CN109607981B - 一种多级生化提标过滤器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多级生化提标过滤器，包括至少两个流砂过滤器，所述流砂过滤器按照彼此串联的方式限定出第一通路和第二通路，进水能够经所述第一通路由最上游的流砂过滤器传输至最下游的流砂过滤器；在最下游的流砂过滤器注入活性滤材的情况下，所述活性滤材能够经所述第二通路由最下游的流砂过滤器传输至最上游的流砂过滤器。本发明的活性滤材按照反方向循环的方式从最下游的洗砂过滤器回流至最上游的洗砂过滤器，在活性滤材饱和度最低的情况下与最下游的洗砂过滤器中的水质最好的产水接触，能够显著的提高产水指标，并且能够增大活性滤材的使用效率。

Description

一种多级生化提标过滤器

技术领域

本发明涉及水处理设备技术领域，尤其涉及一种多级生化提标过滤器。

背景技术

活性砂过滤器是一种集絮凝、澄清、过滤为一体的连续式过滤设备。广泛应用在饮用水、工业用水、污水深度处理及中水回用处理领域。该过滤系统占地面积小，内部构件包含进水系统，配水系统，提砂系统，洗砂水回收系统及滤床等，采用不锈钢或者玻璃钢等材质。活性砂过滤器基于逆流原理。待处理的原水经进水管，通过位于过滤器底部的布水器进入过滤器。水流由下向上逆流通过滤床，过滤后的过滤液在过滤器顶部聚集，经溢流口流出。此过程中污水中的SS及TP被砂床截留。过滤器底部截获污物的滤料通过空气提升泵被提升到过滤器顶部的洗砂器，通过紊流作用使污染物从滤料中分离出来，杂质通过冲洗水出口排出，净砂利用自重返回砂床从而实现连续过滤。

公开号为CN202620816U的专利文献公开了一种洗砂过滤器单元及包括该洗砂过滤器单元的连续洗砂过滤器，所述洗砂过滤器单元包括外壳、设置在所述外壳的底部的布水管、设置在所述外壳的内部的砂床、设置在砂床上方的出水口，所述洗砂过滤器单元还包括设置在外壳外部的提砂装置和设置在外壳上方的洗砂装置；连续洗砂过滤器包括若干个洗砂过滤器单元、原水进口、布水槽、产水集水槽、再生水出口、污水集水槽、排污口以及传动轴和带动传动轴运动的电机；所述过滤单元结构相同，彼此独立。本实用新型的连续洗砂过滤器可以根据水处理量设计洗砂过滤器单元的数目，这样可以适用于不同水量，并且洗砂过滤器单元之间彼此独立，检修、拆卸、安装都很方便，易于改扩建，占地面积小。但是该连续细砂过滤器并未建立过滤介质进行循环使用的循环通道，并且其不能根据活性滤材中的微生物类型控制洗砂过滤器中的水流速度，无法为微生物的生长提供有利环境。

发明内容

如本文所用的词语“模块”描述任一种硬件、软件或软硬件组合，其能够执行与“模块”相关联的功能。

针对现有技术之不足，本发明提供一种多级生化提标过滤器，至少包括依次连通的第一中间水池、至少两个流砂过滤器和V型滤池，进水能够按照依次流经所述至少两个流砂过滤器的方式进行多级过滤处理，所述流砂过滤器按照彼此串联的方式限定出第一通路和第二通路，其中：进水能够经所述第一通路由最上游的流砂过滤器传输至最下游的流砂过滤器；在最下游的流砂过滤器注入活性滤材的情况下，所述活性滤材能够经所述第二通路由最下游的流砂过滤器传输至最上游的流砂过滤器。

根据一种优选实施方式，在所述流砂过滤器彼此之间的第一通路上还依次设置有第一中间水池和液面调节水箱的情况下，所述液面调节水箱经流量阀与其下游的流砂过滤器连通，其中：所述第一中间水池和所述液面调节水箱彼此的液面高度位于同一水平面上；在所述流量阀开启程度增大的情况下，所述液面调节水箱能够按照减小与其下游的流砂过滤器的液面高度差的方式降低液面调节水箱与流砂过滤器彼此之间的静水压力；在所述流量阀开启程度减小的情况下，所述液面调节水箱能够按照增大与其下游的流砂过滤器的液面高度差的方式增大液面调节水箱与流砂过滤器彼此之间的静水压力。

根据一种优选实施方式，所述流砂过滤器至少包括设置于本体上的进水管、排水管和排渣管，所述第一通路按照上游的流砂过滤器的排水管与下游的流砂过滤器的进水管连通的方式构成，所述第二通路按照下游的流砂过滤器的排渣管与上游的流砂过滤器的进水管连通的方式构成，其中：最下游的流砂过滤器按照其上游的第一中间水池连接至活性滤材投放单元的方式注入所述活性滤材；所述活性滤材能够按照经所述排渣管传输至上游的第一中间水池中的方式循环回流至上游的流砂过滤器中。

根据一种优选实施方式，所述多级生化提标过滤器还包括与最上游的流砂过滤器连通的用于收集所述活性滤材的废料斗，其中：所述废料斗中的活性滤材能够按照依次流经活性滤材再生单元和所述活性滤材投放单元的方式回流至最下游的流砂过滤器中。

根据一种优选实施方式，所述本体内设置有第一端与第一空气压缩机连通的提升管，在所述第一空气压缩机注入高压气体的情况下，所述第一端周围的所述活性滤材能够进入所述提升管并在所述高压气体的带动下移动至提升管的第二端，其中：所述提升管还与第二空气压缩机连通，在所述活性滤材由所述第一端移动至所述第二端的过程中，所述活性滤材能够按照所述第二空气压缩机注入高压气体的方式进行曝气和/或冲洗。

