一种矿井水的反渗透处理装置

技术领域

本发明涉及水处理装置领域，尤其是涉及一种矿井水的反渗透处理装置。

背景技术

矿井水的反渗透处理装置是一种利用反渗透技术对矿井水进行处理的装置，该装置主要包括由反渗透组件和高压泵组成。反渗透组件是反渗透处理装置的核心部分，由多层半透膜和支撑层构成。矿井水经过预处理后，进入半透膜组件的膜元素中，通过高压泵的压力作用下，水分子从膜的一侧透过半透膜而离子、溶解物等大分子物质被截留在另一侧，从而实现水的净化和脱盐。高压泵提供所需的压力，将矿井水推动经过反渗透组件，保证反渗透的正常运行。反渗透处理装置通过连续处理和脱盐，能够高效去除矿井水中的悬浮物、重金属、溶解物以及微生物等有害物质，从而使矿井水达到一定的水质标准，可供工业生产或其他用途使用。

在反渗透组件在过滤矿井水的过程中，半透膜长时间使用容易被离子、溶解物等大分子物质堵塞，需要定期清洗和维护，增加了正常运行的成本和工作量。而现有的半透膜清洗方法通常是通过切换阀门连通外部管道，进而清洗半透膜。在切换阀门前需要关停反渗透处理装置，容易降低生产效率，因此，仍有改进空间。

发明内容

为了减少切换阀门以清洗半透膜的工作，本申请提供一种矿井水的反渗透处理装置。

本申请提供的一种矿井水的反渗透处理装置采用如下的技术方案：

一种矿井水的反渗透处理装置，包括设置于承载面上的高压泵、管架以及设置于所述管架上的反渗透组件，所述反渗透组件包括设置于所述管架上的若干反渗透管、设置于所述反渗透管内且沿所述反渗透管轴线方向布置的若干反渗透分管、设置于所述管架上并与若干所述反渗透管连通的进水管、回流管和排水管，所述高压泵与所述进水管连通，所述反渗透分管内设置有用于过滤水的半透膜以及用于收集经过所述半透膜过滤的水的收集管，所述半透膜收卷于所述收集管外壁；所述反渗透管内还设置有用于清洗所述半透膜的清洗组件，所述管架还设置有用于驱动所述清洗组件工作的驱动件以及用于连接所述清洗组件和所述驱动件的连接件。

通过采用上述技术方案,将清洗组件设置于反渗透分管内，通过启动驱动件，即可通过连接件带动清洗组件清洗半透膜，从而减少切换阀门以清洗半透膜的工作，进而减少停止过滤矿井水的情况；同时减少铺设用于清洗半透膜的外部管路结构，从而降低反渗透处理装置的制作成本。

优选的，所述清洗组件为设置于所述反渗透管内的超声波导管，所述驱动件为设置于所述管架上的超声波发生器，用以通过超声波清洗所述半透膜。

通过采用上述技术方案，利用超声波清洗半透膜，便于全面清洗半透膜，提高半透膜的清洗效率。同时减少清洗组件采用机械带动，导致容易受矿井水侵蚀而损坏的情况，有利于减少维修成本。

优选的，所述超声波导管由固定设置于所述反渗透分管内的超声波分管以及设置于超声波分管端部的拼接管构成，当相邻的所述反渗透分管通过转动自锁连接时，所述拼接管连通相邻的所述反渗透分管内对应的所述超声波分管。

通过采用上述技术方案，将超声波导管拆分为超声波分管和拼接管，减少超声波导管因整体固定于反渗透管内，导致容易影响反渗透分管拆装的情况。同时利用反渗透分管安装过程，带动拼接管连通，从而将超声波导管连通，进而提高超声波在超声波导管内的传播效率，减少超声波因传导过程中分散，导致清洗半透膜的效率降低的情况，提高清洗半透膜的效率；同时减少单独安装超声波导管的工作，有利于提高安装反渗透处理装置的效率。

