公布日：2023.12.22
申請日：2023.11.15
分類號：C02F1/00(2023.01)I;C02F1/28(2023.01)I
摘要
本發明公開了一種廢水過濾設備及過濾方法，與廢水輸入管道、濾液輸出管道連接，包括管道系統、再生設備和若干過濾罐，所述管道系統將廢水輸入管道、過濾罐、再生設備及濾液輸出管道進行連通；所述過濾罐包括罐體和位于罐體內部的分子篩；所述管道系統上設有控制設備，所述控制設備控制部分過濾罐用于對廢水進行過濾；同時，控制設備控制再生設備對其他過濾罐進行原位再生；所述控制設備定時或定量控制過濾罐進行過濾和原位再生交替作業。本發明通過含有分子篩的過濾器對蒸餾廢水進行處理，提升廢水處理效果，過濾與分子篩再生同時進行作業，提升處理效率，實現連續不停機作業。
權利要求書
1.一種廢水過濾設備，其特征在于，與廢水輸入管道、濾液輸出管道連接，包括管道系統、再生設備和若干過濾罐，所述管道系統將廢水輸入管道、過濾罐、再生設備及濾液輸出管道進行連通；所述過濾罐包括罐體和位于罐體內部的分子篩；所述管道系統上設有控制設備，所述控制設備控制部分過濾罐用于對廢水進行過濾；同時，控制設備控制再生設備對其他過濾罐進行原位再生；所述控制設備定時或定量控制過濾罐進行過濾和原位再生交替作業；所述過濾罐的數量為至少3個，所述過濾罐之間通過管道進行串聯，管道上設置有閥門，一個過濾罐的液體出口與下一個過濾罐的液體入口連通，第一個過濾罐的液體入口與最后一個過濾罐的液體出口連通；其中，對廢水進行過濾的過濾罐包括進行主過濾作業的主過濾罐和進行輔助過濾作業的輔助過濾罐；所述控制設備定時或定量控制過濾罐進行主過濾作業、輔助過濾作業和原位再生交替作業；當達到定時或定量標準時，所述控制設備將主過濾罐切換至進行原位再生作業，將輔助過濾罐切換為主過濾罐進行主過濾作業，將進行原位再生作業的過濾罐切換為輔助過濾罐進行輔助過濾作業；所述再生設備為蒸汽清洗設備；所述蒸汽清洗設備包括反沖設備、蒸汽發生器、冷凝設備、自力式蒸汽控制閥和收集槽；所述蒸汽發生器通過管道系統向過濾罐中通入蒸汽，所述冷凝設備用于冷凝蒸汽并將其排入收集槽；自力式蒸汽控制閥根據裝填的不同分子篩的特性和不同低沸點有機物的特性，來選擇不同的溫度和壓力值；所述反沖設備包括反沖水泵和供水設備，反沖水泵直接外接水源，或反沖設備與收集槽連通；所述反沖設備用于向過濾罐內反沖水以將過濾罐中的分子篩打散，反沖設備向過濾罐內反沖水的方向與廢水流入過濾罐內的方向相反；所述罐體的底部設有冷凝水疏水閥，所述冷凝水疏水閥用于將蒸汽與冷凝水進行分離；進入過濾罐內部的蒸汽的溫度包括110~180℃，進入過濾罐內部的蒸汽的壓力包括1~8kg/cm2，進入過濾罐內部的蒸汽的流速包括10~20kg/h。
2.根據權利要求1所述的一種廢水過濾設備，其特征在于，所述罐體內部設有保護區和分子篩安放區，所述保護區設于分子篩安放區的上方和下方，所述罐體的上方設有液體入口，所述罐體的下方設有液體出口。
3.根據權利要求1所述的一種廢水過濾設備，其特征在于，所述控制設備包括控制系統、閥門及傳感器，所述閥門與傳感器均連接在管道系統上，控制系統與閥門、傳感器、再生設備和過濾罐連接。
