本發(fā)明涉及液體過濾技術(shù)領(lǐng)域，特別指一種用于食用、工業(yè)液體過濾、處理工業(yè)生產(chǎn)或者生活中產(chǎn)生的廢水和廢液的液體精密過濾裝置。

背景技術(shù)：

目前工業(yè)和生活廢水中所含有害物質(zhì)主要包括顆粒物和有機物，其中顆粒物除較大的固體及生物絮凝顆粒物外，病細(xì)菌、病毒、微生物等亦可歸為顆粒物類，它們的直徑一般在微米級別或以上。

同樣，酒、飲料等食用飲品、化工乳液及涂料的顆粒物分離也是工業(yè)生產(chǎn)中極為關(guān)注的問題。

傳統(tǒng)的顆粒物分離濾芯多用無紡布、活性炭、燒結(jié)陶瓷等深層過濾材料。由于受材料本身多層結(jié)構(gòu)的性質(zhì)限制，深層過濾材料往往存在孔徑大小不均，難以獲得準(zhǔn)確的過濾精度；過濾時需要在外力的作用下，靠材料層層阻隔對顆粒物進(jìn)行攔截，過濾阻力大，過濾效率低，能耗大，濾芯更換頻繁；另外，由于材料迷宮狀的多孔性，具有較強的吸水能力，材料常常處于潮濕狀態(tài)下，極易滋生細(xì)菌、寄生蟲等有害物質(zhì)。因此，該類材料的二次污染極為嚴(yán)重。

怎樣延長濾芯的使用壽命，提高過濾精度及效率，最大化的減少濾芯的二次污染，進(jìn)而降低過濾設(shè)備及使用成本，保證用戶的健康和安全，是我們潛心研究的課題。

核孔膜是一種孔密度高、孔徑均一、孔型可控、孔體分布均勻的高精度單層精密過濾材料，孔密度可達(dá)10⁴～10¹²/cm²，孔徑大小在10納米～50微米可任意控制。如果以顆粒物的粒徑來界定液體中有害物質(zhì)大小，細(xì)菌的粒徑一般在7～8微米、病毒的粒徑一般在0.3～0.4微米，基本屬于最小粒徑類。因此有效設(shè)置核孔膜濾材的孔徑大小，就能將細(xì)菌、病毒及其它顆粒物完全過濾干凈。如果結(jié)合活性炭、生物酶等高吸附材料對有機物、重金屬離子、異味的高吸附能力，就能有效解決酒、飲料等食用飲品，化工乳液及涂料的顆粒物分離問題；同樣，對于生活飲用水及工業(yè)廢水的前置處理將達(dá)到良好的效果。

核孔膜雖然在液體精密過濾中具有諸多其它深層過濾材料無法取代的優(yōu)點，但是，其較小的機械強度和較差的納污能力將制約其在某些高強度應(yīng)用領(lǐng)域地有效使用。如果將核孔膜與具有較好機械強度和納污能力的無紡布材料進(jìn)行有效復(fù)合，將會使其在液體及空氣過濾領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。

對于死端過濾，在壓力差的推動下，液體和小于過濾膜孔徑的顆粒穿過微孔，大于過濾膜孔徑的顆粒即被截留在過濾膜表面，堆積在膜面上，這種情況下，如果僅用增加機械強度的核孔膜過濾層進(jìn)行過濾，微孔容易被截留物堵塞而影響過濾膜的壽命，因此，需要尋求一種最大限度減少膜面截留物滯留的“錯流”過濾技術(shù)和設(shè)備，從而延長核孔膜的使用壽命，降低使用成本，是我們潛心研究的課題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種液體精密過濾裝置，其過濾效果精細(xì)且易清洗，使截留物在核孔膜表面的滯留量達(dá)到了最少，緩解了過濾孔的堵塞，大大地延長了濾芯的使用壽命，降低了使用成本，提高了過濾效率，使過濾設(shè)備體積大大減小，工藝更為簡單。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案為：一種液體精密過濾裝置，其中包括濾筒裝置，所述濾筒裝置上連接有進(jìn)液管、出液管和排廢管，所述濾筒裝置通過進(jìn)液管與過濾原液連通，所述進(jìn)液管上安裝有循環(huán)泵，所述出液管上安裝有真空泵，過濾后的濾液通過真空泵被抽出，所述排廢管與過濾原液連通。

