CN108031185A - 一种单体多级环保滤水装置 - Google Patents

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杨钢
杨松榕
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李凤文
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01D36/02—Combinations of filters of different kinds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D24/00—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof
    • B01D24/02—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof with the filter bed stationary during the filtration
    • B01D24/04—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof with the filter bed stationary during the filtration the filtering material being clamped between pervious fixed walls
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    • B01D24/00—Filters comprising loose filtering material, i.e. filtering material without any binder between the individual particles or fibres thereof
    • B01D24/46—Regenerating the filtering material in the filter
    • B01D24/4631—Counter-current flushing, e.g. by air

Abstract

本发明公开了一种单体多级环保滤水装置，包括下封口、下底板、壳体、上封口，其中下封口的底部连接有进水管，下封口的上方固定有下底板，下底板靠近下封口的边缘处开有多个过水孔，在下底板与下封口之间设置有初滤区；下底板上固定有壳体，壳体内壁上靠近顶部位置固定有中心开口的上顶板，在壳体的顶部固定有上封口，上封口上设置有人孔；在位于上顶板与下底板之间的壳体内设置有多个集水区、多个滤区与中心集水区；占地面积小、产水量大、水处理能力强、效益高、适用性广，其中本发明长期不需要更换滤料，特别适用于城市中型、大型水厂利用江河水处理成饮用水。

