一种具有超声反冲洗功能的过滤器及其使用方法

摘要

本发明公开了一种具有超声反冲洗功能的过滤器，包括：罐体、筛板、超声波震板、滤料口，其罐体内部中间装有筛板，筛板为一平板且该平板上设置有多个小孔，在罐体内部筛板上方，紧贴罐体内壁设置有两块同样大小的超声波震板，筛板上方用来放置过滤材料，罐体侧面设置有一圆形滤料口用于装填和取出滤料，罐体的顶端设置有污水进水管，在罐体底端设置有净水出水管。在罐体侧面设置有气体进气管和洗液进水管，其纵向位置处于筛板下方，在罐体侧面设置有洗液出水管，并在出口处设置有过滤网，纵向位置位于超声波震板的上方。本发明结构简单，操作简便，适用于含油污水的过滤操作，采用超声与气液混合物协同对滤料进行作用，可使反冲洗的效率大幅提高。

说明书

技术领域

本发明属于含油污水过滤技术领域，具体来说涉及一种具有超声反冲洗功能的过滤器及其使用方法。

背景技术

含油污水根据不同的来源，不同的工艺条件，油脂在水中存在的形态特点也各不相同，油脂在水中常表现为乳化油、悬浮油、分散油等状态。分散油的油脂颗粒细小，其尺寸一般分布在5～100μm之间。对于这类油脂的处理以过滤方式为主。现有使用的过滤材质主要有核桃壳、纤维球等材料，这类材料在过滤含油污水后，油脂会吸附在材料表面，当材料吸附油脂达饱和后，材料需经过再生后才能继续起到拦截油脂颗粒的作用。目前工业上对吸附材料实行再生的方法主要以流体对材料进行反冲洗为主，例如专利CN202020644868.6和专利CN201721504720.7均采用液体、气体或气液混合物进行反冲洗以实现材料再生，还有部分学者提出采取机械式强制冲洗的设备如专利CN202020202000.0中所提及的吸附材料再生方案。

然而这些再生方案中完全依靠动力使油脂从材料表面脱离，其再生时间比较长，且用水量大，同时容易导致材料破碎，降低材料使用寿命。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种具有超声反冲洗功能的过滤器，该过滤器通过使用超声技术使油污在材料表面产生微观震动，油脂颗粒可以快速从材料表面脱离，配合气液混合流体的冲洗作用，可使吸附材料实现快速再生。通过使用超声技术，可以节约冲洗时间，减少冲洗用水量，提高生产效率。

本发明的另一目的是提供上述具有超声反冲洗功能过滤器的使用方法。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的。

一种具有超声反冲洗功能的过滤器，包括：罐体、筛板、超声波震板、滤料口、污水进水管、净水出水管、气体进气管、洗液进水管、洗液出水管、阀门，所述罐体内部中间装有筛板，所述筛板为一平板且该平板上设置有多个小孔，在罐体内部筛板上方，紧贴罐体内壁设置有两块同样大小的超声波震板，筛板上方放置过滤材料，纤维球滤料或核桃壳滤料，所述的滤料口位于罐体侧面，为一圆形开孔并配有封板，纵向上位于筛板上方，正对滤料放置区，所述污水进水管位于罐体顶端，与罐体相连并穿过罐体伸入罐体内部，在污水进水管上配有阀门控制开关，所述净水出水管位于罐体底端，与罐体相连并穿过罐体伸入罐体内部，在净水出水管上配有阀门控制开关，所述气体进气管位于筛板下方与罐体相连并伸入罐体内部，在气体进气管上配有阀门控制开关，所述洗液进水管位于筛板下方与罐体相连并伸入罐体内部，在洗液进水管上配有阀门控制开关，所述洗液出水管与罐体相连并伸入罐体内部，在出口处设置有过滤网，纵向位置位于超声波震板的上方，在洗液出水管上配有阀门控制开关。

在上述技术方案中，所述罐体的内壁的横截面为圆形。

在上述技术方案中，所述罐体的罐壁上形成有一滤料口，滤料口与所述滤料在罐内位置相对，用于向罐内填充及取出所述滤料。

在上述技术方案中，所述的筛板为设置有多个小孔的平板，筛板边缘与罐体内壁相连并固装在罐体内壁上。

在上述技术方案中，所述的超声波震板为弧形板状，超声波震板的弧面与罐体内壁相切，并固装在罐体内壁上，超声波震板上部安装有导线，并通过防水结构连通到罐体外部与超声设备相连(超声设备未示出)。

在上述技术方案中，所述污水进水管位于罐体顶端，与罐体相连并穿过罐体伸入罐体内部。

在上述技术方案中，在污水进水管的罐体外部管路上安装有阀门。

在上述技术方案中，所述净水出水管位于罐体底端，与罐体相连并穿过罐体伸入罐体内部。

在上述技术方案中，在净水出水管的罐体外部管路上安装有阀门。

在上述技术方案中，所述气体进气管位于罐体侧面，与罐体相连并伸入罐体内部，其纵向空间位置位于筛板下方。

在上述技术方案中，在气体进气管的罐体外部管路上安装有阀门。

在上述技术方案中，所述洗液进水管位于罐体侧面，与罐体相连并伸入罐体内部，其纵向空间位置位于筛板下方。

在上述技术方案中，在洗液进水管的罐体外部管路上安装有阀门。

在上述技术方案中，所述洗液出水管与罐体外壁相连，并穿过罐体伸入罐体内部，且出口处设置过滤网，用于防止纤维球滤料或核桃壳滤料在气液混合流体的作用下被冲出罐体，其纵向空间位置位于超声波震板的上方。

