CN109260781A - 一种全自动重力式无阀滤池 - Google Patents

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付强
余健恩
王秀礼
朱荣生
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JIANGSU YUANQUAN PUMP INDUSTRY Co.,Ltd.
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Jiangsu University
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    • 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
    • B01D24/10—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 held in a closed container
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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Abstract

本发明属于净化水设备领域，公开了一种全自动重力式无阀滤池，包括进水分配槽、进水管、虹吸上升管、虹吸下降管、过滤装置、冲洗水箱、出水管、虹吸辅助管、抽气管、强制冲洗管、虹吸破坏管，污水经过滤装置处理，虹吸装置保证了改装置的自动过滤、冲洗、反冲洗的周期循环运行功能的新型装置，同时设计系统简单、过滤精度高、自动化程度高，不仅冲洗所需的耗水量小，实现节能效应，也彻底的过滤污水中的杂质，提高过滤效率，真正满足高产水量的需求。

Description

一种全自动重力式无阀滤池
技术领域
本发明属于净化水设备领域，尤其是涉及一种全自动重力式无阀滤池。
背景技术
无阀滤池是一种不设阀门，不需要真空设备，运行完全由水力自动控制的滤池。无阀滤池在运行过程中，出水水位保持恒定，进水水位则随滤层的水头损失增加而不断在吸管内上升，当水位上升到虹吸管管顶，并形成虹吸时，即自动开始滤层反冲洗，冲洗废水沿虹吸管排出池外。而重力式无阀滤池具有无大型阀门、正水头过滤、冲洗自动化、造价低及操作管理方便等优点，因而在铁路或中小型水厂中得到了广泛的应用。
但现有的重力式无阀滤池存在以下问题:进水系统复杂、施工要求高；进水过程易夹气，影响正常的过滤和反冲洗；反冲洗过程不彻底，易出现石英砂结板现象，造成滤速降低，且出水水质不理想。现有的过滤装置不仅在反洗、冲洗过程中自耗水量较大，而且自动化管理程度低。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的就是提供一种关于重力式无阀滤池的新型自动操作装置。
一种全自动重力式无阀滤池，采用小阻力配水系统，包括进水分配槽、进水管、虹吸上升管、虹吸下降管、过滤装置、冲洗水箱、出水管、虹吸辅助管、抽气管、强制冲洗管、虹吸破坏管；
冲洗水箱底部设有过滤装置，过滤装置包括锥形上盖、滤层和连通管，滤层下方设有集水室；连通管穿过锥形上盖和滤层连通冲洗水箱和集水室；
所述进水分配槽与进水管的进水口连接；进水管(2)的出水口与过滤装置的锥形上盖连接，过滤装置的锥形上盖还与虹吸上升管连接，虹吸上升管延伸至冲洗水箱外部，并与虹吸下降管连接；
在虹吸上升管与虹吸下降管的连接处内侧设有虹吸辅助管和抽气管，虹吸辅助管的一端与虹吸上升管连通，另一端与抽气管连通；抽气管的一端与虹吸辅助管连通，另一端与虹吸下降管连通；
在虹吸上升管与虹吸下降管的连接处还设有强制冲洗管和虹吸破坏管，虹吸破坏管一端与虹吸管连通，另一端延伸至冲洗水箱内；所述虹吸破坏管在冲洗水箱外部的部分设有开口连通大气；强制冲洗管上设有阀门；冲洗水箱上还设置有出水管。
所述虹吸上升管设置为两段，其中位于冲洗水箱内的部分垂直设置，位于冲洗水箱外部的部分倾斜设置，倾斜设置可使将要冲洗的虹吸管中存气少,较快形成虹吸。
所述滤层采用单层或双层滤料，滤料为无烟煤砂；采用单层滤料时，粒径为0.5-1.0mm，厚度为700mm；采用双层滤料时，上层粒径为1.4-1.6mm，厚度分别为300mm；下层粒径为1.0-1.3mm，厚度分别为400mm。