4.一種廢水過濾方法，其特征在于，采用權利要求1-3任一項所述的廢水過濾設備，包括以下步驟：S1、分別選取進行過濾作業和進行原位再生作業的過濾罐，將廢水輸入管道與進行過濾作業的過濾罐進行連通，將進行原位再生作業的過濾罐與再生設備連通；S2、廢水經廢水輸入管道進入進行過濾作業的過濾罐，過濾罐對廢水進行處理；同時，再生設備對進行原位再生作業的過濾罐中的分子篩進行清洗；S3、控制設備記錄過濾的時間或流量，當達到指定時間或流量時，控制設備將步驟S2中進行過濾作業的過濾罐斷開與廢水輸入管道的連接，與再生設備進行連接，將進行過濾作業的過濾罐切換為進行原位再生作業；將步驟S2中進行原位再生作業的過濾罐斷開與再生設備的連接，與廢水輸入管道進行連接，切換為進行過濾作業；S4、重復步驟S2-S3，直至完成廢水清洗。
發明內容
本發明的目的是提供一種廢水過濾設備及過濾方法，通過過濾罐工作切換提升過濾精度及過濾效率。
為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：一種廢水過濾設備，與廢水輸入管道、濾液輸出管道連接，包括管道系統、再生設備和若干過濾罐，所述管道系統將廢水輸入管道、過濾罐、再生設備及濾液輸出管道進行連通；所述過濾罐包括罐體和位于罐體內部的分子篩；
所述管道系統上設有控制設備，所述控制設備控制部分過濾罐用于對廢水進行過濾；同時，控制設備控制再生設備對其他過濾罐進行原位再生；所述控制設備定時或定量控制過濾罐進行過濾和原位再生交替作業。
上文中，所述再生設備用于將過濾罐中吸附雜質的分子篩進行再生，使其恢復過濾作用。
優選地，定時控制指的是指定廢水過濾的時間，當達到該時間點時，過濾罐進行過濾和原位再生交替作業。
優選地，定量控制指的是指定廢水過濾的水量，當到達該水量時，過濾罐進行過濾和原位再生交替作業。
優選地，所述過濾罐的數量為至少3個，其中，對廢水進行過濾的過濾罐包括進行主過濾作業的主過濾罐和進行輔助過濾作業的輔助過濾罐；所述控制設備定時或定量控制過濾罐進行主過濾作業、輔助過濾作業和原位再生交替作業。
優選地，當達到定時或定量標準時，所述控制設備將主過濾罐切換至進行原位再生作業，將輔助過濾罐切換為主過濾罐進行主過濾作業，將進行原位再生作業的過濾罐切換為輔助過濾罐進行輔助過濾作業。
優選地，所述過濾罐之間通過管道進行串聯，管道上設置有閥門，一個過濾罐的液體出口與下一個過濾罐的液體入口連通，第一個過濾罐的液體入口與最后一個過濾罐的液體出口連通。
優選地，所述過濾罐的數量為3個，3個過濾罐的液體入口處均與廢水輸入管道連通，3個過濾罐分別為過濾罐A、過濾罐B和過濾罐C；過濾罐A的液體出口與過濾罐B的液體入口之間通過第一管道連通，過濾罐A的液體進口與廢水輸入管道通過第四管道連通；過濾罐B的液體出口與過濾罐C的液體入口之間通過第二管道連通，過濾罐B的液體進口與廢水輸入管道通過第五管道連通；過濾罐C的液體出口與過濾罐A的液體入口之間通過第三管道連通，過濾罐C的液體進口與廢水輸入管道通過第六管道連通；所述第一管道、第二管道和第三管道上均設置有第一閥門以控制廢水的流向；所述第三管道、第四管道和第五管道上均設置有第二閥門以控制廢水的流向。
