在线双向自动反冲洗式过滤装置.pdf

本发明涉及一种污水过滤在线双向自动反冲洗式过滤装置，属污水过滤装置技术领域。它由过滤器、进水管、出水管、排污管、电动换向阀门及控制装置等构成。过滤器一侧的上部和下部连接排污管，过滤器另一侧的上部和下部都连通有进水管和出水管，控制装置通过控制电缆分别与电动换向阀门的控制接口连接。该过滤装置采用双向注水交替工作，能自动调控过滤时间，并能通过定压差和流量监控定时进行反冲洗后，转换为反向工作模式；正反双向交替过滤工作，保证注水工作的连续性。该过滤器滤芯的工作空间为两腔，容污能力大，过滤器滤芯的使用寿命长，并能持续工作在10MPa-25MPa的高压环境中，适用于油田及其他各领域进行污水处理。

1、  一种在线双向自动反冲洗式过滤装置，它由过滤器(1)、进水管(2)、出水管(3)、排污管(4)、连接管(5)、电动换向阀门A(6)、电动换向阀门B(7)、电动换向阀门C(8)、电动换向阀门D(9)、电动换向阀门E(10)、电动换向阀门F(11)及控制装置(20)构成，其特征在于：过滤器(1)一侧的上部和下部通过电动换向阀门F(11)和电动换向阀门E(10)连接排污管(4)；过滤器(1)另一侧的上部通过电动换向阀门B(7)连接进水管(2)，通过连接管(5)和电动换向阀门D(9)连接出水管(3)；该侧的下部通过电动换向阀门A(6)连接进水管(2)，通过连接管(5)和电动换向阀门C(8)连接出水管(3)；控制装置(20)通过控制电缆(24)分别与电动换向阀门A(6)、电动换向阀门B(7)、电动换向阀门C(8)、电动换向阀门D(9)、电动换向阀门E(10)及电动换向阀门F(11)的控制接口连接。

2、  根据权利要求1所述的在线双向自动反冲洗式过滤装置，其特征在于：所述的过滤器(1)由过滤器外壳(12)和滤芯(13)构成，滤芯(13)通过锥形底座(18)和顶端固定帽(19)固定在过滤器(1)内，滤芯(13)的主滤层(15)固定在内支撑(16)上，主滤层(15)的外面装有滤芯外保护套(14)。

