CN102772929A - 一种上向流固定床过滤装置及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种上向流固定床过滤装置，其特征在直段筒体内设置过滤室，过滤室上部和下部均为锥体，其锥角为90°-120°，上部锥体外部设运行出水环，水帽设置在运行出水环内侧，下部设运行进水布水环、布水管和滤料导流板，在过滤室的中心设反洗输砂管与顶部分离室相连，底部设置反洗吸砂咀与反洗输砂管相同连接，滤料层设置在运行进水布水管之上。其制作方法，设计制作上向流过滤器以及过滤器反洗过滤流程与连接；制作和焊接上述装置各部件并组装成型。本发明有益效果：运行流速快，单位截污能力大，反洗设备容量小，反洗水耗量小，不需设置空气擦洗系统，建设费低和占地面积小；本设备容易进行防腐处理，容易实现大型化。

Description

一种上向流固定床过滤装置及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种水的过滤设备，具体说是一种不同常规过滤方法的上向流固定床过滤装置，并涉及该装置的制作方法，它特别适合于设备大型化，适用于城市给水处理、排水处理、海水淡化及工业部门的大型水质净化处理。

背景技术

水的过滤方法主要有：膜过滤和松散滤料为滤层的过滤方法等。以各种松散滤料为滤层的过滤方法，因其建设费用低，运行经济可靠较为常用，特别是以砂粒为滤层的下向流过滤器应用最广泛。下向流(即水流从滤层的上部进入，底部流出)砂滤器的缺点是：截污能力小(一般为1-3公斤/立方米滤料)、运行流速低(小于10米/时)、由于反洗设备配置过于庞大等原因设备难以大型化。因而对大型水处理厂而言建设费和占地面积都较高。目前最大型的过滤器为Φ9150的双室过滤器，单台处理水量为1000m3/h，反洗设备需要配置两台大型反洗水泵(Q＝1500m3/h，P＝0.18Mpa，N＝110Kw)和两台罗茨风机(Q＝40m3/min，P＝0.07Mpa，N＝75Kw)，同时还需配置相应的反洗水池等。

以往人们普遍认为砂滤器去除水中的悬浮固体主要以机械截留为主，其实目前常用的砂滤器机械截留只能截留粒径大于0.07毫米以上的颗粒，而这样大的悬浮物在过滤器的进水中较少，即便是添加絮凝剂后形成矾花产生架桥，但流速不能高，否则架桥被破坏悬浮物随水流带走。而实际上以松散滤料为滤层的砂滤器截留水中悬浮污物时，主要是利用水流的速度梯度，将悬浮物体送入滤料表面的滞流层而被截留。在相同速度梯度情况下，由于重力的原因上向流比下向流更容易将水中的悬浮物体送入滤料表面的滞流层，因此上向流方式最有利于悬浮物体截留，从而使过滤流速(流速高速度梯度也高)、截污能力都有明显提高。在水质过滤技术领域研制上向流过滤设备，是提高运行经济性和降低建设费用的有效途径。目前已用于工业生产的上向流过滤器有两种：一是浮床式过滤器，因其水力学特点难于大型化，目前只有Φ2400的设备(处理水量200m3/h)；另一种是自清洗过滤器，利用压缩空气连续提升滤料进行反洗，运行过程中由于滤层缓慢移动，因此出水水质差、运行流速低(＜10m/h)。

发明内容

本发明的目的在于解决目前现有技术和设计原理在该领域内的缺陷和不足，提供了一种上向流固定床过滤装置，针对已有松散滤料作为滤层的下向流砂滤设备截污能力小、运行流速低、设备难于大型化等问题，本发明在设备结构、运行方式、反洗方式上进行了创新，在运行中滤层不会松动的情况下实现了上向流的过滤过程，在保证出水水质(≤1毫克/升)的前提下大大提高了运行流速，一般运行流速在30米/时左右，由于反洗设备只配置小型水泵因而并为设备的大型化提供可能(单台设备处理水量每小时可达3000立方米)。