優(yōu)選地，所述濾筒裝置包括盛液筒和至少一個濾芯結(jié)構(gòu)，所述濾芯結(jié)構(gòu)設(shè)置于盛液筒內(nèi)腔，所述盛液筒上設(shè)有所述進(jìn)液管和排污管，所述濾芯結(jié)構(gòu)上設(shè)置有出液管，所述出液管穿出盛液筒。

優(yōu)選地，所述濾筒裝置上安裝有超聲波或氣爆清洗裝置。。

優(yōu)選地，所述濾芯結(jié)構(gòu)包括上下貫通的筒狀濾芯骨架，所述濾芯骨架的兩端分別連接有蓋體，其中一個所述蓋體上連接有所述出液管，所述濾芯骨架外表面安裝有與濾芯骨架外表面輪廓形狀對應(yīng)的側(cè)面濾片。

優(yōu)選地，所述濾芯骨架為表面沿周向具有多個第一通孔或鏤空結(jié)構(gòu)的柱形筒。

優(yōu)選地，所述側(cè)面濾片包括一個與濾芯骨架外表面輪廓形狀對應(yīng)的柱形濾膜骨架或一個以濾芯骨架周長及高度為邊長的長方形，或多個以所述濾芯骨架周長均分的大小、形狀相同的長方形，將其平放或彎曲形成的與所述濾芯骨架外表面輪廓形狀對應(yīng)的濾膜骨架，所述濾膜骨架上沿周向設(shè)置有多個第二通孔或鏤空結(jié)構(gòu)，所述濾膜骨架表面連接有與濾膜骨架外表面輪廓形狀對應(yīng)的核孔膜或核孔膜與無紡布、織造布至少一種的復(fù)合材料。

優(yōu)選地，所述側(cè)面濾片還包括活性炭過濾層，所述活性炭過濾層為側(cè)面濾片的最內(nèi)層，且緊貼濾芯骨架的表面。

優(yōu)選地，所述核孔膜為單錐核孔膜或圓柱核孔膜或雙錐核孔膜，所述核孔膜上的微孔孔徑為0.2微米～2.0微米，所述微孔密度為1×10⁶/厘米²～5×10⁸/厘米²，或微孔孔徑為2.2微米～4.0微米，所述微孔密度為1×10⁶/厘米²～6×10⁶/厘米²，或微孔孔徑為4.2微米～7.0微米，所述微孔密度為2×10⁵/厘米²～6×10⁶/厘米²，或微孔孔徑為7.0微米～15.0微米，所述微孔密度為5×10⁴/厘米²～2×10⁶/厘米²，或微孔孔徑為15.0微米～50.0微米，所述微孔密度為3×10⁴/厘米²～2×10⁶/厘米²，所述無紡布的微孔孔徑為10～200微米。

優(yōu)選地，當(dāng)所述濾芯結(jié)構(gòu)設(shè)置為一個時，所述濾芯結(jié)構(gòu)通過減速機與電機的輸出軸連接，所述濾芯結(jié)構(gòu)通過電機輸出軸轉(zhuǎn)動實現(xiàn)轉(zhuǎn)動；當(dāng)所述濾芯結(jié)構(gòu)設(shè)置為多個時，各所述濾芯結(jié)構(gòu)外表面分別安裝有齒輪，其中一個所述濾芯結(jié)構(gòu)上的齒輪通過傳送帶與減速機連接，所述減速機與電機連接，當(dāng)該濾芯結(jié)構(gòu)在電機帶動下轉(zhuǎn)動時帶動其它所述濾芯結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動。

優(yōu)選地，所述排廢管上設(shè)置有截止閥和壓力表。

采用上述方案后，本發(fā)明液體精密過濾裝置具有以下有益效果：

1、本發(fā)明的濾芯結(jié)構(gòu)材料孔密度高、孔徑均一、孔型可控、孔體分布均勻，有效地保證了濾芯結(jié)構(gòu)高達(dá)99.99％以上的過濾精度；材料為單層過濾材料，高達(dá)每小時每平方米15噸以上的過濾效率，避免了傳統(tǒng)材料需要多層阻隔，阻力較大、過濾效率低、能耗大的缺點；材料本身為疏水材料，避免了濾芯的二次污染；

