CN105056591B - 一种悬浮式快滤池 - Google Patents

Abstract

一种悬浮式快滤池，包括环形滤池，所述环形滤池的中心设置有配水管，所述配水管的周围由多个配水槽所包围，所述配水管与所述配水槽顶部开放，所述配水管内的待过滤水通过顶部溢流的方式进入各配水槽，且经设置流入各配水槽的溢流路径能够被独立地关闭，所述环形滤池通过挡板分隔为多个弧形的滤格，各滤格一一对应地围设在各配水槽的外围，各滤格与相应的配水槽在底端连通，各滤格中设置有悬浮的滤料，各滤格在所述滤料的下方设置有可控的排水阀，至少一个滤格的顶端设置有清水收集管，所述挡板的高度低于所述配水槽的高度和所述环形滤池的清水收集管的高度。该快滤池结构简单，体积小，能耗低，成本低。

Description

一种悬浮式快滤池

技术领域

本发明涉及一种悬浮式快滤池。

背景技术

目前，城市排水管网体制一般分为两种：合流制排水管网和分流制排水管网。相比而言，普遍认为合流制管网对受纳水体的危害更加严重：在雨天，当合流制管网内接受的雨污混合污水量超过管道输送能力时，未经处理却携带有大量污染物的混合污水就会直接排放到受纳水体当中，对其造成严重污染。事实上，分流制管网虽然对受纳水体的污染程度较小，但雨水管道中收集的径流雨水直接排放到水体中，依然会造成污染，尤其是降雨初期的雨水更是如此。为了解决由于降雨而产生的一系列污染，目前国内外采取了许多措施对其进行控制，其中在技术领域应用较广的是雨水花园、人工湿地和过滤技术等。本发明涉及到一种用于合流制污水溢流和初期雨水快速处理的悬浮过滤装置，通过物理截留作用和生物吸附作用，可有效的过滤污水中的污染物，减轻对受纳水体的危害。然而，现有的快滤池(如CN 102151426A)占地面积大，设备成本高，适用范围较小，较难用于现场进行快速处理，尤其是构造较为复杂，需要设置较复杂的配水部分、反冲洗部分，并需要额外动力提供反冲洗水，甚至在一定条件下需要补充反冲洗水。又如名为“上向流反粒度快滤池”(申请号200420150552.2，公告号CN 2782187Y)的实用新型专利以及名为“升流式复式深床快滤池”(申请号201320509493.2，公告号CN 203425572 U)的实用新型专利，也采用了自下而上的进水过滤方式，但由于采用的是传统的石英砂等密度比水大的滤料，在反冲洗过程中必须有足够的动力才能使滤料层松动，进而达到较好的反冲洗效果。又如名为“上向流悬浮滤料滤池”(申请号201220010133.3，公告号CN 202410274 U)的实用新型专利和名为“自反冲滤池”(申请号200920170992.7，公告号CN 201482261 U)的实用新型专利，采用了轻型的悬浮滤料，但需要设置单独的添加反冲洗水的装置，使装置复杂化；尤其是“自反冲洗滤池”，设置成全封闭的过滤环境虽然可增加过滤压力提高滤速，但同时也增加了成本，并且使反冲洗系统变得复杂；而“上向流悬浮滤料滤池”采用的球形滤料限制了滤速，滤速较快时无法充分发挥生物处理的功能，滤速较慢时又会影响处理能力。又如名为“相互反冲洗滤池”(申请号200920228856.9，公告号CN 201524463 U)的实用新型专利，提供了一种可相互提供反冲洗水的过滤系统，但其依旧采用了石英砂等密度比水大的滤料，发冲洗时需要较大的反冲洗强度，因此需要设置额外的动力系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对上述现有技术中存在的缺点，提供一种结构简单、体积小、低耗能、低成本的悬浮式快滤池。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种悬浮式快滤池，包括环形滤池，所述环形滤池的中心设置有配水管，所述配水管的周围由多个配水槽所包围，所述配水管与所述配水槽顶部开放，所述配水管内的待过滤水通过顶部溢流的方式进入各配水槽，且经设置流入各配水槽的溢流路径能够被独立地关闭，所述环形滤池通过挡板分隔为多个弧形的滤格，各滤格一一对应地围设在各配水槽的外围，各滤格与相应的配水槽在底端连通，各滤格中设置有悬浮的滤料，各滤格在所述滤料的下方设置有可控的排水阀，至少一个滤格的顶端设置有清水收集管，所述挡板的高度低于所述配水槽的高度和所述环形滤池的清水收集管的高度。