优选的，所述拼接管呈半圆柱筒状，所述拼接管弧面朝向与相邻所述反渗透分管自锁的转向相反，当相邻的所述反渗透分管通过转动自锁连接时，相邻的所述拼接管拼接呈圆柱筒状并连通相邻的所述反渗透分管内对应的所述超声波分管。

通过采用上述技术方案，通过两个拼接管拼接后呈圆柱筒状，并连通超声波分管，结构简单，有利于降低制作反渗透处理装置的成本。

优选的，相互拼接的所述拼接管其中一根突出有密封条，另一根凹陷有供所述密封条卡入的密封槽，用以提高拼接管拼接后的密封性。

通过采用上述技术方案，利用密封条和密封槽提高拼接管拼接后的密封性，减少超声波在拼接管连接处分散的量，从而进一步提高清洗半透膜的效率。

优选的，所述超声波导管设置有若干根，且位于同一所述反渗透分管内的若干所述超声波分管固定于所述反渗透分管内壁，且所述反渗透分管与所述收集管压紧所述半透膜。

通过采用上述技术方案，将超声波导管设置于反渗透分管内壁上，减少超声波分管夹与半透膜中，导致半透膜过滤效率降低的情况。同时利用超声波分管和收集管压紧半透膜，有利于提高半透膜的稳定性。

优选的，所述超声波分管外壁还固定有若干环压板，若干所述环压板套设于所述半透膜远离所述收集管的一侧，且所述环压板外圆侧壁与所述反渗透分管的内壁固定设置，用于限制水从所述反渗透分管内壁与所述半透膜之间的间隙流走。

通过采用上述技术方案，利用环压板限制水从反渗透分管内壁和半透膜之间的间隙流走，减少超声波分管增加半透膜与反渗透分管内壁之间的间隙，从进水管流入的水直接流向回流管，进而降低半透膜过滤水的效率的情况。

优选的，所述超声波分管还设置有若干通孔，用以平衡所述超声波分管内外压力。

通过采用上述技术方案，使得设置于同一反渗透分管的环压板之间均有水流从超声波分管流出，进而增大超声波传导至设置于同一反渗透分管的环压板之间的量，进一步提高超声波清洗半透膜的效率。同时通孔连通超声波分管与反渗透分管，有利于平衡超声波分管的内外水压，从而保护超声波分管。

优选的，所述连接件为设置于所述反渗透管靠近所述进水管的一端的若干连接管，且若干所述连接管位于所述反渗透管内的一端均封闭设置，当所述反渗透分管安装于所述反渗透管内时，若干所述超声波导管分别套入若干所述连接管位于所述反渗透管内的一端；若干所述连接管位于所述反渗透管外的一端与所述超声波发生器的输出管螺纹连接。

通过采用上述技术方案，通过连接管与超声波导管正对，并利用连接管将超声波传导至超声波导管内，有利于提高超声波传达至超声波导管的效率，进一步提高超声波清洗半透膜的效率。同时连接管位于反渗透管内的一端封闭设置，减少水从连接管流入超声波发生器的情况，有利于保护超声波发生器。

优选的，若干所述超声波导管靠近所述进水管的端部的内壁均凹陷有供若干所述连接管分别卡入的卡接槽，若干所述卡接槽的轴线分别与若干所述超声波导管的轴线重合，所述卡接槽的直径与所述连接管外圆的直径一致，且当若干所述连接管分别卡入所述若干卡接槽至所述连接管位于所述反渗透管内的端部抵接卡接槽的槽底时，若干所述反渗透分管全部位于所述反渗透管内，用于提示所述连接管卡入所述卡接槽中。

通过采用上述技术方案，超声波发生器和连接管设置于连接管处，当需要向反渗透管安装反渗透分管时，不便于观察连接管卡入超声波导管的情况。通过设置连接管卡入卡接槽后，所有反渗透分管位于反渗透管内，有利于提高反渗透处理装置的安装效率。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设置清洗组件以及驱动件，使得无需切换阀门将反渗透管和外部管道连通即可清洗半透膜，从而减少切换阀门以清洗半透膜的工作；同时减少铺设用于清洗半透膜的外部管路结构，从而降低反渗透处理装置的制作成本。

