CN112386988B - 一种气泡水循环清洗过滤介质的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种含气泡水循环清洗过滤介质的装置和方法，装置包括滤清器和气泡发生器，滤清器包括壳体、配水盘、止沸器和滤料层；壳体上设有加料口和滤液入口，壳体的底部设有滤液出口、反冲洗入口、反冲气路管路和反冲水路管路；滤料层外侧的壳体上设有循环洗液入口，壳体的顶部设有反洗出口；气泡发生器产生的气泡位于滤料层下方。方法：反洗气、反洗水、循环洗液等先后通过反冲洗入口、循环洗液入口组合进入装置，由反冲洗入口进入的部分经滤水帽分布后对滤料层进行冲洗，由循环洗液入口进入的部分进入滤料层，由产生的弱旋流场强化清洗滤料层。采用本发明的装置和方法清洗效果好，可显著延长滤清器的反洗间隔。
Description
技术领域
本发明属于化工环保领域，具体涉及一种气泡水循环清洗过滤介质的装置及方法。
背景技术
石油化工、煤化工、冶金、电厂、制药、食品等行业，每年都会产生大量的含油含浊污水，这些废水在排放前必须得到妥善处理，否则将引起海洋、河流、土壤等严重污染。在石油工业中，从原油开采、储存、运输到石油炼制、产品销售等整个环节都会有此类污水产生，从中回收污油、除浊净化污水，既有利于资源回收增加经济效益，又减少环境污染保护了生态平衡。
以陆地/海洋油气田为例，在开采初期，地底原油可以通过一次采油采出，但随着油田开采进入中后期，无法继续靠地层压力采油。此时需要二次、三次采油技术，而二次、三次采油技术往往采用水驱的方式，这样的开采方式就会伴生大量的油田污水。做好油田污水的处理工作显得尤为重要，而在排放指标中，其中重要指标即为水中石油类含量和水中悬浮物(SS)浓度。
而多介质过滤器以其截污能力大、产水量高、出水水质好等优势而被广泛应用于陆地及海洋油气田、石化、冶金含油含浊污水处理；港口、码头、油库含油含浊污水处理；船舶及其它含油污水处理；钢铁、冶金工业、煤炭行业含油污水及其它废水循环系统再利用处理的过滤处理；大水量的油田回注水精细过滤、海上石油平台产出水及稠油油田热采锅炉再生利用水处理；适用于电厂、炼油厂和石油化工厂的冷却循环水的过滤处理及深度处理；反渗透、电渗析、离子交换器、超滤等系统的预处理；发电、化工、造纸、饮料等的原水前期过滤处理；化工厂给水的脱色、去除有机物等很多方面。
但是，多介质过滤器在过滤过程中，原水中的悬浮物、污油、聚合物等污染物杂质被多介质过滤器的滤料床层截留并不断累积，于是滤层孔隙逐渐被污物堵塞，当达到某一限度时，滤料需进行清洗，使滤层恢复工作性能，继续工作。然而，现有的传统反洗方式无一不存在着需水量大、因滤料颗粒相对位置固定而导致的清洗不彻底、跑料等问题，对处理效果造成极为不利的影响，需不断更换滤料床层介质以满足对处理效果的保证。
另外，现有油田生产水处理流程中使用的多介质过滤器在油田进入采油中后期，使用化学药剂驱油，同时为达到生产水处理指标，生产水中添加破乳剂、清水剂等化学药剂。这些化学药剂等高分子聚合物黏附悬浮物附着在滤料床层的表面及孔隙中，造成床层的板结，处理效果严重下降。通过常规的反洗方式无法对散堆过滤介质进行深度彻底的清洗，常规反洗后处理效果维持设计效果时间很短后迅速变差，只能通过更换过滤介质的方式来维持处理效果，造成极高的材料、人工成本，耗费大量油田生产人员精力。
为此，亟需一种可以实现对多介质滤料进行循环清洗、深度清洗的方法及装置。
发明内容
