CN112076505A - 一种无泵冲洗上流滤池及其滤水方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于水过滤技术领域，尤其涉及一种无泵冲洗上流滤池及其滤水方法。所述滤池包括上、下设置的清水仓和过滤仓，过滤仓顶部设有与清水仓连通的清水溢流口，过滤仓底部设有用于承托滤料的承托支架，承托支架下方的过滤仓空间分别与进水管底部以及冲洗管底部连通，冲洗管顶部与清水仓连通；过滤仓上还设有排污口，排污口处通过阀门封闭。本发明结构简单，依靠改进后的装置结构实现相对滤层由上至下的进水，充分发挥滤料利用率。

Description

一种无泵冲洗上流滤池及其滤水方法
技术领域
本发明属于水过滤技术领域，尤其涉及一种无泵冲洗上流滤池及其滤水方法。
背景技术
现有城市供水或其他原水过滤均需要采用滤池，包括压力滤池、无阀滤池、虹吸滤池和V型滤池。无论哪种滤池，其均采用石英砂作为滤层的滤料，同时均采用原水由上至下的流动方向穿过滤层，而组成滤层的砂石层由于由上至下呈粉砂、细砂、中砂和粗砂分布，由于最上层的粉砂层，其空隙最小、最致密，这就造成原水中需要被截留的杂质基本上全被截留在最上层的粉砂中，导致最上层很小厚度的粉砂在很短时间内被堵塞饱和、而下方的滤层的过滤能力尚未得到发挥时，滤层就已经失效，并不得不进行冲洗作业，而且冲洗膨胀后的滤料在自重下沉积后，仍然会呈现大粒径砂石在下、小粒径砂石在上的位置分布。同时现有技术中滤池的冲洗作业需要建设专门的清水池和冲洗水泵泵房，一般而言需要安装不少于两台的大功率水泵并配备相应的供电设置和大口径冲洗管道和阀门。这就造成现有技术中的滤池，存在如下缺陷：1）过滤周期短，滤料得不到充分的利用；2）冲洗作业频繁，耗水耗电；3）整体设备占地大、投资多且运行维护成本较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种无泵冲洗上流滤池及其滤水方法，本发明结构简单，依靠改进后的装置结构实现相对滤层由上至下的进水，充分发挥滤料利用率。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种无泵冲洗上流滤池，所述滤池包括上、下设置的清水仓和过滤仓，过滤仓顶部设有与清水仓连通的清水溢流口，过滤仓底部设有用于承托滤料的承托支架，承托支架下方的过滤仓空间分别与进水管底部以及冲洗管底部连通，冲洗管顶部与清水仓连通；
过滤仓上还设有排污口，排污口处通过阀门封闭。
优选的，所述冲洗管与进水管设置于承托支架下方的过滤仓空间两侧。
优选的，所述进水管顶部端口设置于配水渠内。
优选的，所述阀门为拍门，拍门的门体通过连杆与清水池外的驱动机构连接；所述滤料由数层粒径不同的砂石层组成，且由下至上方向排列的砂石层的粒径呈递减状。
优选的，所述承托支架下方的过滤仓空间内还设有气吹支管，气吹支管上的气体喷头朝向滤料设置，气吹支管与外界的气体总管连接。
优选的，所述滤池包括由清水仓和数个并列设置的过滤仓所组成的过滤单元，清水仓底部对应每个过滤仓处均设有所述冲洗管。
优选的，所述滤池包括数个所述过滤单元，两相邻过滤单元之间设有观察道，观察道与清水仓等高设置。
优选的，所述冲洗管和气吹支管上均设有电磁阀。
所述无泵冲洗上流滤池的滤水方法，步骤如下：
1）过滤阶段
进水管向承托支架下方的过滤仓空间内注入原水，原水由下至上透过滤料且滤除杂质后成清水，并最终从过滤仓的清水溢流口流入清水仓汇集；
2）冲洗阶段