2.通过设置超声波分管、环压板、拼接管、密封条以及密封槽，使得超声波分管和拼接管在反渗透管内拼接成超声波导管，从而使得超声波在反渗透管内清洗半透膜，同时环压板减少超声波分管增加半透膜与反渗透分管内壁之间的间隙，从进水管流入的水直接流向回流管，进而降低半透膜过滤水的效率的情况；同时密封条和密封槽减少超声波在拼接管连接处分散的量，从而进一步提高清洗半透膜的效率。

附图说明

图1是本申请实施例一种矿井水的反渗透处理装置的整体结构示意图。

图2是本申请实施例一种矿井水的反渗透处理装置的内部结构示意图。

图3是图2中A部的放大图。

图4是本申请实施例三根反渗透分管连接的内部结构示意图。

图5是图4中B部的放大图。

图6是本申请实施例靠近排水管的两根反渗透分管连接的内部结构示意图。

图7是图6中C部的放大图。

图8是图7中D部的放大图。

图9是本申请实施例第一自锁环安装于反渗透分管的部分结构示意图。

图10是本申请实施例第二自锁环安装于反渗透分管的部分结构示意图。

附图标记说明：

11、管架；111、反渗透管；112、封口板；113、固定杆；12、高压泵；13、进水管；14、回流管；15、排水管；16、超声波发生器；161、连接管；162、螺纹套筒；2、超声波导管；21、超声波分管；22、拼接管；221、密封条；222、密封槽；23、环压板；24、通孔；3、反渗透分管；31、收集管；311、收集孔；32、半透膜；4、圆盘格栅；41、连接孔；5、第一自锁环；51、外环板；52、内环板；521、卡槽；6、第二自锁环；61、卡块。

具体实施方式

以下结合附图1-10对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种矿井水的反渗透处理装置。参照图1-3，矿井水的反渗透处理装置包括固定于承载面上的高压泵12、管架11以及固定于管架11上的反渗透组件，本实施例中，反渗透组件包括固定于管架11上的四根反渗透管111、安装于同一根反渗透管111内的三根反渗透分管3、固定于反渗透管111并与反渗透管111连通的进水管13、回流管14和排水管15，高压泵12与进水管13连通，且进水管13与四根反渗透管111沿长度方向的一端连通，通过高压泵12将需要过滤的水输送至反渗透管111内；回流管14固定于反渗透管111远离进水管13的一端，用于将过滤后高浓度的水输送出反渗透管111。反渗透分管3内设置有用于过滤水的半透膜32以及用于收集经过半透膜32过滤的水的收集管31，收集管31远离进水管13的一端与排水管15连通，半透膜32收卷于收集管31外壁；反渗透管111内还设置有用于清洗若干反渗透分管3的清洗组件，管架11还设置有用于驱动清洗组件工作的驱动件以及用于连接清洗组件和驱动件的连接件，本实施例中，清洗组件为设置于反渗透管111内的超声波导管2，每一反渗透管111均设置有四根超声波导管2；驱动件为固定于管架11靠近进水管13的一端的超声波发生器16，超声波发生器16有四个，四个超声波发生器16分别位于四根反渗透管111靠近进水管13的一端，超声波发生器16通过连接件将超声波传导至超声波导管2中，进而通过超声波清洗反半透膜32。

参照图2以及图3，反渗透管111靠近进水管13的一端还固定有用于固定反渗透分管3的固定杆113，固定杆113的轴线与反渗透管111的轴线重合。反渗透分管3外圆的直径与反渗透管111内圆的直径一致，反渗透分管3沿长度方向的两端固定有格栅圆盘，用以供矿井水流向半透膜32。格栅圆盘开设有连接孔41，连接孔41的圆心与格栅圆盘的圆心重合，连接孔41的直径与固定杆113的直径一致，固定杆113沿长度方向的一端固定于反渗透管111靠近进水管13的端部，当反渗透分管3向反渗透管111安装时，固定杆113另一端卡入靠近进水管13的格栅圆盘的连接孔41中。

