CN103263801A - 一种污水深度处理的全自动纤维转盘微滤机 - Google Patents

Abstract

本发明所提供的一种污水深度处理的全自动纤维转盘微滤机，包括钢混池体(1)，进水堰箱(2)，出水可调堰板(3)，端部支撑座(4)，中空等边六角形柱体(5)，出水管(6)，出水口支撑滑轮(7)，出水口密封组件(8)，排污系统(11)，驱动装置(12)，自动化控制系统(14)，该微滤机结构简单，体积小，重量轻，操作简单，造价低廉。

Description

一种污水深度处理的全自动纤维转盘微滤机

技术领域

[0001] 本发明涉及一种污水深度处理的过滤机，本套过滤系统主要适用于地表水进一步净化(如钢厂、电厂冷却水)、用于污水的深度处理，适用于已建污水处理厂出水的升级改造和新建污水处理厂的达标排放，可以使出水从一级B达到一级A中水回用工程，属于污水处理领域。

背景技术

[0002] 我国的缺水形势在20世纪80年代就已经显露出来，而且呈逐年发展趋势，目前为了解决我国严重的缺水问题，绝大多数的污水及污染液都要经过深度处理，用于饮用水、景观用水及绿地浇灌等。

[0003] 现有的污水 深度处理技术中使用的常规过滤系统均存在以下问题:各种过滤设备滤料的布置均采用水平布置，悬浮物很快就堆积在滤料表面堵塞水流通过；反冲洗频率高而且反冲洗强度大，反冲洗系统要求要有大功率的风机和水泵，还有两套复杂的管路系统，自动控制要求高。现有的各种过滤设备不仅造价高，而且管理运行费用也高。

[0004]目前市场上也有各种纤维转盘过滤技术，即由多个滤盘垂直安装于中心横轴上的纤维滤布过滤器，该类纤维滤布过滤器还存在以下不足:

[0005] 1.该类纤维滤布过滤器轴轴座轴承因为长时间浸泡在水中发生故障的现象；

[0006] 2.该类纤维滤布过滤器内部骨架采用不锈钢材质，受材质的影响，过滤不彻底；

[0007] 3.该类纤维滤布在过滤的工况下，植入的纤维呈倒附状态，疏水性差，而且易粘结，造成过滤的不均匀性并导致悬浮通过滤布进入中心收集装置，造成过滤效果不明显、滤布无法彻底清洗；

[0008] 4.该类纤维滤布过滤器骨架和滤布通过压条固定，无法形成统一的整体，这样既减少了过滤面积又会因压边不实造成脱线漏水的现像，从而无法满足出水水质的要求。

[0009] 5.该类纤维滤布过滤器的反抽吸装置中的吸盘材质比较容易老化，这样不仅缩短了滤布设备的使用寿命，还造成了出水水质不达标的现象；

[0010] 6.该类纤维滤布过滤系统反抽吸装置和排泥系统共用一套管路，反抽吸装置工作时间短而频繁，排泥系统工作时间比较长，两者长时间的共用一套管路造成该管路系统的使用寿命降低。

发明内容

[0011] 本发明的目的是鉴于上述情况，而制造一种污水深度处理的全自动纤维转盘微滤机，包括钢混池体(I)，进水堰箱(2)，出水可调堰板(3)，端部支撑座(4)，中空等边六角形柱体(5)，出水管¢)，出水口支撑滑轮(7)，出水口密封组件(8)，排污系统(11)，驱动装置

[12]，自动化控制系统(14)。

[0012] 所述排污系统(11)包含反吸泵(201)配套缩节、止回阀(202)、电磁阀(203)、池底排污管道(204)、纤维转盘(9)排污管(205)，及反洗装置(10)。[0013] 其中:所述中空等边六角形柱体(5)端部设轴并与端部支撑座(4)连接；所述中空等边六角形柱体(5)与出水管(6)连通；所述纤维转盘(9)通过连接件与中空等边六角形柱体(5)连接成一体；所述纤维反洗装置(10)设在纤维转盘(9)侧面；所述自动化控制系统(14)可按要求设置并控制反洗装置(10)及排污系统(11)的运行。

