[发明专利]利于反洗的液体过滤装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利于反洗的液体过滤装置和方法。

背景技术

液体过滤领域中最为常用的滤芯形式有两种，一种为一端封闭且另一端开口的管形滤芯，其通过开口端的孔板安装在过滤组件的外壳内，过滤时，待过滤液在压力的作用下从滤芯的外侧向滤芯的腔体内渗透，然后再从滤芯的开口端流出，成为已过滤液；另一种为两端开口的管形滤芯，其通过两端的孔板安装在过滤组件的外壳内，滤芯和外壳之间形成封闭腔体，过滤时，待过滤液在压力的作用下从滤芯的前端进入该滤芯的腔体内，然后沿着该腔体向滤芯的后端流动，在此过程中，待过滤液从滤芯的内侧腔体向滤芯和外壳之间的封闭腔体渗透（即内进外出），然后再从该封闭腔体上的开口流出，成为已过滤液，而没有被过滤的液体则在滤芯腔体内继续朝滤芯的后端流动并逐渐成为浓缩液，然后浓缩液从滤芯后端流出，再经过一循环流路后（其中可补入新的待过滤液）重新又回到滤芯前端，如此循环。

上述第一种滤芯的过滤方式属于通常所说的“终端过滤”（也称为死端过滤），第二种滤芯的过滤方式属于“错流过滤”。终端过滤的特点是过滤时待过滤液基本是以垂直于滤芯过滤面的方向运动，因此，这种过滤方式的优点是过滤速度快，过滤效率比较高，且允许较高的浓差极化，但缺点是滤芯表面的滤饼形成速度快，过滤阻力迅速增大，需要频繁的进行滤芯的反洗，同时，反洗时基本靠反洗液的逆向冲击来清除滤芯上的颗粒，滤芯的反洗效果往往不太理想，导致滤芯污染问题突出。而错流过滤的特点是过滤时待过滤液以平行于滤芯过滤面的方向运动，因此，待过滤液在流经滤芯过滤面时将产生一定的剪切力从而把过滤面上滞留的颗粒带走，使滤饼层保持在一个较薄的水平，降低了滤芯污染和反洗频率，但这种方式需对料液进行循环，不仅能耗较高且过滤效率往往也不理想。

发明内容

本申请所要解决的技术问题是提供过滤效率较高并且可改善滤芯污染问题的液体过滤装置和方法。

本申请的第一种液体过滤装置，包括位于一循环流路上的过滤组件，该过滤组件包括外壳和安装在该外壳内的至少一根两端开口且以内进外出形式过滤的滤芯，所述外壳上设有作为待过滤液输入端的第一端口、作为浓缩液输出端的第二端口、作为已过滤液输出端的第三端口以及由第三端口兼作或独立设置的作为反洗液输入端的第四端口，第一端口与循环流路连接并与滤芯前端导通，第二端口与循环流路连接并与滤芯后端导通，第三端口和第四端口与滤芯和外壳之间形成的封闭腔体导通，在该过滤组件的运行过程中，当待过滤液由内向外通过滤芯并从第三端口排出已过滤液时，过滤组件处于过滤状态，当反洗液进入第四端口并由外向内通过滤芯时，过滤组件处于反洗状态，过滤组件的过滤状态和反洗状态周期性的切换，并且，所述第二端口与循环流路之间通过一运行模式切换控制阀相连，在过滤组件处于过滤状态的过程中，该运行模式切换控制阀至少进行一次切换，从而使过滤组件在运行模式切换控制阀处于关闭状态下的第一过滤模式和在运行模式切换控制阀处于开启状态下的第二过滤模式之间转换运行。

本申请的第一种液体过滤方法，使用液体过滤装置，该液体过滤装置包括位于一循环流路上的过滤组件，该过滤组件包括外壳和安装在该外壳内的至少一根两端开口且以内进外出形式过滤的滤芯，所述外壳上设有作为待过滤液输入端的第一端口、作为浓缩液输出端的第二端口、作为已过滤液输出端的第三端口以及由第三端口兼作或独立设置的作为反洗液输入端的第四端口，第一端口与循环流路连接并与滤芯前端导通，第二端口与循环流路连接并与滤芯后端导通，第三端口和第四端口与滤芯和外壳之间形成的封闭腔体导通，在该过滤组件的运行过程中，当待过滤液由内向外通过滤芯并从第三端口排出已过滤液时，过滤组件处于过滤状态，当反洗液进入第四端口并由外向内通过滤芯时，过滤组件处于反洗状态，过滤组件的过滤状态和反洗状态周期性的切换，并且，所述第二端口与循环流路之间通过一运行模式切换控制阀相连，在过滤组件处于过滤状态的过程中，该运行模式切换控制阀至少进行一次切换，从而使过滤组件在运行模式切换控制阀处于关闭状态下的第一过滤模式和在运行模式切换控制阀处于开启状态下的第二过滤模式之间转换运行。