所述连通管为池角式布置方式，布置在过滤装置的四角处。池角式布置方式优点在于，池内外均无管道，便于滤料进出，同时利用了方形池子四个水流条件较差的死角，足以保证冲洗均匀布水。
所述虹吸下降管的下端设置有锥形挡板，并接入排水井内。
所述冲洗水箱为不锈钢箱体；所述进水管、虹吸上升管、虹吸下降管、虹吸辅助管、抽气管和虹吸破坏管的管道内外表面上均设置有防水层，然后在防水层表面包覆有耐腐蚀层。耐腐蚀层可以保护管道，不易产生穿孔现象，保证自动反洗效果佳，同时使得滤料层的清洗效果好，提高过滤效率。
所述重力式无阀滤池的进水管和出水管的流速为0.5-0.9m/s，虹吸破坏管管径为15-20mm。
本发明全自动重力式无阀滤池的工作原理：
污水由进水分配槽通过进水管进入过滤装置，过滤后的清水集中在集水室，经连通管到达冲洗水箱，水箱充满后，清水从出水管流入清水池；水箱充满后，清水从出水管流入清水池，随着过滤的进行，滤层截污后阻力逐渐增大，使虹吸上升管内水位不断升高，当水位达到虹吸辅助管的管口时，水自该管急剧下落，通过抽气管不断将虹吸下降管中的空气带走，因而虹吸管内产生负压，使虹吸上升管和下降管的水位均很快上升，汇合连通后便形成虹吸。此时过滤室中的水被虹吸管抽走并形成负压，冲洗水箱中的水通过连通管进入集水室，并由下而上流经滤料层，即可实现自动反冲洗。
当冲洗水箱水位下降至虹吸破坏管的下端管口以下时，空气进入虹吸管，虹吸作用被破坏，即可实现自动停止冲洗。
所述自动循环功能在于，当冲洗过程结束后，滤池又进水过滤，实现新周期的自动过滤、冲洗、反冲洗循环运行。
如果滤层压力还未达到最大允许值，即可打开强制冲洗管阀门，在抽气管与虹吸辅助管连接三通处的高速水流便产生强烈的抽气作用，虹吸很快形成，继而实现人工强制冲洗。
本发明产生的有益效果为：
本发明所述的一种重力式无阀滤池的新型自动操作装置，可实现自动过滤、冲洗、反冲洗的周期循环运行功能，同时设计系统简单、过滤精度高、自动化程度高，不仅冲洗所需的耗水量小，实现节能效应，也彻底的过滤污水中的杂质，提高过滤效率，真正满足高产水量的需求。
附图说明
图1是重力式无阀滤池的结构示意图。
图2是滤池通水管道的剖视图。
附图标记说明：进水分配槽-1，进水管-2，虹吸上升管-3，滤层-4，集水室-5，连通管-6，冲洗水箱-7，出水管-8，虹吸辅助管-9，抽气管-10，强制冲洗管-11，虹吸下降管-12，虹吸破坏管-13，排水井-14，锥形挡板-15，防水层-16，耐腐蚀层-17。
具体实施方式
下面结合说明书附图及具体实施例对本发明做进一步说明：
一种全自动重力式无阀滤池，包括进水分配槽1、进水管2、虹吸上升管3、虹吸下降管12、过滤装置、冲洗水箱7、出水管8、虹吸辅助管9、抽气管10、强制冲洗管11、虹吸破坏管13；
冲洗水箱7底部设有过滤装置，过滤装置包括锥形上盖、滤层4和连通管6，滤层4下方设有集水室5；连通管6穿过锥形上盖和滤层4连通冲洗水箱7和集水室5；
所述进水分配槽1与进水管2的进水口连接；进水管(2)的出水口与过滤装置的锥形上盖连接，过滤装置的锥形上盖还与虹吸上升管3连接，虹吸上升管3延伸至冲洗水箱7外部，并与虹吸下降管12连接；
在虹吸上升管3与虹吸下降管12的连接处内侧设有虹吸辅助管9和抽气管10，虹吸辅助管9的一端与虹吸上升管3连通，另一端与抽气管10连通；抽气管10的一端与虹吸辅助管9连通，另一端与虹吸下降管12连通；
在虹吸上升管3与虹吸下降管12的连接处还设有强制冲洗管11和虹吸破坏管13，虹吸破坏管13一端与虹吸管连通，另一端延伸至冲洗水箱7内；所述虹吸破坏管13在冲洗水箱7外部的部分设有开口连通大气；强制冲洗管11上设有阀门；
冲洗水箱7上还设置有出水管8。
所述虹吸上升管3设置为两段，其中位于冲洗水箱7内的部分垂直设置，位于冲洗水箱7外部的部分倾斜设置。
所述滤层4采用单层或双层滤料，滤料为无烟煤砂；采用单层滤料时，粒径为0.5-1.0mm，厚度为700mm；采用双层滤料时，上层粒径为1.4-1.6mm，厚度分别为300mm；下层粒径为1.0-1.3mm，厚度分别为400mm。
所述连通管6为池角式布置方式，布置在过滤装置的四角处。
所述虹吸下降管12的下端设置有锥形挡板15，并接入排水井14内。