[0014] 2.如权利要求1所述的一种污水深度处理的全自动纤维转盘微滤机，其特征在于，所述自动化控制系统(14)由触摸屏、可编程控制器、仪表、变频器、反吸泵(201)、电磁阀(203)、液位感应装置(13)组成，所述液位感应装置(13)可实时监测水位发生的变化。

[0015] 3.如权利要求1所述的一种污水深度处理的全自动纤维转盘微滤机，其特征在于，所述纤维转盘(9)内部为高强度尼龙骨架(901)，外部为聚酯和超细纤维混纺布套(902)，骨架(901)内部有足够的过水区域，纤维转盘(9)底部与中空等边六角形柱体(5)通过连接件连接，最终形成一个设有多个纤维转盘(9)，使得污水与清水相隔仅通过混纺布套(902)过滤的区域。

[0016] 4.如权利要求3所述的一种污水深度处理的全自动纤维转盘微滤机，其特征在于所述钢混池体(I)包括污水池和清水池，污水池包括进水渠(102)，过滤池(106)两个部分，清水池为出水渠(108)。污水通过混纺布套(902)过滤,清水由出水管(6)排出。污水通过进水管(101)进入，经过进水渠(102)、镶铜阀门(104)、进水堰箱(2)进水挡板(105)，到过滤池(106)，通过混纺布套(902)过滤，由出水管(6)排出至出水渠(108)，经过出水可调堰板(3)，最终通过管道(109)排至消毒渠。

[0017] 5.如权利要求4所述的一种污水深度处理的全自动纤维转盘微滤机，其特征在于，所述纤维转盘(9)完全浸没在过滤池(106)中。

[0018] 出水口密封组件采用无应力配合，解决了密封件因为磨损导致出水不密封漏水渗水等问题；纤维转盘内部为高强度尼龙骨架，外部为进口聚酯和超细纤维混纺的布套，形成一个整体，不但提高了过滤面积，而且解决了滤布压边不实，脱线，漏水等现象，从而提高了使用寿命及出水水质；液位感应装置，配合自动化控制系统，有效的控制纤维转盘反洗周期，避免无效的反洗所浪费的能耗和频繁反洗给纤维转盘带来的损伤，提高纤维转盘的使用寿命。

[0019] 有益技术效果:

[0020] 1.滤布的通量更大。滤布由有机纤维堆织而成，由尼龙纤维织成绒毛状表面及聚酯纤维做为支撑体，杂质不易黏附。同时具有疏油的特性，从而使滤布清洗更干净彻底，滤布的衰减量很小，因此增大了滤布的通量。

[0021] 2.处理效果好。过滤时绒毛平铺。增加过滤深度，孔径达到微米级，可截留粒径为几微米(Pm)的微小颗粒，因此出水水质及出水稳定性都优于粒料滤池及筛网过滤。

[0022] 3.设计新颖，耐冲击负荷。滤盘垂直设计，过滤原理是错流过滤，相当于是滤池及沉淀池的结合。颗粒大的污泥直接沉淀到斗形池底排掉，不像普通滤池所有的悬浮物(SS)都必须经过滤料。因此纤维转盘滤池更耐高悬浮物浓度和大颗粒悬浮物的冲击。

[0023] 4.连续运行。单结纤维转盘滤池清洗时可连续过滤。而单台砂滤池反冲洗时不能连续过滤。

[0024] 5.反冲洗效率高。耗水量低。反冲洗耗水量约是砂滤池的1/2。

[0025] 6.运行全自动化控制。过滤、反抽吸清洗等全由程序控制，并没有多重保护，日常不需专人操作管理。

[0026] 7.水头损失小。滤池内一般为0.3m。而砂滤池的水头损失一般为2m。

[0027] 8.运行费用低。运行费用小于0.002元/吨水。

[0028] 9.装机功率低，设备简单紧凑，附属设备少。闲置率低。纤维转盘滤池的装机功率约是砂滤池的1/10〜1/15，用于已建污水处理厂出水的升级改造无需变压器扩容。