根据一种优选实施方式，至少一个洗砂管外套于所述提升管的第二端，所述洗砂管与第三空气压缩机连通，其中：在所述活性滤材基于其自身重力由所述第二端进入所述洗砂管的情况下，所述活性滤材能够按照所述第三空气压缩机注入高压气体的方式进行冲洗。

根据一种优选实施方式，所述洗砂管的内壁上设置有沿洗砂管的轴向方向彼此间隔排布的若干个第一突出体，所述提升管的外壁上设置有沿提升管的轴向方向彼此间隔排布的若干个第二突出体，其中：在沿所述提升管的轴向方向上，所述第一突出体和所述第二突出体按照彼此间隔的方式交错设置。

根据一种优选实施方式，所述第二突出体按照能够沿提升管的轴向方向移动并且能够绕提升管的轴线旋转的方式设置在提升管的外壁上，其中：所述流砂过滤器能够按照所述第二突出体沿提升管的轴向方向移动以减小所述第一突出体与所述第二突出体彼此之间的间隔距离的方式提高所述过滤介质的清洗程度；或者所述流砂过滤器能够按照所述第二突出体绕所述提升管的轴线旋转的方式对所述过滤介质进行破碎；或者所述流砂过滤器能够按照增大或减小所述第二突出体绕所述提升管的轴线旋转的旋转速度的方式改变所述活性滤材沿提升管的轴向方向的流化速度。

根据一种优选实施方式，所述多级生化提标过滤器至少包括若干个彼此串联的生化提标过滤单元，所述生化提标过滤单元至少包括所述流砂过滤器、所述第一中间水池、所述液面调节水箱、调节池和循环水池，其中：所述调节池的下游连接至所述第一中间水池，所述第一中间水池的下游连接至所述液面调节水箱，所述液面调节水箱的下游通过所述流量阀连接至所述流砂过滤器的进水管，所述流砂过滤器的排渣管连接至所述循环水池，所述循环水池连接至所述第一中间水池，所述第一中间水池还连接至所述活性滤材投放单元。

根据一种优选实施方式，在所述多级生化提标过滤器具有四个流砂过滤器的情况下，所述第一通路按照如下方式限定：所述调节池按照依次经第一级第一中间水池和第一级液面调节水箱的方式连接至所述第一级流砂过滤器，所述第一级流砂过滤器按照依次经第二级第一中间水池和第二级液面调节水箱的方式连接至第二级流砂过滤器，所述第二级流砂过滤器按照依次经第三级第一中间水池和第三级液面调节水箱的方式连接至第三级流砂过滤器，所述第三级流砂过滤器按照依次经第四级第一中间水池和第四级液面调节水箱的方式连接至第四级流砂过滤器，所述第四级流砂过滤器经V型滤池连接至第二中间水池。

根据一种优选实施方式，在所述多级生化提标过滤器具有四个流砂过滤器的情况下，所述第二通路按照如下方式限定：所述活性滤材投放单元连接至所述第四级第一中间水池，所述第四级流砂过滤器连接至所述第三级第一中间水池，所述第三级流砂过滤器连接至所述第二级第一中间水池，所述第二级流砂过滤器连接至所述第一级第一中间水池，所述第一级流砂过滤器依次经所述废料斗和所述活性滤材再生单元连接至所述活性滤材投放单元。

本发明的有益技术效果：

(1)本发明通过在洗砂过滤器中配置第一冲洗部和第二冲洗部，能够在过滤介质和活性滤材的混合物转移的过程中对其进行充分冲洗而将两者进行分离，同时，在活性滤材中存在好氧微生物的情况下，还能够加强曝气作用以促进微生物的生长。通过两级冲刷处理能够加强对过滤介质的清洗程度，能够提高其使用周期。

(2)本发明的活性滤材按照反方向循环的方式从最下游的洗砂过滤器回流至最上游的洗砂过滤器，在活性滤材饱和度最低的情况下与最下游的洗砂过滤器中的水质最好的产水接触，能够显著的提高产水指标，并且能够增大活性滤材的使用效率。

(3)本发明通过配置液面调节水箱，能够控制流体通过进水分布器进入洗砂过滤器的流速，进而能够产生湍流或者将湍流控制到最低，进而能够适宜于好氧微生物或厌氧微生物的生长。