2、本發(fā)明采用的核孔膜濾芯結(jié)構(gòu)可與其它濾芯材質(zhì)有效復(fù)合，既保留了傳統(tǒng)材質(zhì)的過濾特點，又能發(fā)揮核孔膜的精細(xì)過濾效果，多種材料的復(fù)合也提高了過濾層的機械性能，該復(fù)合材料濾芯結(jié)構(gòu)的使用壽命是原有濾芯使用壽命的3～5倍；

3、采取濾芯旋轉(zhuǎn)式錯流過濾的方式，過濾原液流經(jīng)濾芯結(jié)構(gòu)表面時產(chǎn)生的剪切力把濾芯結(jié)構(gòu)表面上滯留的顆粒帶走，從而使過濾殘留物在濾膜表面的滯留量達(dá)到最小，緩解了過濾孔的堵塞現(xiàn)象，延長了濾芯結(jié)構(gòu)的使用壽命；

4、本發(fā)明的濾芯結(jié)構(gòu)通過在盛液筒的壁上安裝超聲波或氣爆清洗裝置，靠近濾芯結(jié)構(gòu)，超聲波振動條產(chǎn)生的超聲波或氣爆清洗裝置產(chǎn)生的強大氣流，破壞了污染物的物理結(jié)構(gòu)，使其與濾芯結(jié)構(gòu)表面剝離，打通了濾膜表面的微孔通道，進(jìn)一步延長了濾芯結(jié)構(gòu)的使用壽命；

5、濾芯結(jié)構(gòu)的數(shù)量可以由一個增加到多個，提高過濾效率，而多個濾筒裝置可通過齒輪帶動實現(xiàn)轉(zhuǎn)動；

6、設(shè)備體積小，可批量標(biāo)準(zhǔn)化制作；使用時可以串聯(lián)，實現(xiàn)多級過濾；也可以并聯(lián)，增加濾液的日處理量；可與其他解決方法聯(lián)合使用，如化學(xué)方法、生物方法等，進(jìn)一步增強過濾效果，使用范圍廣。

7、本發(fā)明濾芯結(jié)構(gòu)還可以用于氣體或固體過濾。

附圖說明

圖1為本發(fā)明液體精密過濾裝置實施例一結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的濾筒裝置剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為圖1的濾芯結(jié)構(gòu)立體分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明液體精密過濾裝置實施例二的濾芯結(jié)構(gòu)立體分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明液體精密過濾裝置實施例二的濾芯結(jié)構(gòu)剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明液體精密過濾裝置實施例三的濾芯結(jié)構(gòu)剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明液體精密過濾裝置實施例三的濾芯結(jié)構(gòu)立體分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明液體精密液體過濾裝置實施例四的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發(fā)明的限定。

如圖1所示本發(fā)明液體精密過濾裝置實施例一結(jié)構(gòu)示意圖，包括濾筒裝置，結(jié)合圖2、圖3所示，濾筒裝置包括盛液筒1和設(shè)置于盛液筒1內(nèi)腔的至少一個濾芯結(jié)構(gòu)，本實施例中濾芯結(jié)構(gòu)設(shè)置為一個。

濾芯結(jié)構(gòu)包括上下貫通的筒狀濾芯骨架2，濾芯骨架2為表面沿周向具有多個第一通孔或鏤空結(jié)構(gòu)的柱形筒，本實施例濾芯骨架2為表面沿周向具有多個鏤空結(jié)構(gòu)3的柱形筒，濾芯骨架2的橫截面為圓形或多邊形。本實施例采用圓形，即濾芯骨架2為圓柱筒形。