鉴于以上问题，本发明提供了一种气泡水循环清洗过滤介质的装置及方法，除浊净化效果好，利用多尺度气泡的撞击破碎及旋流剪切的迁移和磨削作用，强化了介质表面吸附物的洗脱，实现了对过滤介质中滤料的高效清洁，在保证处理效果的前提下，延长了滤料的使用周期，同时与传统连续反冲的清洗方式相比，本发明具有需水量小、避免跑料、可用清洗剂的优势等。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种气泡水循环清洗过滤介质的装置，包括滤清器，所述滤清器包括壳体，所述壳体内从上到下依次设置有配水盘、止沸器和滤料层，所述滤料层的底面均匀固定有多个滤水帽；所述止沸器和所述滤料层之间的所述壳体上设有加料口，所述壳体上设有连通所述配水盘的滤液入口，所述壳体的底部设有滤液出口、反冲洗入口、反冲气路管路和反冲水路管路，所述滤液出口和所述反冲洗入口为同一开口或不同开口，所述反冲气路管路和所述反冲水路管路连通所述反冲洗入口，所述壳体的顶部设有反洗出口；所述滤料层外侧的所述壳体上设有循环洗液入口，所述反洗出口和所述循环洗液入口之间以及和所述反冲洗入口之间通过管线连接有动力输送装置及气泡发生装置。
本发明进一步设置为，所述滤料层包含单一滤料、两种不同滤料或多种不同滤料，由上至下粒径逐渐降低，密度逐渐升高。不论何种过滤介质组成的滤层都可，均适用与本发明中的方法进行反洗，不对选择的过滤材料进行要求。
本发明进一步设置为，所述止沸器上部的所述壳体上设有循环水口，所述动力输送装置包括循环泵，所述气泡发生装置为文丘里气泡发生器，所述反洗出口连通所述文丘里气泡发生器，所述文丘里气泡发生器连通所述循环洗液入口和所述反冲洗入口，所述循环水口连通所述循环泵，所述循环泵连通所述文丘里气泡发生器。
本发明进一步设置为，所述止沸器上部的所述壳体上设有循环水口，所述动力输送装置包括循环泵，所述气泡发生装置为纳微气泡发生器，所述反洗出口和所述循环水口连通所述循环泵，所述循环泵连通所述循环洗液入口之和所述反冲洗入口；所述装置还包括纳微气泡发生器，所述纳微气泡发生器固定在所述滤料层下方的所述壳体上，所述纳微气泡发生器的底面连接有自由气释放器，所述自由气释放器通过管线连通所述循环泵。
本发明进一步设置为，所述止沸器上部的所述壳体上设有循环水口，所述动力输送装置包括循环泵和溶气泵，所述反洗出口和所述循环水口连通所述循环泵，所述循环泵连通所述循环洗液入口之和所述反冲洗入口；所述气泡发生装置包括纳微气泡发生器，所述纳微气泡发生器位于循环清洗罐内，所述循环清洗罐包括罐体，所述纳微气泡发生器的底面连接有自由气释放器，所述纳微气泡发生器上方的所述罐体内固定有分离分布器，所述分离分布器连通所述反洗出口，所述自由气释放器下部的所述罐体上设有清洗液排放口，所述罐体的底部设有收料斗，所述收料斗的底部设有料斗排污口，所述收料斗上方的所述罐体上设有与所述循环泵连通的循环泵口；所述罐体的顶部设有循环气口，所述分离分布器下方的所述罐体上设有循环水口和溶气泵口，所述溶气泵口连通所述自由气释放器，所述循环气口和所述循环水口通过管线连通所述溶气泵，所述溶气泵通过管线连通所述溶气泵口。
本发明进一步设置为，所述罐体上设有补气口和补水口，所述补气口和所述补水口为同一开口或不同开口。
本发明进一步设置为，所述止沸器和所述滤料层相距0.3H-1.2H，H为所述滤料层的厚度。
进一步地，H＝0.5-3m。
本发明进一步设置为，所述配水盘与所述止沸器相距0.1D-0.5D，D为所述壳体的内径，D对应的填充有过滤介质的截面流速为0.001-0.02m/s。
本发明进一步设置为，所述反洗出口设有防跑料模组。
具体的，防跑料模组功能与止沸器相同，止沸器为初步保障，防跑料模组在反洗过程中起到防止过滤介质沸腾过高飞出壳体的二次保障，可选用孔径小于滤料的孔板及支撑件构成。与止沸器不同，防跑料模组仅包围反洗水出口即可，而止沸器需布置在滤清器的整个上部截面。
本发明进一步设置为，所述滤料层外的所述壳体上均设有沿着所述壳体的切向成斜向上角度的循环洗液入口，所述循环洗液入口共分布1-5层，每层间距为0.1H-0.5H，H为所述滤料层的厚度。
