CN112023464A - 一种滤池气水反冲洗装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种滤池气水反冲洗装置，包括U型排水槽、空气绕流挡板、主挡板、次挡板、以及连接杆，所述空气绕流挡板安装于U型排水槽的两侧侧壁，所述主挡板通过螺栓悬挂连接于连接杆的外端，所述次挡板通过螺栓安装于连接杆的中部，所述空气绕流挡板与主挡板、次挡板共同组成三相分离器，通过本发明的实施，有效防止滤池在气水反冲洗时跑砂，解决了滤池运行时需要经常补充石英砂，不会影响滤池出水水质，水厂成本的问题也相应解决。
Description
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种滤池气水反冲洗装置及方法。
背景技术
过滤是水处理的重要工艺，常规滤池主要采用石英砂作为滤料，过滤时，滤池进水管和清水管上的阀门开启，带有悬浮物的原水自上而下通过滤料层、承托层后，再经过配水系统收集而进入清水池，当出水水质不满足要求或滤层水头损失达到最大值时，滤池需要进行反冲洗，为使滤料层处于悬浮状态，反冲洗气、水经配水系统自下而上穿过滤料层，当气流、水流到达一定强度时，驱动砂粒开始运动，使砂粒之间相互摩擦、碰撞，砂粒表面附着的污泥，在砂粒之间相互摩擦中脱落，这些污泥随着废水向上流动，进入滤池顶部的冲洗排水槽排走。
从90年代开始V型滤池引进中国，并在中国得到普及，该滤池采用气水反冲洗工艺，具有耗水量小，反冲洗效果好的优点，但是，水厂的长期运行发现：该滤池反冲洗时容易跑砂，导致水厂年年需要向滤池内补充滤砂。
2000年左右，我国开始引进翻板阀滤池，为防止反冲洗时跑砂，该滤池气水反冲洗时，排水翻板阀关闭，反冲洗结束时，翻板阀打开排水，反复重复两次，从运行的情况来看，这种排水方式容易导致滤池砂面不平，且气水反冲洗程序复杂。
滤池气水反冲洗主要是要解决反冲洗时跑砂问题，由于水中气体无规则的运动，具有膨胀弹射性，很容易将水中的石英砂粒冲刷进入排水槽，造成跑砂，影响滤池的正常运行。
综上所述，需要一种滤池气水反冲洗装置及方法来解决现有技术中所存在的不足之处。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种滤池气水反冲洗装置及方法，旨在解决滤池运行时需要经常补充石英砂，即影响滤池出水水质，又增加水厂成本的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种滤池气水反冲洗装置，包括U型排水槽、空气绕流挡板、主挡板、次挡板、以及连接杆，所述空气绕流挡板安装于U型排水槽的两侧侧壁，所述主挡板通过螺栓悬挂连接于连接杆的外端，所述次挡板通过螺栓安装于连接杆的中部。
进一步的，所述空气绕流挡板与主挡板、次挡板共同组成三相分离器。
另外，一种滤池气水反冲洗方法，其使用如上所述的装置，包括以下步骤：
步骤一：首先，在U型排水槽的两侧壁各安装一个三相分离器，其中三相分离器中的空气绕流挡板安装在U型排水槽的两侧，并与水平面呈52度角向下倾斜；
步骤二：其次，将主挡板与水平面呈52度角向内倾斜，主挡板与空气绕流挡板之间相互垂直，主挡板的下边与空气绕流挡板之间留一条2cm的缝隙作为砂粒回流通道；
步骤三：接着，使次挡板垂直水平面，次挡板顶部与主挡板的顶部平行，底部深入水下5cm；