[0029] 10.占地面积小，过滤效率高。过滤转盘垂直设计，两侧都参与过滤，使很小的占地面积就可有很大的过滤面积。

[0030] 11.系统功能恢复见快。滤前处理系统的事故对滤池的影响较小，并且恢复较快。出现事故污染只是滤盘外侧，而对滤盘内侧没有影响。并且滤池内的污泥可以通过排泥管迅速清除。

[0031] 12.设计和施工周期短。纤维转盘滤池整体模块化，设计和施工方便并快捷；而且扩建容易。而砂滤池有大量的设计工作和工程量，施工周期长。

[0032] 13.具有室外防冻设计。为了适室外安装的防冻问题，纤维转盘滤池可以把反抽吸水泵置于池内，既解决了防冻问题还解决了电动阀门的易堵塞的问题。

[0033] 14.反抽吸水泵防 堵塞设计。为了解决反抽吸水泵的堵塞问题，纤维转盘滤池设计选用干湿两用防堵塞污水泵。

[0034] 15.过滤与沉淀一体化设计。幅流式沉淀过滤一体池可以有机的把过滤与二沉池合为一体，省掉了原有滤池，使得占地更小，投资更低。

附图说明:

[0035] 图1本发明的结构示意图；

[0036] 图2是图1的剖视图；

[0037] 图3是图1的左视图；

[0038] 图4是纤维转盘的结构图；

[0039] 图5本发明对SS的去除效果；

[0040] 图6本发明对TP的去除效果；

[0041 ] 图7本发明对浊度的去除效果。

具体实施方式

[0042] 下面结合具体的实施例对本发明做了进一步的描述。

[0043] 一种污水深度处理的全自动纤维转盘微滤机，包括钢混池体(1)，进水堰箱(2)，出水可调堰板(3)，端部支撑座(4)，中空等边六角形柱体(5)，出水管(6)，出水口支撑滑轮

(7)，出水口密封组件(8)，排污系统(11)，驱动装置(12)，自动化控制系统(14)。

[0044] 所述排污系统(11)包含反吸泵(201)配套缩节、止回阀(202)、电磁阀(203)、池底排污管道(204)、纤维转盘(9)排污管(205)，及反洗装置(10)。

[0045] 其中:所述中空等边六角形柱体(5)端部设轴并与端部支撑座(4)连接；所述中空等边六角形柱体(5)与出水管(6)连通；所述纤维转盘(9)通过连接件与中空等边六角形柱体(5)连接成一体；所述纤维反洗装置(10)设在纤维转盘(9)侧面；所述自动化控制系统(14)可按要求设置并控制反洗装置(10)及排污系统(11)的运行。[0046] 所述自动化控制系统(14)由触摸屏、可编程控制器、仪表、变频器、反吸泵(201)、电磁阀(203)、液位感应装置(13)组成，所述液位感应装置(13)可实时监测水位发生的变化。

[0047] 所述纤维转盘(9)内部为高强度尼龙骨架(901)，外部为聚酯和超细纤维混纺布套(902)，骨架(901)内部有足够的过水区域，纤维转盘(9)底部与中空等边六角形柱体

(5)通过连接件连接，最终形成一个设有多个纤维转盘(9)，使得污水与清水相隔仅通过混纺布套(902)过滤的区域。

[0048] 所述滤池包括污水池和清水池，污水池包括进水渠(102)，过滤池(106)两个部分，清水池为出水渠(108)。污水通过混纺布套(902)过滤,清水由出水管(6)排出。污水通过进水管(101)进入，经过进水渠(102)、镶铜阀门(104)、进水堰箱(2)进水挡板(105)，到过滤池(106)，通过混纺布套(902)过滤，由出水管(6)排出至出水渠(108)，经过出水可调堰板(3)，最终通过管道(109)排至消毒渠。

