CN102151426A - 均质颗粒滤料反粒度快滤池 - Google Patents

Abstract

一种均质颗粒滤料反粒度快滤池，该快滤池与待滤水进水管和反冲洗进水管相连通，该快滤池从底部往上依次设置有配水室、配水系统、垫层、颗粒滤料层、反冲洗排水槽、及滤后水集水槽，该滤后水集水槽的一端设置清水渠，滤后水集水槽与清水渠连通，该排水渠设置于清水渠下面，该反冲洗排水槽与排水渠相连通，该待滤水进水管和反冲洗进水管与配水室连通，使待滤水从滤池底部进入，且滤料层愈往下愈粗，滤料层阻力小，截留的悬浮物多，与同等规模的下向流正粒度滤池相比，产水量可提高40%左右，投资可节省30-40%，体积亦相应缩小，其经济效益明显。

Description

均质颗粒滤料反粒度快滤池

技术领域

发明涉及水的过滤处理，特别指对城镇自来水处理与自来水厂提标改造，城镇污水处理与污水厂提标改造，工业给水处理，工业废水处理，污废水深度处理，中水回用处理，再生水处理，工业循环冷却水处理，游泳池循环水处理，地下水除铁除锰处理，低温低浊水处理的均质颗粒滤料反粒度快滤池。

背景技术

在现代净水工艺中，不管出现何种新型净化设备，快速过滤仍然是一道极为重要的、不可缺少的净化工序。数十年来，由于过滤技术的不断发展，出现了多种类型的快滤池。这些滤池以其构造和操作过程中的特点而被赋予不同的名称，如：普通快滤池、虹吸滤池、重力无阀滤池、压力滤池、单阀滤池、双阀滤池、气阀滤池、移动冲洗罩滤池、双层滤料滤池、V型滤池、D型滤池等等。尽管这些滤池在控制原理上有很大差别，但过滤时的水流方向均为从上往下，沿滤料层颗粒粒径由细到粗进行过滤。因此，我们将它定义为下向流正粒度滤池。

目前，普遍采用的下向流正粒度滤池其工作过程是：待滤水从上往下先接触滤料层表面的细滤料。大量悬浮物在表层10-15厘米深度内被截留下来,然后再经过滤料层底部的粗滤料流出池外。在过滤过程中，表面的细滤料粒径较小，由它们组成的滤料层孔隙直径亦小，待滤水中粒径较大的悬浮物首先被表层细滤料所截留。由于表面细滤料孔隙直径小，很快就被悬浮物堵塞。滤层水头损失增长很快，下层粗滤料虽然有更大的孔隙率，但只能截留少量杂质，大量细小杂质很难被截留，在没有发挥它的截污能力之前，就已经需要反冲洗了。因此，下层粗滤料的截污能力远未被充分利用。这种情况很难令人满意，颗粒滤料层在反冲洗后，由于不同粒径颗粒的水力分级作用，总是自然形成上细下粗的层次，无法加以改变，这样的滤料层结构是不合理的。在下向流正粒度过滤中，滤料层中占85-90%的粗或较粗的滤料没有发挥截污作用。这种滤池的缺点是过滤周期短，滤速低，水头损失大。

随着我国城镇化速度的加快，国民经济的发展和人民生活水平的不断提高，人们对水量的需求越来越大，对水质的要求亦将越来越高。而且我国的水资源并不丰富，人均享有的淡水资源并不多，部分水源已遭到不同程度的污染。另外，我国的工业发展很快，能源紧张。因此，我们应探索研究经济高效的过滤工艺以取得更佳的过滤效果。

目前采用的下向流正粒度过滤方式，因反冲洗后造成滤料粒径从上到下逐步增大的滤料层结构是不合理的。为了改善水质又充分发挥整个滤料层的截污作用，待滤水经过滤料层应该是先粗后细的过滤方式，即上向流反粒度过滤。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对上述现有技术中存在的缺点加以改进，提供一种工艺先进，设计新颖，结构科学合理，简单可靠，过滤周期长，滤速高，水头损失小，单位体积产水量高，出水水质好，节能效果显著，体积相对较小，投资省的均质颗粒滤料反粒度快滤池。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种均质颗粒滤料反粒度快滤池，该快滤池与待滤水进水管和反冲洗进水管相连通，该快滤池从底部往上依次设置有配水室、配水系统、垫层、颗粒滤料层、反冲洗排水槽、及滤后水集水槽，该反冲洗进水管与配水室相连通，该反冲洗排水槽与排水渠相连通，其特点是：所述待滤水进水管和配水室连通，该滤后水集水槽的一端设置清水渠，滤后水集水槽与清水渠连通，该排水渠设置于清水渠下面。

所述颗粒滤料层的颗粒滤料材质为优质石英砂，其颗粒滤料的粒径从下至上依次由粗到细进行排列。所述配水系统为小阻力配水系统，采用滤板滤头组合方式。所述滤后水集水槽具有齿状的溢流口。

