CN103961915A - 双滤层无阀过滤器 - Google Patents

Abstract

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种用于水处理的双滤层无阀过滤器。该过滤器由进水管、过滤单元、虹吸系统组成。进水管位于过滤器左上部分，进水支管口设有一挡板，下滤板上方为均质陶粒滤料，上滤板位于顶盖之下，四根清水管贯穿上下滤板和滤料，第一配水室位于过滤器外壁和内环之间，第二配水室位于过滤器内环之内、滤料之上，清水室位于内环之内、下滤板之下，出水口位于冲洗水箱右侧，冲洗水箱与清水管相通，虹吸上升管与虹吸下降管相连，并与过滤单元的顶盖相通，虹吸下降管端部设有冲洗强度调节器，并浸入排水堰，虹吸破坏斗位于冲洗水箱的左上部，与虹吸破坏管相连，抽气管与虹吸辅助管位于过滤器左侧。本设备过滤和反冲洗全过程实现自动化，操作简单，经济实用。

Description

双滤层无阀过滤器

技术领域

本发明属于水处理技术领域，具体涉及一种用于水处理的双滤层无阀过滤器。

背景技术

随着经济的发展，人口的增加，不少地区水资源短缺，有的城市饮用水水源污染严重，居民生活饮用水安全受到威胁。1985年发布的《生活饮用水卫生标准》（GB5749－85）已不能满足保障人民群众健康的需要。为此，国家发布了新的《生活饮用水卫生标准》（GB5749－2006）。新标准比旧标准新增了11项指标，部分指标的限制也更加严格。更高的标准意味着更好的处理技术和工艺。然而，在农村、山区等较落后、偏远的地区，仍在使用传统的重力式无阀滤池，该滤池存在过滤效率低下，易损坏，反洗不彻底等缺陷，已无法很好地满足水质要求。

目前，国内外对重力式无阀滤池做了相应的改进。如专利CN 203253220，设置了反冲洗调节器，从而控制反冲洗水流的强度，减少自耗水量；再如专利CN 202822905，通过改造内部布水支管，设置检修人孔等，使反冲洗更加彻底，出水水质稳定。然而，对无阀滤池而言，由于滤层薄，传统滤料石英砂有易结板，更换周期短，反冲时跑砂严重等问题，导致无阀滤池存在过滤效率低、出水难以满足《生活饮用水卫生标准》（GB5749－2006）的要求。

发明内容

本发明目的在于为水处理条件落后，饮用水水质有待提高的农村及小城镇提供一种过滤设备，其出水水质较好，且操作简易、经济实用。

本发明提出的用于水处理的双滤层无阀过滤器，包括进水部分、过滤单元和虹吸系统，其中：

进水部分由进水管1、配水槽2、挡板3和进水支管4组成，进水管1位于配水槽2上部一侧，配水槽2底部连接进水支管4一端，进水支管4的管口处设有一挡板3，所述挡板3位于配水槽2下部；

过滤单元为一由外壁和内环组成的双层圆筒形的滤罐，包括第一配水室5、下滤板6、陶粒滤料7、上滤板8、第二配水室9、清水室10和清水管11，过滤单元顶部设有冲洗水箱13，冲洗水箱13一侧为配水槽2，过滤单元与冲洗水箱13通过顶盖12分隔，配水槽2的水位高于冲洗水箱13的水位；下滤板6上方为陶粒滤料7，陶粒滤料7上方为上滤板8，上滤板8位于顶盖12下方，清水管11贯穿上滤板8、下滤板6和陶粒滤料7，第一配水室5位于过滤单元外壁和内环之间，第二配水室9位于过滤单元内环之内、且位于陶粒滤料7之上， 清水室10位于内环之内、下滤板6之下，清水管11穿过顶盖，与冲洗水箱13相通，冲洗水箱13一侧设有出水口14；进水支管4另一端连接第一配水室5；

虹吸系统由虹吸上升管15、虹吸下降管16、虹吸破坏管23、虹吸破坏斗24、虹吸辅助管21和抽气管22组成，虹吸上升管15一端与虹吸下降管16相连，另一端与过滤单元的顶盖12相通，虹吸下降管16端部设有冲洗强度调节器17，并浸入排水堰18，虹吸破坏斗24位于冲洗水箱13的上部一侧，与虹吸破坏管23相连，抽气管22分别连接虹吸辅助管21、虹吸破坏管23和虹吸上升管15；虹吸辅助管21一端插入虹吸排水井26，另一端连接配水槽2上部一侧。

