CN101298351B - 沉淀、过滤一体化水处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明具体涉及一种既可手动控制、又可自动控制的沉淀、过滤一体化水处理装置。该装置的进水口位于罐体的下部，出水口位于罐体的上部，排污口设在罐体底部；过滤区通过上孔板将其固定在罐体内，并将罐体内分隔成上为清水区、下为沉淀区。所述的过滤区采用纤维束为滤料，过滤区的下端固定有浮动机构，所述的沉淀区处设有布水器。这样在水力的作用下，浮动机构向上运动，压缩纤维束使其密度增大，提高了过滤效果。而反冲洗时，浮动机构向下运动，纤维束被拉伸变得蓬松，污垢易于被反冲洗水流带走，清洗效果更好。本发明滤速快，过滤效果好，易于清洗，占地面积小，维修、操作十分方便。
Description
一、技术领域
本发明属于水处理设备技术领域，具体涉及一种即可手动控制、又可自动控制的沉淀、过滤一体化水处理装置。
二、背景技术
目前，在水处理方面，通常是采用经沉淀池沉淀后再经过滤池过滤的技术方法来去除水中的杂质，过滤用的滤料一般都是选用石英砂、无烟煤等颗粒状或纤维束作为过滤材料。基本形式有砂滤、纤维束过滤和盘片式过滤等。但砂滤在运行一段时间后会形成板结，造成滤层穿孔，无法保证过滤、反冲洗效果；盘片式过滤器为单纯机械过滤，对微生物的过滤效果不明显；纤维束过滤器具有过滤阻力小、滤速高、截污量大等优点。但是由于现有设备的过滤水流是由上而下，反冲洗水流是由下而上的，因而纤维束不易清洗干净，还需用气囊或机械来调节纤维束的密度，造成水处理设备结构复杂，易出故障，影响水处理效率，耗水量也大；而且沉淀池和过滤池是分体的，造价高，占地面积大，无法实现自动化控制；特别是当原水含油时，过滤用的纤维束被油污染后无法清洗干净。
三、发明内容
本发明的目的是提供一种滤速快、过滤效果好、易于清洗，并且集混合反应、沉淀、过滤为一体的水处理装置。
本发明是这样实现的：该装置包括带进水口和出水口以及排污口的罐体，罐体内设有过滤区；所述的进水口位于罐体的下部，出水口位于罐体的上部，排污口设在罐体底部的沉泥区；所述的过滤区通过上孔板将其固定在罐体内，并将罐体内分隔成上为清水区、下为沉淀区。所述的过滤区采用纤维束为滤料，为使其过滤效果更好，在过滤区的下端固定有浮动机构。本发明的特点是罐体内的沉淀区处设有布水器；布水器顶部设有过水孔，其内为混合反应区，并设有与进水口相连通的中心布水管和折流板；布水器内的混合反应区及折流板和中心布水管上均设有过水挡板。布水器及内设的折流板通过支架固定在罐体内的下部。罐体底部的沉泥区为斗状沉泥区。
本发明采用上述结构，在水力的作用下，浮动机构向上运动，压缩纤维束使其密度增大，提高了过滤效果。而反冲洗时，在水力作用下，浮动机构向下运动，纤维束被拉伸变得蓬松，污垢易于被反冲洗水流带走，清洗效果更好，污垢进入沉淀区至沉泥区并从排污口排出。
本发明设计合理，将混合反应池、沉淀池和过滤池合为一体，减少了占地面积，操作十分方便，并且具有如下优点和效果：
1、过滤效率高；
2、出水水质好；
3、滤速快(30-50m/h)是传统过滤器的三倍以上(8-10m/h)；
4、截污量大(15-35kg/m3)，是传统过滤器的5倍以上(2-3kg/m3)；
5、易于清洗，且反洗时不会有滤料随水流出；
6、反冲洗水量小(产水量的0.1-0.5％)，是传统过滤器反冲洗水量(产水量的5％)十分之一以下；
7、运行周期长(200h以上)是传统过滤器(24h)的8倍以上；.
