CN112007401B - 一种自清洁过滤装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自清洁过滤装置。使用两层滤网，两层滤网互相安装有柔性尖刺，通过水流的作用实现滤网的自清洁功能；同时结合浊度传感器，辅助增加滤网的自清洁效果，保证清洁的执行；本发明充分利用了水的动力，节约能源，同时由于自清洁时根据滤网的堵塞情况制动执行的，稳定性好，配合水泵加压的辅助，自清洁效果好，使用寿命长。还充分利用了水流对浊度检测器的冲击作用，避免污物堆积，影响浊度检测效果。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理领域，尤其涉及一种自清洁过滤装置。
背景技术
污水处理过滤器使用场合有冶金行业的给排水系统---连铸连轧水系统，高炉水系统，浊、净环水循环系统和补水系统；电厂行业的汽轮机冷却水系统；锅炉湿法冷却水系统；大型空压机、大型制氧机、大型空调机冷却水系统；汽轮机海水、湖水、河水直流式冷却过滤系统。在农用滴灌水系统中也得到普遍应用。
申请号CN202010276431.6公开了一种自清洁过滤装置包括中央控制台、PLC模块、发液系统、污水池、配液站、污泥池、加药系统、过滤系统、反洗系统、发液系统的控制元件、加药系统的控制元件、过滤系统的控制元件和反洗系统的控制元件；本套系统使用触摸屏和CJ2M系列PLC，通过Enthernet/IP现场总线和工业以太网构建了一个分布式的污水处理控制系统，但是其结构复杂，需要大量的自动化系统控制，成本高，维修困难。
申请号CN201611133349.8公开了一种具有自清洁装置的污水过滤网结构，包括框架和等距离间隔设于框架内的多个过滤网，多个过滤网平行设置，且过滤网的周边均固定于框架的内壁上，所述框架的底部设有固定架，且固定架为十字形结构，所述固定架的周边均固定于框架的内壁上，且固定架的中央位置焊接有第一电机座，所述第一电机座上通过螺栓固定安装有第一电机，且第一电机的输出轴上焊接有第一扇叶，且第一扇叶位于固定架靠近过滤网的一侧，相邻两个过滤网之间设有第二电机座，所述第二电机座焊接于框架的一侧内壁上。其在清洁时需要人工或者设置专门的传感器，无法实现自动控制。
发明内容
针对上述内容，为解决上述问题，提供一种自清洁过滤装置，包括过滤池、滤网、浊度检测器、进水管道和回水管道。
过滤池内部安装有滤网，所述滤网包括固定的上滤网和可移动的下滤网，上滤网和下滤网均设置有过滤孔洞阵列和柔性尖刺，且上滤网的柔性尖刺朝向下滤网，下滤网的柔性尖刺朝向上滤网，上滤网的每一个过滤孔洞对应下滤网上的一个柔性尖刺，下滤网的每一个过滤孔洞对应上滤网的一个柔性尖刺，柔性尖刺插入过滤孔洞中；
过滤池还设置有旁通口，旁通口内设置有驱动叶轮，驱动叶轮可以在水的冲击下驱动下滤网水平来回移动，从而使得上滤网和下滤网之间发生相对位移，从而使得柔性尖刺和过滤孔洞发生相对位移，从而使得上滤网和下滤网进行清洁；
旁通口连接回水管道，回水管道设置有沉淀箱，沉淀箱设置有出水管，出水管连接进水管道；进水管道上设置有加压泵，进水管道的出口位于过滤池内；
过滤池的侧壁上设置有浊度检测器，浊度检测器检测过滤之前和过滤之后的水的浊度，并将检测结果发送给加压泵控制器，加压泵控制器根据过滤之前和过滤之后的水的浊度的比值，控制加压泵对进水管道加压的功率。