附图说明

图1是本发明优选的多级生化提标过滤器的模块化连接关系示意图；

图2是本发明优选的流砂过滤器的结构示意图；

图3是本发明优选的生化提标过滤单元的结构示意图；

图4是本发明另一种优选的多级生化提标过滤器的模块化连接关系示意图；和

图5是本发明优选的第二突出体与提升管的连接结构示意图。

附图标记列表

1：本体 2：提升部 3：第一冲洗部

4：过滤部 5：第二冲洗部 6：进水部

7：调节池 8：第一中间水池 9：液面调节水箱

10：循环水池 11：活性滤材投放单元 12：流量阀

13：提升泵 14：V型滤池 15：第二中间水池

16：废料斗 17：活性滤材再生单元 18：驱动电机

19：伸缩杆 20：基座

501：排气管 502：阻挡隔板 503：洗砂器

504：第一容纳腔 505：第三空气压缩机 506：排渣管

507：第二容纳腔 508：排水管 100：流砂过滤器

601：进水管 602：进水分布器

201：提升管 202：第一空气压缩机

301：充气管 302：第二空气压缩机

503a：洗砂管 503b：第一突出体 503c：第二突出体

8a：第一级第一中间水池 8b：第二级第一中间水池

8c：第三级第一中间水池 8d：第四级第一中间水池

9a：第一级液面调节水箱 9b：第二级液面调节水箱

9c：第三级液面调节水箱 9d：第四级液面调节水箱

100a：第一级流砂过滤器 100b：第二级流砂过滤器

100c：第三级流砂过滤器 100d：第四级流砂过滤器

具体实施方式

下面结合附图进行详细说明。

实施例1

如图2所示，本发明提供一种流砂过滤器100，至少包括本体1以及均设置于本体1中的提升部2、第一冲洗部3、过滤部4、第二冲洗部5和进水部6。本体1的至少包括呈中空圆柱状的第一段和呈中空圆锥状的第二段，第一段位于第二段的上侧。进水部6用于将外界流体输入本体1中。过滤部4是由过滤介质组成的过滤层。进水部6位于过滤部的下侧使得输入的外界流体能够按照向上移动的方式通过过滤部4，进而能够滤除其中的杂质或大颗粒物质以达到净化水质的目的。经过滤部4处理的净化水从本体1的上侧排出。过滤部在不断过滤的过程中会吸附越来越多的污染物质，需要对其进行及时处理。提升部2用于将位于进水部6位置处的过滤介质通过例如是充气传输的方式由本体1的底部提升至本体1的顶部。在过滤介质向上移动的过程中，第一冲洗部3能够通过气泡冲刷的方式对过滤介质进行第一级冲刷清洗。移动至本体1顶部的过滤介质在重力的作用下落入第二冲洗部5中，第二冲洗部5也能通过气泡冲刷的方式对过滤介质进行第二级冲刷清洗。过滤介质比其吸附的杂质重量大，过滤介质便会基于其自身重力继续下落进入过滤部4。与过滤介质分离的杂质会在气泡的带动作用下向上移动，最终从本体1的顶端排出。

优选的，过滤部4是由过滤介质组成的过滤层。过滤介质可以是滤砂、活性炭、石英砂等具有吸附功能的吸附物质。在过滤部4设置于本体1中的情况下，其会基于其自身的重力作用而向下移动。即过滤部下层的过滤介质被转移的情况下，上层的过滤介质会由于缺乏支撑而基于其自身重力而向下移动。进水部6至少包括进水管601和进水分布器602。进水分布器602设置于过滤部4中。进水分布器602用于将外界流体更均匀地分布于过滤部4中。进水管按照贯穿本体1的方式连接至进水分布器，进而使得外界流体能够通过进水管601传输至进水分布器602。

优选的，提升部2至少包括提升管201和第一空气压缩机202。提升管201按照其延伸方向与本体1的轴线方向平行的方式设置于本体1中。提升管的第一端位于本体1的底部，其第二端位于本体1的顶部。第一空气压缩机202产生的高压气体能够直接从提升管的第二端进入提升管中，在高压气体沿提升管向上移动的情况下，第一端能够产生吸附作用力，进而将位于其周围的过滤介质吸附进入提升管中，最终在高压气体的带动下移动到提升管的第二端。优选的，第一冲洗部3至少包括充气管301和第二空气压缩机302。充气管301的两个端部分别与提升管201和第二空气压缩机302连通，进而第二空气压缩机产生的高压气体能够以喷射的方式对提升管中的过滤介质进行第一级冲刷清洗，进而能够促使过滤介质吸附的杂质与过滤介质分离。通过第二空气压缩机产生的高压气体能够对过滤介质与活性滤材的混合物进行冲刷而促使两者分离。或者能够通过高压气体产生的曝气效果促进活性滤材中的好氧微生物的生长。

优选的，如图2所示，第二冲洗部5位于过滤部4的上侧。第二冲洗部5至少包括排气管501、阻隔挡板502和洗砂器503。排气管501的直径大于提升管201。排气管501的顶端与外界连通。提升管201的顶端插入排气管501中，进而提升管中的气体能够通过排气管501排出，提升管中的过滤介质基于其自身重力作用而向下移动。洗砂器503外套于提升管201上。阻挡隔板502的形状由圆管状限定，阻挡隔板外套于排气管上，并且阻挡隔板与洗砂器连接，进而由洗砂器503、阻挡隔板502和排气管501限定出第一容纳腔504。洗砂器503与第三空气压缩机505连接，进而可以产生高压气体。在活性滤材基于其自身重力由第二端进入洗砂管503a的情况下，活性滤材能够通过高压气体的冲刷作用而与过滤介质进行分离，并在气体的带动作用下向上移动而进入第一容纳腔504中。优选的，排气管中的过滤介质下落后将直接进入洗砂器503中，洗砂器产生的气泡能够对过滤介质进行进一步冲刷清洗。清洗分离的杂质能够在气泡的带动下上浮以进入第一容纳腔504中。清洗分离的过滤介质能够从洗砂器的下侧排出进而重新回落至过滤部4的上侧而进行循环使用。优选的，阻挡隔板502的上部设置有排渣管506，清洗分离后处于上浮状态的杂质能够通过排渣管排出第一容纳腔。

优选的，过滤部4、阻挡隔板502和本体1限定出用于容纳处理水的第二容纳腔507。经进水分布器602导入过滤部4的外界流体能够按照向上移动的方式经过过滤部，进而得到过滤处理并进入第二容纳腔507。第二容纳腔507的上端呈开放状，使得过滤处理后的净化水能够按照溢流的方式从第二容纳腔的上端排出。优选的，本体1的顶端设置有排水管508，排水管能够对溢出的净化水进行统一收集，并最终将净化水引流至储存装置中。

