CN103981938A - 一种用于污水源热泵系统的污水过滤取水装置 - Google Patents

Abstract

本发明一种用于污水源热泵系统的污水过滤取水装置，它包括下沉泵房（30）、取水井（40）、污水干渠（50）、外滤筒（1）及外滤筒（1）上的外滤孔（1-1），吸水管（2）及吸水管（2）上的内滤孔（2-1）、凸台（13）、锚锥（14）、导杆（3）等，其还包括由吊索（6）、吊梁（7）、滑轮（8）、卷扬机（10）、升降按钮（11）组成的外滤筒提升装置，包括由清扫环（5）、刮污器（15）及水清洗环（18）组成的外滤筒去污装置，包括由4块嵌在外滤筒（1）内壁的圆弧形刮污器（19）组成内滤孔去污装置，本发明可以直接浸泡于污水涵洞或干渠内，无需建引流池和缓冲池，也不用将污水截流，只需在干渠顶部开洞，便可安装，本发明安装、维护方便、施工安全、投资少、避免污水源热泵系统被堵塞，取水稳定，防止二次污染，过滤质量可靠可快捷清污，使用寿命长。

Description

一种用于污水源热泵系统的污水过滤取水装置

 

技术领域：

本发明涉及一种过滤取水装置，尤其涉及一种用于污水源热泵系统的污水过滤取水装置。

背景技术：

城市污水可作为热泵的低位冷热源而加以利用，但是城市污水水质非常恶劣，含有大量的固体悬浮污杂物，这些污杂物极容易堵塞水泵、管路和换热设备，因此，城市污水在进入热泵系统换热之前，一般都要进行粗效的过滤处理。目前已存在的几种粗效过滤设备或工艺均存在以下问题：一、粗效过滤装置安装在污水泵出口之后，以各型“防阻机”为代表，无法对污水泵提供保护，污杂物容易堵塞污水泵，且需建设引流池和缓冲池；二、粗效过滤装置安装在污水泵进水端，以”浸泡式过滤装置”为代表，对污水管区的流量和水深要求较高，安装需要截流，维护较为麻烦。

发明内容：

本发明的目的在于克服已有技术的不足而提供一种避免污水源热泵系统被堵塞，取水稳定，安装、维护方便，防止二次污染，过滤质量可靠 可快捷清污，使用寿命长的用于污水源热泵系统的污水过滤取水装置。

本发明的目的可以通过如下措施来达到：一种用于污水源热泵系统的污水过滤取水装置，它包括下沉泵房，下沉泵房连接取水井，取水井连接污水干渠，其特征在于污水干渠内设有上下开敞的外滤筒发明，外滤筒发明内设有吸水管发明，外滤筒发明的直径为吸水管发明的直径的2.5～3倍，外滤筒发明的上部高出污水干渠顶部或取水井底部；外滤筒发明的管壁均匀分布外滤孔，吸水管发明与下沉泵房的污水泵相连，污水泵连接出水管，出水管上设有压力传感装置，吸水管发明的下部管壁上均匀分布与外滤孔同尺寸的内滤孔,所有外滤孔的截面积之和至少大于内滤孔截面积之和的4倍,所有内滤孔的截面积之和至少为吸水管发明截面积的1.5倍，吸水管发明下端连接凸台，凸台下端与底板连接，外滤筒发明的内径比凸台的外径大5～８mm；底板下设有锚锥，取水井口设有槽钢支架；吸水管发明通过四个三角撑分别连接四个导杆发明，导杆发明与凸台相连，四个导杆发明沿吸水管发明的周壁均匀分布，导杆发明外切面圆周直径比外滤筒发明内径小5～８mm；

其还包括由吊索、吊梁、滑轮、卷扬机、升降按钮组成的外滤筒提升装置，下沉泵房的上端设有槽钢横担，滑轮固定在槽钢横担上，滑轮上设有吊索，吊索的一端连接卷扬机，卷扬机连接升降按钮，吊索的另一端连接吊梁，吊梁通过吊索丝与外滤筒发明相连；

其还包括安装于取水井内的外滤筒去污装置，外滤筒去污装置包括清扫环、刮污器及水清洗环，清扫环数量至少为1个，每个清扫环的内壁设有1个刮污器，水清洗环数量至少2个，在清扫环上下分别设有水清洗环，水清洗环与自来水管相连，水管上设有阀门；