上滤网可拆卸的安装在过滤池内，将过滤池分隔为上下两部分，下滤网可拆卸的安装在上滤网的下侧；
旁通口设置在过滤池的侧壁上，且旁通口的开口底部和上滤网的上表面在同一水平线上；旁通口设置有磁力阀门，当水压超过磁力阀门的阈值时，旁通口打开；当水流过驱动叶轮时，驱动叶轮转动，从而带动与驱动叶轮设置在同一个轴上的拨轮转动；拨轮下方设置一个连接杆，连接杆上设置有固定轴，从而使得拨轮转动时可以拨动连接杆摆动；连接杆的下端一侧连接一个固定的弹簧，另一侧连接下滤网的框架；从而使得拨轮转动时拨动连接杆摆动，连接杆带动下滤网移动，当连接杆移动超过拨轮的范围时，连接杆在弹簧的作用下复位，使得下滤网也复位。
浊度检测器为两个，分别为第一浊度检测器和第二浊度检测器，第一浊度检测器和第二浊度检测器的结构相同，第一浊度检测器设置在滤网上方，第二浊度检测器设置在滤网的下方；浊度检测器包括激光发射部和激光接收部，激光发射部在激光接收部的上方，激光发射部的一侧设置有导水口，使得水从上向下流动时，从导水口流入激光发射部和激光接收部之间，且导水口方向对准激光接收部的接收面，从而使得水流可以冲刷激光接收部的接收面，避免堆积沉淀；激光发射部发出的激光被激光接收部接收，激光接收部根据接收的激光的光强度和激光发射部发出的激光的光强度的比值判断水的浊度；
激光发射部发出的激光和竖直方向呈30°至45°的角度。
设第一浊度检测器检测的激光的浊度为A，第二浊度检测器检测的激光的浊度为B，当B≥mA时，加压泵增加泵水的压力；当B≤nA时，加压泵减小泵水的压力，其中m、n为比例系数；m、n的取值要求满足当下滤网来回摆动自清洁时，由于自清洁导致的下滤网下方的污浊物临时增多，加压泵增加泵水的压力，当滤网自清洁完毕时，过滤平稳进行，加压泵减小泵水压力。
上滤网的下部分设置有抽水管，抽水管将过滤过的水抽入下一处理环节。
出水管插入沉淀箱内，且出水管的管口最低处高于沉淀箱底部，避免沉淀箱底部的污泥进入出水管。
柔性尖刺和过滤孔洞都设置在上滤网和下滤网上，上滤网的柔性尖刺向下设置，插入下滤网的过滤孔洞，下滤网的柔性尖刺向上设置，插入上滤网的过滤孔洞，当在水的冲击下，下滤网水平来回移动，在上滤网不动的情况下，上滤网与下滤网发生水平方向的相对位移，由于柔性尖刺为柔性材料（类似于毛刷），实际就是一个滤网的柔性尖刺在另一个滤网的孔内来回移动，清理孔洞。
当过滤时由于两层滤网之间具有一定的间隙，可以起到过滤的作用；当滤网被堵塞需要清洁时，由于其透过性大大降低，导致过滤池中的水积存，从而使得滤网处的水压增大，从而使得旁通口的磁力阀门打开，水流冲击驱动叶轮提供动力，使得滤网发生相对的位移，互相进行清洁；此时由于清洁导致局部的浊度增大，从而使得下方的浊度传感器的数值增大，此时控制水泵增加水压，可以加速水的积存，从而提高自清洁的效果，加速实现自清洁；同时由于旁通口可以使得污水直接流出，较大的砂石可以在水流的冲击下流入回水管，之后落入沉淀箱；水泵加大压力后，沉淀箱上方的清液可以被回收入进水管，重新进行过滤；
当自清洁完成，此时滤网正常工作，滤网下方的浊度的局部增大消失，控制加压泵减小压力，此时旁通口也已经关闭，使得过滤平稳进行。本发明的有益效果为：
本发明使用两层滤网，两层滤网互相安装有柔性尖刺，通过水流的作用实现滤网的自清洁功能；同时结合浊度传感器，辅助增加滤网的自清洁效果，保证清洁的执行；本发明充分利用了水的动力，节约能源，同时由于自清洁时根据滤网的堵塞情况制动执行的，稳定性好，配合水泵加压的辅助，自清洁效果好，使用寿命长。还充分利用了水流对浊度检测器的冲击作用，避免污物堆积，影响浊度检测效果。