进一步地：

所述配水管中设置有过滤槽，待过滤水是先送入所述过滤槽，经过所述过滤槽的过滤后再进入所述配水管。

所述配水管的顶部设置有水堰，顶部溢流的路径形成在所述配水管的顶部边缘和所述水堰之间，所述过滤槽具有开放的顶部，且所述过滤槽的顶部低于所述水堰。

所述水堰为锯齿形的水堰。

所述配水槽设置有液位检测器，用于检测所述配水槽中的水位是否上升到设定位置。

所述环形滤池等分地设置三个以上弧形的滤格和三个以上弧形的配水槽。

所述配水管和所述过滤槽为圆形。

所述滤格中在所述滤料的上方和下方设置有阻挡滤料颗粒随水流走的拦网。

所述配水管设置有可控的排水阀。

所述配水管设置有可控的排水阀，各滤格的排水阀与所述配水管的排水阀连接同一排水管。

本发明的有益效果：

1)通过不同滤格之间自身提供反冲洗水，从而不必再另外安装反冲洗设备，既极大地节约了成本，又使得滤池运行变得简单高效；

2)采用环形滤池设计，同时将整个滤池分为不同的滤格，保证了每个滤格的过滤条件基本一致，从而使得过滤过程中充分发挥滤料的过滤能力，避免因配水等因素分配不均匀而使得部分滤料无法充分过滤；

3)使用悬浮型(轻型)滤料用于污水处理，过滤时由于浮力滤料可被压得紧密而达到较好的过滤效果；反冲洗时由于滤料上附着污染物而是密度增加，依靠本身的重力相互摩擦而达到较好的冲洗效果；悬浮型滤料比表面积较大，可有效增加吸附面积，达到较好的处理效果；

4)滤池处理能力强、占地面积小，当处理量达到100m³/h时的占地面积不超过7m²，极大地拓展了其应用范围，并可以根据实际处理需求进行选型。

本发明具有结构简单、运行高效、产水量高、出水水质好、低耗能、体积小、便于现场安装等显著优点。

附图说明

图1为本发明悬浮式快滤池一种实施例的俯视示意图；

图2为图1所示悬浮式快滤池的A-A截面示意图。

图中标号：1-过滤槽；2-配水管；3-水堰；4-配水槽；5-滤料；6-拦网；7-挡板；8-清水收集管；9、10-液位检测器；11、12-电动阀；13-排水管。

具体实施方式

以下对本发明的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

参阅图1和图2，在一些实施例中，一种悬浮式快滤池，包括环形滤池，该环形滤池的中心设置有配水管2，配水管2的周围由多个配水槽4所包围，配水管2与配水槽4顶部开放，配水管2内的待过滤水通过顶部溢流的方式进入各配水槽4，且经设置流入各配水槽4的溢流路径能够被独立地关闭，环形滤池通过挡板7分隔为多个弧形的滤格，各滤格一一对应地围设在各配水槽4的外围，各滤格与相应的配水槽4在底端连通，各滤格中设置有悬浮的滤料5，各滤格在滤料5的下方设置有可控的排水阀，如电动阀11。至少一个滤格的顶端设置有清水收集管8，挡板7的高度低于配水槽4的高度和环形滤池的清水收集管的高度。溢流路径的关闭和打开可以采用各种阀门的类似设计。如图1和图2，本实施例中，环形滤池可等分地设置三个以上弧形的滤格和三个以上弧形的配水槽4。

所选择的滤料为轻型小颗粒滤料，其密度小于水，因此能够悬浮，且其粒径较小，优选不大于1cm。滤料优选采用不规则的形状，如十字形等，便于过滤时拦截污染物以及反冲洗时相互摩擦，提高过滤效果。

在优选的实施例中，配水管2中设置有过滤槽1，待过滤水是先送入过滤槽1，经过过滤槽1的过滤后再进入配水管2。配水管2的顶部设置有水堰3，顶部溢流的路径形成在配水管2的顶部边缘和水堰3之间，此路径可使用阻流部件控制打开和关闭。过滤槽1具有开放的顶部，且过滤槽1的顶部低于水堰3。使过滤槽1顶部低于水堰3，即使过滤槽1堵塞，也不会影响过流能力。优选地，水堰3为三角锯齿形的水堰3，此外也可以采用其他形式的水堰3

在优选的实施例中，配水槽4设置有液位检测器9、10，用于检测配水槽4中的水位是否上升到设定位置。

在优选的实施例中，配水管2和过滤槽1为圆形。

在优选的实施例中，滤格中在滤料5的上方和下方设置有阻挡滤料颗粒随水流走的拦网6。

在优选的实施例中，配水管2设置有可控的排水阀，如电动阀12，各滤格的电动阀11与配水管2的电动阀12连接同一排水管13。

以下结合具体实施例说明快滤池的工作原理。参阅图1和图2，该快滤池从下而上进水，整个滤池为环形结构，分隔为多个等分的弧形滤格，待过滤水进入到配水管2中以后，上升到配水管2顶部，通过水堰3和配水管2顶部之间的间隔溢流而进入配水槽4，并落到配水槽4底部，从而进入滤格底部，并由下而上的通过滤料5进行过滤。滤料5选择密度比水小的悬浮型滤料5，在过滤过程中滤料5靠浮力和水流冲击力压实，截留污染物。各个滤格的滤后清水汇集到一起后进行收集。滤池不另设反冲洗系统，而是依靠过滤后的清水和滤料5本身重力进行反冲洗，同时其他滤格的滤后清水可为进行反冲洗的滤格提供反冲洗水。