其还包括内滤孔去污装置，内滤孔去污装置由4块嵌在外滤筒（1）内壁的圆弧形刮污器组成。

为了进一步实现本发明的目的，所述的外滤孔的直径为8mm～15mm；外滤筒发明最下排的外滤孔比污水干渠底部至少高150mm ,最上排的滤孔比污水干渠的历史最高液位至少高100mm；最下排的内滤孔比污水干渠底部至少高150mm ,最上排的内滤孔比污水干渠的历史最低液位至少低100mm。

为了进一步实现本发明的目的，所述的外滤筒发明的管壁上按30mm×30mm的间距均匀分布若干个外滤孔。

为了进一步实现本发明的目的，所述的水清洗环内侧朝向滤筒成45°设有孔。

本发明与现有技术相比具有以下积极效果：本发明解决了现有城市原生污水源热泵系统中，当污水干渠周边场地狭窄无法建缓冲池，也不方便截流的情况下，污水泵、管道及阀件无法实施防堵塞保护或是成本过高的问题，其具有如下优点：一、将本发明安装在污水源热泵系统的前端，且将本发明装置浸泡在污水渠内，利用滤筒对污水渠内污水进行过滤，保证了进入系统内的污水不含污杂物，避免了污水源热泵系统中污水泵、阀件、管道及换热设备被堵塞，定期通过提升装置可将外滤筒提起，进行机清扫刮污及水清洗，保证滤筒滤面过滤功能连续再生，实现了取水的稳定。二、由于本发明是安装在管路端头，可在污水干渠外操作，通过渠底的锥锚底座和井口的槽钢支架共同实现取水装置的稳固，本发明安装、维护都很方便。三、本发明将过滤截留的污杂物最终就地还原给污水，没有改变污水的物理、化学成分，不会造成污杂物的二次污染。四、本发明外滤筒的过水量几倍于内滤孔，内外滤孔上平面的高差使本发明对污水管区的流量和水深变化有较强的适应性，特殊的滤筒材质和滤口结构以及水流的冲刷使外滤筒自身具有一定的滤面再生能力，经试验表明基本可保证一周甚至数月不用清污。五、本发明的内外两道滤面，外滤面起主要过滤防堵作用，兼做吸水口的内滤筒在外滤筒提升清洗的短暂时间，可防止污物进入取水管，不存盲点，且可以通过嵌在外滤筒内壁上的刮污器实现滤面还原，过滤质量可靠。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是图1的B-B剖视图；