步骤四：随后，滤池反冲洗：水流与气流携带滤砂向上运动，水中大部分滤砂在重力作用和水流的升力作用下处于悬浮状态，砂粒之间相互摩擦碰撞，将敷着在砂粒表面的污泥脱附，水流上升到滤池水面，在水面处，空气溢出，空气与水分离；
步骤五：然后，在排水槽底部，水流气流受到排水槽及空气绕流挡板的阻挡而转向，水流、气流携带部分滤砂由空气绕流挡板的外部上升到滤池水面，在滤池顶部，气流以气泡的形式冒出水面，与水分离，水流90度转向，溢过主挡板的上堰口，向排水槽内流动；
步骤六：废水向排水槽内部流动时，由于水中气泡的弹射作用，空气溢出水面时，局部水流加快，水流携带滤砂，越过主挡板的上堰口，将部分滤砂弹射推送过主挡板内，进入排水槽的两侧三相分离器内部；
步骤七：再然后,固液分离：在由主挡板和空气收集挡板之间的上部三角形空间构成一个没有气体干扰的固液分离的沉砂池，水流由主挡板堰口向空气绕流挡板的堰口流动时，分离器内的三角形断面不断增大，水流速度减缓，水流携带砂粒的能力下降，砂粒随之下沉；
步骤八：防止溢流的水流短流：在主挡板和空气收集挡板之间的上部三角形空间设置一个次挡板，水流在次挡板的阻挡下转向，向下流动，促使水中砂粒在惯性力和重力的双重作用下向下沉淀，从而防止水流携带滤砂直接进入排水槽内而流失；
步骤九：在主挡板与空气绕流挡板构成三角形空间内沉淀的砂粒落到主挡板表面或空气收集挡板表面，砂粒落到挡板表面不能稳定停留，在重力作用下而不断下滑，最终流入两块挡板之间的回流缝隙内，回流到滤池的滤床上；
步骤十：气泡上升产生的气升作用使水流随着气流流动，在空气绕流挡板的转向作用下，气流在主挡板下部垂直上升，部分气泡沿着主挡板的底面倾斜上升，气流与水流不会自动转弯向下流动，进入回流缝；
步骤十一：最后，U型排水槽两侧在气体垂直上升的气升力作用下，水流在三相分离器的边缘与三相分离器内的回流缝隙之间形成一个回流，U型排水槽左侧的三相分离器为顺时针回流，U型排水槽右侧的三相分离器为逆时针回流，其流向是在三相分离器的边缘气流带动水流上升，在三相分离器内部，水流沿着回流缝隙下降，该回流将进入三相分离器内部的砂粒带出，避免砂粒在三相分离器内部滞留。
本发明的有益效果：本发明中，主挡板与空气绕流挡板之间构成了一个三相分离器，通过该装置实现气、液、固三相分离，避免滤池反冲洗时滤砂流失，并且，气泡上升产生的气升作用，使水流随着气流流动，在空气绕流挡板的转向作用下，气流在主挡板下部垂直上升，部分气泡沿着主挡板的底面倾斜上升，气流与水流不会自动转弯向下流动，进入回流缝，回流缝内的水流不会倒流，阻碍砂粒下滑。
附图说明
图1为本发明的结构主视图。
图2为气水反冲洗排水槽的俯视图。
图中：1-U型排水槽、2-空气绕流挡板、3-主挡板、4-次挡板、5-连接杆。
具体实施方式
实施例1：一种滤池气水反冲洗装置，包括U型排水槽1、空气绕流挡板 2、主挡板3、次挡板4、以及连接杆5，空气绕流挡板2安装于U型排水槽1 的两侧侧壁，主挡板3通过螺栓悬挂连接于连接杆5的外端，次挡板4通过螺栓安装于连接杆5的中部。
空气绕流挡板与主挡板、次挡板共同组成三相分离器。
实施例2：一种滤池气水反冲洗方法，其使用如实施例1所述的装置，包括以下步骤：
步骤一：首先，在U型排水槽的两侧壁各安装一个三相分离器，其中三相分离器中的空气绕流挡板安装在U型排水槽的两侧，并与水平面呈52度角向下倾斜；
步骤二：其次，将主挡板与水平面呈52度角向内倾斜，主挡板与空气绕流挡板之间相互垂直，主挡板的下边与空气绕流挡板之间留一条2cm的缝隙作为砂粒回流通道；