Description

一种单体多级环保滤水装置
技术领域
本发明涉及水处理领域，具体涉及各种水源（江河混浊水、地下难处理的水源等）处理的一种单体多级环保滤水装置。
背景技术
现在的自来水厂采用的是上排污滤水方式（稀释排污），其主要存在以下几点问题：
一、从80年代至今，单体仍只能作单级原水处理；
二、占地面积大，每平方米一般每小时只能处理`10t原水；
三、因为反冲泻不彻底，导致2年左右必需更换滤料一次；
四、若处理多种特殊地下水、河流混浊水时，必需采用药剂添加，才能使水质勉强达标。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种单体多级环保滤水装置，它能确保水质稳定、需要进行反冲的时间间隔长且单次反冲时间短。
为实现上述的目的，本发明的方案：一种单体多级环保滤水装置，包括下封口、下底板、壳体、上封口，其中下封口的底部连接有进水管，下封口的上方固定有下底板，其特征在于，下底板靠近下封口的边缘处开有多个过水孔，在下底板与下封口之间设置有初滤区；下底板上固定有壳体，壳体内壁上靠近顶部位置固定有中心开口的上顶板，在壳体的顶部固定有上封口，上封口上设置有人孔；在位于上顶板与下底板之间的壳体内设置有多个集水区、多个滤区与中心集水区，其中集水区与滤区从外周向中心依次相间设置，中心集水区内连接有出水管，出水管穿过多个集水区、多个滤区与壳体与外界连通，中心集水区顶部固定有封板，封板与上顶板的开口边缘固定；在上顶板与上封口之间设置有多层填料间距板，相邻两层填料间距板之间的宽度与相对应每个滤区的宽度相对应，在每两层相邻填料间距板之间的上顶板与上封口上开有进料口。
优选地，集水区包括直板、横架、大孔网板与滤网，其中直板为多块且等间距固定在下底板与上顶板之间，在多块直板两侧上均固定有横架，每块直板的两侧通过对应的横架各固定一大孔网板，在每块大孔网板上固定有滤网。
优选地，中心集水区包括竖杆、横架、大孔网板与滤网，其中多个竖杆固定在下底板与上顶板上，在多根竖杆一侧上固定有横架，每个竖杆上通过横架固定有大孔网板，大孔网板上覆盖并固定有滤网。
优选地，每个集水区由多个集水块拼接而成且每两个相邻的集水块紧密贴合，其中每个集水块由多层上、下设置的第一模块构成且两个上、下相邻的第一模块之间紧密贴合，位于最底面的第一模块、最顶部的第一模块分别与下底板、上顶板固定。
优选地，中心集水区由多个上、下设置的第二模块上、下拼接而成。
优选地，每个滤区连接有出料管，每个出料管设置有阀门。
优选地，从外向内数，在第二个与第三个集水区的底部连接有排污管，在出水管上同样连接有排污管，在每根排污管上设置有自动反冲洗阀。
优选地，壳体上安装有压力表。
优选地，出水管上连接有反冲泵。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、产水量大，是常规单体单级的15倍以上。
2、10年以上不需要更换滤料，但是每年必需人工培护滤料（石英砂），生物活性（铁质、锰质）滤膜一次，每次1-2小时。
3、如水质有变动，可随时更换其中任何一级或多级滤料，方便、快捷。
4、滤料添加：主要是在第一年和第二年运转中添加少许超细滤料（因滤料使用期越长，颗粒变大且黑色逐渐加深，石英砂的吸附（铁质、锰质）能力越强，水质越好）。
5、反冲水量小，是单体单级的15分之一以下，反冲泻时间短，每次约为3分钟左右，反冲泻周期长，每次可达24小时以上。
6、占地面积小，是常规单体单级的30%-50%。
7、特别适用于城市中型、大型水厂利用江河水处理成饮用水，尤其是特别混浊的江河水。
8、使用本发明后，有70%左右的地下水，可以完全省去曝气塔和氧化池；
9、采用本发明后，在处理多种特殊的地下水、特别混浊水时，完全不需要添加任何药剂，同样能确保水质达标；
10、本发明没有无效缓冲水（因是自然排污），没有安装无效滤料，也没有无效空间；
11、本发明不需要停水维修，在有电的情况下，就可不停饮用水，但常规的则需停水维修，因为常规更换滤料要停水，清洗氧化池等池子也要停水；
12、更加环保，也节省了人力、物资，同时也不受空气污染。
附图说明
图1为本发明的剖视图。
图2为本发明的集水区、滤区与中心集水区的分布图。
图3为本发明集水区的平剖图。
图4为本发明集水区的横剖图。
图5为本发明中心集水区的平剖图。
图6为本发明中心集水区的横剖图。
图7为本发明多个集水区之间的配合图。
图8为本发明集水块拼接成集水区的俯视图。
图9为本发明第一模块拼接成集水块的局部视图。
图10为本发明第二模块拼接成中心集水区的立体图。
其中，其中，1、下封口，1.1、初滤区，1.2、进水管，1.3、自动反冲洗阀，1.4、排污管，2、下底板，2.1、过水孔，3、壳体，4、集水区，4.1、集水块，4.2、第一模块，4.21、直板，4.22、大网孔板、4.23、横架、4.24、滤网，4.25、螺纹拉杆，4.26、螺纹套筒，4.3、第二模块，5、中心集水区， 5.1、封板，5.2、竖杆，5.3、出水管，6、上顶板，7、滤区，7.1、滤料，7.2、出料管，7.4、阀门，8、上封口，8.1、进料口，8.2、人孔，9、填料间距板，10、压力表，11、反冲泵,12、支撑架,13、固定板。
具体实施方式
现结合附图，对本发明进一步的阐述。
显然，不能因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，均应属于本发明的保护范围。需要说明的是，当组成部件被称为“设置”或“安装”或“固定”或“连接”另一部件时，两者可以是可拆卸固定，当然也可以是焊接固定。当一个部件被认为是“连接”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者可能同时存在的居中部件。本说明书所使用的术语“左“、”右”、“前”、“后”以及类似的表达只是为了说明的目的，下述实施例中未注明型号、尺寸、条件，按照常规方法，或按照商品说明书选择。
实施例一：（五级滤水，直径为2米）