3、  根据权利要求2所述的在线双向自动反冲洗式过滤装置，其特征在于：所述的滤芯外保护套(14)上均布有穿孔。

4、  根据权利要求2所述的在线双向自动反冲洗式过滤装置，其特征在于：内支撑(16)的内腔上制有内支撑环(17)。

在线双向自动反冲洗式过滤装置
技术领域：
本发明涉及一种污水过滤在线双向自动反冲洗式过滤装置，属污水过滤装置在线冲洗技术领域。
背景技术：
随着人们对环境保护意识的不断提高，对污水的过滤和排放也提出了新的要求，特别对有些特殊领域或行业的污水处理要求会更高。如油田开发领域，我国新探明低渗透及特低渗透储量占总储量的70％左右，低渗透油田对注水水质要求进行精细处理，不然就会发生油层污染、地层堵塞，直接影响到油藏开发效果，就注水整体而言，把全部注水水质按照低渗透油田对注水水质的要求进行精细处理，投入太大，加之注水需经过长距离管道输送后造成二次污染，水质也很难满足低渗透油田的注水需要。为此，采用井口高压过滤器过滤后直接注水，可减少设备投资，降低采油成本，增加原油产量，是一项投资省、见效快的重要措施。
油田污水处理主要是对水中的悬浮物、油等多项指标进行严格控制，防止其对地层产生伤害。现在一般油田每个采油厂都建有一至多个污水处理站，回注污水指标在A1-C3之间，根据地层要求进行处理，而采油厂实际上并未真正达到这一要求，其原因是由于回注水需经过长距离管道输送后造成(含大量的铁元素、机杂、细菌、悬浮物等)二次污染。另外把全部注水水质按照低渗透油田对注水水质的要求进行精细处理，则需花费大笔资金改造老设备提高过滤精度，一般在几千万元不等。要解决这一问题，必须要有一个终端过滤装置来完成污水排放指标，各个采油厂也采取了许多方法进行实验，最后都不尽人意。其关键问题在于过滤装置的过滤器堵塞后不能自动清洗，导致过滤器出水压力变低，严重影响注水效果，甚至无法注水。而且所有的过滤装置始终采用一个方向为污水流向过滤，污水不能逆向过滤，导致过滤器的堵塞加快，使过滤器的使用寿命缩短。另外通过手工取出过滤器清洗不仅费时费工，而且不能保证注水工作的连续性，大幅度地增加了油田的开采成本。
发明内容：
本发明的目的在于，提供一种过滤工作过程采用双向注水交替工作，能自动调控过滤时间，通过定压差和流量监控定时进行反冲洗后，转换为反向工作模式，如此交替进行工作的循环切换模式；既增加了过滤滤芯的使用寿命，又保证现场注水工作的连续性；既能解决油田污水处理的达标回注问题，又能适用于其他领域及行业进行污水处理的在线双向自动反冲洗式过滤装置。
本发明是通过如下技术方案来实现上述目的的：
一种在线双向自动反冲洗式过滤装置，它由过滤器、进水管、出水管、排污管、连接管、电动换向阀门A、电动换向阀门B、电动换向阀门C、电动换向阀门D、电动换向阀门E、电动换向阀门F及控制装置构成，其特征在于：过滤器一侧的上部和下部通过连接管、电动换向阀门F和电动换向阀门E连接排污管；过滤器另一侧的上部通过连接管和电动换向阀门B连接进水管，通过连接管和电动换向阀门D连接出水管；该侧的下部通过连接管和电动换向阀门A连接进水管，通过连接管和电动换向阀门C连接出水管；控制装置通过控制电缆分别与电动换向阀门A、电动换向阀门B、电动换向阀门C、电动换向阀门D、电动换向阀门E及电动换向阀门F的控制接口连接。
所述的过滤器由过滤器外壳和滤芯构成，滤芯通过锥形底座和顶端固定帽固定在过滤器内，滤芯的主滤层固定在内支撑上，主滤层的外面装有滤芯外保护套。所述的滤芯外保护套上均布有穿孔。内支撑的内腔上制有内支撑环。
本发明与现有技术相比的有益效果在于：
1、该过滤装置的过滤器滤芯将工作空间分为两腔，能充分利用过滤空间，缩小过滤器的体积，而且还能提高过滤器的容污能力。
2、双向滤芯采用多层不锈钢丝网真空烧结而成，正反双向交替过滤工作，无板结，保证滤芯使用寿命，滤芯具有渗透性好、强度高、抗腐蚀性强、易于冲洗和反冲洗等特点。
3、双流轮式自动换向冲洗过滤，当滤芯开始发生堵塞现象时，自动换向过滤，整个工作过程双向交替工作。即增加了过滤滤芯的使用寿命，又保证了工作的连续性。
4、该过滤装置采用供电无人值守，能实现自动工作，根据预置设定的时间、压差或流量，能自动调控过滤、反冲洗时间，节能环保。实现了自动化，连续化，高精度过滤。
5、能持续工作在10Mpa—25MPa的高压环境，能适用于各种领域及各个行业的污水处理。
附图说明：
图1为在线双向自动反冲洗式过滤装置的结构示意图，
图2为滤芯的结构示意图。
图中：1、过滤器，2、进水管，3、出水管，4、排污管，5、连接管，6、电动换向阀门A，7、电动换向阀门B，8、电动换向阀门C，9、电动换向阀门D，10、电动换向阀门E，11、电动换向阀门F，12、过滤器外壳，13、滤芯，14、滤芯外保护套，15、主滤层，16、内支撑，17、内支撑环，18、锥形底座，19、顶端固定帽，20、控制装置，21、进水口，22、出水口，23、排污口，24、控制电缆。
具体实施方式：