附图说明
被包括来提供对所公开主题的进一步认识的附图，将被并入此说明书并构成该说明书的一部分。附图也阐明了所公开主题的实现，以及连同详细描述一起用于解释所公开主题的实现原则。没有尝试对所公开主题的基本理解及其多种实践方式展示超过需要的结构细节。
图1为本发明的整体结构示意图和局部放大图；
图2为本申请旁通口关闭和打开时水流方向示意图；
图3为本申请的上滤网和下滤网的结构示意图；
图4为本发明的浊度检测器附近的水流方向示意图。
具体实施方式
本发明的优点、特征以及达成所述目的的方法通过附图及后续的详细说明将会明确。
实施例1：
参见附图1-4，一种自清洁过滤装置，包括过滤池1、滤网、浊度检测器2、进水管道3和回水管道4。
过滤池1内部安装有滤网，所述滤网包括固定的上滤网5和可移动的下滤网6，上滤网5和下滤网6均设置有过滤孔洞7阵列和柔性尖刺8，且上滤网5的柔性尖刺8朝向下滤网6，下滤网6的柔性尖刺8朝向上滤网5，上滤网5的每一个过滤孔洞7对应下滤网6上的一个柔性尖刺8，下滤网6的每一个过滤孔洞7对应上滤网5的一个柔性尖刺8，柔性尖刺8插入过滤孔洞7中；
过滤池1还设置有旁通口9，旁通口9内设置有驱动叶轮10，驱动叶轮10可以在水的冲击下驱动下滤网6水平来回移动，从而使得上滤网5和下滤网6之间发生相对位移，从而使得柔性尖刺8和过滤孔洞7发生相对位移，从而使得上滤网5和下滤网6进行清洁；
旁通口9连接回水管道4，回水管道4设置有沉淀箱11，沉淀箱11设置有出水管12，出水管12连接进水管道3；进水管道3上设置有加压泵13，进水管道3的出口位于过滤池1内；
过滤池1的侧壁上设置有浊度检测器2，浊度检测器2检测过滤之前和过滤之后的水的浊度，并将检测结果发送给加压泵控制器，加压泵控制器根据过滤之前和过滤之后的水的浊度的比值，控制加压泵13对进水管道3加压的功率。
上滤网5可拆卸的安装在过滤池1内，将过滤池1分隔为上下两部分，下滤网6可拆卸的安装在上滤网5的下侧；
旁通口9设置在过滤池1的侧壁上，且旁通口9的开口底部和上滤网5的上表面在同一水平线上；旁通口9设置有磁力阀门，当水压超过磁力阀门的阈值时，旁通口9打开；当水流过驱动叶轮10时，驱动叶轮10转动，从而带动与驱动叶轮10设置在同一个轴上的拨轮14转动；拨轮14下方设置一个连接杆15，连接杆15上设置有固定轴16，从而使得拨轮14转动时可以拨动连接杆15摆动；连接杆15的下端一侧连接一个固定的弹簧17，另一侧连接下滤网6的框架；从而使得拨轮14转动时拨动连接杆15摆动，连接杆15带动下滤网6移动，当连接杆15移动超过拨轮14的范围时，连接杆15在弹簧17的作用下复位，使得下滤网6也复位。
在图1中，驱动叶轮10同轴内侧设置有拨轮14，当驱动叶轮10转动时，在图1正视图的角度上看，该部分是隐藏在驱动叶轮10后面的，因此拨轮14、连接杆15、固定轴16和弹簧17在图1下方的细节图中示出。