優選地，開啟第一管道上的第一閥門和第四管道上的第二閥門，將過濾罐A作為主過濾罐進行主過濾作業，過濾罐B作為輔助過濾罐進行輔助作業，再生設備對過濾罐C進行原位再生作業；廢水進入過濾罐A進行過濾，過濾罐B對過濾罐A輸出的液體進行輔助過濾；當到達指定時間/指定流量時，關閉第一管道上的第一閥門，開啟第二管道上的第一閥門和第五管道上的第二閥門，將過濾罐B作為主過濾罐進行主過濾作業，將過濾罐C作為輔助過濾罐進行輔助作業，再生設備對過濾罐A進行原位再生作業；當到達指定時間/指定流量時，關閉第二管道上的第一閥門，開啟第三管道上的第一閥門和第六管道上的第二閥門，將過濾罐C作為主過濾罐進行主過濾作業，將過濾罐A作為輔助過濾罐進行輔助作業，再生設備對過濾罐B進行原位再生作業；重復上述作業，直至廢水過濾完成，最終實現過濾罐連續作業。
優選地，指定時間為1~10h，優選為4~8h，最優選為8h。
優選地，所述罐體內部設有保護區和分子篩安放區，所述保護區設于分子篩安放區的上方和下方，所述罐體的上方設有液體入口，所述罐體的下方設有液體出口。
上文中，所述保護區內設有保護氣體擋住分子篩。
優選地，所述分子篩安放區內的分子篩采用混合式或分段式擺放，分段式擺放時采用隔絕材料將不同種類或用途的分子篩進行分隔。
優選地，所述再生設備包括藥劑清洗設備、純水清洗設備、蒸汽清洗設備和熱風清洗設備中的一種或多種結合。
優選地，所述蒸汽清洗設備包括反沖設備、蒸汽發生器、冷凝設備、自力式蒸汽控制閥和收集槽；所述蒸汽發生器通過管道系統向過濾罐中通入蒸汽，所述冷凝設備用于冷凝蒸汽并將其排入收集槽。
優選地，所述反沖設備包括反沖水泵和供水設備，或反沖水泵直接外接水源，或反沖設備與收集槽連通；所述反沖設備用于向過濾罐內反沖水以將過濾罐中的分子篩打散，反沖設備向過濾罐內反沖水的方向與廢水流入過濾罐內的反向相反。
優選地，所述冷凝設備包括冷凝器和冷凍機，所述冷凝器提供冷凝水對蒸汽進行冷凝，所述冷凍機提供冷凍液輔助冷凝。
優選地，所述罐體的底部設有冷凝水疏水閥，所述冷凝水疏水閥用于將蒸汽與冷凝水進行分離。
上文中，當其中一個罐子里的分子篩被吸附飽和之后，進入蒸汽清洗流程，蒸汽清洗的蒸汽來自蒸汽發生器，產生的蒸汽進入到需清洗的過濾罐內前或同時打開連通冷凝器的管道通路，此時，蒸汽進入之后就會變成低壓蒸汽，溫度會下降，清洗的效果不好，同時因為沒有壓力，蒸汽進入不了分子篩的微觀結構內部，不能對深入孔道內的有機物進行很好的清洗；本申請通過在不銹鋼管和冷凝器之間增加自力式蒸汽控制閥，以控制不銹鋼罐內的蒸汽溫度和壓力，確保在最佳的溫度和壓力條件下，對分子篩罐內的分子篩填料進行清洗；同時自力式蒸汽控制閥可以根據裝填的不同分子篩的特性和不同低沸點有機物的特性，來選擇不同的溫度和壓力值，讓系統可以更精準和更節能。
上文中，所述蒸汽清洗設備還連接有廢氣處理系統；低沸點的有機物會在高溫高壓的蒸汽清洗過程中變成氣體，大部分有機氣體會在重新冷凝的過程中會重新溶解到蒸汽冷凝濃縮液中，但是也有一部分不凝汽，會不溶于冷凝水，不凝汽一部分跟隨著進入冷凝器，隨著冷凝液進入收集槽，并通過收集槽上的管道，排入廢氣處理系統，另一部分不凝汽，會通過蒸汽清洗后的一個壓縮空氣排空步驟，回吹到蒸汽發生裝置的原水箱，而原水箱的上部空氣也會連接到廢氣處理系統。
優選地，所述控制設備包括控制系統、閥門及傳感器，所述閥門與傳感器均連接在管道系統上，控制系統與閥門、傳感器、再生設備和過濾罐連接。
優選地，所述管道系統包括若干管路及管路端口，所述閥門設置于管路端口處或管路分叉處。
優選地，所述傳感器包括流量傳感器、壓力表、溫度傳感器及到位傳感器。