本发明中，过滤单元的陶粒滤料为1~2mm的均质陶粒滤料。

本发明中，上滤板8和下滤板6上均匀分布有滤头25，防止滤料的分散和泄露。

本发明中，清水管11为4-6根。

本发明中，陶粒滤料是采用优质高铝矾土经过高温煅烧、破碎、电解熔化等工序加工而成。陶粒表面光滑、过滤阻力小、耐磨损、不破碎、不结块、易于再生，一般不更换，而生物陶粒滤料有较好的物理化学性能，对水中的污染物质也有较好的处理效果，可以作为吸附材料用于水中氨氮、阳离子燃料和金属离子的吸附处理。

本发明的有益效果：（1）本发明采用双层均质陶粒滤料，由于总滤层厚度较大，故截留效率较高，从而提高了出水水质；（2）过滤和反冲洗全过程实现自动化，不需要通过电气自控设备进行控制，故操作简单，管理方便，无需人工看管。

附图说明

图1为本发明的结构图示。

图2为过滤器I-I剖面图。

图3为过滤器俯视图。

图中标号：1为进水总管，2为配水槽，3为挡板，4为进水支管，5为第一配水室，6为下滤板，7为滤料，8为上滤板，9为第二配水室，10为清水室，11为清水管，12为顶盖，13为冲洗水箱，14为出水管，15为虹吸上升管，16为虹吸下降管，17为冲洗强度调节器，18为排水堰，19为排水井，20为排水管，21为虹吸辅助管，22为抽气管，23为虹吸破坏管，24为虹吸破坏斗，25为滤头，26为虹吸排水井。

具体实施方式

下面通过实施例结合附图进一步说明本发明。

实施例1：

如图1-图3所示，双滤层无阀过滤器由进水管、过滤单元、虹吸系统组成，其结构如图1所示。其中：

进水部分由进水管1、配水槽2、挡板3、进水支管4组成，两台设备可以共用一个进水管1，进水支管口4设有一挡板3；挡板3的作用是防止气体进入后续部分。

过滤单元为一双层圆筒形的滤罐，由第一配水室5、下滤板6、陶粒滤料7、上滤板8、第二配水室9、清水室10、清水管11、滤头25、出水口14、冲洗水箱13组成，下滤板6上方为均质陶粒滤料，上滤板8位于顶盖12之下，四根清水管11贯穿上下滤板和滤料，第一配水室5位于过滤器外壁和内环之间，第二配水室9位于过滤器内环之内、滤料7之上， 清水室10位于内环之内、下滤板6之下，出水口14位于冲洗水箱13右侧，冲洗水箱13与清水管11相通；

虹吸系统由虹吸上升管15、虹吸下降管16、虹吸破坏管23、虹吸破坏斗24、虹吸辅助管21、抽气管22组成。虹吸上升管15与虹吸下降管16相连，并与过滤单元的顶盖12相通，虹吸下降管端部设有冲洗强度调节器17，并浸入排水堰17，虹吸破坏斗24位于冲洗水箱13的左上部，与虹吸破坏管23相连，抽气管与虹吸辅助管位于过滤器左侧。

过滤器外壳可以采用不碳钢；滤层中的滤料可以采用直径1~2mm的均质陶粒；上下滤板可以采用钢板上装塑料滤头。

本装置的运行可分为原水过滤和滤料的反冲洗两个过程：

（1）原水过滤

当原水由进水总管1进入配水槽2，经挡板3下方、进水支管4进入第一配水室5，水流向上流经下滤板6、滤层7、上滤板8进入第二配水室9，向下流经滤层7、下滤板6进入清水室10，经清水管11进入冲洗水箱13，最终从出水管14流出，完成过滤过程。