浊度检测器2为两个，分别为第一浊度检测器和第二浊度检测器，第一浊度检测器和第二浊度检测器的结构相同，第一浊度检测器设置在滤网上方，第二浊度检测器设置在滤网的下方；浊度检测器2包括激光发射部18和激光接收部19，激光发射部18在激光接收部19的上方，激光发射部18的一侧设置有导水口20，使得水从上向下流动时，从导水口20流入激光发射部18和激光接收部19之间，且导水口20方向对准激光接收部19的接收面，从而使得水流可以冲刷激光接收部19的接收面，避免堆积沉淀；激光发射部18发出的激光被激光接收部19接收，激光接收部19根据接收的激光的光强度和激光发射部18发出的激光的光强度的比值判断水的浊度；
激光发射部18发出的光和竖直方向呈30°至45°的角度。
设第一浊度检测器检测的激光的浊度为A，第二浊度检测器检测的激光的浊度为B，当B≥mA时，加压泵13增加泵水的压力；当B≤nA时，加压泵13减小泵水的压力，其中m、n为比例系数；m、n的取值要求满足当下滤网6来回摆动自清洁时，由于自清洁导致的下滤网6下方的污浊物临时增多，加压泵13增加泵水的压力，当滤网自清洁完毕时，过滤平稳进行，加压泵13减小泵水压力。
过滤池1的下部分设置有抽水管，抽水管将过滤过的水抽入下一处理环节。
出水管12插入沉淀箱11内，且出水管12的管口最低处高于沉淀箱11底部，避免沉淀箱11底部的污泥进入出水管12。
本发明使用两层的滤网，两层的滤网互相安装有柔性尖刺8，当过滤时由于两层的滤网之间具有一定的间隙，可以起到过滤的作用；当滤网被堵塞需要清洁时，由于其透过性大大降低，导致过滤池1中的水积存，从而使得滤网处的水压增大，从而使得旁通口9的磁力阀门打开，水流冲击驱动叶轮10提供动力，使得两层的滤网发生相对的位移，互相进行清洁；此时由于清洁导致局部的浊度增大，从而使得下方的浊度传感器2的数值增大，此时控制加压泵13增加水压，可以加速水的积存，从而提高自清洁的效果，加速实现自清洁；同时由于旁通口9可以使得污水直接流出，较大的砂石可以在水流的冲击下流入回水管道4，之后落入沉淀箱11；加压泵13加大压力后，沉淀箱11上方的液体可以被回收入进水管道3，重新进行过滤；
当自清洁完成，此时滤网正常工作，滤网下方的浊度的局部增大消失，控制加压泵13减小压力，此时旁通口9也已经关闭，使得过滤平稳进行。
过滤后的水可以从过滤池1底部（未示出）被水泵抽走，继续执行其他污水处理。
以上所述，仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种自清洁过滤装置，包括过滤池（1）、滤网、浊度检测器（2）、进水管道（3）和回水管道（4）；其特征在于：
过滤池（1）内部安装有滤网，所述滤网包括固定的上滤网（5）和可移动的下滤网（6），上滤网（5）和下滤网（6）均设置有过滤孔洞（7）阵列和柔性尖刺（8），且上滤网（5）的柔性尖刺（8）朝向下滤网（6），下滤网（6）的柔性尖刺（8）朝向上滤网（5），上滤网（5）的每一个过滤孔洞（7）对应下滤网（6）上的一个柔性尖刺（8），下滤网（6）的每一个过滤孔洞（7）对应上滤网（5）的一个柔性尖刺（8），柔性尖刺（8）插入过滤孔洞（7）中；
过滤池（1）还设置有旁通口（9），旁通口（9）内设置有驱动叶轮（10），驱动叶轮（10）可以在水的冲击下驱动下滤网（6）水平来回移动，从而使得上滤网（5）和下滤网（6）之间发生相对位移，从而使得柔性尖刺（8）和过滤孔洞（7）发生相对位移，从而使得上滤网（5）和下滤网（6）进行清洁；
旁通口（9）连接回水管道（4），回水管道（4）设置有沉淀箱（11），沉淀箱（11）设置有出水管（12），出水管（12）连接进水管道（3）；进水管道（3）上设置有加压泵（13），进水管道（3）的出口位于过滤池（1）内；