本发明还提供了上述装置进行多尺度气泡循环清洗过滤介质的方法，包括以下步骤：原料水由滤液入口，依次通过配水盘、止沸器到达滤料层，在滤料层进行深度除油除浊处理后，由滤液出口外排或进入后续流程；
所述后续流程包括反冲洗流程，包括以下步骤：
(1)通过反冲气路管路向反冲洗入口注入反洗气，反洗气经滤水帽进行粗分布后，对滤料层进行膨化，停止反洗气；
(2)通过反冲水路管路向反冲洗入口注入反洗水，反洗水经滤水帽分布后，对滤料层进行初步反洗；
(3)通过反冲气路管路和反冲水路管路同时注入反洗气和反洗水，反洗气和反洗水经滤水帽分布后，对滤料层进行气水联合反洗；
(4)停止反洗气，仅注入反洗水，反洗水经所述滤水帽分布后，对滤料层进行稳床，恢复滤料层的正常工作状态。
本发明进一步设置为，通过反冲洗入口注入反洗气的量为反冲气量，为1Q-6Q，膨化时间为2-20min；Q为设备设计处理量。
通过反冲洗入口注入反洗水的量为反冲水量，为1Q-5Q，仅使用反洗水进行反洗的初步反洗时间为2-40min，气水联合反洗时间为2-50min，稳床时间为2-20min。
所述溶气泵的循环水量Q0＝1Q-6Q，溶气泵循环气量1Q0-15％Q0，注药量可根据现场实际水质情况选择性加入。
本发明进一步设置为，所述反冲洗流程还包括如下深度循环清洗：
在步骤(3)中，还经由循环泵通过反冲洗入口和循环洗液入口注入纳微气泡循环液，维持纳微气泡循环液流化，在壳体内引发弱旋流场，通过纳微气泡与弱旋流场的剪切耦合，完成滤料层的清洗；
其中，所述气泡循环液是指含有文丘里气泡发生器产生的毫米至微米级气泡或者纳微气泡发生器产生的微米至纳米级气泡的多尺度气泡水，根据原料水中污染物形式可选择向循环清洗罐中添加清洗剂，文丘里气泡发生器和纳微气泡发生器可分别或同时使用。
本发明进一步设置为，所述纳微气泡循环液的注入量为1Q-5Q，循环泵通过反冲洗入口和循环洗液入口注入纳微气泡循环液的时间为密闭循环清洗时间，为10-80min。
本发明具有以下有益效果：
(1)通过本发明的多尺度气泡循环反洗后，多介质澄清器处理效果较全新过滤介质的处理效果不发生降低。
(2)利用本发明的滤清器，进行反冲洗流程和深度循环清洗，即通过纳微气泡耦合旋流场剪切作用进行深度循环清洗，利用纳微气泡的撞击破碎及旋流剪切的迁移和磨削作用，强化了介质表面吸附物的洗脱，实现了对散堆滤料的高效清洁，在保证处理效果的前提下，延长了滤料的使用周期将单次更换滤料后设备的可运行时间至少延长100-150％。
(3)采用本发明的装置和方法进行过滤介质的清洗，需水量小、避免跑料、可结合使用清洗剂，清洗效果良好。
(4)本发明可以优化滤料的使用效果、延长装置使用寿命且避免跑料、耗水量小，可广泛应用于陆地/海上油气田生产水、废水或回注水的除油除浊及对现有传统快速过滤器的优化改造，还可应用于石油化工、煤化工、电厂等行业循环水的澄清，液体结晶或膜渗透等精密微孔过滤前的预处理等过程。
(5)本发明可选择不同尺寸的气泡进入清洗流程，文丘里气泡发生器发生的是毫米至微米级气泡，溶气式的如纳微气泡发生器发生的是微米至纳米级气泡。每一种气泡发生模式都可以涵盖两种尺度，进而能产生“多尺度”气泡。
附图说明
图1为实施例1的结构示意图；
图2为实施例2的结构示意图；
图3为实施例3的结构示意图；
图4-图7为循环洗液入口数量不同的结构示意图。
其中，1、滤清器；2、配水盘；3、止沸器；5、滤水帽；6、加料口；7、滤液入口；8、滤液出口/反冲洗入口；9、反冲气路管路；10、反冲水路管路；11、反洗出口；12、循环洗液入口；13、预过滤层；14、中部过滤层；15、精细过滤层；16、循环水口；17、循环泵；18、文丘里气泡发生器；19、防跑料模组；20、纳微气泡发生器；21、自由气释放器；22、循环清洗罐；23、分离分布器；24、清洗液排放口；25、收料斗；26、料斗排污口；27、循环泵口；28、循环气口；29、循环水口；30、溶气泵口；31、溶气泵；32、补气口/补水口；33、卸料口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
