CN102210947B - 波纹流道洗砂移动床砂滤器及其水处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种波纹流道洗砂移动床砂滤器及其水处理工艺，其特征在于：砂滤器外壳体上部为圆柱形，下部为倒锥形，在砂滤器外壳体的下部装有滤砂，在砂滤器外壳体内设置配水组件，由进水管、布水支管及连接两部分的进水中心立管、布水环管组成，砂滤器外壳体内设有提砂管和波纹流道洗砂器，砂滤器外壳体的底部设有空气管，砂滤器外壳体的上部设有出水管和洗砂排水管。本发明还包括波纹流道洗砂移动床砂滤器的水处理工艺。本发明具有设计合理，下部砂滤层为倒锥形，水由下向上通过滤层时，过滤截面逐渐变大，滤速逐渐降低，可提高出水水质，又减少滤砂总量，也有利于砂滤料的循环清洗，可实现无人职守，最大限度节约水资源。
Description
技术领域
本发明涉及一种适用于城镇给水处理及冶金、化工、机械、电厂等工业用水和循环水处理设备，特别涉及一种波纹流道洗砂移动床砂滤器及其水处理工艺。
背景技术
目前，国内在水的净化处理过程中，砂滤器是普遍采的设备之一。在传统的砂滤器设备中，原水的过滤路径是自上而下经过砂滤层，水中的污物被截留在砂层中，主要集中在砂滤料的表层。随着砂滤层表面截留的污物增多，过滤阻力逐步增大，到一定程度时，需要停机对砂滤料进行气、水反冲洗。反洗后再开始下一个过滤周期。这种形式的过滤器存在明显且难以解决缺陷：1、工作不连续，经过一定的过滤周期就需要停机对砂滤料进行气、水反冲洗，反洗时需消耗大量的滤后清洁水，所以用这类砂滤器，在水处理系统的设计中要考虑过滤器反洗时因停机少产水量及反洗时耗用清洁水量，重点要考虑对这些水量的补偿，以保证系统的水量平衡；2、每台过滤器配套管路和阀门比较复杂，过滤器每次反冲洗都要经过复杂的操作。这些操作在生产过程中很频繁、且严格，如果有一次操作失误，使反洗水量过大就会造成砂滤料跑料，严重时需停产维修；3、过滤器反洗过程中，由于水力筛分作用，颗粒越小的滤砂越分布在滤床的上表层，所以水在过滤过程中污物主要被截留在砂滤料的表层。这种情况将产生两个问题，一是水在过滤过程中滤层阻力增加较快，造成过滤能力衰减较快，缩短过滤周期。二是由于截留的污物主要集中在砂滤层的表层，加之每次反冲洗很难作到冲洗得非常充分，久而久之造成砂滤料的表层结块，严重时将使滤后水质变坏，不得不停机更换滤料，更换滤料是一项很大的工作量。
发明内容
本发明克服了上述存在的缺陷，目的是为实现水的净化过滤，提供一种波纹流道洗砂移动床砂滤器及其水处理工艺。
本发明波纹流道洗砂移动床砂滤器及其水处理工艺内容简述：
本发明波纹流道洗砂移动床砂滤器，其特征在于：是由砂滤器外壳体、滤砂、进水管、布水支管、空气管、提砂管、波纹流道洗砂器、出水管、洗砂排水管、进水中心立管和布水环管构成，砂滤器外壳体上部为圆柱形，下部为倒锥形，在砂滤器外壳体的下部装有滤砂，在砂滤器外壳体内设置配水组件，由进水管、布水支管及连接两部分的进水中心立管、布水环管组成，进水管穿过砂滤器外壳体经焊接固定连接，下部由布水环管与砂滤器外壳体经焊接固定连接，砂滤器外壳体内设有提砂管和波纹流道洗砂器，砂滤器外壳体的底部设有空气管，砂滤器外壳体的上部设有出水管和洗砂排水管，提砂管从进水中心立管穿过，与进水中心立管的上、下封头焊接固定。
波纹流道洗砂器的下部呈波纹状的流道，上部是洗砂排水集水槽，波纹流道洗砂器与砂滤器外壳体上部支撑架固定连接。
波纹流道洗砂移动床砂滤器及其水处理工艺按下列步骤：
（1）、原水经由进水管进入过滤器，原水通过布水支管进入砂滤床的下部，原水向上流动被过滤，过滤后的清水经由上部溢流堰进到环形集水槽，经出水管排出，水向上流动，而滤砂向下移动；