步骤三：接着，使次挡板垂直水平面，次挡板顶部与主挡板的顶部平行，底部深入水下5cm；
步骤四：随后，滤池反冲洗：水流与气流携带滤砂向上运动，水中大部分滤砂在重力作用和水流的升力作用下处于悬浮状态，砂粒之间相互摩擦碰撞，将敷着在砂粒表面的污泥脱附，水流上升到滤池水面，在水面处，空气溢出，空气与水分离；
步骤五：然后，在排水槽底部，水流气流受到排水槽及空气绕流挡板的阻挡而转向，水流、气流携带部分滤砂由空气绕流挡板的外部上升到滤池水面，在滤池顶部，气流以气泡的形式冒出水面，与水分离，水流90度转向，溢过主挡板的上堰口，向排水槽内流动；
步骤六：废水向排水槽内部流动时，由于水中气泡的弹射作用，空气溢出水面时，局部水流加快，水流携带滤砂，越过主挡板的上堰口，将部分滤砂弹射推送过主挡板内，进入排水槽的两侧三相分离器内部；
步骤七：再然后,固液分离：在由主挡板和空气收集挡板之间的上部三角形空间构成一个没有气体干扰的固液分离的沉砂池，水流由主挡板堰口向空气绕流挡板的堰口流动时，分离器内的三角形断面不断增大，水流速度减缓，水流携带砂粒的能力下降，砂粒随之下沉；
步骤八：防止溢流的水流短流：在主挡板和空气收集挡板之间的上部三角形空间设置一个次挡板，水流在次挡板的阻挡下转向，向下流动，促使水中砂粒在惯性力和重力的双重作用下向下沉淀，从而防止水流携带滤砂直接进入排水槽内而流失；
步骤九：在主挡板与空气绕流挡板构成三角形空间内沉淀的砂粒落到主挡板表面或空气收集挡板表面，砂粒落到挡板表面不能稳定停留，在重力作用下而不断下滑，最终流入两块挡板之间的回流缝隙内，回流到滤池的滤床上；
步骤十：气泡上升产生的气升作用使水流随着气流流动，在空气绕流挡板的转向作用下，气流在主挡板下部垂直上升，部分气泡沿着主挡板的底面倾斜上升，气流与水流不会自动转弯向下流动，进入回流缝；
步骤十一：最后，U型排水槽两侧在气体垂直上升的气升力作用下，水流在三相分离器的边缘与三相分离器内的回流缝隙之间形成一个回流，U型排水槽左侧的三相分离器为顺时针回流，U型排水槽右侧的三相分离器为逆时针回流，其流向是在三相分离器的边缘气流带动水流上升，在三相分离器内部，水流沿着回流缝隙下降，该回流将进入三相分离器内部的砂粒带出，避免砂粒在三相分离器内部滞留。
本气水反冲洗排水槽的三相分离器采用二次分离过程，第一次为气体与水、砂分离，发生在主挡板的外侧，气体溢出水面，水与砂越过主挡板的上堰口，进入内部沉沙池。第二次为水与砂的分离，发生在次挡板的外侧，次挡板使水流转向，下向流动，砂粒在重力和惯性力的作用下沉淀到主板上面。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种滤池气水反冲洗装置，包括U型排水槽(1)、空气绕流挡板(2)、主挡板(3)、次挡板(4)、以及连接杆(5)，其特征在于，所述空气绕流挡板(2)安装于U型排水槽(1)的两侧侧壁，所述主挡板(3)通过螺栓悬挂连接于连接杆(5)的外端，所述次挡板(4)通过螺栓安装于连接杆(5)的中部。
2.根据权利要求1所述一种滤池气水反冲洗装置，其特征在于，所述空气绕流挡板(2)与主挡板(3)、次挡板(4)共同组成三相分离器。
3.一种滤池气水反冲洗方法，其特征在于，其使用如权利要求1所述的装置，包括以下步骤：
步骤一：首先，在U型排水槽的两侧壁各安装一个三相分离器，其中三相分离器中的空气绕流挡板安装在U型排水槽的两侧，并与水平面呈52度角向下倾斜；
