CN100586528C - 一种横向流过滤的过滤池 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种横向流过滤的过滤池，其包括有池体、进水管、出水管、进水渠、出水渠以及滤料层，进水渠和出水渠互相交叉间隔地竖立在池体底部上，而滤料层则位于进水渠与出水渠之间，并且，在滤料层之中还设置有反冲洗装置，其包括进气管、空气提升管、砂分离器和砂分配器，该砂分离器包括环状反冲洗腔和中央聚污腔，该砂分离器还外接有一排污管，该排污管入口穿过反冲洗腔而与中央聚污腔相连通。与现有技术相比，本发明开创了一种在同一水平面上横向过滤的全新的过滤池，由于采用了横向过滤模式，在池体大小相同的情况下，其过滤面积远远比采用纵向过滤的模式大，通过水流横向过滤增大了过滤面积，从而大幅度提高了过滤池的产水量。

Description

一种横向流过滤的过滤池

技术领域

本发明涉及用于水处理的过滤池的技术领域，尤其涉及一种横向流过滤的过滤池。

背景技术

目前常规的过滤池中，需要过滤的水其水流方向一般是纵向的从滤池的顶部流向滤池的底部，即纵向流，目前应用最广泛的过滤池一V型滤池就是采用这种方式。这种过滤池具有气水反冲洗功能，并且经过滤后的净水水质较好，过滤使用周期也较长，但其实际的过滤速度却较低，一般在8～12m/h左右。通常，在过滤池铺设完之后，过滤池的过滤面积就固定了，根据公式：Q(流量)＝S(过滤面积)×V(过滤速度)，在过滤面积固定的情况下，如要提高出净水的产水量，必须要提高过滤速度，因此，通过提高过滤速度来提高过滤池产水量是目前采用最普遍的一种手段。但在实际应用时，过滤速度也是有限的，不可能按照理想状态而无限制的提高，如要再提高速度，过滤后出来净水的水质就会达不到标准，或者，过滤池中的滤料因高强度工作，而使过滤池的过滤周期变的很短，是不经济的，也容易使过滤池的工作情况变得紊乱，甚至失控，不利于过滤池的正常维护。

其实，从上述的公式：Q(流量)＝S(过滤面积)×V(过滤速度)可以得出，通过增大过滤面积S，也能实现提高产水量的目的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种采用横向流过滤的过滤池，其通过水流横向过滤而能增大过滤面积，从而大幅度提高过滤池的产水量。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该横向流过滤的过滤池，包括有池体和分布在池体内的进水渠、出水渠以及滤料层，其特征在于：

所述进水渠由位于其两侧的第一滤板分隔而成，出水渠由位于其两侧的第二滤板分隔而成，所述进水渠和出水渠互相交叉间隔地竖立在池体底部上，而所述的滤料层则位于进水渠与出水渠之间，并且，在所述池体外一侧设置有出口端与进水渠相连通的进水管，池体外的另一侧则设置有入口端与出水渠相连通的出水管；

同时，在所述滤料层之中还设置有反冲洗装置，其包括进气管、空气提升管、砂分离器和砂分配器，其中，所述的空气提升管相对池体底部垂直地插入到滤料层之中，该空气提升管的下部分与所述进气管相连通；

所述的砂分离器包括有内外两层环状侧壁围成的、顶部开有出气孔、底部开口的环状反冲洗腔和内层环状侧壁围成的、底部封闭、顶部开口的中央聚污腔，所述空气提升管的顶端与该砂分离器的环状反冲洗腔的上部分相连通，而该砂分离器还外接有一排污管，该排污管入口穿过所述的内外两层环状侧壁而与所述的中央聚污腔相连通，并且，所述内层环状侧壁上开有高于所述排污管入口处的连通孔；