优选的，洗砂器503至少包括洗砂管503a、第一突出体503b和第二突出体503c。洗砂管503a外套于提升管201上，第一突出体503b设置在洗砂管的内壁上，第二突出体503c设置在提升管的外壁上。洗砂管503a上设置有若干个气孔，该气孔与第三空气压缩机连通，进而能够产生气泡。第一突出体和第二突出体的形状均由圆环形限定。若干个第一突出体按照彼此间隔的方式沿洗砂管的轴向方向设置。若干个第二突出体按照彼此间隔的方式沿提升管的轴向方向设置。优选的，第一突出体和第二突出体的外径之和大于洗砂管的内径。优选的，在沿提升管的轴向方向上，第一突出体和第二突出体按照彼此间隔的方式交错设置。第一突出体和第二突出体的上表面均呈向下倾斜的状态。过滤介质在下落至第一突出体的上表面后，能够沿其倾斜的上表面继续下滑，从而滑落至第二突出体的上表面上，随后其能够继续沿第二突出体的表面下滑落入位于其下侧的另一个第一突出体上。过滤介质交替滑落的过程，增大了过滤介质的运动路径，从而能够被洗砂管产生的气泡充分冲洗。

优选的，如图5所示，第二突出体503c按照能够沿提升管201的轴向方向移动并且能够绕提升管201的轴线旋转的方式设置在提升管201的外壁上。例如，提升管201的外壁上设置有至少两个驱动电机18。驱动电机18可以按照沿提升管的周向方向均匀分布的进行设置，进而能够便于实现对第二突出体的移动控制。驱动电机18上设置有伸缩杆19。伸缩杆19的延伸方向与提升管的轴向方向平行。第二突出体503c设置在呈环状的基座20的外壁上。基座20的内径大于提升管的外径以使得基座能够外套于提升管外壁上。在基座20外套于提升管时其能够按照螺纹啮合或齿啮合的方式固定在伸缩杆19上。例如，伸缩杆19的外壁上设置有外齿，基座20的内壁上设置有外齿，通过内齿和外齿的彼此咬合便能实现基座20与伸缩杆19的固定。进而在驱动电机18带动伸缩杆19旋转时，基座20能够通过齿啮合进行带动而绕提升管201的轴线旋转。优选的，伸缩杆19还被配置为能够被驱动电机18驱动而沿提升管的轴向方向移动。例如，驱动电机可以是推杆电机，通过推杆电机便能实现伸缩杆19的移动。过滤部4中的活性滤材和过滤介质在使用过程中容易因为微生物的降解作用而出现结块现象。活性滤材和过滤介质结块后会出现活性或吸附能力的显著下降。现有的流砂过滤器在通过提升管对其附近的过滤介质和活性滤材进行提升以进入洗砂器中进行洗砂处理时，并未通过有效的方式对板结后的活性滤材和过滤介质进行破碎。同时，现有的洗砂器并不能对进入其中的过滤介质的下落速度进行有效控制，不能够根据过滤介质的实际使用情况调整洗砂程度。本发明的第二冲洗部5中设置有第一突出体503b和第二突出体503c，其中，第二突出体503c能够通过驱动电机的带动而绕提升管的轴线进行旋转。第二突出体的旋转至少能够产生如下几种技术效果：一者，通过第二突出体的旋转能够带动进入第二冲洗部5中的流体进行旋转，流体在旋转过程中会增加彼此的相互碰撞，进而能够对处于板结状态的过滤介质或活性滤材进行有效的破碎。二者，过滤介质或活性滤材通过旋转的方式进行下落，能够有效地增加其在第二冲洗部5中的移动路径的长度，从而能够进行更长时间的清洗，能够提高清洗过后的过滤介质的清洁程度，最大程度的提高过滤介质的吸附效率。三者，第二冲洗部5中还通过第三空气压缩机505注入高压气体以对其中的过滤介质进行冲刷，或者通过注入的高压气体对活性滤材中的微生物进行曝气处理，第二冲洗部5中的流体处于旋转状态能够使得注入的高压气体形成的气泡在流动过程中进行彼此碰撞融合而形成更大的气泡。小气泡具有较小的流化效果，但具有较高的曝气增氧效果。大气泡具有较大的流化效果，但具有较低的曝气增氧效果。进而通过控制第二突出体503c旋转速度能够有效地控制大气泡与小气泡的混合比例，进而能够根据实际使用情况将曝气和流化控制在所需的平衡点，避免曝气过度或者流化不足。例如，在较高旋转速度下，产生的气泡也一并绕过滤介质进行旋转，速度越高，其向上移动排出第二冲洗部所需的时间越长，从而能够与更多的气泡结合以形成更大的气泡，大气泡由于其浮力增大，进而会更易上浮，从而能够增大活性滤材或者过滤介质向上移动的流化速度。

优选的，过滤介质通过第一突出体503b和第二突出体503c之间的间隙穿过第二冲洗部5而下落，通过驱动电机推动第二突出体503c沿提升管201的轴线方向移动可以减小第一突出体和第二突出体彼此之间的间隔距离。间隔距离的减小会增大过滤介质在第二冲洗部5中的停留时间，进而提高清洗程度。例如，在过滤介质使用较长一段时间后，可以将第一突出体和第二突出图彼此之间的间隔距离降至最低以对过滤介质进行高效清洗，避免了现有技术中需要将过滤介质从流砂过滤器底部排出以单独进行清洗的操作。