步骤二：其次，将主挡板与水平面呈52度角向内倾斜，主挡板与空气绕流挡板之间相互垂直，主挡板的下边与空气绕流挡板之间留一条2cm的缝隙作为砂粒回流通道；
步骤三：接着，使次挡板垂直水平面，次挡板顶部与主挡板的顶部平行，底部深入水下5cm；
步骤四：随后，滤池反冲洗：水流与气流携带滤砂向上运动，水中大部分滤砂在重力作用和水流的升力作用下处于悬浮状态，砂粒之间相互摩擦碰撞，将敷着在砂粒表面的污泥脱附，水流上升到滤池水面，在水面处，空气溢出，空气与水分离；
步骤五：然后，在排水槽底部，水流气流受到排水槽及空气绕流挡板的阻挡而转向，水流、气流携带部分滤砂由空气绕流挡板的外部上升到滤池水面，在滤池顶部，气流以气泡的形式冒出水面，与水分离，水流90度转向，溢过主挡板的上堰口，向排水槽内流动；
步骤六：废水向排水槽内部流动时，由于水中气泡的弹射作用，空气溢出水面时，局部水流加快，水流携带滤砂，越过主挡板的上堰口，将部分滤砂弹射推送过主挡板内，进入排水槽的两侧三相分离器内部；
步骤七：再然后,固液分离：在由主挡板和空气收集挡板之间的上部三角形空间构成一个没有气体干扰的固液分离的沉砂池，水流由主挡板堰口向空气绕流挡板的堰口流动时，分离器内的三角形断面不断增大，水流速度减缓，水流携带砂粒的能力下降，砂粒随之下沉；
步骤八：防止溢流的水流短流：在主挡板和空气收集挡板之间的上部三角形空间设置一个次挡板，水流在次挡板的阻挡下转向，向下流动，促使水中砂粒在惯性力和重力的双重作用下向下沉淀，从而防止水流携带滤砂直接进入排水槽内而流失；
步骤九：在主挡板与空气绕流挡板构成三角形空间内沉淀的砂粒落到主挡板表面或空气收集挡板表面，砂粒落到挡板表面不能稳定停留，在重力作用下而不断下滑，最终流入两块挡板之间的回流缝隙内，回流到滤池的滤床上；
步骤十：气泡上升产生的气升作用使水流随着气流流动，在空气绕流挡板的转向作用下，气流在主挡板下部垂直上升，部分气泡沿着主挡板的底面倾斜上升，气流与水流不会自动转弯向下流动，进入回流缝；
步骤十一：最后，U型排水槽两侧在气体垂直上升的气升力作用下，水流在三相分离器的边缘与三相分离器内的回流缝隙之间形成一个回流，U型排水槽左侧的三相分离器为顺时针回流，U型排水槽右侧的三相分离器为逆时针回流，其流向是在三相分离器的边缘气流带动水流上升，在三相分离器内部，水流沿着回流缝隙下降，该回流将进入三相分离器内部的砂粒带出，避免砂粒在三相分离器内部滞留。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116272046A (zh) * | 2023-05-05 | 2023-06-23 | 山东格润内泽姆环保科技有限公司 | 一种防止活性炭再生系统下料活性炭流失的装置 |
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2020
- 2020-09-01 CN CN202010906363.7A patent/CN112023464A/zh active Pending
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN116272046A (zh) * | 2023-05-05 | 2023-06-23 | 山东格润内泽姆环保科技有限公司 | 一种防止活性炭再生系统下料活性炭流失的装置 |
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