[0049] 所述纤维转盘(9)完全浸没在过滤池(106)中。

[0050] 一般工艺而言，进入纤维转盘滤池的污水大部分来自于沉淀池，纤维转盘滤池分为污水池和清水池，污水池包括进水渠(102),过滤池(106)两个部分,清水池为出水渠(108)。污水通过混纺布套(902)过滤，清水由出水管(6)排出。该系统不需要额外的动力，根据重力自由落差，可实现24小时连续工作。污水通过进水管(101)进入，经过进水渠(102)、镶铜阀门(104)、进水堰箱(2)进水挡板(105)，到过滤池(106)，通过混纺布套(902)过滤，由出水管(6)排出至出水渠(108)，经过出水可调堰板(3)，最终通过管道(109)排至消毒渠。

[0051] 进水渠(102)可设回流管(103)，回流管(103)可防止大水量冲击水位过高，污水溢流影响出水水质。镶铜阀门(104)可调节进水水量。进水堰箱(2)均匀布水，增加布水面积，减缓水流的冲击。进水·挡板(105)可避免进水时的冲击对纤维转盘(9)的破坏。

[0052] 纤维转盘(9)完全浸没在过滤池(106)中，过滤面积相比半浸式的增大一倍以上。污水通过滤布外侧进入，过滤液通过中空管收集，重力流通过出水堰排出滤池。整个过程为连续式。滤池设有溢流口(107)，在回流管(103)来不及排放的时候起到溢流保护作用。池底穿孔排污管(110)，通过排污系统排出池外。

[0053] 排污系统(11)包含反吸泵(201)配套缩节、止回阀(202)、电磁阀(203)、池底排污管道(204)、纤维转盘(9)排污管(205)，及反洗装置(10)。

[0054] 驱动装置包含链轮、链条(206)，链轮安装在出水管(6)上，及收紧压轮(207)。

[0055] 反洗装置(10) —端与钢混池体(I)固定，并设有吸头，弹力装置，可上下左右调节，便于反洗装置更好的清洗混纺布套(902)上过滤所留下来的污物。反洗装置(10)还设有膨胀钩(208)，可将反洗装置(10)收拉于钢混池体(I)侧，为检修及维护腾出空间。

[0056] 全自动纤维转盘微滤机的自动化控制系统(14)由触摸屏、可编程控制器、仪表、变频器、反吸泵(201)、电磁阀(203)、液位感应装置(13)组成。

[0057] 触摸屏是用来替代传统控制按钮和指示灯的智能化操作显示终端设备。用来设置参数、显示数据、监控设备状态、以动画、曲线等形式描绘自动化控制过程。可编程控制器采集现场仪表数据和现场设备的状态在触摸屏上显示；根据触摸屏上参数设置控制现场设备的运行。[0058] 自动化控制系统(14)

[0059] 1、液位控制

[0060] 滤池的液位高位时，设备进行清洗。清洗步骤如下:

[0061] A、纤维转盘微滤机驱动装置(12)启动运行，同时打开反吸泵(201)和对应纤维转盘电磁阀(203)，每个反吸泵(201)运行180秒(可设置)。

[0062] B、纤维转盘微滤机驱动装置(12)停止运行，进行池底排污，反吸泵(201)和对应池底排污电磁阀(203)运行180秒(可设置)。

[0063] C、如果过滤池(106)的液位仍在高液位，纤维转盘微滤机重复A和B步骤。

[0064] D、如果过滤池(106)的液位不在高液位，纤维转盘微滤机的驱动装置(12)、反吸泵(201)、电磁阀(203)为停止状态。

[0065] E、以上步骤中如果过滤池(106)液位为低位，纤维转盘微滤机的驱动装置(12)、反吸泵(201)、电磁阀(203)停止运行。

[0066] 2、时间控制

[0067] 纤维转盘 微滤机累计运行时间大于等于清洗周期120分钟(可设定)，纤维转盘微滤机进行清洗。清洗步骤如下:

[0068] A、纤维转盘微滤机驱动装置(12)启动运行，同时打开反吸泵(201)和对应纤维转盘电磁阀(203)，每个反吸泵(201)运行180秒(可设置)。

[0069] B、纤维转盘微滤机驱动装置(12)停止运行，进行池底排污，反吸泵(201)和对应池底排污电磁阀(203)运行180秒(可设置)。

[0070] C、设备累计运行时间清零，设备累计运行时间重新累计。

[0071] D、以上步骤中如果过滤池(106)液位为低位，驱动装置(12)、反吸泵(201)、电磁阀(203)停止运行。

[0072] 工作原理:

[0073]过滤:

[0074] 污水利用重力原理自流进入滤池，滤池中设有布水堰。纤维转盘(9)采用全淹没式，纤维转盘(9)与中空等边六角形柱体(5)接触面设有连通区域，污水通过滤布外侧进入，汇集到中空等边六角形柱体(5)内，经过出水管¢)，最终自流通过出水堰排出滤池。整个过程为连续式。

[0075]清洗:

[0076] 过滤中部分污泥吸附于滤布外侧，逐渐形成污泥层。随着滤布上污泥的积聚，滤布过滤阻力增加，滤池水位逐渐升高。通过压力传感器监测池内液位变化。当该池内液位到达清洗设定值(高水位)时，PLC即可启动反抽吸泵，开始清洗过程。清洗时，滤池可连续过滤。

[0077] 过滤期间，过滤转盘处于静态，有利于污泥的池底沉积。清洗期间，过滤转盘或反抽吸盘以lrpm/2min的速度旋转。抽吸泵负压抽吸滤布表面，吸除滤布上积聚的污泥颗粒，过滤转盘内的水自里向外被同时抽吸，并对滤布起清洗作用。瞬时冲洗面积仅占全过滤转盘面积的1%左右。反冲洗过程为间歇。

[0078] 清洗时，I个过滤转盘为一组，通过自动切换抽吸泵管道上的电动阀控制，纤维转盘滤池一个完整的清洗过程中各组的清洗交替进行，其间抽吸泵的工作是连续的。当进水水质突然之间恶化，池内液位迅速上升到反洗液位，清洗时同时启动所有反冲洗泵，可同时对几组过滤转盘进行反冲洗，直至反冲洗周期恢复正常。

[0079]排泥:

[0080] 纤维转盘滤池的过滤转盘下设有斗形池底，以利于池底污泥的收集。污泥池底沉积减少了滤布上的污泥量，可延长过滤时间，减少反洗水量。经过一设定的时间段，PLC启动排泥泵，通过池底穿孔排泥管将污泥回流至厂区排水系统。其中，排泥间隔时间及排泥历时可以调整。

[0081] 所述纤维转盘(9)内部为高强度尼龙骨架(901)，外部为聚酯和超细纤维混纺布套(902)，所述纤维转盘(9)由6个独立分片组成，内部为高强度尼龙骨架(901)，外部为聚酯和超细纤维混纺布套(902)。滤布/框架的装配构造要使得每一个分片都能够比较容易的从中心管道上移开，而不使用特殊工具，并允许在装置顶端移动和更换滤布。系统不需要使用特殊工具，也不考虑回到制造厂去更换。

[0082] 滤布是由超细纤维混纺布套做为支撑体，滤布标称孔径为10 μ m并以聚酯材料衬底。不允许有粒状和网状空缺。滤布介质要有3_到5_的有效过滤深度，以便使固体粒子在有效过滤厚度中与过滤介质充分接触，将超过尺寸的粒子俘获。滤布的深度能够存储俘获的粒子，减小反冲洗流量，同时还可减少正常运行时水头损失。无过滤截留深度的织状网和微滤器是不符合使用要求。

[0083] 每个滤布滤盘至少要有12.6平方米的有效浸没过滤面积，且容易从装置中取出。

[0084] 表I为回用水水质指标对比: [0085]表 I 单位:mg/L

[0086]

[0087] 可见，对于目前多数执行“一级B”排放标准的污水厂，如果从严排放，改为“一级A标准”或“景观环境用水标准”的话，纤维转盘微微滤机就是一个很好的选择。

[0088] 本发明的测试效果

[0089] 一、本发明对SS的去除效果:

[0090] 在不同的进水悬浮物浓度下，滤布对悬浮物的去除效果如图5所示，通过图5表明，当进水SS < 20mg/L时，出水SS能够达到彡10mg/L的要求，合格率100%，随着进水SS增大，水质略有下降。主要是因为进水SS增大，增加滤布表面负荷，使瞬时出水水质下降，但随着滤布上污染物的增多，滤布孔隙逐渐被堵塞，出水水质会逐渐变好。(图中数据均为反洗后2分钟测试数据)。

[0091 ] 二、本发明对TP的去除效果:

[0092] 在溶药罐中将AL2(S04) 3配成不同浓度溶液，通过计量泵打入原水中，经管道混合器混合并在反罐充分反应10分钟，然后经全自动纤维转盘微滤机过滤，滤布对TP的去除效果如图6所示:通过图6表明，当原水总磷为1.5mg/L,硫酸招加药量达到35mg/L时，总磷的去除率达到67%,出水能够达到一级A标准(0.5mg/L)。

[0093] 三、本发明对浊度的去除效果:

[0094] 采用水厂出水直接进行过滤，滤布对浊度的去除效果如图7所示:通过图7表明，滤布对浊度的去除率达到70%以上。

[0095] 当然，以上所述仅是本发明的一种实施方式而已，应当指出本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明 原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰均属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种污水深度处理的全自动纤维转盘微滤机，包括钢混池体(I)，进水堰箱(2)，出水可调堰板(3)，端部支撑座(4)，中空等边六角形柱体(5)，出水管¢)，出水口支撑滑轮(7)，出水口密封组件(8)，排污系统(11)，驱动装置(12)，自动化控制系统(14)。 所述排污系统(11)包含反吸泵(201)配套缩节、止回阀(202)、电磁阀(203)、池底排污管道(204)、纤维转盘(9)、排污管(205)，及反洗装置(10)。 其中:所述中空等边六角形柱体(5)端部设轴并与端部支撑座(4)连接；所述中空等边六角形柱体(5)与出水管(6)连通；所述纤维转盘(9)通过连接件与中空等边六角形柱体(5)连接成一体；所述纤维反洗装置(10)设在纤维转盘(9)侧面；所述自动化控制系统(14)可按要求设置并控制反洗装置(10)及排污系统(11)的运行。

2.如权利要求1所述的一种污水深度处理的全自动纤维转盘微滤机，其特征在于，所述自动化控制系统(14)由触摸屏、可编程控制器、仪表、变频器、反吸泵(201)、电磁阀(203)、液位感应装置(13)组成，所述液位感应装置(13)可实时监测水位发生的变化。

3.如权利要求1所述的一种污水深度处理的全自动纤维转盘微滤机，其特征在于，所述纤维转盘(9)内部为高强度尼龙骨架(901)，外部为聚酯和超细纤维混纺布套(902)，骨架(901)内部有足够的过水区域，纤维转盘(9)底部与中空等边六角形柱体(5)通过连接件连接，最终形成一个设有多个纤维转盘(9)，使得污水与清水相隔仅通过混纺布套(902)过滤的区域。

4.如权利要求3所述的一种污水深度处理的全自动纤维转盘微滤机，其特征在于所述钢混池体(I)包括污水池和清水池，污水池包括进水渠(102),过滤池(106)两个部分,清水池为出水渠(108)。污水通过混纺布套(902)过滤，清水由出水管(6)排出。污水通过进水管(101)进入，经过进水渠(102)、镶铜阀门(104)、进水堰箱⑵进水挡板(105)，到过滤池(106)，通过混纺布套(902)过滤，由出水管(6)排出至出水渠(108)，经过出水可调堰板(3)，最终通过管道(109)排至消毒渠。

5.如权利要求4所述的一种污水深度处理的全自动纤维转盘微滤机，其特征在于，所述纤维转盘(9)完全浸没在过滤池(106)中。