本发明的工作原理：待滤水进水管和快滤池底部的配水室连通，使待滤水的水流方向与传统的下向流正粒度滤池相反，即待滤水从滤池底部进入，在反粒度过滤中，滤料的粒径分布沿过滤方向由粗到细，而过滤水流首先接触较大颗粒的粗滤料层，沿程滤料粒径逐渐减小，到最后才接触较小粒径的细滤料层。因而，杂质在整个滤料层中分布趋于均匀，整个滤料层都能得到充分的利用。最大额度提高了滤料层的截污能力，延长了过滤周期。另外，滤池在使用时不会滤干，也不会出现负水头和气阻现象。

与现有技术相比，本发明的优点是：滤料层愈往下愈粗，所以悬浮物不仅在下部的粗滤料层中被截留，而且被整个滤料层所截留，因此，滤料层阻力小，截留的悬浮物多。为了克服因滤速高引起的颗粒滤料层膨胀并呈流态化，本发明采用均质颗粒滤料，与同等规模的下向流正粒度滤池相比，产水量可提高40%左右，投资可节省30-40%左右，体积亦相应缩小，其经济效益明显。本发明可用于新滤池的建造，也可适用于对传统老滤池进行提标改造，其市场前景好。

附图说明：

图1是本发明的俯视平面结构图。

图2是图1中沿A-A线的阶梯剖面图。

具体实施方式：

由图1及图2可知，本发明为一种均质颗粒滤料反粒度快滤池，该快滤池与待滤水进水管1与反冲洗进水管8相连通，该快滤池从底部往上依次设置有配水室2、配水系统3、垫层4、颗粒滤料层5、反冲洗排水槽9、及滤后水集水槽6，该待滤水进水管1和反冲洗进水管8分别与配水室2相连通，该滤后水集水槽6的一端设置清水渠7，滤后水集水槽6与清水渠7连通，该清水渠7下面设置有排水渠10，该排水渠10和反冲洗排水槽9连通。

本发明采用待滤水进水管1和快滤池底部的配水室2相连通，使待滤水的水流从滤池底部进入，而颗粒滤料层5的颗粒滤料的粒径从下至上依次由粗到细进行排列。上述的配水系统3为小阻力配水系统，小阻力配水系统为现有技术，在此不再赘述，在本发明中，采用滤板滤头组合的方式。上述的滤后水集水槽6设在滤池上部，其溢流口61为齿状结构。

本发明的工作过程包括过滤过程和反冲洗过程，其过滤过程的水流方向和传统的下向流正粒度滤池相反，反冲洗过程的水流方向和传统的下向流正粒度滤池相同。具体为：

过滤过程：从图2可知，待滤水经进水管1进入滤池底部的配水室2，再依次由下至上流经滤板滤头组合式小阻力配水系统3、垫层4、颗粒滤料层5。待滤水中大颗粒的悬浮物进入滤料层后先被底层粗滤料所截留；越往上层水中悬浮物颗粒和滤料粒径都越来越小，悬浮物极易被拦截去除。通过去除悬浮物后，滤后水再通过滤后水集水槽6进入清水渠7，最后送出池外。

反冲洗过程为：在过滤一段时间后，当滤池的过滤水头损失达到规定值或滤后水浊度超过规定的水质标准时，说明滤池需要进行反冲洗。从图2可知，在反冲洗时，关闭待滤水进水管1，开启反冲洗进水管8，反冲洗水进入滤池底部的配水室2，再依次由下至上流经滤板滤头组合式小阻力配水系统3、垫层4、颗粒滤料层5。使滤料层处于低膨胀悬浮状态，在滤料颗粒彼此互相碰撞摩擦和反冲洗水流对滤料颗粒冲刷剪切的双重作用下，滤料颗粒及其孔隙中所截留的污泥脱离滤层，随上升水流进入反冲洗排水槽9，通过排水渠10最后排出池外。经一定时间冲洗出水变清后，结束反冲洗过程。待滤水又进入滤池恢复过滤。为确保水质，必须建立初滤水排放制度。

Claims (5)

1.一种均质颗粒滤料反粒度快滤池，该快滤池与待滤水进水管（1）和反冲洗进水管（8）相连通，该快滤池从底部往上依次设置有配水室（2）、配水系统（3）、垫层（4）、颗粒滤料层（5）、反冲洗排水槽（9）、及滤后水集水槽（6），该反冲洗进水管（8）与配水室（2）相连通，该反冲洗排水槽（9）与排水渠（10）相连通，其特征在于：所述待滤水进水管（1）和配水室（2）连通，该滤后水集水槽（6）的一端设置清水渠（7），滤后水集水槽（6）与清水渠（7）连通，该排水渠（10）设置于清水渠（7）下面。

2.如权利要求1所述的均质颗粒滤料反粒度快滤池，其特征在于：所述颗粒滤料层（5）的颗粒滤料的粒径从下至上依次由粗到细进行排列。

3.如权利要求1所述的均质颗粒滤料反粒度快滤池，其特征在于：所述配水系统（3）为小阻力配水系统。

4.如权利要求1所述的均质颗粒滤料反粒度快滤池，其特征在于：所述小阻力配水系统为滤板滤头组合的小阻力配水系统。

5.如权利要求1所述的均质颗粒滤料反粒度快滤池，其特征在于：所述滤后水集水槽（6）具有齿状的溢流口（61）。

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