如图1-10所示，单体多级环保滤水装置，包括下封口1、下底板2、壳体3、集水区4、滤区7、上封口8，下封口1的底部连接有进水管1.2，下封口1的上部固定有下底板2，其中下底板2靠近下封口1的边缘处开有多个过水孔2.1，在下底板2与下封口1之间设置有初滤区1.1（可以根据不同的水质来使用不同滤料）；下底板2上焊接有壳体3，在壳体3的内壁上且距离壳体3顶部0.8米处的位置固定有中心开口的上顶板6，在壳体3的顶部焊接有上封口8，在位于上顶板6与下底板2之间的壳体3内设置有五个集水区4、五个滤区7与一个中心集水区5，每个集水区4与每个滤区7均为圆环套筒状，且集水区4与滤区7从外向内依次相间嵌套；集水区4包括直板4.21、大孔网板4.22、横架4.23与滤网4.24，其中多块竖向设置的直板4.21等间距固定在下底板2与上顶板6之间，在多块直板4.21不同高度的两侧上均固定有横架4.23，在每块直板4.21的两侧通过对应的横架4.23各固定一大孔网板4.22，在每块大孔网板4.22上固定有滤网4.24；中心集水区5的底部固定在下底板2的中心位置，中心集水区5包括竖杆5.2、大孔网板4.22、横架4.23与滤网4.24，其中多根竖杆5.2固定在下底板2与上顶板6上且呈环形等间距分布，在每根竖杆5.2上不同高度位置的外侧上固定有一横架4.23，每根竖杆5.2上通过横架4.23固定有一大孔网板4.22，大孔网板4.22上覆盖并固定有滤网4.24，中心集水区5的上部与下部均通过固定有一根出水管5.3，出水管5.3由外而内穿过壳体3、五个集水区4、五个滤区7、中心集水区5的大孔网板4.22与滤网4.24并对应在壳体3、中心集水区5上形成两个支撑固定点，每个出水管5.3上均固定有阀门7.4，出水管5.3上通过连接有反冲泵11；中心集水区5顶部焊接有封板5.1，封板5.1与上顶板6的开口边缘通过螺栓固定；每个滤区7的底部连接有出料管7.2且出料管7.2的另一端穿过下底板2、下封口1，在出料管7.2上设置有阀门7.4；从外至内数的第二个、第三个集水区4的底部均连接有排污管1.4且排污管1.4另一端穿过下底板2、下封口1，排污管1.4上设置有自动反冲洗阀1.3；在上顶板6与上封口8之间设置有多层填料间距板9且填料间距板9之间互不透水，相邻两层填料间距板9之间的宽度与相对应的每个滤区7的宽度相对应，在每两层相邻填料间距板9之间的上顶板6与上封口8上开有至少一个进料口8.1，可以通过进料口8.1对滤区7填充滤料7.1，在壳体3外中部安装有压力表10。进水管1.2上同样连接有排污管1.4，排污管1.4上设有自动反冲洗阀1.3。在上封口8上开有人孔8.2，人孔8.2直径只能大于中心集水区5。相邻两个集水区4之间以及中心集水区5与最里面的那个集水区4之间由固定板13连接固定。
使用时，从进水管1.2进水，污水通过初滤区1.1进行初步过滤，然后原水通过过水孔2.1进入到最外层的集水区4，由集水区4的大孔网板4.22与滤网4.24四周进水到滤区7进行过滤，然后原水经过集水区4、滤区7的滤料进行多次过滤，聚集在中心集水区5，通过出水管将中心集水区5处理好的水引出去，当压力达到设定值、需要反冲的时候，自动反冲洗阀1.3自动打开，反冲泵11自动开启，反冲水对多层滤区7的滤料进行反冲清洗，当达到设定时间后，自动反冲洗阀1.3自动关闭，反冲泵停止工作。由于滤料为多层且清洗的面积大，导致在等量滤料的情况下，本发明反冲的时间远远小于现有污水处理反冲时间。
每个集水区4由多个集水块4.1环形拼接而成且每两个相邻的集水块4.1紧密贴合，通过多个集水块4.1相互拼接形成的环形集水区4，其中每个集水块4.1由多层上、下设置的第一模块4.2构成且两个上、下相邻的第一模块4.2之间紧密贴合，位于最底面的第一模块4.2、最顶部的第一模块4.2分别与下底板2、上顶板6固定。中心集水区5由多个上、下设置的第二模块4.3上、下拼接而成且第二模块4.3为环形。
在安装时，工作人员通过人孔8.2进入到壳体3的内部，将每个模块4.2分别从人孔8.2进入到壳体3内，其中下底板2与上顶板6上焊接有多个紧固螺母，其中每个第一模块4.2上开有两个竖向通孔，在每个竖向通孔的底部对的第一模块4.2上开有凹槽，在每个第一模块4.2的竖向通孔内插入螺纹拉杆4.25，在螺纹拉杆4.25的顶部固定有螺纹套筒4.26且螺纹套筒4.26位于第一模块4.2的顶面上，将下底板2上的紧固螺母嵌入到第一模块4.2的凹槽内，位于下底板2上的第一模块4.2将螺纹拉杆4.25与下底板2上的紧固螺母拧紧，然后将螺纹套筒4.26拧紧，螺纹拉杆4.25将第一模块4.2向下扣紧，然后依次将位于下底板2上的第一模块4.2通过螺纹拉杆4.25扣紧，其中螺纹套筒4.26的顶部开有螺纹孔，将第一模块4.2放置在另外一块第一模块4.2上，其中位于上方第一模块4.2的凹槽套到螺纹套筒4.26上，再在第一模块4.2的竖向通孔内插入螺纹拉杆4.25进行紧固，再在螺纹拉杆4.25上套入有螺纹套筒4.26对模块向下拉紧，然后依次安装每个第一模块4.2，将每一个第一模块4.2向下扣紧，当安装最上面的一层第一模块4.2时，在上顶板6上开有通孔，从上顶板6的通孔内插入螺纹拉杆4.25对最上面一层的第一模块4.2进行紧固；再将中心集水区5的第二模块4.3依次向上组装（组装方式与第一模块安装方式一致），中心集水区5下与下底板固定，中心集水区5上与上顶板6固定；在安装完多个集水区4与滤区7后，再在上顶板6上安装有多个相互嵌套的环形填料间距板9，相邻两层填料间距板9之间的宽度与相对应的每个滤区7的宽度相对应，填料间距板9之间互不透水；当加工完毕后，将滤料7.1通过进料口8.1灌入填料间距板9之间的空间中，填料间距板9之间的滤料7.1通过下底板上的条状的进料口8.1进入到滤区7中，然后用水进行冲洗，再将滤料7.1填满，然后将上封口8的进料口8.1与人孔8.2封闭，最后在壳体3外中部安装有压力表10。
举例：（本发明与常规的单体单级处理方式，在产水量上进行对比）
常规单体单级（以内径为2米）产水量计算：
罐体面积为=1*1*3.14；每小时产水量=3.14*10t=31.4t。
本发明（以内径2米减去第一级集水区与第一级滤区的厚度后为1.68米，四周滤水有效高度为2.5米）：
实际滤水面积=1.68（米）*3.14*2.5（米）*5(级)=65.94平方米，每小时产水量=65.94*10t=659.4t；
故，本发明的产水量是常规单体单级的21倍。
本发明单体多级，最高为单体8级，控制面积为9平方米以内。
本发明是发明人通过几十年的实践经验，并从多数次失败实验得出的，突破了80年代至今单体仍只能作单级原水处理的思想禁锢。本发明结合实用多年的四周进水、以及发明人已经取得的专利号为CN201320045842.X、CN201220152757.9的专利技术，成就了本发明单体多级环保滤水装置的完美。