参见图1，本实施例提供一种气泡水循环清洗过滤介质的装置，包括滤清器1，滤清器1包括壳体，壳体内从上到下依次设置有配水盘2、止沸器3和滤料层，滤料层的底面均匀固定有多个滤水帽5，滤水帽5对气体或液体进行粗分布。止沸器3和滤料层之间的壳体上设有加料口6，壳体上设有连通配水盘2的滤液入口7，壳体的底部设有滤液出口8、反冲洗入口、反冲气路管路9和反冲水路管路10，滤液出口8和反冲洗入口为同一开口或不同开口，反冲气路管路9和反冲水路管路10连通反冲洗入口，壳体的顶部设有反洗出口11。滤料层外侧的壳体上设有循环洗液入口12，反洗出口11和循环洗液入口12之间以及和反冲洗入口之间通过管线连接有动力输送装置和气泡发生装置。
进一步地，滤料层包括上部的大粒径、大密度的预过滤层13，中部的中等大小粒径、中等大小密度的中部过滤层14和下部的小粒径、小密度的精细过滤层15。
进一步地，止沸器3上部的壳体上设有循环水口16，动力输送装置包括循环泵17，气泡发生装置包括文丘里气泡发生器18，反洗出口11连通文丘里气泡发生器18，文丘里气泡发生器18连通循环洗液入口12之和反冲洗入口，循环水口16连通循环泵17，循环泵17连通文丘里气泡发生器18。
进一步地，止沸器3和滤料层相距0.3H-1.2H，H为滤料层的厚度。进一步地，H＝0.5-3m。配水盘2与止沸器3相距0.1D-0.5D，D为壳体的直径，D对应的填充有过滤介质的截面流速为0.001-0.02m/s。
进一步地，反洗出口11设有防跑料模组19。
其中，配水盘2和止沸器3都是常规结构，配水盘2起到均匀分配来液的功能，可采用带有均匀开孔的圆盘或其他能够均匀分布来液的结构。止沸器3起到防止反洗过程中过滤介质沸腾过高飞出壳体的功能，可选用孔径小于滤料的孔板及支撑件构成。滤水帽为常规商业化构件。
滤料层底部设有卸料口33，用于更换内部滤料时卸料。
实施例2
参见图2，与实施例1不同的是，止沸器3上部的壳体上设有循环水口16，动力输送装置包括循环泵17，反洗出口11和循环水口16连通循环泵17，循环泵17连通循环洗液入口12之和反冲洗入口。并且，本实施例增加内置式纳微气泡发生器20，纳微气泡发生器20固定在滤料层下方的壳体上，纳微气泡发生器20的底面连接有自由气释放器21，用于释放来自溶气泵31的非溶解性气体，自由气释放器21通过管线连通循环泵17。
实施例3
参见图3，与实施例2不同的是，止沸器3上部的壳体上设有循环水口16，动力输送装置包括循环泵17和溶气泵31，反洗出口11和循环水口16连通循环泵17，循环泵17连通循环洗液入口12之和反冲洗入口。并且，本实施例的纳微气泡发生器20采用外置式结构。纳微气泡发生器20位于循环清洗罐22内，循环清洗罐22包括罐体，纳微气泡发生器20的底面连接有自由气释放器21，纳微气泡发生器20上方的罐体内固定有分离分布器23，分离分布器23连通反洗出口11，自由气释放器21下部的罐体上设有清洗液排放口24，罐体的底部设有收料斗25，收料斗25的底部设有料斗排污口26，收料斗25上方的罐体上设有与循环泵17连通的循环泵口27。罐体的顶部设有循环气口28，分离分布器23下方的罐体上设有循环水口29和溶气泵口30，溶气泵口30连通自由气释放器21，循环气口28和循环水口29通过管线连通溶气泵31，溶气泵31通过管线连通溶气泵口30。
