CN105060587A - 一种滤水结构及多功能蓄水站 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种滤水结构及多功能蓄水站,包括由上至下设置的水流通道和在水流通道中的滤床,所述滤床由若干滤料构成,所述水流通道的顶部为进水口,底部为出水口并设有反冲洗入口,所述滤料包括滤核和若干密度小于滤核的柔性滤丝,各所述柔性滤丝的一端固定在滤核上,另一端均位于滤核的同侧并呈散开状。本发明采用特殊的滤料构成滤床,在进水过滤状态时能够有效滤除水中的固态悬浮物,在反冲洗时能有效提高滤料的洗净度,采用该滤水结构的蓄水站能够保证出水效果,并且免除人工清洗,减少人力成本。本发明可应用于自来水回用过滤。
Description
技术领域
本发明涉及二次供水领域,特别是涉及一种滤水结构及多功能蓄水站。
背景技术
水是生命之源,人不可一日无水。据世界卫生组织报道,目前人体疾病的80%与饮水有关。长期饮用不符合卫生标准的水会导致癌症、痴呆症、胃炎、肾结石、心血管等多种疾病。
当前,市政供水均采用水箱集中蓄水再经水泵二次加压的方式供水。由于大部分市政管网老化、陈旧,造成即使水厂出来的水达标,也会因为管路的影响造成二次污染;再加上普通水箱蓄水的停留,更加严重的影响供水水质。
CN204225204U的专利“多功能蓄水站”公开了一种二次供水的蓄水站,先对自来水进行过滤,之后消毒再排出。其过滤池中的过滤模块主要是依靠超滤膜作为过滤器,然而,一方面超滤膜成本昂贵,另一方面一般需要化学清洗或者利用器械的力量进行物理清洗,以保证膜透过通量。在该专利所公开的技术中,使用反冲洗技术对超滤膜进行清洗效果欠佳。
发明内容
为了克服上述技术问题,本发明的目的在于提供一种过滤及清洗均方便、彻底的滤水结构。
本发明所采用的技术方案是:
一种滤水结构,包括由上至下设置的水流通道和在水流通道中的滤床,所述滤床由若干滤料构成,所述水流通道的顶部为进水口,底部为出水口并设有反冲洗入口,所述滤料包括滤核和若干密度小于滤核的柔性滤丝,各所述柔性滤丝的一端固定在滤核上,另一端均位于滤核的同侧并呈散开状。
作为本发明的进一步改进,所述滤料的平均密度与水的密度大致相等。
作为本发明的进一步改进,所述滤核的尺寸为0.2~0.25cm,柔性滤丝长为30~40mm。
作为本发明的进一步改进,所述水流通道内设有滤料拦截器,所述滤料拦截器将滤料限制在内。
本发明还公开一种多功能蓄水站,相对于现有技术来说,其反冲洗效果更佳,其采用的技术方案是:
一种多功能蓄水站,包括水流依次通过的滤水室、蓄水室和消毒室,所述消毒室内设有紫外消毒器,所述滤水室内设有权利要求1至4中任一项所述的滤水结构,所述反冲洗入口接有反冲洗装置。
作为本发明的进一步改进,所述蓄水室设有透气孔,所述透气孔上设有空气滤清装置。
作为本发明的进一步改进,所述反冲洗装置包括反冲洗水泵和/或反冲洗风机。
作为本发明的进一步改进,至少所述过滤室内设有水位传感器,所述水位传感器与反冲洗装置分别接至PLC中。
作为本发明的进一步改进,所述消毒室设有总出水口,所述总出水口接有用水水泵。
本发明的有益效果是:本发明采用特殊的滤料构成滤床,在进水过滤状态时能够有效滤除水中的固态悬浮物,在反冲洗时能有效提高滤料的洗净度,采用该滤水结构的蓄水站能够保证出水效果,并且免除人工清洗,减少人力成本。
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明进一步说明。
图1是多功能蓄水站的平面布置图;
图2是过滤结构的剖面示意图;
图3是滤料的结构示意图;