Claims (9)

1.一种单体多级环保滤水装置，包括下封口、下底板、壳体、上封口，其中下封口的底部连接有进水管，下封口的上方固定有下底板，其特征在于，下底板靠近下封口的边缘处开有多个过水孔，在下底板与下封口之间设置有初滤区；下底板上固定有壳体，壳体内壁上靠近顶部位置固定有中心开口的上顶板，在壳体的顶部固定有上封口，上封口上设置有人孔；在位于上顶板与下底板之间的壳体内设置有多个集水区、多个滤区与中心集水区，其中集水区与滤区从外周向中心依次相间设置，中心集水区内连接有出水管，且出水管穿过多个集水区、多个滤区与壳体与外界连通，中心集水区顶部固定有封板，封板与上顶板的开口边缘固定；在上顶板与上封口之间设置有多层填料间距板，相邻两层填料间距板之间的宽度与相对应每个滤区的宽度相对应，在每两层相邻填料间距板之间的上顶板与上封口上开有进料口。
2.根据权利要求1所述的单体多级环保滤水装置，其特征在于，每个集水区包括直板、横架、大孔网板与滤网，其中直板为多块且等间距固定在下底板与上顶板之间，在每块直板两侧上均固定有横架，每块直板的两侧通过对应的横架各固定一大孔网板，在每块大孔网板上固定有滤网。
3.根据权利要求2所述的单体多级环保滤水装置，其特征在于，中心集水区包括竖杆、横架、大孔网板与滤网，其中多个竖杆固定在下底板与上顶板上，在每个竖杆一侧上固定有横架，每个竖杆上通过横架固定有大孔网板，大孔网板上覆盖并固定有滤网。
4.根据权利要求1或2或3所述的单体多级环保滤水装置，其特征在于，每个集水区由多个集水块拼接而成且每两个相邻的集水块紧密贴合，其中每个集水块由多层上、下设置的第一模块构成且两个上、下相邻的第一模块之间紧密贴合，位于最底面的第一模块、最顶部的第一模块分别与下底板、上顶板固定。
5.根据权利要求4所述的单体多级环保滤水装置，其特征在于，中心集水区由多个上、下设置的第二模块上、下拼接而成。
6.根据权利要求5所述的单体多级环保滤水装置，其特征在于，每个滤区连接有出料管，每个出料管设置有阀门。
7.根据权利要求6所述的单体多级环保滤水装置，其特征在于，从外向内数，在第二个与第三个集水区的底部连接有排污管，在出水管上同样连接有排污管，在每根排污管上设置有自动反冲洗阀。
8.根据权利要求7所述的单体多级环保滤水装置，其特征在于，出水管上连接有反冲泵。
9.根据权利要求1所述的单体多级环保滤水装置，其特征在于，壳体上安装有压力表。
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