参照图4以及图5，格栅圆盘的直径与反渗透分管3外圆的直径一致，收集管31沿长度方向的两端分别与固定于同一反渗透分管3沿长度方向的两端的格栅圆盘固定，收集管31的轴线与反渗透分管3的轴线重合，收集管31内圆的直径与连接孔41的直径一致，且靠近进水管13的反渗透分管3内的收集管31与靠近进水管13的格栅圆盘固定的一端封闭设置。收集管31还开设有若干收集孔311，用于供透过半透膜32的水分子流入收集管31中。

参照图6-10，固定于不同反渗透分管3且相邻的两块格栅圆盘其中一块固定有第一自锁环5，另一块固定有第二自锁环6，第一自锁环5和第二自锁环6均固定于格栅圆盘远离反渗透分管3的一侧，用以供反渗透分管3相对转动后相互卡接自锁，进而将相邻的反渗透分管3固定连接。

参照图6-10，第一自锁环5包括外环板51和内环板52，外环板51外圆的直径与反渗透分管3外圆的直径一致，内环板52内圆的直径与反渗透分管3内圆的直径一致，内环板52和外环板51之间留有间距。内环板52的外圆侧壁固定有卡槽521，卡槽521有四个，四个卡槽521沿内环板52的周向均匀分布，卡槽521与外环板51的内圆侧壁留有间距，且第二自锁环6的厚度与卡槽521与外环板51的内圆侧壁之间的间距一致，用以供第二自锁环6卡入第一自锁环5中。第二自锁环6的内圆侧壁固定有四块卡块61，四块卡块61沿第二自锁环6的周向均匀分布。当第二自锁环6卡入第一自锁环5中并旋转至四块卡块61分别卡入四个卡槽521中时，第二自锁环6和第一自锁环5卡接自锁。

参照图4以及图5，本实施例中，超声波导管2由固定于反渗透分管3内壁的超声波分管21以及固定于超声波分管21端部的拼接管22构成，固定于同一根反渗透分管3的四根超声波分管21沿反渗透分管3的周向均匀分布，超声波分管21沿长度方向的两端分别与反渗透分管3沿长度方向的两端齐平。半透膜32位于收集管31和超声波分管21之间，且超声波分管21和收集管31压紧半透膜32。超声波分管21还固定有若干环压板23，本实施例中，环压板23有两块，两块环压板23固定于超声波分管21沿长度方向的两端，且两块环压板23相互远离的一侧分别与反渗透分管3沿长度方向的两端齐平，环压板23内圆与半透膜32远离收集管31的一侧抵接，环压板23外圆侧壁与反渗透分管3内壁固定连接，使得环压板23限制水从反渗透分管3内壁与半透膜32之间的间隙流走。超声波分管21还开设有若干通孔24，远离进水管13的超声波分管21的端部固定于远离进水管13的环压板23内，使得超声波导管2远离进水管13的端部密封设置。

参照图6-8，拼接管22呈半圆柱筒状，且拼接管22弧面朝向与相邻反渗透分管3自锁的转向相反，当第二自锁环6卡入第一自锁环5中并旋转至四块卡块61分别卡入四个卡槽521中时，固定于相邻的反渗透分管3的四根超声波分管21分别正对，位于相邻的反渗透分管3且相互靠近的八个拼接管22分别拼接，且其中两个拼接管22拼接并连通固定于相邻的反渗透分管3且正对的超声波分管21。且相互拼接的拼接管22其中一根突出有密封条221，另一根凹陷有供密封条221卡入的密封槽222。密封条221有两根，两根密封条221位于拼接管22沿弧度方向的两侧，且密封条221沿长度方向的两端分别与拼接管22沿长度方向的两端齐平。密封槽222有两个，两个密封槽222位于拼接管22沿弧度方向的两侧。当第二自锁环6卡入第一自锁环5中并旋转至四块卡块61分别卡入四个卡槽521中时，密封条221卡入密封槽222中。