優選地，所述蒸汽發生器與過濾罐的連接處均設置有壓力表、流量傳感器和溫度傳感器，以測試過濾罐的蒸汽入口處及管道內蒸汽的壓力、溫度和流速；并控制進入過濾罐內部的蒸汽為高溫、低速和高壓蒸汽，使蒸汽能夠滲入分子篩球體內部。
優選地，進入過濾罐內部的蒸汽的溫度包括110~180℃，優選為120~150℃，根據不同的分子篩組合和成分及不同的低沸點有機物針對性的調整；進入過濾罐內部的蒸汽的壓力包括1~8kg/cm2，優選為2~5kg/cm2，根據不同的分子篩組合和成分及不同的低沸點有機物針對性的調整；進入過濾罐內部的蒸汽的流速包括10~20kg/h；優選為15~17kg/h。
本申請還要求保護一種廢水過濾方法，采用上文所述的廢水過濾設備，包括以下步驟：
S1、分別選取進行過濾作業和進行原位再生作業的過濾罐，將廢水輸入管道與進行過濾作業的過濾罐進行連通，將進行原位再生作業的過濾罐與再生設備連通；
S2、廢水經廢水輸入管道進入進行過濾作業的過濾罐，過濾罐對廢水進行處理；同時，再生設備對進行原位再生作業的過濾罐中的分子篩進行清洗；
S3、控制設備記錄過濾的時間或流量，當達到指定時間或流量時，控制設備將步驟S2中進行過濾作業的過濾罐斷開與廢水輸入管道的連接，與再生設備進行連接，將進行過濾作業的過濾罐切換為進行原位再生作業；將步驟S2中進行原位再生作業的過濾罐斷開與再生設備的連接，與廢水輸入管道進行連接，切換為進行過濾作業；
S4、重復步驟S2-S3，直至完成廢水清洗。
優選地，采用的再生設備為藥劑清洗設備時，根據廢水內有機物特性選取相應的藥劑，將藥劑清洗設備與等待進行原位再生作業的過濾罐進行連接，將藥劑通入過濾罐中并留存0.1~10小時；將藥劑排出過濾罐并進行收集。
優選地，采用的再生設備為純水清洗設備時，將純水清洗設備與等待進行原位再生作業的過濾罐進行連接，將純水通入過濾罐中對過濾管內的分子篩進行清洗0.1~10小時；將液體排出過濾罐并進行收集。
優選地，采用的再生設備為蒸汽清洗設備時，先將反沖設備與等待進行原位再生作業的過濾罐進行連通，通過反沖設備向過濾罐內沖水打散過濾罐內的分子篩，并將液體排出過濾罐并進行收集，再將蒸汽發生器與過濾罐進行連通，測量并控制蒸汽的壓力、流速和溫度，使蒸汽升入分子篩球體內部對分子篩進行清洗0.1~10小時；通入蒸汽的同時打開冷凝設備對蒸汽進行冷凝，并通過冷凝水疏水閥將蒸汽與冷凝水分離，不損耗蒸汽的同時將冷凝水排出過濾罐并收集。
由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點：
1.本發明通過含有分子篩的過濾器對蒸餾廢水進行再次處理，提升廢水處理效果，進行過濾與分子篩再生同時作業，提升處理效率，實現連續不停機作業；
2.本發明通過實行主過濾罐與輔助過濾罐進行串聯且同時進行過濾作業，能夠提升廢水過濾效果，避免因分子篩吸附能力受限而導致廢水漏處理的情況發生，通過控制系統將主過濾作業、輔助過濾作業和原位再生作業進行定時/定量交替作業，能夠實現無停機連續作業，提升效率；
3.本發明通過蒸汽清洗設備對過濾罐內的分子篩進行清洗，能夠先通過反沖設備將分子篩打散，再根據蒸汽壓力、溫度和流量調控使得蒸汽滲入分子篩球體內部，提升清洗效果，保證分子篩的恢復程度；通過邊通蒸汽邊冷凝的形式，保證不損耗蒸汽的同時實現收集帶有有機物的蒸汽。
4.本發明結構及方法簡單，通過控制設備實現整體設備的自動化運轉，整體工作流程順暢，自動化程度高，工作效率高。
（發明人：王志偉）