濾芯骨架2的上、下兩端分別連接有圓形上蓋體4和圓形下蓋體5，上蓋體4上設(shè)有用于出濾液的出液管6。濾芯骨架2的外表面安裝有與濾芯骨架2外表面輪廓形狀對應(yīng)的側(cè)面濾片。側(cè)面濾片包括一個與濾芯骨架2外表面輪廓形狀對應(yīng)的柱形濾膜骨架7或一個以濾芯骨架2的周長及高度為邊長的長方形，或多個以濾芯骨架2的周長均分的大小、形狀相同的長方形，將其平放或彎曲形成的與濾芯骨架2外表面輪廓形狀對應(yīng)的濾膜骨架7，濾膜骨架7上沿周向設(shè)置有多個第二通孔8，也可以為鏤空結(jié)構(gòu)，均為本發(fā)明保護(hù)的范圍。濾膜骨架7的外表面焊接有與濾膜骨架7外表面輪廓形狀對應(yīng)的核孔膜或核孔膜與無紡布、織造布中的至少一種的復(fù)合材料。本實施例中濾膜骨架7的外表面焊接有無紡布過濾層9和核孔膜10。核孔膜10位于外層，核孔膜10為單錐核孔膜或圓柱核孔膜或雙錐核孔膜，核孔膜10上的微孔孔徑可以選擇為0.2微米～2.0微米，其微孔密度為1×10⁶/厘米²～5×10⁸/厘米²，或微孔孔徑選擇為2.2微米～4.0微米，其微孔密度為1×10⁶/厘米²～6×10⁶/厘米²，或微孔孔徑選擇為4.2微米～7.0微米，其微孔密度為2×10⁵/厘米²～6×10⁶/厘米²，或微孔孔徑選擇為7.0微米～15.0微米，其微孔密度為5×10⁴/厘米²～2×10⁶/厘米²，或微孔孔徑為15.0微米～50.0微米，其微孔密度為3×10⁴/厘米²～2×10⁶/厘米²，無紡布過濾層9的微孔孔徑為10～200微米。該側(cè)面濾片還包括活性炭過濾層11，活性炭過濾層11為側(cè)面濾片的最內(nèi)層，且緊貼濾芯骨架2與無紡布過濾層9的表面。盛液筒1的上端設(shè)有進(jìn)液管12，濾芯結(jié)構(gòu)的出液管6穿出盛液筒1的上端，盛液筒1的下端設(shè)有用于排放過濾滯留物的排廢管13，排廢管13上安裝有截止閥14和壓力表15。濾芯結(jié)構(gòu)的下端位于軸心的部位通過減速機16與電機17的輸出軸連接，濾芯結(jié)構(gòu)通過電機17的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速50～500r/s。

盛液筒1通過進(jìn)液管12與過濾原液18連通，進(jìn)液管12上安裝有循環(huán)泵19，過濾原液18通過循環(huán)泵19被送入盛液筒1內(nèi)，出液管6上安裝有真空泵20，過濾后的濾液通過真空泵20被抽出，排廢管13與過濾原液18連通。盛液筒1的內(nèi)壁上安裝有超聲波振動條21，超聲波振動條21的頻率在20-400khz。其靠近濾芯結(jié)構(gòu)的側(cè)面濾片，超聲波振動條21產(chǎn)生的超聲波破壞了污染物的物理結(jié)構(gòu)，使其與濾芯結(jié)構(gòu)表面剝離，打通了濾膜表面的微孔通道，進(jìn)一步延長了濾芯結(jié)構(gòu)的壽命。

過濾時，在循環(huán)泵19的作用下，過濾原液進(jìn)入封閉的盛液筒1中，由于濾液液面不斷上升，盛液筒1的腔內(nèi)壓力不斷增大，又由于真空泵20的吸力在盛液筒1的內(nèi)部產(chǎn)生負(fù)壓，液體透過濾芯結(jié)構(gòu)的側(cè)面濾片以切線垂直于軸向內(nèi)滲透，濾芯結(jié)構(gòu)由電機17帶動進(jìn)行自轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，由于離心力的作用，濾液中的顆粒被截留在側(cè)面濾片外表面，不易形成粘附層；即就是形成的少量粘附層通過超聲波的震蕩清理，也會形成顆粒懸浮物，不會附著在濾膜表面。過濾原液先經(jīng)過核孔膜10和無紡布過濾層9進(jìn)行過濾，最后通過活性炭過濾層11進(jìn)行吸附，最終經(jīng)過濾后的濾液穿過濾芯骨架2上的鏤空結(jié)構(gòu)3從出液管6排出，隨著濾液不斷循環(huán)和濾出液量的不斷增加，濾液濃度會變得越來越大，帶有顆粒物的濃度較大液體慢慢沉降到盛液筒1的底部，由排廢管13排出，重新回到原液池中，進(jìn)行再次過濾。