某个或某几个过滤仓需要冲洗滤料时，将对应过滤仓上的冲洗管或/和气吹支管开启，对滤料进行膨胀洗砂，然后关闭冲洗管、气吹支管，开启阀门，混合杂质的污水从排污口排出；
3）复位阶段
关闭阀门，滤料沉积，进水管继续注入原水并进入过滤阶段。
更为具体的，所述滤水方法，步骤如下：
1）过滤阶段
进水管向承托支架下方的过滤仓空间内注入原水，原水由下至上透过滤料且滤除杂质后成清水，并最终从过滤仓的清水溢流口流入清水仓汇集；
2）冲洗阶段
某个或某几个过滤仓需要冲洗滤料时，将对应过滤仓上的冲洗管或/和气吹支管开启，冲洗管将清水仓中的清水导入承托支架下方的过滤仓空间并与进水管进入的原水对击后由下至上穿过滤料，气吹支管通过气体喷头朝向滤料鼓入气体，使得滤料膨胀，滤料间隙内积攒的杂质扬起在过滤仓内顶部，然后关闭冲洗管、气吹支管，开启阀门，混合杂质的污水从排污口排出；
3）复位阶段
关闭阀门，滤料沉积，进水管继续注入原水并进入过滤阶段。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
1）针对现有的滤池进行结构改进，采用相对滤料进行由下至上进水，使得原水中的大颗粒杂质首先被截留在粗砂里，中等、小、极小的颗粒分别留置在相应的中砂、细砂和粉砂中，充分利用滤料而提高过滤效果，使得滤水阶段的周期被延长、冲洗作业的频率被降低；
2）经过结构改进，数个过滤仓共用一个清水仓，使得清水仓内的清水积攒效率大幅度提高，当对某个或某几个过滤仓进行冲洗洗砂时，仅凭清水仓内的清水即可对过滤仓进行冲洗，无须再设立用于容纳冲洗水的清水池；同时清水仓内的清水以势能作动力，可以自动由下至上流过各层滤料，砂粒在水流作用摩擦，有效恢复过滤功能。从而省却了水泵的设置，不仅减少了投资和设备占地消耗，同时还减少了运行维护负担。
附图说明
图1为具体实施方式中无泵冲洗上流滤池的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种无泵冲洗上流滤池，所述滤池包括数个过滤单元，过滤单元由一条清水仓1和数个并列设置的过滤仓2所组成，两相邻过滤单元之间设有观察道3，观察道3与清水仓1等高设置。
清水仓1设置于过滤仓2上方，清水仓1对应每个过滤仓的底部设有冲洗管4，过滤仓2顶部设有与清水仓1连通的清水溢流口210，过滤仓2底部设有用于承托滤料21的承托支架22，承托支架下方的过滤仓空间29分别与进水管27底部以及冲洗管4底部连通，所述冲洗管4与进水管27设置于承托支架下方的过滤仓空间29两侧，进水管27顶部端口设置于配水渠28内；
所述承托支架下方的过滤仓空间29内还设有气吹支管51，气吹支管51上的气体喷头52朝向滤料21设置，气吹支管51与外界的气体总管5连接，所述冲洗管4和气吹支管51上均设有电磁阀6。
过滤仓2上还设有排污口23，排污口23处通过拍门24封闭，拍门24的门体通过连杆25与清水池外的驱动机构26连接；所述滤料21由粗砂、中砂、细砂和粉砂呈由下至上方向排列组成。
所述无泵冲洗上流滤池的滤水方法，步骤如下：
1）过滤阶段
配水渠中的原水通过进水管向承托支架下方的过滤仓空间内注入，原水由下至上的顺次透过粗砂、中砂、细砂和粉砂后变成清水，并最终从过滤仓的清水溢流口流入清水仓汇集；
2）冲洗阶段
某个或某几个过滤仓需要冲洗滤料时，将对应过滤仓上的冲洗管或/和气吹支管的电磁阀开启，冲洗管将清水仓中的清水导入承托支架下方的过滤仓空间并与进水管进入的原水对击后由下至上穿过滤料，气吹支管通过气体喷头朝向滤料鼓入气体，使得滤料膨胀，滤料间隙内积攒的杂质扬起并分布在过滤仓内顶部，然后关闭冲洗管、气吹支管的电磁阀，驱动机构通过连杆开启拍门，混合杂质的污水迅速从排污口排出；