本发明的目的还在于提供上述上向流固定床过滤装置的制作方法，以使这种上向流过滤装置满足上述要求。

本发明的目的是由以下技术方案实现的，研制了一种上向流固定床过滤装置，该装置是由分离室1、滤料回流通道2、上部锥体3、运行出水环4、水帽5、直段筒体6、进水布水管7、滤料导流板8、反洗吸砂咀9、反洗输砂管10、运行进水布水环11、滤料层12，其特征在直段筒体6内设置过滤室，过滤室上部和下部均为锥体，其锥角为90°-120°，上部锥体3外部设运行出水环4，水帽5设置运行出水环4内侧，下部设运行进水布水环11、布水管7和滤料导流板8，在过滤室的中心设反洗输砂管10与顶部分离室1相连，底部设置反洗吸砂咀9与反洗输砂管10相同连接，滤料层12设置在运行进水布水管7之上。

所述的运行进水布水环11处设置运行进水接口a。

所述的反洗吸砂咀9处设置反洗进水接口c。

所述的分离室1处设置反洗排水接口d。

所述的运行出水环4处设置运行出水接口b与反洗辅助进水接口e。

本发明为了确保上述技术更好的实现，提供了上向流固定床过滤装置制作方法特征如下：

①、设计制作上向流过滤器以及过滤器反洗过滤流程与连接；

②、设计过滤室上部和下部均为锥体结构，其锥角为90-120°，筒体中部直段部分根据滤层厚度选择设计制作，一般为0.8-2m；

③、筒体中心中的反洗输砂管，利用反洗水将被污染的滤料输送到分离室，进行清洗，清洗干净的滤料返回滤层流程设计制作；

④、分离室与上锥体之间的滤料回流通道，提升到分离室的滤料，通过此通道返回滤层，由反洗辅助进水接口来的清水，通过出水环、滤料回流通道进入分离室，最终与输砂水一起排出的流程设计制作；

⑤、筒体上锥体的外侧出水环和其内出水水帽的设计制作；

⑥、制作和焊接上述装置各部件并组装成型。

本发明的特点与有益效果是：运行流速快，单位截污能力大，反洗设备容量小，反洗水耗量小，不需设置空气擦洗系统，建设费低和占地面积小；本设备容易进行防腐处理，容易实现大型化。

附图说明

图1为本发明流程结构示意图；

图2为本发明流程工艺图。

具体实施方式

参见图1，本发明研制的上向流固定床过滤装置，其构成如下：

该装置是由分离室1、滤料回流通道2、上部锥体3、运行出水环4、水帽5、直段筒体6、进水布水管7、滤料导流板8、反洗吸砂咀9、反洗输砂管10、运行进水布水环11、滤料层12，其特征在直段筒体6内设置过滤室，过滤室上部和下部均为锥体，其锥角为90°-120°，上部锥体3外部设运行出水环4，水帽5设置在运行出水环4内侧，下部设运行进水布水环11、布水管7和滤料导流板8，在过滤室的中心设反洗输砂管10与顶部分离室1相连，底部设置反洗吸砂咀9与反洗输砂管10相同连接，滤料层12设置在运行进水布水管7之上。

所述的运行进水布水环11处设置运行进水接口a。

所述的反洗吸砂咀9处设置反洗进水接口c，反洗进水接口c处设置反洗水泵。

所述的分离室1处设置反洗排水接口d。

所述的运行出水环4处设置运行出水接口b与反洗辅助进水接口e。

本发明为了确保上述技术更好的实现，提供了上向流固定床过滤装置制作方法特征如下：

①、设计制作上向流过滤器以及过滤器反洗过滤流程与连接；

②、设计过滤室上部和下部均为锥体结构，其锥角为90-120°，筒体中部直段部分根据滤层厚度选择设计制作，一般为0.8-2m；

③、筒体中心中的反洗输砂管，利用反洗水将被污染的滤料输送到分离室，进行清洗，清洗干净的滤料返回滤层流程设计制作；

④、分离室与上锥体之间的滤料回流通道，提升到分离室的滤料，通过此通道返回滤层，由反洗辅助进水接口来的清水，通过出水环、滤料回流通道进入分离室，最终与输砂水一起排出的流程设计制作；