实施例2

本实施例是对实施例1的进一步改进，重复的内容不再赘述。

如图3所示，本发明还提供一种生化提标过滤单元，至少包括流砂过滤器、调节池7、第一中间水池8、液面调节水箱9和循环水池10。调节池7用于对进行进行进水例如是均质、絮凝或混凝的预处理以将其中的大颗粒物质进行初步过滤，从而能够得到一级产水。调节池7的下游与第一中间水池8连通。第一中间水池用于暂存一级产水，其中，第一中间水池与活性焦投放单元11连接。活性滤材投放单元11用于将具有吸附作用的活性滤材投入第一中间水池中。优选的，活性滤材可以是活性炭和生化菌。生化菌预先培养在活性炭中，进而在投入第一中间水池后能够进入下游的流砂过滤器中，通过活性炭与不同的生化菌的组合能够达到不同的使用效果。例如，为了有效地消除进水中的氮，生化菌可以是反硝化细菌，进而能够通过反硝化细菌的作用将进水中的氮进行消除。或者，为了有效地消除进水中的有机物，生化菌可以是好氧菌，进而能够通过好氧菌进行生化反应以将进水中的有机物进行降解。

优选的，第一中间水池8的下游连接至液面调节水箱9。液面调节水箱与第一中间水池8之间通过导管直接相连，并且第一中间水池和液面调节水箱彼此设置在同一高度水平面上，使得第一中间水池能够基于液体产生的静水压力而自动流动至液面调节水箱中。同时，第一中间水池和液面调节水箱彼此的液面高度能够基于静水压力的作用而处于同一水平高度上。

优选的，液面调节水箱9的下游连接至流砂过滤器的进水管601，其中，进水管601上设置有用于调节进水流量的流量阀12。通过流量阀能够调节液面调节水箱中的液面与第二容纳腔507的液面的高度差。具体的，本体1中的产水按照溢流的方式从第二容纳腔507的顶端溢出，第二容纳腔的液面的高度始终保持固定不变。在流量阀12开启程度减小的情况下，液面调节水箱9能够按照增大与其下游的流砂过滤器100的液面高度差的方式增大液面调节水箱9与流砂过滤器100彼此之间的静水压力。具体的，当流量阀的开启程度减小时，单位时间内流出液面调节水箱的流量减小，进而会使得第一中间水池和液面调节水箱的液面同时上升至相同的高度，进而使得液面调节水箱与第二容纳腔的液面高度差增大。液面高度差增大使得静水压力增大，从进水分布器排出的流体具有更大的流速，从而更易在进水管或进水分布器周围产生湍流。在通过活性滤投放单元11投入的活性滤材中含有好氧菌的情况下，湍流能够增强空气的引入效果进而增加进水中的含氧量，能够进一步促进好氧菌的生长。优选的，在流量阀12开启程度增大的情况下，液面调节水箱9能够按照减小与其下游的流砂过滤器100的液面高度差的方式降低液面调节水箱9与流砂过滤器100彼此之间的静水压力。具体的，当流量阀的开启程度增大时，单位时间内流出液面调节水箱的流量增大，进而会使得第一中间水池和液面调节水箱的液面同时上升至相同的高度，进而使得液面调节水箱与第二容纳腔的液面高度差增大。液面高度差增大使得静水压力增大，从进水分布器排出的流体具有更大的流速，从而更易在进水管或进水分布器周围产生湍流。

优选的，经流砂过滤器处理得到的净化水通过排水管508进行统一收集处理。洗砂器的第一容纳腔504中的杂质物能够通过排渣管506排出第一容纳腔，其中，第一容纳腔504通过排渣管506与循环水池10连通。循环水池10通过提升泵13与第一中间水池8连通。基于气泡的冲刷作用，附着于活性滤材上的微生物也会与活性滤材分离，通过循环回流的方式将第一容纳腔中的杂质物统一收集至循环水池能够提高活性滤材的使用率，能够有效地降低使用成本。循环水池10中的流体能够通过提升泵13进入第一中间水池8，进而继续循环进入流砂过滤器中。

实施例3

本实施例是对前述实施例的进一步改进，重复的内容不再赘述。

如图1所示，本发明还提供一种多级生化提标过滤器，至少包括调节池7、第一中间水池8、活性滤材投放单元11、V型滤池14、第二中间水池15、废料斗16、活性滤材再生单元17和彼此串联的若干个流砂过滤器。具体的，调节池7用于对进水进行例如是絮凝、均质的预处理。调节池的下游连接至第一中间水池8，使得经调节池7预处理得到的一级产水能够进入第一中间水池8进行暂存。第一中间水池8的下游连接彼此串联的若干个流砂过滤器。例如，本发明的多级生化提标过滤器包括四个流砂过滤器。上一级流砂过滤器的排水管508与下一级流砂过滤器的进水管601连通，进而使得上一级流砂过滤器得到的净化水能够进入下一级流砂过滤器中进行再次过滤净化处理。下一级流砂过滤器的排渣管506与上一级流砂过滤器的进水管601连通，进而使得下一级流砂过滤器处理得到的富含微生物的杂质物能够被循环利用。第一中间水池8的下游连接至第一级流砂过滤器的进水管。第一级流砂过滤器的排渣管506连接至废料斗16，通过废料斗16能够将杂志物质进行统一收集。废料斗16的下游连接至活性滤材再生单元17。通过活性滤材再生单元能够对活性滤材进行再生以恢复其吸附性能，进而能够再次进行使用。例如，活性滤材可以是活性焦，活性滤材再生单元便可以是活性焦再生器，活性焦再生器可以通过例如是酸碱再生法、有机溶剂再生法、生物再生法或加热再生法中的一种对处于饱和状态的活性焦进行再生。活性滤材再生单元17的下游连接至活性滤材投放单元11，通过活性滤材投放单元11可以将再生的活性滤材再次投放至流砂过滤器中进行循环使用。优选的，废料斗16被配置为进行固液分离的工作模式。例如可以通过离心旋转的物理方法将第一级流砂过滤器中的杂质物分离为液体和固体，其中，固定进入活性焦再生单元17中进行再生处理。液体通过管道回流至调节池7中进行循环处理。

