[发明专利]一种带超声波清洗的膜过滤设备及方法及污水净化系统

说明书

技术领域

本发明涉及污水处理设备技术领域，特别涉及一种带超声波清洗的膜过滤设备及方法及污水净化系统。

背景技术

污水处理是可持续发展的一项重要工程，膜处理因为其处理效果好，耗能低而被广泛使用。但随着膜处理进行一段时间后，其表面沾染较多污垢，其操作压力升高，工作效率下降且运行成本增加，因此需要对过滤膜进行清洗以恢复其工作效率。

为了解决上述问题，申请公布号CN102580545A公开了一种带有膜污染控制与超声清洗的组合式超滤装置，其特征在于，主要由超滤系统、鼓风曝气系统、超声清洗系统、加压溶气反冲洗系统和PLC控制系统组成；所述加压溶气反冲洗系统中含溶解有气体的反冲洗液。现有的超滤装置，超声波在常压下进行传播，其传播过程中衰减较大，实际能量转化率较低；超声波振动需要较多的换能器组成换能器阵，才可使超声波振动对超滤膜进行较为全面的覆盖，成本较高，并且相对设置的换能器产生的超声波作用于同一点时会产生相互干扰而抵消衰减，不仅使能量被浪费还降低了处理效果。

发明内容

为克服现有技术中的不足，本发明提供一种带超声波清洗的膜过滤设备及污水净化装置及方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种带超声波清洗的膜过滤设备，包括过滤膜组件、超声波发生器、反冲洗器，所述超滤膜组件包括净水出口，所述反冲洗器与净水出口相连，用于清洗时由净水出口向超滤膜组件内反向注入清水，其特征在于：还包括压力筒体，压力筒体上设有进水口、排污口，所述过滤膜组件置于压力筒体内，所述超声波发生器包括若干换能器，若干换能器布置于压力筒体上并朝向过滤膜组件。

进一步的，压力筒体包括承压层和保护层，所述承压层设于保护层内，承压层与保护层间设有可容纳换能器的缝隙，所述若干换能器设于承压层与保护间的缝隙中且贴合承压层外壁布置，各换能器沿同一垂直面竖直排列。

进一步的，承压层为不锈钢层。

进一步的，还设有旋转机构，所述旋转机构包括电机和传动部件，电机通过传动部件驱动过滤膜组件在压力筒体内旋转，所述净水出口设于过滤膜组件的旋转中心并通过旋转接头与外界管道相连。

进一步的，压力筒体上是设有加药口，用于清洗时对压力筒体内添加化学药剂辅助清洁。

进一步的，压力筒体上设有压力表，用于检测承压层内的压力情况。

一种污水净化系统，其特征在于：包括上述任意一项所述一种带超声波清洗的膜过滤设备，膜过滤设备设有两组，所述两组膜过滤设备的进水口与同一进水管相连并各自设有进水电控阀，两组膜过滤设备的净水出口与同一出水管相连并各自设有出水电控阀，两组膜过滤设备交替进行设备清洗与污水过滤以达到污水净化系统不间断工作。

一种带超声波清洗的膜过滤方法，其特征在于：使用上述任意一项所述一种带超声波清洗的膜过滤设备，其方法步骤如下：

步骤一，对污水进行净化，污水由进水口进入压力筒体，通过过滤膜组件时污水被过滤，净化后的水通过净水出口送出；

步骤二，使用一段时间后，过滤膜组件上所截留的污垢较多，关闭进水口和净水出口通向外界的管路，开启反冲洗器，通过净水出口向超滤膜组件内反向注入清水，直至管体内达到一定的压力后停止；

步骤三，开启超声波发生器，通过换能器将超声振动波传递入压力筒体内，超声振动波带动过滤膜组件振动，使位于过滤膜组件上的污垢脱落下来；

步骤四，一段时间后，过滤膜组件上的大部分污垢落入压力筒体内的水中，关闭超声波振动器，开启排污口，将压力筒体内的污水排出，至此完成清洗工作。

进一步的，步骤三中，旋转机构的电机工作，通过传动部件带动过滤膜组件旋转，使过滤膜组件的各位置都被换能器发出的超声振动波均匀作用到，由于净水出口设于过滤膜组件的旋转中心并有旋转接头与外界管路连接，所以净水出口不受过滤膜组件旋转的影响。

进一步的，步骤二中，压力筒体内充满液体并达到3公斤的压力后反冲洗装置关闭。

由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明提供的一种带超声波清洗的膜过滤设备及方法及污水净化系统，设备交替更换工作与清洗，可不间断的高效稳定运行；清洗时，压力筒体内处于注满液体并具有一定压力的状态，超声波在其内传播时损耗更小且振动幅度更大，有利于污染物的脱落，各换能器仅沿一垂直平面布置，依靠过滤膜组件旋转达到超声波均匀覆盖，无需布置较多换能器组成换能器阵列，减少了设备及运行成本，并且避免了相对设置的换能器发出超声波干扰抵消的问题。

附图说明