⑤、筒体上锥体的外侧出水环和其内出水水帽的设计制作；

⑥、制作和焊接上述装置各部件并组装成型。

本发明具体工作原理如下：

本实施例为本发明上向流固定床过滤装置，参见图1、图2，设备直径为8米，处理水量1500m³/h，运行状态时：原水由下部进水口a进入，依次经过布水环11、布水管7、滤料层12、水帽5、运行出水环4由运行出水口b送出成品水。反洗状态时：反洗水由下部反洗进水口c进入，经反洗吸砂咀9、输砂管10进入分离室1，水由反洗排水口排出，滤料经滤料回流管道2返回滤层。为了防止滤料中污物返回滤层，利用反洗辅助进水e口进入一定数量的清水，使滤料中的污物随水流经反洗排水口d排出。当分离室1的排水变清时，即认为反洗完成。配置反洗水泵一台(Q＝124m³/h，P＝0.34Mpa，N＝18.5kW)反洗时间为4小时，大容量设备反洗时间可根据需要选定，一般为3-4小时为宜。

另外，本发明并不意味着被示意图及说明书所局限，在没有脱离设计宗旨及其原理的前提下可以有所变化。

Claims (6)

1.一种上向流固定床过滤装置，由分离室(1)、滤料回流通道(2)、上部锥体(3)、运行出水环(4)、水帽(5)、直段筒体(6)、进水布水管(7)、滤料导流板(8)、反洗吸砂咀(9)、反洗输砂管(10)、运行进水布水环(11)、滤料层(12)，其特征在直段筒体(6)内设置过滤室，过滤室上部和下部均为锥体，其锥角为90°-120°，上部锥体(3)外部设运行出水环(4)，水帽(5)设置在运行出水环(4)内侧，下部设运行进水布水环(11)、布水管(7)和滤料导流板(8)，在过滤室的中心设反洗输砂管(10)与顶部分离室(1)相连，底部设置反洗吸砂咀(9)与反洗输砂管(10)相同连接，滤料层(12)设置在运行进水布水管(7)之上。

2.根据权利要求1所述的上向流固定床过滤装置，其特征是：所述的运行进水布水环(11)处设置运行进水接口(a)。

3.根据权利要求1所述的上向流固定床过滤装置，其特征是：所述的反洗吸砂咀(9)处设置反洗进水接口(c)。

4.根据权利要求1所述的上向流固定床过滤装置，其特征是：所述的分离室(1)处设置反洗排水接口(d)。

5.根据权利要求1所述的上向流固定床过滤装置，其特征是：所述的运行出水环(4)处设置运行出水接口(b)与反洗辅助进水接口(e)。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的上向流过滤器装置制作方法特征如下：

①、设计制作上向流过滤器以及过滤器反洗过滤流程与连接；

②、设计过滤室上部和下部均为锥体结构，其锥角为90-120°，筒体中部直段部分根据滤层厚度选择设计制作，一般为0.8-2m；

③、筒体中心中的反洗输砂管，利用反洗水将被污染的滤料输送到分离室，进行清洗，清洗干净的滤料返回滤层流程设计制作；

④、分离室与上锥体之间的滤料回流通道，提升到分离室的滤料，通过此通道返回滤层，由反洗辅助进水接口来的清水，通过出水环、滤料回流通道进入分离室，最终与输砂水一起排出的流程设计制作；

⑤、筒体上锥体的外侧出水环和其内出水水帽的设计制作；

⑥、制作和焊接上述装置各部件并组装成型。

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