所述冲洗水箱7为不锈钢箱体；所述进水管2、虹吸上升管3、虹吸下降管12、虹吸辅助管9、抽气管10和虹吸破坏管13的管道内外表面上均设置有防水层16，然后在防水层16表面包覆有耐腐蚀层17。
所述重力式无阀滤池的进水管2和出水管8的流速为0.5-0.9m/s，虹吸破坏管管径为15-20mm。
工作时，来水由进水管2送入过滤室，经滤料层4过滤后进入集水室5，再通过连通管6流入上部冲洗水箱7完成过滤过程。水箱充满后，清水从出水管8流入清水池，随着过滤的进行，滤层截污后阻力逐渐增大，使虹吸上升管3内水位不断升高，当水位达到虹吸辅助管9的管口时，水自该管急剧下落，通过抽气管10不断将虹吸下降管12中的空气带走，因而虹吸管内产生负压，使虹吸上升管3和下降管12的水位均很快上升，汇合连通后便形成虹吸。这时过滤室中的水被虹吸管抽走并形成负压，冲洗水箱7中的水通过连通管6进入集水室5，并由下而上流经滤料层4进行反冲洗。此时冲洗水箱7水位下降，当降到虹吸破坏管13管口以下时，空气进入虹吸管，虹吸作用被破坏，冲洗过程即结束。于是滤池又进水过滤，开始新周期的循环运行。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明,它们并非用以限制本发明的保护范围,凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种全自动重力式无阀滤池，其特征在于，包括进水分配槽(1)、进水管(2)、虹吸上升管(3)、虹吸下降管(12)、过滤装置、冲洗水箱(7)、出水管(8)、虹吸辅助管(9)、抽气管(10)、强制冲洗管(11)、虹吸破坏管(13)；
冲洗水箱(7)底部设有过滤装置，过滤装置包括锥形上盖、滤层(4)和连通管(6)，滤层(4)下方设有集水室(5)；连通管(6)穿过锥形上盖和滤层(4)连通冲洗水箱(7)和集水室(5)；
所述进水分配槽(1)与进水管(2)的进水口连接；进水管(2)的出水口与过滤装置的锥形上盖连接，过滤装置的锥形上盖还与虹吸上升管(3)连接，虹吸上升管(3)延伸至冲洗水箱(7)外部，并与虹吸下降管(12)连接；
在虹吸上升管(3)与虹吸下降管(12)的连接处内侧设有虹吸辅助管(9)和抽气管(10)，虹吸辅助管(9)的一端与虹吸上升管(3)连通，另一端与抽气管(10)连通；抽气管(10)的一端与虹吸辅助管(9)连通，另一端与虹吸下降管(12)连通；
在虹吸上升管(3)与虹吸下降管(12)的连接处还设有强制冲洗管(11)和虹吸破坏管(13)，虹吸破坏管(13)一端与虹吸管连通，另一端延伸至冲洗水箱(7)内；所述虹吸破坏管(13)在冲洗水箱(7)外部的部分设有开口连通大气；强制冲洗管(11)上设有阀门；冲洗水箱(7)上还设置有出水管(8)。
2.根据权利要求1所述的一种全自动重力式无阀滤池，其特征在于，所述虹吸上升管(3)设置为两段，其中位于冲洗水箱(7)内的部分垂直设置，位于冲洗水箱(7)外部的部分倾斜设置。
3.根据权利要求1所述的一种全自动重力式无阀滤池，其特征在于，所述滤层(4)采用单层或双层滤料，滤料为无烟煤砂；采用单层滤料时，粒径为0.5-1.0mm，厚度为700mm；采用双层滤料时，上层粒径为1.4-1.6mm，厚度分别为300mm；下层粒径为1.0-1.3mm，厚度分别为400mm。
4.根据权利要求1所述的一种全自动重力式无阀滤池，其特征在于，所述连通管(6)为池角式布置方式，布置在过滤装置的四角处。
5.根据权利要求1所述的一种全自动重力式无阀滤池，其特征在于，所述虹吸下降管(12)的下端设置有锥形挡板(15)，并接入排水井(14)内。
6.根据权利要求1所述的一种全自动重力式无阀滤池，其特征在于，所述冲洗水箱(7)为不锈钢箱体；所述进水管(2)、虹吸上升管(3)、虹吸下降管(12)、虹吸辅助管(9)、抽气管(10)和虹吸破坏管(13)的管道内外表面上均设置有防水层(16)，然后在防水层(16)表面包覆有耐腐蚀层(17)。
7.根据权利要求1所述的一种全自动重力式无阀滤池，其特征在于，所述重力式无阀滤池的进水管(2)和出水管(8)的流速为0.5-0.9m/s，虹吸破坏管管径为15-20mm。
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