本發(fā)明液體精密過濾裝置實施例二的大部分結(jié)構(gòu)與上述圖1所述實施例一的結(jié)構(gòu)相同，相同之處不再贅述，不同之處是：如圖4、圖5所示，濾芯結(jié)構(gòu)濾膜骨架7為圓柱筒形，其外表面焊接有與濾膜骨架7外表面輪廓形狀對應(yīng)的核孔膜或核孔膜與無紡布、織造布中的至少一種的復(fù)合材料。本實施例采用核孔膜10和無紡布過濾層9。核孔膜10位于外層。核孔膜10為單錐核孔膜或圓柱核孔膜或雙錐核孔膜，核孔膜10上的微孔孔徑可以選擇為0.2微米～2.0微米，其微孔密度為1×10⁶/厘米²～5×10⁸/厘米²，或微孔孔徑選擇為2.2微米～4.0微米，其微孔密度為1×10⁶/厘米²～6×10⁶/厘米²，或微孔孔徑選擇為4.2微米～7.0微米，其微孔密度為2×10⁵/厘米²～6×10⁶/厘米²，或微孔孔徑選擇為7.0微米～15.0微米，其微孔密度為5×10⁴/厘米²～2×10⁶/厘米²，或微孔孔徑為15.0微米～50.0微米，其微孔密度為3×10⁴/厘米²～2×10⁶/厘米²，無紡布過濾層9的微孔孔徑為10～200微米。

該實施例的過濾工作過程與上述圖1所述實施例基本相同，此處不再贅述。

該實施例中，可根據(jù)不同的過濾精度要求設(shè)置核孔膜10的參數(shù)。如：可以只用單層核孔膜過濾，或者不同孔徑的核孔膜過濾層復(fù)合進(jìn)行過濾。當(dāng)過濾原液中含有較多無機物污染物時，側(cè)面濾片中可增設(shè)活性炭過濾層。

本發(fā)明液體精密過濾裝置實施例三的大部分結(jié)構(gòu)與上述圖3所述實施例二的結(jié)構(gòu)相同，相同之處不再贅述，不同之處是：如圖6、圖7所示，濾芯結(jié)構(gòu)濾膜骨架7的外表面焊接有與濾膜骨架7外表面輪廓形狀對應(yīng)的單層核孔膜10。核孔膜10為單錐核孔膜或圓柱核孔膜或雙錐核孔膜，核孔膜10上的微孔孔徑可以選擇為0.2微米～2.0微米，其微孔密度為1×10⁶/厘米²～5×10⁸/厘米²，或微孔孔徑選擇為2.2微米～4.0微米，其微孔密度為1×10⁶/厘米²～6×10⁶/厘米²，或微孔孔徑選擇為4.2微米～7.0微米，其微孔密度為2×10⁵/厘米²～6×10⁶/厘米²，或微孔孔徑選擇為7.0微米～15.0微米，其微孔密度為5×10⁴/厘米²～2×10⁶/厘米²，或微孔孔徑為15.0微米～50.0微米，其微孔密度為3×10⁴/厘米²～2×10⁶/厘米²。

如圖8所示本發(fā)明液體精密過濾裝置實施例四的結(jié)構(gòu)示意圖，其大部分結(jié)構(gòu)與上述圖1所述實施例結(jié)構(gòu)相同，相同之處不再贅述，不同之處是：該盛液筒1的內(nèi)腔設(shè)置有多個濾芯結(jié)構(gòu)，各濾芯結(jié)構(gòu)的下端分別安裝有齒輪22，其中一個濾芯結(jié)構(gòu)上的齒輪22通過傳送帶23與減速機16連接，減速機16與電機17連接，當(dāng)該濾芯結(jié)構(gòu)在電機17帶動下轉(zhuǎn)動時，其帶動其它濾芯結(jié)構(gòu)一起轉(zhuǎn)動，這種結(jié)構(gòu)的益處是能夠有效地提高濾液的處理量。

上述濾芯結(jié)構(gòu)亦可以用于過濾氣體或固體，采用旋轉(zhuǎn)或振蕩的濾芯結(jié)構(gòu)運動方式是較佳的實施例。

以上所述實施例僅是為充分說明本發(fā)明而所舉的較佳的實施例，本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。