（2）、砂滤床下部脏的砂子，经提砂管被送到位于上部的波纹流道洗砂器，滤砂沿波纹流道下落，得到充份清洗，清洁的滤砂回落到砂滤床的上表面，洗砂排水及气、水混合物沿洗砂器内环形通道上升，洗砂排水进入排水收集槽，经排水管排出，释放的空气经上部排出；
（3）、滤砂的循环动力是基于气提升的原理，迫使脏砂与水的混合物通过中心管向上移动，送至波纹流道洗砂器，滤砂在波纹流道内下落中受到摩擦，使杂质和砂粒分离，在波纹流道内用少量的滤后清水逆流清洗，以最终去掉滤砂上的杂质。
本发明波纹流道洗砂移动床砂滤器设计合理，下部砂滤层为倒锥形，水由下向上通过滤层时，过滤截面逐渐变大，滤速逐渐降低，可提高出水水质，又减少滤砂总量，也有利于砂滤料的循环清洗，可避免滤床结块；波纹流道洗砂移动床过滤器，配套的管路和阀门非常简单，运行非常稳定，可实现无人操作，可最大限度节约水资源，适合于自来水厂过滤系统，源水净化过滤系统，中水处理过滤系统及工业净环水旁通过滤系统。
附图说明
图1是波纹流道洗砂移动床砂滤器结构示意图
图中：1是砂滤器外壳体、2是滤砂、3是进水管、4是布水支管、5是空气管、6是提砂管、7是波纹流道洗砂器、8是出水管、9是洗砂排水管、10是进水中心立管、11是布水环管。
具体实施方式
本发明波纹流道洗砂移动床砂滤器及其水处理工艺是这样实现的，下面结合附图做具体说明。
见图1，本发明波纹流道洗砂移动床砂滤器，是由：砂滤器外壳体1、滤砂2、进水管3、布水支管4、空气管5、提砂管6、波纹流道洗砂器7、出水管8、洗砂排水管9、进水中心立管10和布水环管11构成，砂滤器外壳体1上部为圆柱形，下部为倒锥形，在砂滤器外壳体1的下部装有滤砂2，滤砂2是对原水净化过滤的主体材料，根据原水水质及对滤后水的水质要求来选择砂滤料的颗粒级配。在砂滤器外壳体1内设置配水组件，由进水管3、布水支管4及连接两部分的进水中心立管10、布水环管11组成，其作用是将待过滤的原水均匀配送到过滤器下部，进水管3穿过砂滤器外壳体1经焊接固定连接，下部由布水环管11与砂滤器外壳体1经焊接固定连接。砂滤器外壳体1内设有提砂管6和波纹流道洗砂器7，砂滤器外壳体1的底部设有空气管5，砂滤器外壳体1的上部设有出水管8和洗砂排水管9，通过空气管5、提砂管6、波纹流道洗砂器7、洗砂排水管9共同完成滤砂的循环清洗。空气管5将压缩空气供至提砂管6下口，为待清洗的滤砂提升提供动力，提砂管6是滤砂、水、空气的混合物上升通道，是将滤砂、水、空气的混合物送至砂滤器上部的波纹流道洗砂器7内，提砂管6从进水中心立管10穿过，与进水中心立管10的上、下封头焊接固定。波纹流道洗砂器7是滤砂循环清洗的核心组件，波纹流道洗砂器7的下部呈波纹状的流道，上部是洗砂排水集水槽，波纹流道洗砂器7与砂滤器外壳体1上部支撑架固定连接，滤砂、水、空气混合物在这里得到分离，滤砂沿波纹流道下落，得到充分清洗，洗砂的脏水沿环形通道上升，进到最上部排水集水槽，空气由上部排出。波纹流道由两部分组成，在提砂管的上端外侧有外波纹，在波纹流道洗砂器7下端内侧设有内波纹，波纹流道洗砂器7与罐体上部支撑架固定，出水管8将滤后清洁水排出，上部排水集水槽收集的洗砂脏水经洗砂排水管9排出。
波纹流道洗砂移动床砂滤器及其水处理工艺：
（1）、原水经由进水管3进入过滤器，原水通过布水支管,4进入砂滤床2的下部，原水向上流动被过滤，过滤后的清水经由上部溢流堰进到环形集水槽，经出水管8排出，水向上流动，而滤砂向下移动；
（2）、砂滤床下部脏的砂子，经提砂管6被送到位于上部的波纹流道洗砂器7，滤砂沿波纹流道下落，得到充份清洗，清洁的滤砂回落到砂滤床的上表面，洗砂排水及气、水混合物沿洗砂器内环形通道上升，洗砂排水进入排水收集槽，经排水管排出，释放的空气经上部排出；
