CN111423007A - 一种沉淀过滤一体化净水装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种沉淀过滤一体化净水装置，实现处理效率高、结构简单、占地面积小、移动操作方便等效果，以满足应急水处理装备需求的目的。其结构包括污泥斗、支座和桶体，所述污泥斗安装在支座上，污泥斗顶部设置桶体，所述桶体内设有底板，桶体内部在底板上方填充有过滤填料，所述底板上设有若干排水帽，所述排水帽连通底板上下的空间，桶体内部在底板上方设有出水结构，所述出水结构连通过滤填料上方空间和桶体外部；桶体内在底板的下方设有竖直的中间管，所述中间管下端延伸至污泥斗内，所述污泥斗内壁在中间管下端开口的下方设有挡流板，中间管一侧设有进水管；污泥斗底部设有排泥口。

Description

一种沉淀过滤一体化净水装置

技术领域

本发明属于水处理设备领域，具体涉及一种沉淀过滤一体化净水装置，是一种高效沉淀过滤设备，适用于突发性高浊度污染水源水净化处理，尤其适用于磁加载混凝工艺的配套装置。

背景技术

我国是自然灾害多发的国家，近年来，地震、台风、泥石流、山洪等自然灾害频发，不仅给我国经济造成了极大的损失，还严重威胁着人民的生活环境及生存健康。当地震、泥石流、山洪等突发性自然灾害发生时，在强降雨的作用下，雨水对松散的物质源产生强烈的冲刷作用，使大量泥沙进入水体，导致水体浊度在极短时间内大幅度升高，从而使饮用水源受到严重污染，人民的饮用水安全得不到保障。2014年8月云南省鲁甸县发生6.5级地震导致当地地下水和自来水浊度升高，救援人员只能用浑水泡面、做饭，极大影响救援部队的战斗力。2016年7月我国南方地区大范围持续强降雨过程引发洪涝、山洪等自然灾害造成大多数水源地受到不同程度的污染，严重危害受灾群众的身体健康。2018年第18号台风导致我国沿海部分地区出现特大暴雨，灾害造成8省46市228个县1800.4万人受灾，灾害期间饮用水安全得不到保障。此外，对于现代军事而言，作战单元应具备自给能力，军队在野战条件下，作战部队的饮用水和医疗队的输液用水供给是现代化军队后勤保障的一项重要内容。

磁加载混凝技术是通过在水中投加磁性物质，使水中胶体悬浮颗粒、磁粉和混凝剂充分接触碰撞结合形成“磁性絮团”，利用磁粉颗粒密度大的特性使磁性絮团快速沉降从而达到去除污染物的目的。与传统混凝沉淀相比较，磁加载混凝技术具有处理能力大、效率高、占地面积小、出水水质安全稳定可靠等优势，在应急饮用水处理领域拥有广阔的应用前景，但基于此技术配套的一体化沉淀过滤净水装置则未见公开。

目前，在针对高浊度原水处理工艺，通常是通过混凝反应处理后，经沉淀池泥水沉淀分离，再经过滤后来完成水质净化处理。一方面，沉淀池具有多种结构形式，其中，竖流式沉淀池占地面积小，沉淀效率高，但现有的竖流式沉淀池表面水力负荷较小，当水力负荷过大时沉淀效果不稳定，容易搅动已沉淀完成的污泥导致出水浊度高，因此，通过改进竖流式沉淀池的结构，提高竖流式沉淀池的运行稳定性及处理效率具有迫切的技术要求。另一方面，过滤装置过滤效果的好坏，与选用滤料以及过滤方式有着十分重要的关系，现有常用的滤料有石英砂和无烟煤等，由于其孔隙率低，比表面积小，吸附水中胶体杂质性能较差，其截留水中杂质的能力有限，产水量不高，因此，滤料的选择以及过滤方式的优化对过滤工艺的影响非常重要。目前，市场上常见的针对高浊度应急饮用水处理设备中沉淀池和过滤池基本上都是分体的，设备造价高，占地面积大，处理效率不高，移动不灵活，不适用于突发性自然灾害的应急水处理领域中。