优选的，活性滤材投放单元11与多级生化提标过滤器的最后一级流砂过滤器连通。例如，活性滤材投放单元11与第四级流砂过滤器连通，再生后的活性滤材随后能够按照逆流的方式进行循环，即依次通过第四级流砂过滤器、第三级流砂过滤器、第二级流砂过滤器和第一级流砂过滤器。进水在由上一级流砂过滤器进入下一级流砂过滤器进行循环处理的过程中，水质指标处于逐渐提高的状态。进水在第一级流砂过滤器中进行处理时由于进水基本处于原水状态，使得第一级流砂过滤器的过滤部中的活性滤材吸附的杂质物最多。由于水质指标的逐渐提高，第四级流砂过滤器的过滤部中的活性滤材吸附的杂质物最少。当再生得到的全新的活性滤材投入第四级流砂过滤器中时，一者能够对进水进行更好的吸附过滤处理，得到的产水的水质相比于不添加活性滤材而言会具有显著的提高。二者在活性滤材逐级向上游传输的过程中，由于其吸附的物质逐渐增多而达到饱和状态，达到第一级流砂过滤器中的活性滤材的饱和度最高，相应地进入第一级流砂过滤器中的进水水质最差，即使通过饱和度最低的再生后的活性滤材对第一级流砂过滤器中的进水进行处理也会存在无法充分处理的问题，并且其还会过度的消耗活性滤材的饱和度。因此通过具有最大饱和度的活性滤材对水质最差的进水进行处理，有利于提高活性滤材的整体利用率。优选的，活性滤材被配置为在第一级流砂过滤器中达到完全饱和状态，进而能够最大程度的利用活性滤材。

优选的，第四级流砂过滤器的排水管508与V型滤池14连通，进而能够将处理得到的净化水传输进入V型滤池14中。通过V型滤池能够对净化水进行再次过滤。V型滤池14的下游连接至第二中间水池15，通过第二中间水池对最终处理得到的净化水进行暂存。

优选的，多级生化提标过滤器可以根据实际使用需要设置至少两个流砂过滤器100进行多级处理。

实施例4

本实施例是对前述实施例的进一步改进，重复的内容不再赘述。

本发明提供的一种多级生化提标过滤器还包括若干个第一中间水池8、若干个液面调节水箱9以及若干个流量阀12。如图4所示，每一个流砂过滤器100的上游均通过流量阀12连接至液面调节水箱9，液面调节水箱的上游连接至第一中间水池。上一级流砂过滤器的排水管508与液面调节水箱9连接。下一级流砂过滤器的进水管601经流量阀12连接至液面调节水箱9。优选的，流砂过滤器100按照彼此串联的方式限定出第一通路和第二通路。进水能够经所述第一通路由最上游的流砂过滤器100传输至最下游的流砂过滤器100。在最下游的流砂过滤器100注入活性滤材的情况下，活性滤材能够经所述第二通路由最下游的流砂过滤器100传输至最上游的流砂过滤器100。第一通路按照上游的流砂过滤器100的排水管508与下游的流砂过滤器100的进水管601连通的方式构成。第二通路按照下游的流砂过滤器100的排渣管506与上游的流砂过滤器100的进水管601连通的方式构成。第一通路用于将各级流砂过滤器处理得到的产水进行逐级传输。第一通路用于将各级流砂过滤器的第一容纳腔中的活性滤材进行循环传输以完成重复利用。例如，第一通路按照如下的方式限定：调节池按照依次经第一级第一中间水池和第一级液面调节水箱的方式连接至第一级流砂过滤器，第一级流砂过滤器按照依次经第二级第一中间水池和第二级液面调节水箱的方式连接至第二级流砂过滤器，第二级流砂过滤器按照依次经第三级第一中间水池和第三级液面调节水箱的方式连接至第三级流砂过滤器，第三级流砂过滤器按照依次经第四级第一中间水池和第四级液面调节水箱的方式连接至第四级流砂过滤器，第四级流砂过滤器经V型滤池连接至第二中间水池。第二通路按照如下方式限定：活性滤材投放单元连接至第四级第一中间水池，第四级流砂过滤器连接至所述第三级第一中间水池，第三级流砂过滤器连接至所述第二级第一中间水池，第二级流砂过滤器连接至第一级第一中间水池，第一级流砂过滤器依次经废料斗和活性滤材再生单元连接至活性滤材投放单元。