过滤池（1）的侧壁上设置有浊度检测器（2），浊度检测器（2）检测过滤之前和过滤之后的水的浊度，并将检测结果发送给加压泵控制器，加压泵控制器根据过滤之前和过滤之后的水的浊度的比值，控制加压泵（13）对进水管道（3）加压的功率；
上滤网（5）可拆卸的安装在过滤池（1）内，将过滤池（1）分隔为上下两部分，下滤网（6）可拆卸的安装在上滤网（5）的下侧；
旁通口（9）设置在过滤池（1）的侧壁上，且旁通口（9）的开口底部和上滤网（5）的上表面在同一水平线上；旁通口（9）设置有磁力阀门，当水压超过磁力阀门的阈值时，旁通口（9）打开；当水流过驱动叶轮（10）时，驱动叶轮（10）转动，从而带动与驱动叶轮（10）设置在同一个轴上的拨轮（14）转动；拨轮（14）下方设置一个连接杆（15），连接杆（15）上设置有固定轴（16），从而使得拨轮（14）转动时可以拨动连接杆（15）摆动；连接杆（15）的下端一侧连接一个固定的弹簧（17），另一侧连接下滤网（6）的框架；从而使得拨轮（14）转动时拨动连接杆（15）摆动，连接杆（15）带动下滤网（6）移动，当连接杆（15）移动超过拨轮（14）的范围时，连接杆（15）在弹簧（17）的作用下复位，使得下滤网（6）也复位。
2.根据权利要求1所述的自清洁过滤装置，其特征在于：
浊度检测器（2）为两个，分别为第一浊度检测器和第二浊度检测器，第一浊度检测器和第二浊度检测器的结构相同，第一浊度检测器设置在滤网上方，第二浊度检测器设置在滤网的下方；
浊度检测器（2）包括激光发射部（18）和激光接收部（19），激光发射部（18）在激光接收部（19）的上方，激光发射部（18）的一侧设置有导水口（20），使得水从上向下流动时，从导水口（20）流入激光发射部（18）和激光接收部（19）之间，且导水口（20）方向对准激光接收部（19）的接收面，从而使得水流可以冲刷激光接收部（19）的接收面，避免堆积沉淀；激光发射部（18）发出的激光被激光接收部（19）接收，激光接收部（19）根据接收激光的光强度和激光发射部（18）发出激光的光强度的比值判断水的浊度；
激光发射部（18）发出的激光和竖直方向呈30°至45°的角度。
3.根据权利要求2所述的自清洁过滤装置，其特征在于：
设第一浊度检测器检测的激光的浊度为A，第二浊度检测器检测的激光的浊度为B，当B≥mA时，加压泵（13）增加泵水的压力；当B≤nA时，加压泵（13）减小泵水的压力，其中m、n为比例系数；m、n的取值要求满足当下滤网（6）来回摆动自清洁时，由于自清洁导致的下滤网（6）下方的污浊物临时增多，加压泵（13）增加泵水的压力，当滤网自清洁完毕时，过滤平稳进行，加压泵（13）减小泵水压力。
4.根据权利要求1所述的自清洁过滤装置，其特征在于：
过滤池（1）的下部分设置有抽水管，抽水管将过滤过的水抽入下一处理环节。
5.根据权利要求1所述的自清洁过滤装置，其特征在于：
出水管（12）插入沉淀箱（11）内，且出水管（12）的管口最低处高于沉淀箱（11）底部，避免沉淀箱（11）底部的污泥进入出水管（12）。
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2020
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