8、不板结，不穿孔，而传统过滤器易板结，易穿孔；
9、占地面积小：仅为传统过滤器的三分之一；
10、操作简单、运行维护工作量小。
11、可根据需要，实现装置人工手动和仪表自动控制二种操作方式。
12、如果在该装置的进水口前安装混合反应器，并将自动加药设备与管道混合器相连通，即可完成向循环冷却水系统中投加絮凝剂的技术，克服了现有循环冷却水系统中加絮凝剂极易造成杂质沉积在系统中不能有效排除的不足。
13、该装置节水(可达98％)、节约药剂，大大降低了运行费用。
四、附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中的上孔板的结构简图；
图3是图1中过滤区采用的纤维束与上孔板的安装简图；
图4是图1中的布水器的结构简图；
图5是本发明采用的分体式浮动机构的简图。
五、具体实施方式
按本发明技术方案做一个处理量为200m2/h的沉淀、过滤一体化水处理装置，罐体14壁厚为0.014m，高为7.6m，直径为3m。
实施例一：图1给出的是本发明最基本的结构形式。它由配水单元、沉淀排污单元、浮动机构、过滤单元和加药系统及混合反应单元组成。配水单元包括配水管、布水器、进水阀；沉淀排污单元包括沉淀区、沉泥区、排污管和排污阀；过滤单元为过滤区；浮动机构可上、下移动压密和拉伸过滤用的纤维束滤料，增加了过滤和反冲洗效果。该装置是在罐体14的下部设进水口1，上部设出水口3，排污口5设在靠近罐体14的底部，以便实现由下至上过滤。罐体14内的过滤区11以纤维束12为滤料，用不锈钢吊环24将纤维束12封装于上孔板13和浮动机构10的上部孔板之间(安装方式见图3)，23为上孔板13的过水孔；即过滤区11是采用不锈钢吊环24将纤维束12与上孔板13和浮动机构10连为一体构成。过滤区通过上孔板13固定在罐体14内，并将罐体14分隔成上为清水区15，下为沉淀区9，在过滤区11的下端设有与纤维束12连接的浮动机构10，并且纤维束12、浮动机构10悬浮在上孔板13的下方。浮动机构10可采用整体式结构，由上部孔板和下部孔板(结构均同上孔板13)构成不锈钢箱体，内填充高分子复合材料构成；或采用分体式结构，由高分子复合材料的浮球30填入网箱29构成(见图5)。这样在水力作用下，浮动机构10向上移动，压缩纤维束12，使其密度增大，过滤效果好；反冲洗时浮动机构10向下移动，纤维束12被拉伸变得蓬松，污垢易于被反冲洗水流带走，清洗效果好，污垢进入沉淀区9从斗状的沉泥区7的排污口5排出。在罐体内沉淀区9处设有布水器8；布水器8(见图4)的坡顶部设有过水孔，其内为混合反应区28，并设有与进水口1相通的中心布水管25和折流板26；布水器8内的混合反应区28及折流板26和中心布水管25上均设有过水档板27；布水器8及内设的折流板26是通过支架22固定在罐体14内的下部的沉淀区9处。为便于该装置的安装、维修，在罐体14侧面设有人孔16。为了监控该装置的运行状况，在罐体14上且位于过滤区的上部和下部安装压力显示器17。在该装置的进水口1处安装有进水阀门18，在排污口5处安装有排污阀门21，在出水口3处安装有出水阀门20，并在进水口1和出水口3之间安装由跨越阀门19控制的跨越管2。同时，在进水口1前安装有管道混合器6，自动加药设备4通过管道与管道混合器6相连通。正常生产时，打开进水阀门18、出水阀门20，关闭排污阀门21、跨越阀门19，原水经进水口1进入罐体14的管道混合器6，同时自动加药设备4中的絮凝剂通过管道进入管道混合器6，使絮凝剂与悬浮物混合反应，然后经布水器8均匀配水，进入沉淀区9，加入絮凝剂的原水进入沉淀区9后，在絮凝剂的吸附作用下，悬浮物被絮凝剂捕获，形成矾花，在重力作用下向下运动，进入斗状沉泥区7，还有部分未形成大的矾花或未被捕获的细小颗粒进入过滤区11而被截获。