发明内容

本发明的目的在于克服上述提到的缺陷和不足，提供一种沉淀过滤一体化净水装置，实现处理效率高、结构简单、占地面积小、移动操作方便等效果，以满足应急水处理装备需求的目的。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的一种沉淀过滤一体化净水装置，包括污泥斗、支座和桶体，所述污泥斗安装在支座上，污泥斗顶部设置桶体，所述桶体内设有底板，桶体内部在底板上方填充有过滤填料，所述底板上设有若干排水帽，所述排水帽连通底板上下的空间，桶体内部在底板上方设有出水结构，所述出水结构连通过滤填料上方空间和桶体外部；桶体内在底板的下方设有竖直的中间管，所述中间管下端延伸至污泥斗内，所述污泥斗内壁在中间管下端开口的下方设有挡流板，中间管一侧设有进水管；污泥斗底部设有排泥口。

作为优选，所述挡流板的顶面结构为圆锥形结构，所述圆锥形结构的中轴线和中间管的中轴线同轴。

作为优选，所述挡流板边缘和污泥斗内壁之间设有污泥挡板。

作为优选，所述出水结构包括配水器、布水管、连通管和出水管，所述布水管均匀布置在过滤填料上方，各布水管均通过配水器连接至连通管，出水管连接连通管，进水管外端外露于桶体形成进水口，进水管内端穿设于中间管内部形成进水管出水口。

作为优选，沿所述布水管的底部设有若干喷水口，且各布水管的所述喷水口朝向同一侧。

作为优选，过滤填料的比重比水的比重轻。

作为优选，所述过滤填料为聚苯乙烯泡沫滤珠，粒径大小为1～2mm，过滤层的高度为300～500mm。

作为优选，桶体顶部设有用于检修的法兰人孔，所述桶体在法兰人孔处设有顶盖。

本水处理装置用以配合磁加载絮凝使用，用以分离过滤污泥絮体，排出上清液。与现有技术相比，本发明所述装置具有以下有益效果：处理效率高、设备结构简单、占地面积小、投资成本低、移动操作方便。本发明在原有竖流式沉淀池的基础上增加了过滤区，改变了沉淀池内部结构，使得去除悬浮物颗粒的效率大幅度提高，表面负荷为普通混凝沉淀的20～40倍。本发明集沉淀和过滤于一体，可以实现运行中排污、排泥和填料的清洗，适合各种成分水质的降低浊度处理。

附图说明

图1为本发明的一种沉淀过滤一体化净水装置的剖面图。

图2为本发明的一种沉淀过滤一体化净水装置的俯视图。

图3为本发明的一种沉淀过滤一体化净水装置的去顶盖状态的俯视图。

图4为本发明的一种沉淀过滤一体化净水装置的1-1面的剖面图。

图5为本发明的一种沉淀过滤一体化净水装置的2-2面的剖面图。

图6为本发明的一种沉淀过滤一体化净水装置的3-3面的剖面图。

图中标注：1、过滤填料；2、排水帽；3、进水管；4、污泥斗；5、支座；6、法兰人孔；7、配水器；8、布水管；9、连通管；10、出水管；11、底板；12、桶体；13、中间管；14、挡流板；15、污泥挡板；16、排泥口；17、顶盖。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步描述。

如图1、图2所示，本发明的一种沉淀过滤一体化净水装置，包括污泥斗4、支座5和桶体12，所述污泥斗4安装在支座5上，污泥斗4顶部设置桶体12，所述桶体12内设有底板11，桶体12内部在底板11上方填充有过滤填料1。

如图1、图5所示，所述底板11上设有若干排水帽2，所述排水帽2连通底板11上下的空间，桶体12内部在底板11上方设有出水结构，所述出水结构连通过滤填料1上方空间和桶体12外部；桶体12内在底板11的下方设有竖直的中间管13，所述中间管13下端延伸至污泥斗4内，所述污泥斗4内壁在中间管13下端开口的下方设有挡流板14，中间管13一侧设有进水管3；污泥斗4底部设有排泥口16。

如图1、图6所示，所述挡流板14的顶面结构为圆锥形结构，所述圆锥形结构的中轴线和中间管13的中轴线同轴。所述挡流板14边缘和污泥斗4内壁之间设有污泥挡板15。所述污泥挡板15的结构为设置在挡流板14外围的环形锥面结构。

如图3、图4所示，所述出水结构包括配水器7、布水管8、连通管9和出水管10，所述布水管8均匀布置在过滤填料1上方，各布水管8均通过配水器7连接至连通管9，出水管10连接连通管9，进水管3外端外露于桶体12形成进水口，进水管3内端穿设于中间管13内部形成进水管3出水口。沿所述布水管8的底部设有若干喷水口801，且各布水管8的所述喷水口801朝向同一侧。其上喷水口可在反冲洗泵启动时，推动填料在过滤层旋转运动，完成反冲洗过程。