而所述的砂分配器是一两端贯通的导通管，其一端与砂分离器中反冲洗腔底部的开口相连通，另一端则朝向所述的滤料层。

其中，所述滤料层中的滤料可以采用现有的各种过滤用材料，较为常见的属石英砂。

为使在砂分离器中反冲洗过后的滤料能较为缓慢的、逐步的落回到滤料层之中，使滤料、污垢和水流能充分的进行分离、沉淀，而不是一下子直接落入滤料层之中，所述砂分配器可以相对砂分离器倾斜地设置，这样，冲洗后的滤料能逐步地顺着该砂分配器即导通管的底侧往下落，降低了在砂分离器中滤料的下落速度，滤料在充分沉淀之后，变得更干净，最后从该砂分配器的出口落回滤料层之中。

为使出水渠两侧的滤板能更均匀的收集过滤后的净水，在所述出水渠两侧可以设置有小阻力配水装置，该小阻力配水装置可以是现有的各种技术方案，如专利号为ZL200520102021.0(公告号为CN2785681Y)的中国实用新型专利《一种用于纤维过滤池的小阻力配水装置》所公开的技术方案，但为使结构更加简单，易于实际实施，所述出水渠两侧的第二滤板可以为隔板，并且在隔板上均匀的分布有滤头。

为避免需过滤的原水经过进水渠两侧的滤板横向流动时，径直地流向出水渠，产生短流现象，所述进水渠两侧的第一滤板上可以均匀的分布有透水孔，并且第一滤板上还可以相对于水流方向倾斜向下地设置有挡板，这样，原水因挡板的阻挡而必须先向下流，再水平流向出水渠，这就加大了原水在滤料层中辗转流过的路程，从而提高其净化的效果。

为使滤料层中的滤料都可参与反冲洗，特别是对位于滤料层上部分的滤料能尽可能的进行反冲洗，所述的砂分配器以正好位于滤料层之上为佳，也使反冲洗后的滤料能畅通无阻的落回到滤料层之中，而池体内的水位要高于砂分离器中中央聚污孔内的水位，这样，池体内的水位需要始终位于砂分离器的上部，即从池体底部向上依次为滤料层、砂分配器、砂分离器和池体内的水位；这样，如果进水渠、出水渠的高度高于池体内的水位，那么进水渠、出水渠的顶部与滤料层顶部之间就存在一段距离，这部分的进水渠、出水渠由于两者之间没有滤料层而无法进行正常的过滤工作，因此，这部分就浪费了，为能提高进水渠、出水渠的利用率，降低过滤池的建造成本，所述进水渠和出水渠的顶部不能太高，以低于池体内的水位为佳，一般稍微高于滤料层的顶部，而此时，池体内的水必然会蔓过进水渠、出水渠的顶部，造成污水和静水的混乱，所述进水渠、出水渠的顶部就需要设置盖板，将进水渠、出水渠的顶部封住，禁止水流随意流通。

由于池体内的水位需要达到一定的高度，而且明显高于出水渠的顶部，这样出水渠的流量就需要控制，否则缓存在出水渠内水量较小，就很难使池体内的水位维持较高的高度，因此，可以在所述出水管上设置有阀门，该阀门可以是可调式气动或电动阀门，也可以是手动或开关型的阀门，从而实现池体内水位的恒定。

为便于随时掌握池体内水位的高度，所述池体内壁上还可以设置有液位计。

与现有技术相比，本发明突破了现有过滤池从上至下依次分布原水层、滤料层、集水层而采用纵向过滤的模式，开创了一种在同一水平面上横向流动过滤的全新的过滤池，由于采用了横向过滤模式，在池体大小相同的情况下，其过滤面积远远比采用纵向过滤的模式大，通过水流横向过滤增大了过滤面积，从而大幅度提高了过滤池的产水量；同时，在滤料层中设置的具有特别结构的反冲洗装置，只要向进气管输入反冲洗气就可使反冲洗气、水流在反冲洗装置内各自形成流通回路，从而对滤料进行冲洗，而且具有较好的反冲洗效果，省去了往常反冲洗所需要的反冲洗水泵或者高位水箱等设备；以一个长10m、宽4m、高4.5³m的过滤池为例，如采用现有常规的砂滤池过滤，滤速为10m/h，则出水流量Q为400m/h，对于规模同样的池型如果采用本发明的横向流过滤的过滤池，以滤层宽度0.75m、进水渠和出水渠各为0.5m、横截面积为16m计，出水流量Q可达1280m/h，是常规滤池的3.2倍。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为图1中A-A向剖视图；