本发明将清水仓联和在一起，利用清水仓中的清水作为冲洗水，不仅为了增加冲洗水的水量；对于传统冲洗来说，本发明的冲洗利用自身清水仓内存储的清水作为冲洗水，本技术方式减少了外设冲洗水储存池、管路铺设、电机、水泵等一系列设备的安装和施工，从而减少了生产投资资金，降低设备维修成本，缩短生产周期。
同时，本发明还利用拍门设计，能够将冲洗后的混合水迅速地排出过滤仓，因为，在传统的过滤仓冲洗水排放过程中，不能达到快速排放的效果，而本发明解决了传统技术不能解决的问题。
3）复位阶段
关闭拍门，滤料在自重作用下沉积并恢复粗砂、中砂、细砂和粉砂呈由下至上方向排列的状态，进水管继续注入原水并进入过滤阶段。

Claims (10)

1.一种无泵冲洗上流滤池，其特征在于，所述滤池包括上、下设置的清水仓和过滤仓，过滤仓顶部设有与清水仓连通的清水溢流口，过滤仓底部设有用于承托滤料的承托支架，承托支架下方的过滤仓空间分别与进水管底部以及冲洗管底部连通，冲洗管顶部与清水仓连通；
过滤仓上还设有排污口，排污口处通过阀门封闭。
2.如权利要求1所述的无泵冲洗上流滤池，其特征在于，所述冲洗管与进水管设置于承托支架下方的过滤仓空间两侧。
3.如权利要求1所述的无泵冲洗上流滤池，其特征在于，所述进水管顶部端口设置于配水渠内。
4.如权利要求1所述的无泵冲洗上流滤池，其特征在于，所述阀门为拍门，拍门的门体通过连杆与清水池外的驱动机构连接；所述滤料
由数层粒径不同的砂石层组成，且由下至上方向排列的砂石层的粒径呈递减状。
5.如权利要求1所述的无泵冲洗上流滤池，其特征在于，所述承托支架下方的过滤仓空间内还设有气吹支管，气吹支管上的气体喷头朝向滤料设置，气吹支管与外界的气体总管连接。
6.如权利要求1-5任一所述的无泵冲洗上流滤池，其特征在于，所述滤池包括由清水仓和数个并列设置的过滤仓所组成的过滤单元，清水仓底部对应每个过滤仓处均设有所述冲洗管。
7.如权利要求6所述的无泵冲洗上流滤池，其特征在于，所述滤池包括数个所述过滤单元，两相邻过滤单元之间设有观察道，观察道与清水仓等高设置。
8.如权利要求6所述的无泵冲洗上流滤池，其特征在于，所述冲洗管和气吹支管上均设有电磁阀。
9.权利要求1-8所述无泵冲洗上流滤池的滤水方法，其特征在于，步骤如下：
1）过滤阶段
进水管向承托支架下方的过滤仓空间内注入原水，原水由下至上透过滤料且滤除杂质后成清水，并最终从过滤仓的清水溢流口流入清水仓汇集；
2）冲洗阶段
某个或某几个过滤仓需要冲洗滤料时，将对应过滤仓上的冲洗管或/和气吹支管开启，对滤料进行膨胀洗砂，然后关闭冲洗管、气吹支管，开启阀门，混合杂质的污水从排污口排出；
3）复位阶段
关闭阀门，滤料沉积，进水管继续注入原水并进入过滤阶段。
10.如权利要求9所述滤水方法，其特征在于，步骤如下：
1）过滤阶段
进水管向承托支架下方的过滤仓空间内注入原水，原水由下至上透过滤料且滤除杂质后成清水，并最终从过滤仓的清水溢流口流入清水仓汇集；
2）冲洗阶段
某个或某几个过滤仓需要冲洗滤料时，将对应过滤仓上的冲洗管或/和气吹支管开启，冲洗管将清水仓中的清水导入承托支架下方的过滤仓空间并与进水管进入的原水对击后由下至上穿过滤料，气吹支管通过气体喷头朝向滤料鼓入气体，使得滤料膨胀，滤料间隙内积攒的杂质扬起在过滤仓内顶部，然后关闭冲洗管、气吹支管，开启阀门，混合杂质的污水从排污口排出；
3）复位阶段
关闭阀门，滤料沉积，进水管继续注入原水并进入过滤阶段。
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