（2）滤料的反冲洗

随着过滤时间增加，滤层中截留的杂质增多，水头损失增加，配水槽2中的水位不断上升，当水位上升至虹吸辅助管21上端时，水流便从虹吸辅助管21流入排水井26，通过下降水流在管中形成的真空和挟气作用，抽气管22抽吸虹吸上升管15中顶部及虹吸破坏管23中的积存气体，加速了虹吸上升管15和虹吸下降管16中水位升高速度，当虹吸上升管15和虹吸下降管16中额空气被抽到一定真空度时，虹吸上升管中的水位迅速达到顶端虹吸下降管连接处下落。大量水流越过虹吸下降管顶部顺流而下时，带出虹吸下降管中的气体，形成虹吸排水，此时过滤停止，反冲洗开始。此时，冲洗水箱13中的大量清水从清水管11反向流入清水室10，使内筒的滤料得到冲洗；同时配水槽2内的水经进水支管4进入第一配水室5，对外筒的滤料进行冲洗。冲洗水经虹吸上升管15、虹吸下降管16排入排水堰18、排水井19，由排水管20排出。当水位降低至虹吸破坏斗24时，大量空气从虹吸破坏管23进入到虹吸上升管顶部，虹吸破坏，反冲洗结束。

实施例2：原水为某村镇河水，处理规模为100m³/d，前端采用“网格絮凝+斜管沉淀”，后续采用本发明，原水浊度为35NTU，在聚合氯化铝加药量20mg/L，沉淀出水浊度为4NTU，经本发明过滤后，出水浊度为0.7NTU。

Claims (4)

1.一种用于水处理的双滤层无阀过滤器，包括进水部分、过滤单元和虹吸系统，其特征在于：

进水部分由进水管(1)、配水槽(2)、挡板(3)和进水支管(4)组成，进水管(1)位于配水槽(2)上部一侧，配水槽(2)底部连接进水支管(4)一端，进水支管(4)的管口处设有一挡板(3)，所述挡板(3)位于配水槽(2)下部；

过滤单元为一由外壁和内环组成的双层圆筒形的滤罐，包括第一配水室(5)、下滤板(6)、陶粒滤料(7)、上滤板(8)、第二配水室(9)、清水室(10)和清水管(11)，过滤单元顶部设有冲洗水箱(13)，冲洗水箱(13)一侧为配水槽(2)，过滤单元与冲洗水箱(13)通过顶盖(12)分隔，配水槽(2)的水位高于冲洗水箱(13)的水位；下滤板(6)上方为陶粒滤料(7)，陶粒滤料(7)上方为上滤板(8)，上滤板(8)位于顶盖(12)下方，清水管(11)贯穿上滤板(8)、下滤板(6)和陶粒滤料(7)，第一配水室(5)位于过滤单元外壁和内环之间，第二配水室(9)位于过滤单元内环之内、且位于陶粒滤料(7)之上， 清水室(10)位于内环之内、下滤板(6)之下，清水管(11)穿过顶盖，与冲洗水箱(13)相通，冲洗水箱(13)一侧设有出水口(14)；进水支管(4)另一端连接第一配水室(5)；

虹吸系统由虹吸上升管(15)、虹吸下降管(16)、虹吸破坏管(23)、虹吸破坏斗(24)、虹吸辅助管(21)和抽气管(22)组成，虹吸上升管(15)一端与虹吸下降管(16)相连，另一端与过滤单元的顶盖(12)相通，虹吸下降管(16)端部设有冲洗强度调节器(17)，并浸入排水堰(18)，虹吸破坏斗(24)位于冲洗水箱(13)的上部一侧，与虹吸破坏管(23)相连，抽气管(22)分别连接虹吸辅助管(21)、虹吸破坏管(23)和虹吸上升管(15)；虹吸辅助管(21)一端插入虹吸排水井(26)，另一端连接配水槽(2)上部一侧。

2.根据权利要求1所述的用于水处理的双滤层无阀过滤器，其特征在于过滤单元的陶粒滤料为1~2mm的均质陶粒滤料。

3.根据权利要求1所述的用于水处理的双滤层无阀过滤器，其特征在于上滤板（8）和下滤板(6)上均匀分布有滤头(25)，防止滤料的分散和泄露。

4.根据权利要求1所述的用于水处理的双滤层无阀过滤器，其特征在于清水管(11)为4-6根。