图3为图2中I部的放大图；

图4为图2中II部的放大图；

图5为本发明实施例中反冲洗装置的剖视图；

图6为本发明实施例中反冲洗装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1～图6所示，该横向流过滤的过滤池，包括有池体1和分布在池体1内的进水渠2、出水渠3以及滤料层4；

在本实施例中，滤料层4中的滤料采用石英砂，石英砂粒径为0.7mm～2mm，为保证过滤后净水的水质，滤料层4在水平方向宽度一般可设为0.7m～1.5m，深度一般可设为2.5m～4m；

所述进水渠2由位于其两侧的第一滤板21分隔而成，在第一滤板21上均匀的分布有透水孔22，并且在第一滤板21上还倾斜向下地设置有挡板23，参见图4，箭头所示方向即为水流流动方向，而所述出水渠3由位于其两侧的第二滤板31分隔而成，第二滤板31为隔板，在第二滤板31上均匀的分布有滤头32，参见图3，箭头所示方向即为水流流动方向；

所述进水渠2和出水渠3互相交叉间隔地竖立在池体1底部上，而所述的滤料层4则位于进水渠2与出水渠3之间，并且，在池体1外一侧设置有出口端与进水渠2相连通的进水管6，池体1外的另一侧则设置有入口端与出水渠3相连通的出水管7；

同时，在所述滤料层4之中还设置有反冲洗装置9，其包括进气管91、空气提升管92、砂分离器93和砂分配器94，其中，空气提升管92相对池体1底部垂直地插入到滤料层4之中，进气管91的位置靠近池体1的底部，该进气管91与空气提升管92的下部分相连通，也即反冲洗气能通过进气管91而从空气提升管92的下部往空气提升管92的上部流动；

所述的砂分离器93包括有内层环状侧壁93a与外层环状侧壁93b围成的、顶部开有出气孔93c、底部开口的环状反冲洗腔93d和内层环状侧壁93a围成的、底部封闭、顶部开口的中央聚污腔93e，所述空气提升管92的顶端与该砂分离器93的环状反冲洗腔93d的上部分相连通，结合环状反冲洗腔93d的环状结构特点，使从空气提升管92带上来的脏滤料能回旋地进入环状反冲洗腔93d，并在环状反冲洗腔93d内与清水充分摩擦、冲洗，所述空气提升管92的顶端是以与砂分离器93的外层环状侧壁93b相切的方式而与反冲洗腔93d相通的；

该砂分离器93还外接有一排污管8，该排污管8入口穿过所述的内外两层环状侧壁93a、93b而与所述的中央聚污腔93e相连通，并且，所述内层环状侧壁93a上开有高于所述排污管8入口处的连通孔93a1；

而所述的砂分配器94是一两端贯通的导通管，该导通管相对砂分离器93倾斜地设置，该导通管的一端与砂分离器93中反冲洗腔93d底部的开口相连通，另一端则朝向所述的滤料层4；

所述进水渠2和出水渠3的顶部低于池体1内的水位，并且进水渠2、出水渠3的顶部都设置盖板5；

所述进水管6、出水管7、进气管91、排污管8上都设置有阀门；

所述池体1内壁上还设置有液位计10。

本发明实施例在污水进行正常过滤时，原水从进水管6进入到进水渠2，通过进水渠2两侧第一滤板21上的透水孔22而流向滤料层4，原水经过滤料的过滤变成清水，并横向地往邻近的出水渠3流动，由出水渠3两侧第二滤板31上的滤头32收集到出水渠3之中，最后经过滤后的清水从出水管7流出，从而以水流横向走动的过滤方式实现污水过滤；