图4是多功能蓄水站使用状态示意图。
具体实施方式
如图2所示,在一外壳内设置有水流通道,该水流通道由上至下设置,其顶部为进水口13,底部为出水口14,并且在底部设置有反冲洗口,可以外接反冲洗装置4。水流通道中一段或多段中设置有滤床10,在水由顶部向下流动的过滤状态时,一个或多个的滤床10滤除水中的固态悬浮物;而在反冲洗状态时,反冲洗的介质从反冲洗入口中由下至上的冲刷滤床10,将固态悬浮物从滤床10中冲刷出来并向外排出。
上述的每个滤床10由大量的滤料11构成。如图3所示,这些滤料11包括滤核111和若干密度小于滤核111的柔性滤丝112,柔性滤丝112可以为纤维丝或其他柔软的条状材料。各柔性滤丝112是相互独立的,其头端固接在滤核111上,尾端均位于滤核111的同侧并呈散开状,固态悬浮物能够较为容易地依附在柔性滤丝112上。在不通水或过滤状态,大量的这些滤料11一层一层的堆叠在一起,形成了滤床10。
在水流由上至下的过滤状态时,密度较大的滤核111起到了对柔性滤丝112的压密作用,形成了理想的滤床。每个滤料11对于整个滤床10来说,其体积是非常小的,对过滤断面空隙率分布的均匀性影响不大,因此能提高滤床的截污能力。过滤时,在该滤床10的横断面(水平)上空隙率分布均匀,确保了过滤时水流大小一致性,其直接效果是截污量均匀,水流短路现象完全消除。反冲洗状态时,反冲洗介质由下向上运动,带动滤料11处于自由状态,由于滤核111和柔性滤丝112的密度差,整个滤料11处于降落伞的状态,滤核111在下,柔性滤丝112尾端朝上,柔性滤丝112随反冲洗介质散开并摆动,产生较强的甩曳力;同时滤料11之间的相互碰撞也加剧了柔性滤丝112在介质中所受到的机械作用力;滤料11的不规则形状使其在反冲洗介质作用下产生旋转,强化了柔性滤丝112在水中所受到的机械作用力。上述反冲洗力、甩曳力以及机械作用力这几种力的共同作用下,附着随着在柔性滤丝112表面的固体颗粒很容易脱落,从而提高了滤料11的洗净度。
作为滤料进一步优选的实施方式,滤料11的平均密度与水的密度大致相等。浸水后滤床10上部的滤料11受水的浮力作用,上层滤料的孔隙率大大增大,从而在纵断面(垂直)空隙率分布由上至下逐渐减少,空隙率沿滤床10纵断面呈上大下小的梯度分布,该结构十分有利于水中固态悬浮物的有效分离,即滤床10上部脱附的颗粒很容易在下部窄通道的滤床中被捕获而截留,因此可实现高速和高精度的过滤。同时由于水中颗粒的密度大于或略大于水的密度,在过滤时,颗粒不断附着在滤料11上,滤料11的单位体积密度逐渐增大,滤床10的空隙率也逐渐减小,保证了在长时间过滤以及大的纳污量状况下,固态悬浮物也不会穿透滤床10,保证在一个过滤周期内出水相当稳定。
作为进一步优选的实施方式,水流通道内设有滤料拦截器12,滤料拦截器12将滤料11限制在内。
作为进一步优选的实施方式,滤核111的尺寸为0.2~0.25cm,柔性滤丝112长为30~40mm,满足上述尺寸的滤核及柔性滤丝能具有更好的过滤效果。
上述对滤水结构进行了详细的说明,以下介绍使用该滤水结构的多功能蓄水站。
如图1所示,多功能蓄水站包括水流依次通过的滤水室1、蓄水室2和消毒室3,蓄水室2中部设有一导流板22,消毒室3内设有紫外消毒器31,滤水室1内设有上述的滤水结构,反冲洗入口接有反冲洗装置4。紫外消毒器31的灯管选取杀菌最为有效的波段C波段,紫外线波长在240-260nm之间,在架构设计上采用独立全浸没式,即保障杀菌效果,又方便维修。