举例来说，将整个环形滤池分为三个等分滤格，每个滤格用挡板7隔开。待过滤污水由泵打入到过滤槽1中，过滤槽1放置在配水管2中，但优选并不固定，可随时拿出清洗，其作用类似于格栅，主要拦截较大的固体垃圾。过滤槽1中的水进入到配水管2中，液位开始上升，到达水堰3后，通过溢流的方式进入到配水槽4中。配水槽4中的水跌落到滤格中，水由下而上经过滤料5进行过滤。悬浮型滤料5由于密度小于水而上浮，并且受到水流冲击力而压实，过滤效果较好。由于滤料5粒径较小，设置拦网以保证其不向上被冲走。不同滤格被挡板7隔开，但是滤格中的挡板7低于配水槽4的顶部高度，因而不同滤格的滤后清水可汇集到同一个滤格后，统一通过清水收集管8排出。随着过滤的进行，当某一滤格的滤料5堵塞时，其配水槽4中的液位上升，当检测到其液位达到液位检测器9所在位置时，系统控制关闭该滤格的进水，打开该滤格的电动阀11，开始反冲洗。

该滤格的滤料5上方的清水作为反冲洗水，同时其他未开启反冲洗的滤格也提供滤后清水作为反冲洗水，由于此时流速向下，轻型滤料5受到重力、浮力及水流冲击力的综合作用，相互摩擦，洗脱附着的悬浮物。同样的，由于滤料5粒径较小，应设置拦网以保证反冲洗时滤料5不被冲走。若电动阀11的出水速度大于反冲洗水的供给速度，则配水槽4中的液位下降。可以当检测到液位下降到液位检测器10所在液位时，停止反冲洗。也可以不设置液位检测器10，而是预先设置反冲洗时间。若电动阀11的出水速度小于反冲洗水的供给速度，则当达到预先设置的反冲洗时间时，停止反冲洗。要停止反冲洗时，关闭电动阀11，打开被冲洗滤格的开关，下一个过滤周期开始。

上述实施例中，滤池分为三格只是个举例，滤池也可以分为更多格。

滤料的选择并不固定，而主要是应用轻型滤料，从而实现自身重力条件下的反冲洗等过程。将轻型的悬浮滤料应用于快速过滤，依靠其拦截能力而非生物挂膜作用处理污水。

本发明无需设置反冲洗系统，在滤池内部本身实现提供反冲洗水，节约成本和实现设备简单化。

本发明不仅能用于大规模雨污水处理，实现可根据需要选型安装，例如，即便是单个小区或单个街道也可使用本发明实现雨污水的处理和再利用。

以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种悬浮式快滤池，其特征在于，包括环形滤池，所述环形滤池的中心设置有配水管，所述配水管的周围由多个配水槽所包围，所述配水管与所述配水槽顶部开放，所述配水管内的待过滤水通过顶部溢流的方式进入各配水槽，且经设置流入各配水槽的溢流路径能够被独立地关闭，所述环形滤池通过挡板分隔为多个弧形的滤格，各滤格一一对应地围设在各配水槽的外围，各滤格与相应的配水槽在底端连通，各滤格中设置有悬浮的滤料，各滤格在所述滤料的下方设置有可控的排水阀，至少一个滤格的顶端设置有清水收集管，所述挡板的高度低于所述配水槽的高度和所述环形滤池的清水收集管的高度。

2.如权利要求1所述的悬浮式快滤池，其特征在于，所述配水管中设置有过滤槽，待过滤水是先送入所述过滤槽，经过所述过滤槽的过滤后再进入所述配水管。

3.如权利要求2所述的悬浮式快滤池，其特征在于，所述配水管的顶部设置有水堰，顶部溢流的路径形成在所述配水管的顶部边缘和所述水堰之间，所述过滤槽具有开放的顶部，且所述过滤槽的顶部低于所述水堰。

4.如权利要求3所述的悬浮式快滤池，其特征在于，所述水堰为锯齿形的水堰。

5.如权利要求1至4任一项所述的悬浮式快滤池，其特征在于，所述配水槽设置有液位检测器，用于检测所述配水槽中的水位是否上升到设定位置。

6.如权利要求1至4任一项所述的悬浮式快滤池，其特征在于，所述环形滤池等分地设置三个以上弧形的滤格和三个以上弧形的配水槽。

7.如权利要求2至4任一项所述的悬浮式快滤池，其特征在于，所述配水管和所述过滤槽为圆形。

8.如权利要求1至4任一项所述所述的悬浮式快滤池，其特征在于，所述滤格中在所述滤料的上方和下方设置有阻挡滤料颗粒随水流走的拦网。

9.如权利要求1至4任一项所述所述的悬浮式快滤池，其特征在于，所述配水管设置有可控的排水阀。

10.如权利要求1至4任一项所述所述的悬浮式快滤池，其特征在于，所述配水管设置有可控的排水阀，各滤格的排水阀与所述配水管的排水阀连接同一排水管。