（3）、滤砂的循环动力是基于气提升的原理，迫使脏砂与水的混合物通过中心管6向上移动，送至波纹流道洗砂器，滤砂在波纹流道内下落中受到摩擦，使杂质和砂粒分离，在波纹流道内用少量的滤后清水逆流清洗，以最终去掉滤砂上的杂质。
本发明波纹流道洗砂移动床砂滤器及其水处理工艺的优点是：1、波纹流道洗砂移动床砂滤器，在运行中将含污物的滤砂持续清洗，可避免停机反洗，所以在运行中可连续制水，可保证制水系统产水量长期稳定，另外滤砂持续清洗可避免滤床结块；2、波纹流道洗砂移动床过滤器，配套的管路和阀门非常简单，运行非常稳定，只要进水负荷、压缩空气供气量调好，设备可长时间自动运行，可实现无人职守；目前可确认：非常适合于自来水厂过滤系统，源水净化过滤系统，中水处理过滤系统及工业净环水旁通过滤系统；3、过滤所需水头低，仅为：0.6～1.0 m，长期运行有显著的节约能源的效果；4、波纹流道洗砂移动床过滤器对进水的悬浮物含量变化适应能力较强，当进水水质有波动时，其出水水质基本不受影响，基于此特点，根据其排污水水质情况，可部分回流至过滤进水系统，而不致于影响滤后出水水质，所以可最大限度节约水资源；5、波纹流道洗砂移动床过滤器将下部砂滤层设计成倒锥形过滤层，这是目前最合理滤层设计，水由下向上通过滤层时，过滤截面逐渐变大，滤速逐渐降低，可提高出水水质，又减少滤砂总量，也有利于砂滤料的循环清洗。
Claims (1)
1.一种波纹流道洗砂移动床砂滤器，其特征在于：是由砂滤器外壳体（1）、滤砂（2）、进水管（3）、布水支管（4）、空气管（5）、提砂管（6）、波纹流道洗砂器（7）、出水管（8）、洗砂排水管（9）、进水中心立管（10）和布水环管（11）构成，砂滤器外壳体（1）上部为圆柱形，下部为倒锥形，在砂滤器外壳体（1）的下部装有滤砂（2），在砂滤器外壳体（1）内设置配水组件，由进水管（3）、布水支管（4）及连接两部分的进水中心立管（10）、布水环管（11）组成，进水管（3）穿过砂滤器外壳体（1）经焊接固定连接，下部由布水环管（11）与砂滤器外壳体（1）经焊接固定连接，砂滤器外壳体（1）内设有提砂管（6）和波纹流道洗砂器（7），砂滤器外壳体（1）的底部设有空气管（5），砂滤器外壳体（1）的上部设有出水管（8）和洗砂排水管（9），提砂管（6）从进水中心立管（10）穿过，与进水中心立管（10）的上、下封头焊接固定。
2．根据权利要求1所述的波纹流道洗砂移动床砂滤器，其特征在于：所述的波纹流道洗砂器（7）的下部呈波纹状的流道，上部是洗砂排水集水槽，波纹流道洗砂器（7）与砂滤器外壳体（1）上部支撑架固定连接。
3．一种波纹流道洗砂移动床砂滤器的水处理工艺，其特征在于：波纹流道洗砂移动床砂滤器的水处理过程按下列工艺步骤：
（1）、原水经由进水管（3）进入过滤器，原水通过布水支管（4）进入砂滤床（2）的下部，原水向上流动被过滤，过滤后的清水经由上部溢流堰进到环形集水槽，经出水管（8）排出，水向上流动，而滤砂向下移动；
（2）、砂滤床下部脏的砂子，经提砂管（6）被送到位于上部的波纹流道洗砂器（7），滤砂沿波纹流道下落，得到充份清洗，清洁的滤砂回落到砂滤床的上表面，洗砂排水及气、水混合物沿洗砂器内环形通道上升，洗砂排水进入排水集水槽，经排水管排出，释放的空气经上部排出；
（3）、滤砂的循环动力是基于气提升的原理，迫使脏砂与水的混合物通过中心管（6）向上移动，送至波纹流道洗砂器，滤砂在波纹流道内下落中受到摩擦，使杂质和砂粒分离，在波纹流道内用少量的滤后清水逆流清洗，以最终去掉滤砂上的杂质。
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