图4为图1的C-C剖视图。

具体实施方式：下面结合附图的本发明的最佳实施方式做详细说明：

实施例：一种用于污水源热泵系统的污水过滤取水装置（参见图1-图4），它包括下沉泵房30，下沉泵房30连接取水井40，取水井40连接污水干渠50，污水干渠50为已有的城市原生污水涵洞或管渠，污水干渠50内设有外滤筒1，外滤筒1为上下开敞的圆筒，外滤筒1内设有吸水管2，外滤筒1的直径为吸水管2的直径的2.5～3倍，其材质要求具有较强的抗腐蚀性，表面光滑，有一定壁厚，PE管是一种较为适合的滤筒材料。外滤筒1的高度要求其上部高出污水干渠50顶部或取水井40底部。外滤筒1的管壁上按30mm×30mm的间距均匀分布若干个外滤孔1-1，承担主要的过滤功能，外滤孔1-1既不能太大，亦不能太小。太大，杂物易通过，起不到过滤的作用，给后端的污水泵31和阀件造成堵塞；太小，由于原生污水太脏，可能很快就需要清污，根据污水泵31及换热器的容污能力确定外滤孔1-1的直径以8mm～15mm为宜。外滤筒1最下排的外滤孔1-1比污水干渠50底部至少高150mm ,因为污水干渠50底部一般都沉积淤泥和污物，最上排的外滤孔1-1比污水干渠50的历史最高液位至少高100mm。吸水管2采用钢管或不锈钢管加工，采用钢管加工完成后整体作热镀锌处理，上部通过法兰16与下沉泵房30的污水泵31相连，污水泵31连接出水管32，出水管32上设有压力传感装置33，污水泵31采用抗污能力强、有较大吸程、无需吸入口止回阀、能在开放的系统自动重吸的自吸污水泵。在吸水管2的下部管壁上均匀分布若干个与外滤孔1-1同尺寸的内滤孔2-1, 最下排的内滤孔2-1比污水干渠50底部至少高150mm ,最上排的内滤孔2-1比污水干渠50的历史最低液位至少低100mm。所有外滤孔1-1的截面积之和至少大于内滤孔2-1截面积之和的4倍,所有内滤孔2-1的截面积之和至少为吸水管2截面积的1.5倍，以上措施是为保证污水泵31的吸水量，防止污水泵31吸水时有空气进入，使污水泵31无法工作。吸水管2下端连接凸台13，凸台13高30～50mm, 凸台13下端与底板12焊接，底板12作为外滤筒1的托板，外滤筒1的内径比凸台13的外径大5～８mm，使外滤筒1安装复位时，可方便卡在凸台13周边，又可防止污物进入吸水管2。底板12下焊4个倒三角形的锚锥14，与固定于取水井40口的槽钢支架9共同组成锥锚固定装置，用来防止吸水管2被污水干渠50内的污水流冲击发生位移。吸水管2通过四个三角撑20分别连接四个导杆3，导杆3与凸台13相连，四个导杆3沿吸水管2的周壁均匀分布，导杆3外切面圆周直径比外滤筒1内径小5～８mm，既可对外滤筒1起到支撑稳固作用，又可保证外滤筒1沿导杆3顺利提起和复位。

其还包括由吊索6、吊梁7、滑轮8、卷扬机10、升降按钮11组成的外滤筒提升装置，下沉泵房30的上端设有槽钢横担34，滑轮8固定在槽钢横担34上，滑轮8上设有吊索6，吊索6的一端连接卷扬机10，卷扬机10连接升降按钮11，吊索6的另一端连接吊梁7，吊梁7通过吊索丝21与外滤筒1相连，外滤筒提升装置既用于过滤取水装置的安装，也用于定期将外滤筒1提起渠外进行清洗。

其还包括安装于取水井40内的外滤筒去污装置，外滤筒去污装置包括清扫环5、刮污器15及水清洗环18，清扫环5数量至少为1个，每个清扫环5的内壁设有1个刮污器15，水清洗环18数量至少2个，在清扫环5上下分别设有水清洗环18。清扫环5由扁钢加工，刮污器15为毛刷或橡胶，在外滤筒1升降过程中，对外滤孔1-1的污物进行刮扫。水清洗环18由水管加工，内侧朝向滤筒成45°钻3排孔，在外滤筒1升降过程中，对外滤孔1-1内的污物进行喷水冲洗，由于刮扫和水冲的双重作用，可保证滤筒滤面过滤功能连续再生，清扫掉的污杂物重新回到污水干渠50内。水清洗环18与自来水管4相连，通过阀门17控制。

其还包括内滤孔去污装置，内滤孔去污装置由4块嵌在外滤筒1内壁的圆弧形刮污器19组成，在外滤筒1提起清污时，內滤孔2-1可防止污物进入到吸水管2内，外滤筒1复位时圆弧形刮污器19可将內滤孔2-1外侧的污杂物清除。

本装置使用时，启动污水泵31，由于其自动重吸的功能，污水干渠50内的污水经过外滤筒1侧壁上的外滤孔1-1的过滤，进入到外滤筒1内，污杂物被留在污水干渠50内，再经过内滤孔2-1的过滤进入到吸水管2内，经过二次过滤的污水基本不含污杂物，从而保证了后续连接的污水泵31及阀件和换热设备不被堵塞。由于污水干渠50内的污水处于流动状态，外滤筒1的两个侧面及背向污水流的一面的滤孔基本不会堵塞，只有迎着污水流一面的滤孔易被污杂物堵塞，但水流的冲刷使外滤筒1自身具有一定的滤面再生能力，污杂物积累到一定程度，又会被污水冲走，由于外滤筒1外滤孔1-1的总截面积远大于吸水管2上内滤孔2-1总截面积，即便有部分滤孔堵塞，不至于太影响污水泵31的吸水量。经试验表明基本可保证一周甚至数月不用清污。安装于污水泵31出水管32上的压力传感装置33对污水泵的出水压力进行监控和预警，当低于某个限定值时，需要对外滤筒1进行清污还原。清污还原的工作要在污水源热泵的非工作期间或启动前进行，启动升降按钮11，将外滤筒1提升到取水井40内，同时打开阀门17，由于刮污器15和水清洗环18的双重作用，可反复升降几次，使外滤筒1的外滤孔1-1还原，清扫掉的污杂物重新回到污水干渠50内。在外滤筒1沿导杆3下落复位的过程中，嵌在外滤筒1内壁的圆弧形刮污器19将取水管下端的滤孔2-1清扫还原。

