤;当到达指定时间/指定流量时,关闭第一管道上的第一阀门,开启第二管道上的第一阀门和第五管道上的第二阀门,将过滤罐B作为主过滤罐进行主过滤作业,将过滤罐C作为辅助过滤罐进行辅助作业,再生设备对过滤罐A进行原位再生作业;当到达指定时间/指定流量时,关闭第二管道上的第一阀门,开启第三管道上的第一阀门和第六管道上的第二阀门,将过滤罐C作为主过滤罐进行主过滤作业,将过滤罐A作为辅助过滤罐进行辅助作业,再生设备对过滤罐B进行原位再生作业;重复上述作业,直至废水过滤完成,最终实现过滤罐连续作业。
优选地,指定时间为1~10h,优选为4~8h,最优选为8h。
优选地,所述罐体内部设有保护区和分子筛安放区,所述保护区设于分子筛安放区的上方和下方,所述罐体的上方设有液体入口,所述罐体的下方设有液体出口。
上文中,所述保护区内设有保护气体挡住分子筛。
优选地,所述分子筛安放区内的分子筛采用混合式或分段式摆放,分段式摆放时采用隔绝材料将不同种类或用途的分子筛进行分隔。
优选地,所述再生设备包括药剂清洗设备、纯水清洗设备、蒸汽清洗设备和热风清洗设备中的一种或多种结合。
优选地,所述蒸汽清洗设备包括反冲设备、蒸汽发生器、冷凝设备、自力式蒸汽控制阀和收集槽;所述蒸汽发生器通过管道系统向过滤罐中通入蒸汽,所述冷凝设备用于冷凝蒸汽并将其排入收集槽。
优选地,所述反冲设备包括反冲水泵和供水设备,或反冲水泵直接外接水源,或反冲设备与收集槽连通;所述反冲设备用于向过滤罐内反冲水以将过滤罐中的分子筛打散,反冲设备向过滤罐内反冲水的方向与废水流入过滤罐内的反向相反。
优选地,所述冷凝设备包括冷凝器和冷冻机,所述冷凝器提供冷凝水对蒸汽进行冷凝,所述冷冻机提供冷冻液辅助冷凝。
优选地,所述罐体的底部设有冷凝水疏水阀,所述冷凝水疏水阀用于将蒸汽与冷凝水进行分离。
上文中,当其中一个罐子里的分子筛被吸附饱和之后,进入蒸汽清洗流程,蒸汽清洗的蒸汽来自蒸汽发生器,产生的蒸汽进入到需清洗的过滤罐内前或同时打开连通冷凝器的管道通路,此时,蒸汽进入之后就会变成低压蒸汽,温度会下降,清洗的效果不好,同时因为没有压力,蒸汽进入不了分子筛的微观结构内部,不能对深入孔道内的有机物进行很好的清洗;本申请通过在不锈钢管和冷凝器之间增加自力式蒸汽控制阀,以控制不锈钢罐内的蒸汽温度和压力,确保在最佳的温度和压力条件下,对分子筛罐内的分子筛填料进行清洗;同时自力式蒸汽控制阀可以根据装填的不同分子筛的特性和不同低沸点有机物的特性,来选择不同的温度和压力值,让系统可以更精准和更节能。
上文中,所述蒸汽清洗设备还连接有废气处理系统;低沸点的有机物会在高温高压的蒸汽清洗过程中变成气体,大部分有机气体会在重新冷凝的过程中会重新溶解到蒸汽冷凝浓缩液中,但是也有一部分不凝汽,会不溶于冷凝水,不凝汽一部分跟随着进入冷凝器,随着冷凝液进入收集槽,并通过收集槽上的管道,排入废气处理系统,另一部分不凝汽,会通过蒸汽清洗后的一个压缩空气排空步骤,回吹到蒸汽发生装置的原水箱,而原水箱的上部空气也会连接到废气处理系统。
优选地,所述控制设备包括控制系统、阀门及传感器,所述阀门与传感器均连接在管道系统上,控制系统与阀门、传感器、再生设备和过滤罐连接。
优选地,所述管道系统包括若干管路及管路端口,所述阀门设置于管路端口处或管路分叉处。
优选地,所述传感器包括流量传感器、压力表、温度传感器及到位传感器。