在进行反冲洗时，具有一定压力的反冲洗气从进气管91进入到空气提升管92下部，空气提升管92底部下的脏滤料随着反冲洗气提升至空气提升管92的顶部，此时脏滤料在整个空气提升管92中与反冲洗气进行了初步的擦洗，脏滤料和反冲洗气继从空气提升管92的顶部进入到砂分离器93中反冲洗腔93d的上部，反冲洗气从反冲洗腔93d顶部的出气孔93c排出；由于中央聚污腔93e连通有与外界相通的排污管8，池体1内水位始终高于中央聚污腔93e内的水位，砂分配器94底部的清水会被自动吸入到砂分配器94内，继而向上流动进入反冲洗腔93d，经过砂分离器93内层环状侧壁93a上的连通孔93a1而流入中央聚污腔93e，在清水的这一流动过程中，滤料由于自重，会自动从砂分离器93往砂分配器94掉落，并顺着砂分配器94倾斜的导通管落回滤料层4之中，清水与脏滤料之间发生充分摩擦，对滤料进行冲洗，最后，流入中央聚污腔93e的水就是冲洗过脏滤料的污水，继而从排污管8流出，参见图5和图6，其中图5中空心箭头所示即为水流的流动方向，实心箭头所示即为滤料的流动方向；这样，滤料经过几次循环后，整个池体1内的滤料都被冲洗干净了。

Claims (7)

1、一种横向流过滤的过滤池，包括有池体(1)和分布在池体(1)内的进水渠(2)、出水渠(3)以及滤料层(4)，其特征在于：

所述进水渠(2)由位于其两侧的第一滤板(21)分隔而成，出水渠(3)由位于其两侧的第二滤板(31)分隔而成，所述进水渠(2)和出水渠(3)互相交叉间隔地竖立在池体(1)底部上，而所述的滤料层(4)则位于进水渠(2)与出水渠(3)之间，并且，在所述池体(1)外一侧设置有出口端与进水渠(2)相连通的进水管(6)，池体(1)外的另一侧则设置有入口端与出水渠(3)相连通的出水管(7)；

同时，在所述滤料层(4)之中还设置有反冲洗装置(9)，其包括进气管(91)、空气提升管(92)、砂分离器(93)和砂分配器(94)，其中，所述的空气提升管(92)相对池体(1)底部垂直地插入到滤料层(4)之中，该空气提升管(92)的下部分与所述进气管(91)相连通；

所述的砂分离器(93)包括有内外两层环状侧壁(93a、93b)围成的、顶部开有出气孔(93c)、底部开口的环状反冲洗腔(93d)和内层环状侧壁(93a)围成的、底部封闭、顶部开口的中央聚污腔(93e)，所述空气提升管(92)的顶端与该砂分离器(93)的环状反冲洗腔(93d)的上部分相连通，而该砂分离器(93)还外接有一排污管(8)，该排污管(8)入口穿过所述的内外两层环状侧壁(93a、93b)而与所述的中央聚污腔(93e)相连通，并且，所述内层环状侧壁(93a)上开有高于所述排污管(8)入口处的连通孔(93a1)；

而所述的砂分配器(94)是一两端贯通的导通管，其一端与砂分离器(93)中反冲洗腔(93d)底部的开口相连通，另一端则朝向所述的滤料层(4)。

2、根据权利要求1所述的横向流过滤的过滤池，其特征在于：所述砂分配器(94)相对砂分离器(93)倾斜地设置。

3、根据权利要求1所述的横向流过滤的过滤池，其特征在于：所述出水渠(3)两侧的第二滤板(31)为隔板，并且在隔板上均匀的分布有滤头(32)。

4、根据权利要求1所述的横向流过滤的过滤池，其特征在于：所述进水渠(2)两侧的第一滤板(21)上均匀的分布有透水孔(22)，并且第一滤板(21)上还相对于水流方向倾斜向下地设置有挡板(23)。

5、根据权利要求1至4中任一权利要求所述的横向流过滤的过滤池，其特征在于：所述进水渠(2)和出水渠(3)的顶部低于池体(1)内的水位，并且所述进水渠(2)、出水渠(3)的顶部都设置盖板(5)。

6、根据权利要求5所述的横向流过滤的过滤池，其特征在于：所述出水管(7)上设置有阀门。

7、根据权利要求5所述的横向流过滤的过滤池，其特征在于：所述池体(1)内壁上还设置有液位计(10)。

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