Claims (4)

1.一种用于污水源热泵系统的污水过滤取水装置，它包括下沉泵房（30），下沉泵房（30）连接取水井（40），取水井（40）连接污水干渠（50），其特征在于污水干渠（50）内设有上下开敞的外滤筒（1），外滤筒（1）内设有吸水管（2），外滤筒（1）的直径为吸水管（2）的直径的2.5～3倍，外滤筒（1）的上部高出污水干渠（50）顶部或取水井（40）底部；外滤筒（1）的管壁均匀分布外滤孔（1-1），吸水管（2）与下沉泵房（30）的污水泵（31）相连，污水泵（31）连接出水管（32），出水管（32）上设有压力传感装置（33），吸水管（2）的下部管壁上均匀分布与外滤孔（1-1）同尺寸的内滤孔（2-1）,所有外滤孔（1-1）的截面积之和至少大于内滤孔（2-1）截面积之和的4倍,所有内滤孔（2-1）的截面积之和至少为吸水管（2）截面积的1.5倍，吸水管（2）下端连接凸台（13），凸台（13）下端与底板（12）连接，外滤筒（1）的内径比凸台（13）的外径大5～８mm；底板（12）下设有锚锥（14），取水井（40）口设有槽钢支架（9）；吸水管（2）通过四个三角撑（20）分别连接四个导杆（3），导杆（3）与凸台（13）相连，四个导杆（3）沿吸水管（2）的周壁均匀分布，导杆（3）外切面圆周直径比外滤筒（1）内径小5～８mm；

其还包括由吊索（6）、吊梁（7）、滑轮（8）、卷扬机（10）、升降按钮（11）组成的外滤筒提升装置，下沉泵房（30）的上端设有槽钢横担（34），滑轮（8）固定在槽钢横担（34）上，滑轮（8）上设有吊索（6），吊索（6）的一端连接卷扬机（10），卷扬机（10）连接升降按钮（11），吊索（6）的另一端连接吊梁（7），吊梁（7）通过吊索丝（21）与外滤筒（1）相连；

其还包括安装于取水井（40）内的外滤筒去污装置，外滤筒去污装置包括清扫环（5）、刮污器（15）及水清洗环（18），清扫环（5）数量至少为1个，每个清扫环（5）的内壁设有1个刮污器（15），水清洗环（18）数量至少2个，在清扫环（5）上下分别设有水清洗环（18），水清洗环（18）与自来水管（4）相连，水管（4）上设有阀门（17）；

其还包括内滤孔去污装置，内滤孔去污装置由4块嵌在外滤筒（1）内壁的圆弧形刮污器（19）组成。

2.根据权利要求1所述的一种用于污水源热泵系统的污水过滤取水装置，其特征在于所述的外滤孔（1-1）的直径为8mm～15mm；外滤筒（1）最下排的外滤孔（1-1）比污水干渠（50）底部至少高150mm ,最上排的滤孔（1-1）比污水干渠（50）的历史最高液位至少高100mm；最下排的内滤孔（2-1）比污水干渠（50）底部至少高150mm ,最上排的内滤孔（2-1）比污水干渠（50）的历史最低液位至少低100mm。

3.根据权利要求1所述的一种用于污水源热泵系统的污水过滤取水装置，其特征在于所述的外滤筒（1）的管壁上按30mm×30mm的间距均匀分布若干个外滤孔（1-1）。

4.根据权利要求1所述的一种用于污水源热泵系统的污水过滤取水装置，其特征在于所述的水清洗环（18）内侧朝向滤筒成45°设有孔。