在上述技术方案中，在洗液出水管的罐体外部管路上安装有阀门。

上述具有超声反冲洗功能的过滤器的使用方法，包括以下步骤：

打开滤料口，装填滤料，装填高度不高于超声波震板上沿，关闭滤料口并压紧，关闭气体进气管阀门、洗液进水管阀门、洗液出水管阀门，打开净水出水管阀门。打开污水进水管阀门，含油污水进入罐体内部，通过滤料过滤后，油脂颗粒被截留在滤料表面，经过过滤的污水变为净水，净水通过筛板进入罐体下部，并通过底部的净水出水管流出。当滤料吸附油脂达到饱和后，先后关闭污水进水管阀门、净水出水管阀门；先后打开洗液出水管阀门、气体进气管阀门、洗液进水管阀门；通过气体进气管和洗液进水管向罐体底部充入清水及压缩空气，同时打开超声设备(未示出)电源开关，气液混合物通过筛板由下向上喷射，通过滤料层后，清洗液通过洗液出水管排出。当清洗结束时，先后关闭超声设备(未示出)电源开关、气体进气管阀门、洗液进水管阀门、洗液出水管阀门；再打开净水出水管阀门，打开污水进水管阀门，继续进行含油污水过滤步骤。

本发明的有益效果如下：

本发明的超声反冲洗功能的过滤器结构简单，适用于含油污水的过滤操作，采用超声与气液混合物协同对滤料进行作用，可使反冲洗的效率大幅提高，不仅能缩短反冲洗时间，减少反冲洗用水量，降低反冲洗污水量，还能使再生效果更好，提高油脂从滤料表面的脱除率。

附图说明

图1为本发明具有超声反冲洗功能的过滤器的正视图；

图2为本发明具有超声反冲洗功能的过滤器的左视图；

图3为图1中筛板及超声波震板的俯视图；

其中，1：污水进水管，2：罐体，3：筛板，4：超声波震板，5：滤料口，6：滤料，7：洗液出水管，8：气体进气管，9：洗液进水管，10：净水出水管，11：污水进水管阀门，12：洗液出水管阀门，13：气体进气管阀门，14：洗液进水管阀门，15：净水出水管阀门。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。

实施例1

如图1所示，一种具有超声反冲洗功能的过滤器，包括：污水进水管1、罐体2、筛板3、超声波震板4(型号为ACDZ-20，下同)、滤料口5、洗液出水管7、洗液进水管9、净水出水管10。罐体2的顶端和底端为球冠型封头，中间部分为圆柱形桶状，在罐体2内部中间位置设置有筛板3，筛板3边缘与罐体2内壁固定连接，筛板3为一平板且该平板上设置有多个小孔(见图3)，在筛板3上方，设置有完全相同的两块超声波震板4，超声波震板4为弧形板状结构，其弧面紧贴罐体2内壁并固装在内壁上，两块超声波震板4对向放置，超声波震板4上端连接有导线，其导线外部套装有防水结构，导线通过防水结构连通到罐体外部与超声设备相连(超声设备未示出)。罐体2侧壁上安装有滤料口5，滤料口5为圆形开孔，开孔外部安装有可以拆卸的密封板，滤料口5的下沿与筛板3平齐，筛板3、超声波震板4、滤料口5的纵向相对位置见图2所示。在罐体2顶端中间部位设置有污水进水管1，其与罐体2相连并穿过罐体2顶部封头伸入罐体2内部。在罐体2底端中间部位设置有净水出水管10，其与罐体2相连并穿过罐体2底部封头伸入罐体2内部。罐体2外壁上形成有洗液出水管7，洗液出水管7位于超声波震板4上方，出口处设置有过滤网。罐体2外壁上形成有洗液进水管9，洗液进水管9位于筛板3下方。

实施例2

在实施例1的基础上，罐体2外壁上形成有气体进气管8，气体进气管8位于筛板3下方。在污水进水管1上设置有污水进水管阀门11，在洗液出水管7上设置有洗液出水管阀门12，在气体进气管8上设置有气体进气管阀门13，在洗液进水管9上设置有洗液进水管阀门14，在净水出水管10上设置有净水出水管阀门15。

对某炼油厂某工段含油污水处理实例，根据检测，含油污水中油的含量在95－103mg/L小范围内波动，在罐体2内装填好可再生纤维球滤料6(见专利CN201811339002.8)，滤料装填高度上沿低于超声波震板4上沿，关好滤料口5封板并压紧。先后关闭气体进气管阀门13、洗液进水管阀门14、洗液出水管阀门12，先后打开净水出水管阀门15。打开污水进水管阀门11，含油污水进入罐体2内部，通过滤料6过滤后，油脂颗粒被截留在滤料6表面，含油污水变为净水，净水通过筛板3进入罐体2下部，并通过底部的净水出水管10流出。当连续进水8小时后，滤料6吸附油脂达到饱和，先后关闭污水进水管阀门11、净水出水管阀门15；再依次打开洗液出水管阀门12、气体进气管阀门13、洗液进水管阀门14；通过气体进气管8和洗液进水管9向罐体2底部注入清水及压缩空气，同时打开超声设备(未示出)电源开关，气液混合物通过筛板3由下向上喷射，在超声波及气液混合物冲洗的联合作用下，油脂从可再生纤维球滤料6表面脱离，进入清洗液中，清洗液通过洗液出水管7排出。清洗2分钟后，可再生纤维球滤料6恢复吸附功能，反冲洗过程结束。反冲洗用水量1.82吨，产生反冲洗污水量为1.92吨，与无超声功能的普通过滤器对比，冲洗用水量减少53.45％，反冲洗污水产生量减少52.00％。经过检测，油脂从滤料表面的脱除率由普通过滤器的91.2％提升至当前的99.3％，数据见下表。

以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。