进入过滤区11的悬浮物，一部分被滤料浅层截获而转向下运动，进入沉淀区9，并在该区参与吸附、捕获形成大的颗粒沉淀，一部分机械杂质被阻隔无法向上运动而下沉，只有一小部分悬浮物进入滤层被吸附在过滤区11的纤维束12滤料上，无法进入清水区15，进入清水区的水由出水口3流出，这样，完成了对原水中绝大部分的悬浮物去除工作。反冲洗时，关闭进水阀门18、出水阀门20，打开跨越阀门19、排污阀门21，原水或滤后水通过跨越管进入罐体14，自上而下通过清水区15，进入过滤区11，在水力作用下浮动机构10向下移动，纤维束12被拉伸变得蓬松，污垢随水流方向被反冲洗水流带走，进入沉淀区9，再进入沉泥区7，从排污口5排出。
实施例二：本实施例是在实施例一的基础上，在罐体14的进水口1、出水口3、排污口5、跨越管2处安装一套仪表自动控制系统。当过滤区11阻力逐渐增大，达到设计值时，仪表控制系统关闭进水阀门18、出水阀门20，打开跨越阀门19、排污阀门21，原水或滤后水通过跨越管2进入罐体14，自上而下通过清水区15，进入过滤区11，在水力作用下，浮动机构10向下移动，纤维束12被拉伸变得蓬松，对纤维束12进行反冲洗，污垢随水流方向被反冲洗水流带走，进入沉淀区9，再进入沉泥区7，从排污口5排出，到达设定时间或压力，仪表控制系统自动关闭跨越阀门19、排污阀门21，打开进水阀门18、出水阀门20，反冲洗结束，进入下一周期的生产运行。
由上述实施方式可以看出，本发明水处理装置是一种即可人工手动控制、又可实现仪表自动控制的集混合反应、沉淀、过滤为一体化的水处理装置。
Claims (7)
1.一种沉淀、过滤一体化的水处理装置，包括带进水口和出水口以及排污口的罐体，罐体内设有过滤区；所述的进水口位于罐体的下部，出水口位于罐体的上部，排污口设在罐体底部的沉泥区；所述的过滤区(11)通过上孔板(13)将其固定在罐体(14)内，并将罐体(14)内分隔成上为清水区(15)、下为沉淀区(9)；所述的过滤区(11)采用纤维素为滤料，在过滤区(11)的下端固定有浮动机构(10)；其特征是：罐体(14)内的沉淀区(9)处设有布水器(8)；布水器(8)顶部设有过水孔，其内为混合反应区(28)，并设有与进水口相连通的中心布水管(25)和折流板(26)；布水器(8)内的混合反应区(28)及折流板(26)和中心布水管(25)上均设有过水挡板(27)；布水器(8)及内设的折流板(26)通过支架(22)固定在罐体(14)内的下部。
2.根据权利要求1所述的沉淀、过滤一体化的水处理装置，其特征是：罐体(14)底部的沉泥区(7)为斗状沉泥区。
3.根据权利要求1或2所述的沉淀、过滤一体化的水处理装置，其特征是：在进水口(1)和出水口(3)之间安装由跨越阀门(19)控制的跨越管(2)。
4.根据权利要求1或2所述的沉淀、过滤一体化的水处理装置，其特征是：所述的浮动机构(10)由上、下部孔板构成箱体，内填充高分子复合材料构成。
5.根据权利要求1或2所述的沉淀、过滤一体化的水处理装置，其特征是：所述的浮动机构(10)采用高分子复合材料的浮球(30)填入网箱(29)构成。
6.根据权利要求1或2所述的沉淀、过滤一体化的水处理装置，其特征是：在进水口前安装有管道混合器(6)，自动加药设备(4)通过管道与管道混合器(6)相连通。
7.根据权利要求1或2所述的沉淀、过滤一体化的水处理装置，其特征是：罐体(14)上且位于过滤区(11)的上部和下部安装压力显示器(17)。
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