所述过滤填料1的比重比水的比重轻。所述过滤填料1为聚苯乙烯泡沫滤珠，粒径大小为1～2mm，过滤层的高度为300～500mm。

桶体12顶部设有用于检修的法兰人孔6所述桶体12在法兰人孔6处设有顶盖17。

本发明一种沉淀过滤一体化净水装置的工作流程是：原水经过磁加载混凝反应后形成的磁絮体由进水管3进入到一体化装置中，经过中间管13的挡流板14的阻拦向四周分布，在整个水平断面上缓慢向上流动，污泥中的大絮凝提在挡流板14的作用下进行初次分离，沉降速度大于水流上升速度的悬浮颗粒和较大的磁絮体下沉到污泥斗中，当阀门开启后，污泥斗4中的污泥由排泥口16排出装置。较小颗粒的絮体首先通过排水帽2过滤处理，再在所述过滤填料1的作用下被吸附和拦截，通过过滤层的过滤作用清水从过滤层的出水管排出，微小絮体停留在过滤层填料1内，如此完成了磁絮体的沉淀和过滤整个净化过程，原水的浊度得到快速去除。

当污泥斗4的污泥量达到一定的量时，通过污泥泵的作用重新分离回收到磁混凝系统中进行磁加载混凝反应，反应结束后，打开排泥阀，污泥在重力和压力的作用下，通过排泥口6排出装置。

装置运行一段时间后，当过滤层的过滤效果降低，导致进水泵的压力增大时，手动或自动开启清洗水泵，反冲洗水通过出水管进入装置内，通过连通管9进入配水器7均匀分配到布水管8中对填料1进行清洗，填料1上的污泥会掉落到污泥斗4内，通过排泥口16排出。对填料1的清洗的控制可以手动，也可以设计成自动方式。

Claims (8)

1.一种沉淀过滤一体化净水装置，包括污泥斗(4)、支座(5)和桶体(12)，所述污泥斗(4)安装在支座(5)上，污泥斗(4)顶部设置桶体(12)，其特征是，所述桶体(12)内设有底板(11)，桶体(12)内部在底板(11)上方填充有过滤填料(1)，所述底板(11)上设有若干排水帽(2)，所述排水帽(2)连通底板(11)上下的空间，桶体(12)内部在底板(11)上方设有出水结构，所述出水结构连通过滤填料(1)上方空间和桶体(12)外部；桶体(12)内在底板(11)的下方设有竖直的中间管(13)，所述中间管(13)下端延伸至污泥斗(4)内，所述污泥斗(4)内壁在中间管(13)下端开口的下方设有挡流板(14)，中间管(13)一侧设有进水管(3)；污泥斗(4)底部设有排泥口(16)。

2.根据权利要求1所述的一种沉淀过滤一体化净水装置，其特征是，所述挡流板(14)的顶面结构为圆锥形结构，所述圆锥形结构的中轴线和中间管(13)的中轴线同轴。

3.根据权利要求1或2所述的一种沉淀过滤一体化净水装置，其特征是，所述挡流板(14)边缘和污泥斗(4)内壁之间设有污泥挡板(15)。

4.根据权利要求1所述的一种沉淀过滤一体化净水装置，其特征是，所述出水结构包括配水器(7)、布水管(8)、连通管(9)和出水管(10)，所述布水管(8)均匀布置在过滤填料(1)上方，各布水管(8)均通过配水器(7)连接至连通管(9)，出水管(10)连接连通管(9)，进水管(3)外端外露于桶体(12)形成进水口，进水管(3)内端穿设于中间管(13)内部形成进水管(3)出水口。

5.根据权利要求4所述的沉淀过滤一体化净水装置，其特征是，沿所述布水管(8)的底部设有若干喷水口(801)，且各布水管(8)的所述喷水口(801)朝向同一侧。

6.根据权利要求1所述的一种沉淀过滤一体化净水装置，其特征是，过滤填料(1)的比重比水的比重轻。

7.根据权利要求6所述的一种沉淀过滤一体化净水装置，其特征是，所述过滤填料(1)为聚苯乙烯泡沫滤珠，粒径大小为1～2mm，过滤层的高度为300～500mm。

8.根据权利要求1所述的一种沉淀过滤一体化净水装置，其特征是，桶体(12)顶部设有用于检修的法兰人孔(6)，所述桶体(12)在法兰人孔(6)处设有顶盖(17)。

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