参照图4以及图5，收集管31还活动连接有连接管161（图中未示出），连接管161外圆的直径与收集管31内圆的直径一致，收集管31有两根，两根收集管31分别位于三根收集管31的连接处，连接管161沿长度方向的两端分别卡入相邻的收集管31中，用于连通三根收集管31。

参照图1以及图2，反渗透管111远离进水管13的一端螺纹连接有封口板112，用于封闭反渗透分管3的开口，排水管15固定于封口板112上，且排水管15的轴线与封口板112的轴线重合。排水管15外圆的直径与收集管31内圆的直径一致，当封口板112螺纹连接于反渗透管111并封闭反渗透管111时，排水管15位于反渗透管111内的一端卡入靠近封口板112的连接孔41中并连通收集管31，使得收集管31内的水通过排水管15排出反渗透管111外。

参照图1-3，本实施例中，连接件为固定于反渗透管111靠近进水管13的一端的连接管161，连接管161有四根，四根连接管161沿反渗透管111的周向均匀分布。连接管161一端位于反渗透管111内部，另一端位于反渗透管111外部，且连接管161位于反渗透管111内部的一端封闭设置，连接管161位于反渗透管111外部的一端设置有外螺纹。超声波发生器16有四个输出管，且每个输出管均活动连接有螺纹套筒162，螺纹套筒162设置有内螺纹，螺纹套筒162与连接管161位于反渗透管111外部的一端螺纹连接，从而使得同一超声波发生器16的四根输出管分别与固定于同一根反渗透管111上的四根连接管161螺纹连接。

参照图1-3，靠近固定杆113的四根超声波分管21的端部均凹陷有供连接管161卡入的卡接槽（图中未示出），卡接槽的轴线与超声波分管21的轴线重合，卡接槽的直径与连接管161外圆的直径一致，使得连接管161可卡入卡接槽中。当四根连接管161分别卡入四个连接槽至连接管161位于反渗透管111内的端部抵接连接槽底壁时，三根反渗透分管3全部位于反渗透管111内，用于提示连接管161卡入卡接槽中。

本申请实施例一种矿井水的反渗透处理装置的实施原理为：

当需要向安装反渗透组件时，先拧下封口板112从而打开反渗透管111的开口，将靠近固定杆113的反渗透分管3从反渗透管111的开口插入反渗透管111中，随后向连接孔41插入连接管161，随后向上一反渗透分管3安装当前反渗透分管3，并调整至当前反渗透分管3靠近上一反渗透分管3的连接孔41套入连接管161的另一端，随后将当前反渗透分管3推向上一反渗透分管3，直至当前第二自锁环6卡入第一自锁环5中；随后转动当前反渗透分管3，直至卡块61卡入卡槽521中，此时拼接管22相互拼接，密封条221卡入密封槽222中；随后将当前反渗透分管3向反渗透管111推进，重复上述操作，直至所有反渗透分管3安装连接。再将所有反渗透分管3向反渗透管111推进，直至连接管161抵接靠近进水管13的环压板23，随后转动反渗透分管3，直至连接管161卡入卡接槽中，此时固定杆113卡入固定槽中；随后向反渗透管111的开口拧入封口板112，直至封口板112拧紧，排水管15卡入靠近封口板112的连接孔41中并连通收集管31，使得收集管31内的水通过排水管15排出反渗透管111外。

当需要过滤矿井水时，通过高压泵12将矿井水输送入与进水管13连通的反渗透管111中，进入反渗透管111的矿井水渗透半透膜32向回流管14流动，并在高压泵12施加的压力下水分子透过半透膜32向收集管31流动，透过半透膜32的水分子通过收集孔311流入收集管31中，并向排水管15流动；经过半透膜32过滤的高浓度矿井水，通过回流管14排出反渗透管111。

当需要清洗反半透膜32时，将螺纹套筒162旋入连接管161位于反渗透管111外的一端，随后启动超声波发生器16，即可通过超声波清洗反渗透管111，且超声波从半透膜32洗下的物质在水流的带动下向回流管14流动并排出反渗透管111。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。