为了便于理解，将进水在第一通路中的流动过程和活性滤材在第二通路中的流动过程进行如下详细论述。

具体的，进水首先进入调节池7进行预处理以得到第一级产水。得到的第一级产水通过溢流的方式从调节池7的顶端流入第一级第一中间水池8a。第一级第一中间水池8a的下游连接至第一级液面调节水箱9a，第一级液面调节水箱9a与第一级流砂过滤器100a之间通过流量阀进行连接。第一级产水能够依靠自重进入第一级第一中间水池中进行暂存。基于静压力作用，第一级第一中间水池8a和第一级液面调节水箱9a中的水面高度保持一致。通过控制调节池7的溢流速度与流量阀彼此之间的流速差便能够对第一级液面调节水箱9a与第一级流砂过滤器100a彼此之间的液面差进行调整。例如，当溢流速度大于流量阀的排水速度时，第一级液面调节水箱中的液面高度会逐渐增加，最终大于第一级反冲洗器的液面高度。当溢流速度小于流量阀的排水速度时，第一级液面调节水箱中的液面高度会逐渐降低，最终小于等于第一级反冲洗器的液面高度。第一级液面调节水箱与第一级反冲洗器之间的液面差能够产生不同大小的静水压力。进而能够改变进水分布器中流体的出射速度，出射速度越大，越能够造成湍流，进而能够提高水中的溶解氧，从而促进活性滤材中的好氧微生物的生长。当活性滤层中培植的是厌氧微生物时，可以将第一级液面调节水箱的液面高度调整为小于等于第一级流砂过滤器的液面高度，进而使得进水分布器602的流体出射速度较小，避免较大的湍流作用引入大量的空气而影响厌氧微生物的生长。同时，第一空气压缩机202、第二空气压缩机302和第三空气压缩机505被配置为产生不含氧气的高压气体的工作模式以避免影响厌氧微生物的生长。

优选的，经第一级流砂过滤器100a处理得到的第二级产水随后进入其下游的第二级第一中间水池8b中进行暂存，第二级第一中间水池8b的下游连接至第二级液面调节水箱9b。第二级液面调节水箱9b的下游通过流量阀连接至第二级流砂过滤器100b。经第二级流砂过滤器100b处理得到的第三级产水进入其下游的第三级第一中间水池8c中进行暂存。第三级第一中间水池8c的下游连接至第三级液面调节水箱9c。第三级液面调节水箱9c的下游通过流量阀连接至第三级流砂过滤器100c。经第三级流砂过滤器100c处理得到的第四级产水随后进入其下游的第四级第一中间水池8d。第四级第一中间水池8d的下游连接至第四级液面调节水箱9d，第四级液面调节水箱9d的下游连接至第四级流砂过滤器100d。经第四级流砂过滤器100d处理得到的第五级产水进入其下游的V型滤池14中进行再次过滤处理，其中，V型滤池14的上清液进入至其下游的第二中间水池中进行暂存。

优选的，第四级第一中间水池8d还与活性滤材投放单元11连接，从而活性滤材能够首先在第四级第一中间水池8d和第四级液面调节水箱9d中进行充分混合后再进入第四级流砂过滤器100d中。从第四级流砂过滤器100d的排渣管506排出的杂质物回流至第三级第一中间水池8c中与第三产水进行混合后再进入第三级流砂过滤器100c中进行处理。经第三级流砂过滤器100c的排渣管排出的杂质物回流至第二级第一中间水池8b中与第二级产水进行混合后再进入第二级流砂过滤器100b中进行处理。经第二级流砂过滤器100b的排渣管排出的杂质物回流至第一级第一中间水池8a中与第一级产水进行混合后再进入第一级流砂过滤器100a中进行处理。经第一级流砂过滤器100a的排渣管排出的杂质物进入废料斗16中进行统一收集。经废料斗16进行固液分离处理得到的废液回流至调节池7进行循环处理。经废料斗16进行固液分离处理得到的废渣传输至活性滤材再生单元17中进行再生处理后，将得到的再生后的活性滤材传输至活性滤材投放单元进行循环利用。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种多级生化提标过滤器，至少包括依次连通的第一中间水池(8)、至少两个流砂过滤器(100)和V型滤池(14)，进水按照依次流经所述至少两个流砂过滤器(100)的方式进行多级过滤处理，其特征在于，所述流砂过滤器(100)按照彼此串联的方式限定出第一通路和第二通路，其中：

进水能够经所述第一通路由最上游的流砂过滤器(100)传输至最下游的流砂过滤器(100)；

在最下游的流砂过滤器(100)注入活性滤材的情况下，所述活性滤材能够经所述第二通路由最下游的流砂过滤器(100)传输至最上游的流砂过滤器(100)，

在所述流砂过滤器(100)彼此之间的第一通路上还依次设置有第一中间水池(8)和液面调节水箱(9)的情况下，所述液面调节水箱(9)经流量阀(12)与其下游的流砂过滤器(100)连通，其中：

所述第一中间水池(8)和所述液面调节水箱(9)彼此的液面高度位于同一水平面上；

在所述流量阀(12)开启程度增大的情况下，所述液面调节水箱(9)能够按照减小与其下游的流砂过滤器(100)的液面高度差的方式降低液面调节水箱(9)与流砂过滤器(100)彼此之间的静水压力；

在所述流量阀(12)开启程度减小的情况下，所述液面调节水箱(9)能够按照增大与其下游的流砂过滤器(100)的液面高度差的方式增大液面调节水箱(9)与流砂过滤器(100)彼此之间的静水压力。

2.如权利要求1所述的多级生化提标过滤器，其特征在于，所述流砂过滤器(100)至少包括设置于本体(1)上的进水管(601)、排水管(508)和排渣管(506)，所述第一通路按照上游的流砂过滤器(100)的排水管(508)与下游的流砂过滤器(100)的进水管(601)连通的方式构成，所述第二通路按照下游的流砂过滤器(100)的排渣管(506)与上游的流砂过滤器(100)的进水管(601)连通的方式构成，其中：