水从进水管16中进入滤水室1和滤水结构中进行过滤,过滤的水进入蓄水室2中进行储存,在需要用水时,紫外消毒器31启动,蓄水室2的水流入消毒室3消毒后向从总出水口32的总出水管排出。反冲洗时,反冲洗装置4启动,反冲洗介质通过管道进入反冲洗入口,将滤床10中的固态悬浮物(颗粒)冲刷出来,之后从滤水室1中设置的反洗排污口17排出。
在蓄水室2中设有排空管22和溢流管23,蓄水室2的外部设置有爬梯24,顶部设有检修孔25。蓄水室2、滤水室1和消毒室3的各种管路均配套有阀门,检修孔25也配套有检修闸门,使得蓄水室2、滤水室1和消毒室3相对于外界是密封的,外界的灰尘、污染物不会进入各室内。
优选的,蓄水室2设有透气孔21,用于换气,透气孔21上设有空气滤清装置,防止细菌、灰尘、污染物进入蓄水室2。
作为反冲洗装置进一步优选的实施方式,其包括反冲洗水泵41、反冲洗风机42的至少一种,最佳的是两种。反冲洗时限启动反冲洗水泵41进行水洗,之后由反冲洗风机42进行汽洗,之后汽水联合洗。若滤床10有多个,可以逐个按上述步骤进行操作。
优选的,滤水室1内设有水位传感器,水位传感器与反冲洗装置4分别接至PLC中。当滤床10过滤到一定时间段,水中杂质把过滤孔径堵塞,滤室内水位升高,到升高到特定位置,水位传感器会发送高位信号到PLC,PLC反馈信号给反冲洗装置4,进行反洗程序。蓄水室2内也可以设置水位传感器26监测水位。
如图4所示,消毒室3设有总出水口32,总出水口32接有连接PLC的用水水泵5,用水水泵5接至用水管网中。当用水管网的压力降低时,配套的压力传感器信号变送到PLC,PLC反馈信号给用水水泵5,用水水泵5和紫外消毒器31联动,启动消毒杀菌程序,到用水管网压力升到预设高值时,用水水泵5停止工作,紫外消毒器也停止工作。
以上所述只是本发明优选的实施方式,其并不构成对本发明保护范围的限制。
Claims (9)
1.一种滤水结构,包括由上至下设置的水流通道和在水流通道中的滤床(10),所述滤床(10)由若干滤料(11)构成,其特征在于:所述水流通道的顶部为进水口(13),底部为出水口(14)并设有反冲洗入口,所述滤料(11)包括滤核(111)和若干密度小于滤核(111)的柔性滤丝(112),各所述柔性滤丝(112)的一端固定在滤核(111)上,另一端均位于滤核(111)的同侧并呈散开状。
2.根据权利要求1所述的滤水结构,其特征在于:所述滤料(11)的平均密度与水的密度大致相等。
3.根据权利要求1所述的滤水结构,其特征在于:所述滤核(111)的直径为0.2~0.25cm,柔性滤丝(112)长为30~40mm。
4.根据权利要求1或2或3所述的滤水结构,其特征在于:所述水流通道内设有滤料拦截器(12),所述滤料拦截器(12)将滤料(11)限制在内。
5.一种多功能蓄水站,包括水流依次通过的滤水室(1)、蓄水室(2)和消毒室(3),所述消毒室(3)内设有紫外消毒器(31),其特征在于:所述滤水室(1)内设有权利要求1至4中任一项所述的滤水结构,所述反冲洗入口接有反冲洗装置(4)。
6.根据权利要求5所述的多功能蓄水站,其特征在于:所述蓄水室(2)设有透气孔(21),所述透气孔(21)上设有空气滤清装置。
7.根据权利要求5所述的多功能蓄水站,其特征在于:所述反冲洗装置(4)包括反冲洗水泵(41)和/或反冲洗风机(42)。
8.根据权利要求5或6或7所述的多功能蓄水站,其特征在于:至少所述滤水室(1)内设有水位传感器,所述水位传感器与反冲洗装置(4)分别接至PLC中。
9.根据权利要求5或6或7所述的多功能蓄水站,其特征在于:所述消毒室(3)设有总出水口(32),所述总出水口(32)接有用水水泵(5)。
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