优选地,所述蒸汽发生器与过滤罐的连接处均设置有压力表、流量传感器和温度传感器,以测试过滤罐的蒸汽入口处及管道内蒸汽的压力、温度和流速;并控制进入过滤罐内部的蒸汽为高温、低速和高压蒸汽,使蒸汽能够渗入分子筛球体内部。
优选地,进入过滤罐内部的蒸汽的温度包括110~180℃,优选为120~150℃,根据不同的分子筛组合和成分及不同的低沸点有机物针对性的调整;进入过滤罐内部的蒸汽的压力包括1~8kg/cm2,优选为2~5kg/cm2,根据不同的分子筛组合和成分及不同的低沸点有机物针对性的调整;进入过滤罐内部的蒸汽的流速包括10~20kg/h;优选为15~17kg/h。
本申请还要求保护一种废水过滤方法,采用上文所述的废水过滤设备,包括以下步骤:
S1、分别选取进行过滤作业和进行原位再生作业的过滤罐,将废水输入管道与进行过滤作业的过滤罐进行连通,将进行原位再生作业的过滤罐与再生设备连通;
S2、废水经废水输入管道进入进行过滤作业的过滤罐,过滤罐对废水进行处理;同时,再生设备对进行原位再生作业的过滤罐中的分子筛进行清洗;
S3、控制设备记录过滤的时间或流量,当达到指定时间或流量时,控制设备将步骤S2中进行过滤作业的过滤罐断开与废水输入管道的连接,与再生设备进行连接,将进行过滤作业的过滤罐切换为进行原位再生作业;将步骤S2中进行原位再生作业的过滤罐断开与再生设备的连接,与废水输入管道进行连接,切换为进行过滤作业;
S4、重复步骤S2-S3,直至完成废水清洗。
优选地,采用的再生设备为药剂清洗设备时,根据废水内有机物特性选取相应的药剂,将药剂清洗设备与等待进行原位再生作业的过滤罐进行连接,将药剂通入过滤罐中并留存0.1~10小时;将药剂排出过滤罐并进行收集。
优选地,采用的再生设备为纯水清洗设备时,将纯水清洗设备与等待进行原位再生作业的过滤罐进行连接,将纯水通入过滤罐中对过滤管内的分子筛进行清洗0.1~10小时;将液体排出过滤罐并进行收集。
优选地,采用的再生设备为蒸汽清洗设备时,先将反冲设备与等待进行原位再生作业的过滤罐进行连通,通过反冲设备向过滤罐内冲水打散过滤罐内的分子筛,并将液体排出过滤罐并进行收集,再将蒸汽发生器与过滤罐进行连通,测量并控制蒸汽的压力、流速和温度,使蒸汽升入分子筛球体内部对分子筛进行清洗0.1~10小时;通入蒸汽的同时打开冷凝设备对蒸汽进行冷凝,并通过冷凝水疏水阀将蒸汽与冷凝水分离,不损耗蒸汽的同时将冷凝水排出过滤罐并收集。
由于上述技术方案运用,本发明与现有技术相比具有下列优点:
1.本发明通过含有分子筛的过滤器对蒸馏废水进行再次处理,提升废水处理效果,进行过滤与分子筛再生同时作业,提升处理效率,实现连续不停机作业;
2.本发明通过实行主过滤罐与辅助过滤罐进行串联且同时进行过滤作业,能够提升废水过滤效果,避免因分子筛吸附能力受限而导致废水漏处理的情况发生,通过控制系统将主过滤作业、辅助过滤作业和原位再生作业进行定时/定量交替作业,能够实现无停机连续作业,提升效率;
3.本发明通过蒸汽清洗设备对过滤罐内的分子筛进行清洗,能够先通过反冲设备将分子筛打散,再根据蒸汽压力、温度和流量调控使得蒸汽渗入分子筛球体内部,提升清洗效果,保证分子筛的恢复程度;通过边通蒸汽边冷凝的形式,保证不损耗蒸汽的同时实现收集带有有机物的蒸汽。
4.本发明结构及方法简单,通过控制设备实现整体设备的自动化运转,整体工作流程顺畅,自动化程度高,工作效率高。
(发明人:王志伟)