最下游的流砂过滤器(100)按照其上游的第一中间水池(8)连接至活性滤材投放单元(11)的方式注入所述活性滤材；

所述活性滤材能够按照经所述排渣管(506)传输至上游的第一中间水池(8)中的方式循环回流至上游的流砂过滤器(100)中。

3.如权利要求2所述的多级生化提标过滤器，其特征在于，所述多级生化提标过滤器还包括与最上游的流砂过滤器(100)连通的用于收集所述活性滤材的废料斗(16)，其中：

所述废料斗(16)中的活性滤材能够按照依次流经活性滤材再生单元(17)和所述活性滤材投放单元(11)的方式回流至最下游的流砂过滤器(100)中。

4.如权利要求3所述的多级生化提标过滤器，其特征在于，所述本体(1)内设置有第一端与第一空气压缩机(202)连通的提升管(201)，在所述第一空气压缩机(202)注入高压气体的情况下，所述第一端的周围的所述活性滤材能够进入所述提升管(201)并在所述高压气体的带动下移动至提升管(201)的第二端，其中：

所述提升管(201)还与第二空气压缩机(302)连通，在所述活性滤材由所述第一端移动至所述第二端的过程中，所述活性滤材能够按照所述第二空气压缩机(302)注入高压气体的方式进行曝气和/或冲洗。

5.如权利要求4所述的多级生化提标过滤器，其特征在于，至少一个洗砂管(503a)外套于所述提升管(201)的第二端，所述洗砂管(503a)与第三空气压缩机(505)连通，其中：

在所述活性滤材基于其自身重力由所述第二端进入所述洗砂管(503a)的情况下，所述活性滤材能够按照所述第三空气压缩机(505)注入高压气体的方式进行冲洗。

6.如权利要求5所述的多级生化提标过滤器，其特征在于，所述洗砂管(503a)的内壁上设置有沿洗砂管(503a)的轴向方向彼此间隔排布的若干个第一突出体(503b)，所述提升管(201)的外壁上设置有沿提升管(201)的轴向方向彼此间隔排布的若干个第二突出体(503c)，其中：

在沿所述提升管(201)的轴向方向上，所述第一突出体(503b)和所述第二突出体(503c)按照彼此间隔的方式交错设置。

7.如权利要求6所述的多级生化提标过滤器，其特征在于，所述第二突出体(503c)按照能够沿提升管(201)的轴向方向移动并且能够绕提升管(201)的轴线旋转的方式设置在提升管(201)的外壁上，其中：

所述流砂过滤器(100)能够按照所述第二突出体(503c)沿提升管(201)的轴向方向移动以减小所述第一突出体(503b)与所述第二突出体(503c)彼此之间的间隔距离的方式提高过滤介质的清洗程度；或者

所述流砂过滤器(100)能够按照所述第二突出体(503c)绕所述提升管(201)的轴线旋转的方式对所述过滤介质进行破碎；或者

所述流砂过滤器(100)能够按照增大或减小所述第二突出体(503c)绕所述提升管(201)的轴线旋转的旋转速度的方式改变所述活性滤材沿提升管(201)的轴向方向的流化速度。

8.如权利要求7所述的多级生化提标过滤器，其特征在于，所述多级生化提标过滤器至少包括若干个彼此串联的生化提标过滤单元，所述生化提标过滤单元至少包括所述流砂过滤器(100)、所述第一中间水池(8)、所述液面调节水箱(9)、调节池(7)和循环水池(10)，其中：

所述调节池(7)的下游连接至所述第一中间水池(8)，所述第一中间水池(8)的下游连接至所述液面调节水箱(9)，所述液面调节水箱(9)的下游通过所述流量阀(12)连接至所述流砂过滤器(100)的进水管(601)，所述流砂过滤器(100)的排渣管(506)连接至所述循环水池(10)，所述循环水池(10)连接至所述第一中间水池(8)，

所述第一中间水池(8)还连接至所述活性滤材投放单元(11)。

9.如权利要求8所述的多级生化提标过滤器，其特征在于，在所述多级生化提标过滤器具有四个流砂过滤器(100)的情况下，所述第一通路按照如下方式限定：

所述调节池(7)按照依次经第一级第一中间水池(8a)和第一级液面调节水箱(9a)的方式连接至所述第一级流砂过滤器(100a)，所述第一级流砂过滤器(100a)按照依次经第二级第一中间水池(8b)和第二级液面调节水箱(9b)的方式连接至第二级流砂过滤器(100b)，所述第二级流砂过滤器(100b)按照依次经第三级第一中间水池(8c)和第三级液面调节水箱(9c)的方式连接至第三级流砂过滤器(100c)，所述第三级流砂过滤器(100c)按照依次经第四级第一中间水池(8d)和第四级液面调节水箱(9d)的方式连接至第四级流砂过滤器(100d)，所述第四级流砂过滤器(100d)经V型滤池(14)连接至第二中间水池(15)；

所述第二通路按照如下方式限定：

所述活性滤材投放单元(11)连接至所述第四级第一中间水池(8d)，所述第四级流砂过滤器(100d)连接至所述第三级第一中间水池(8c)，所述第三级流砂过滤器(100c)连接至所述第二级第一中间水池(8b)，所述第二级流砂过滤器(100b)连接至所述第一级第一中间水池(8a)，所述第一级流砂过滤器(100a)依次经所述废料斗(16)和所述活性滤材再生单元(17)连接至所述活性滤材投放单元(11)。

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