该在线双向自动反冲洗式过滤装置由过滤器1、进水管2、出水管3、排污管4、连接管5、电动换向阀门A6、电动换向阀门B7、电动换向阀门C8、电动换向阀门D9、电动换向阀门E10、电动换向阀门F11及控制装置20构成。过滤器1一侧的上部和下部通过连接管5、电动换向阀门F11和电动换向阀门E10与排污管4连接。过滤器1另一侧的上部通过连接管5和电动换向阀门B7与进水管5连接，并通过连接管5和电动换向阀门D9与出水管3连接；过滤器1该侧的下部通过连接管5和电动换向阀门A6与进水管5连接，并通过连接管5和电动换向阀门C8与出水管3连接。控制装置20通过控制电缆24分别与电动换向阀门A6、电动换向阀门B7、电动换向阀门C8、电动换向阀门D9、电动换向阀门E10及电动换向阀门F11的控制接口连接(参见附图1)。
所述的过滤器1由过滤器外壳12和滤芯13构成，滤芯13通过座部的锥形底座18和顶部的顶端固定帽19固定在过滤器1的筒体内，并将过滤器的筒体内部的工作空间分为内外两个腔室，电动换向阀门E10、电动换向阀门A6和电动换向阀门C8在过滤器1的下部与外腔室联通；电动换向阀门F11、电动换向阀门B7和电动换向阀门D9在过滤器1的上部通过顶端固定帽19上的通口与内腔室联通。滤芯13由滤芯外保护套14、主滤层15、内支撑16、内支撑环17、锥形底座18和顶端固定帽19构成，主滤层15固定在内支撑16上，主滤层15的外面装有滤芯外保护套14。滤芯外保护套14上均布有数个穿孔。内支撑16的内腔上制有内支撑环17(参见附图2)。
该在线双向自动反冲洗式过滤装置的工作原理和工作过程如下：
1、正向过滤：
通过控制装置20打开电动换向阀门A6和电动换向阀门D9，使待过滤的污水经过进水口21进入进水管2，再经连接管5和电动换向阀门A6进入过滤器1的外腔室，经过滤芯13过滤后进入内腔室。过滤后的洁水从过滤器1的上部开口流出，经过连接管5和电动换向阀门D9，进入出水管3，将洁水从出水口22排出。而污水中的杂质被拦截积聚在滤芯的外表面，留在滤芯13与过滤器1形成的外腔室里。
2、正向过滤反冲洗：
当正向过滤一段时间后，过滤器1内的杂质积聚在滤芯13的外表面引起进水口21与出水口22的压差增大到设定值，一般设定值为0.1MPa(也可通过控制装置20的定时器设定时间，达到预置时间时；还可通过控制装置20从装在出水管上的流量计检测到的流量值达到预置流量值时；)，控制装置20发出信号，驱动电动换向机构，使电动换向阀换向，即：关闭电动换向阀门A6和电动换向阀门D9，打开电动换向阀门B7和电动换向阀门E10，则进水管2的污水通过电动换向阀门B7和连接管5进入滤芯13的内腔室后，再流入外腔室，对滤芯13的外表面进行反冲洗，将附着于滤芯13外表面的杂质冲脱。这些被冲脱的杂质通过打开的电动换向阀门E10和连接管5，进入排污管4经排污口23排出。
3、逆向过滤：
正向过滤反冲洗进行大约十分钟后(根据设计要求，时间可由控制装置20自行设定)，附着于滤芯13外表面的杂质被冲脱。控制装置20发出信号，驱动电动换向机构，使电动换向阀换向，即：关闭电动换向阀门E10，打开电动换向阀门C8，待过滤水由滤芯13内腔室流向外腔室，滤芯13对污水进行过滤，即逆向过滤。逆向过滤后的洁水通过连接管5、电动换向阀门C8，进入出水管3，将洁水从出水口22排出。而待过滤污水中的杂质被逆向过滤后拦截积聚在滤芯13的内腔室表面。
4、逆向过滤反冲洗：
当逆向过滤一段时间后，过滤器1内的杂质积聚在滤芯13的内表面引起进水口21与出水口22的压差增大到设定值，一般设定值为0.1MPa，(也可通过控制装置20的定时器设定时间，达到预置时间时；还可通过控制装置20从装在出水管上的流量计检测到的流量值达到预置流量值时；)，控制装置20发出信号，驱动电动换向机构，使电动换向阀换向，即：关闭电动换向阀门B7和电动换向阀门E10，打开电动换向阀门A6和电动换向阀门F11，则进水管2的待过滤水通过连接管5和电动换向阀门A6进入滤芯13的外腔室后，再流入内腔室，对滤芯13的内表面进行反冲洗，将附着于滤芯13内表面的杂质冲脱。这些被冲脱的杂质通过打开的电动换向阀门F11和连接管5，进入排污管4经排污口23排出。
至此，该在线双向自动反冲洗式过滤装置完成一个工作循环，即：正向过滤，正向过滤反冲洗，逆向过滤和逆向过滤反冲洗的工作循环。
逆向过滤反冲洗进行之后约十分钟后(根据设计要求，时间可由控制装置20自行设定)，控制装置20发出信号，驱动电动换向机构，使电动换向阀换向：关闭电动换向阀门F11，打开电动换向阀门D9，使待过滤的污水经过进水口21进入进水管2，再经连接管5和电动换向阀门A6进入过滤器1的外腔室，经过滤芯13过滤后进入内腔室，即返回正向过滤状态。过滤后的洁水从过滤器1的上部开口流出，经过连接管5和电动换向阀门D9，进入出水管3，将洁水从出水口22流出。于是，过滤装置又开始下一个正向过滤，正向过滤反冲洗，逆向过滤和逆向过滤反冲洗的工作循环。