罐体上设有补气口32和补水口，补气口32和补水口为同一开口或不同开口。循环清洗罐22内的循环清洗状态为连续密闭循环或非密闭循环，在连续密闭循环形式下，若发现循环清洗罐22内气/液相不足，也可通过补水口/补气口32进行补充。
具体的，自由气释放器为一个释压罐，溶气释放器为曝气盘(微孔盘或迷宫结构的盘，为现有结构)。分离分布器的具体结构可选ZL201210162354.7(CN201210162354)气液惯性分离与分布耦合单元及应用其的分离器中的气液惯性分离与分布耦合单元。
实施例4
参见图4-图7，循环洗液入口12应优选为匀分布在滤料层范围内，管路方向切向进入滤清器1，可水平切入，或选择上切向进入，最佳为上切向进入，可分布1-5层，多层布置时每层间距0.1H-0.5H，进一步地，H＝0.5-3m。每层可均匀设置1-4个切向入口(包括水平切向入口或上切向入口)。
实施例5
本实施例提供了多尺度气泡循环清洗过滤介质的方法，包括以下步骤：原料水由滤液入口7，依次通过配水盘2、止沸器3到达滤料层，在滤料层进行深度除油除浊处理后，由滤液出口8外排或进入后续流程。
后续流程包括反冲洗流程，包括以下步骤：
(1)通过反冲气路管路9向反冲洗入口注入反洗气，反洗气经滤水帽5进行粗分布后，对滤料层进行膨化，停止反洗气。
(2)通过反冲水路管路10向反冲洗入口注入反洗水，反洗水经滤水帽5分布后，对滤料层进行初步反洗。
(3)通过反冲气路管路9和反冲水路管路10同时注入反洗气和反洗水，反洗气和反洗水经滤水帽5分布后，对滤料层进行气水联合反洗。
(4)停止反洗气，仅注入反洗水，反洗水经滤水帽5分布后，对滤料层进行稳床，恢复滤料层的正常工作状态。
进一步地，反冲气量为1Q-6Q，膨化时间为2-20min。反冲水量为1Q-5Q，初步反洗时间为2-40min，气水联合反洗时间为2-50min，稳床时间为2-20min。
反冲洗流程还包括如下深度循环清洗：
在步骤(3)中，还经由循环泵17通过反冲洗入口和循环洗液入口12注入纳微气泡循环液，维持纳微气泡循环液流化，在壳体内引发弱旋流场，通过纳微气泡与弱旋流场的剪切耦合，完成滤料层的清洗。其中，纳微气泡循环液是指纳微气泡发生器20产生的含有纳微气泡的纳微气泡水，根据原料水中污染物形式可选择向循环清洗罐22中添加清洗剂。这里可采用实施例1中内置式的纳微气泡发生器20或者实施例2中外置式的纳微气泡发生器20。
现有技术中，油田使用滤清器1的设计及操作参数如下表所示：
这种设计是通过更换过滤介质的方式来维持处理效果，造成极高的材料、人工成本，耗费大量油田生产人员精力。
本发明改变其内部结构以满足深度循环清洗的需求。并增设了如图3中的循环清洗罐22，采用以下深度循环清洗操作流程：
(1)原料水由前序装置来，仍按照油田原油流程进行操作设备处理量为200m3/h；
(2)反冲洗流程发生在正常操作流程结束后，若滤清器1压降＞0.1MPa，则开始反冲洗流程；
(3)进行反冲洗时，首先开启反冲气路管路9，通过反洗入口注入反冲气，反冲气经滤水帽5分布后，对多介质滤料进行膨化。反冲气量为800m3/h，膨化时间为5min；
(4)经步骤(3)后，关闭反冲气路管路9，开启反冲水路管路10，通过反洗入口注入反洗水，反洗水经滤水帽5分布后，对多介质滤料进行初步反洗。反冲水量为500m3/h，初步反洗时间为15min；
(5)经步骤(4)后，同时开启反冲气路管路9及反冲水路管路10，通过反洗入口注入反洗气及反洗水，反洗气及反洗水经滤水帽5分布后，对多介质滤料进行气水联合反洗，反冲气量400m3/h，反冲水量400m3/h，气水联合反冲时间15min；
(6)在进行上述步骤的同时，向循环清洗罐22内充液，维持液面在循环水口29以上，并开启溶气泵31，导通循环气路、循环水路，使循环水可通过循环水口29、循环气可通过循环气口28进入溶气泵31，使溶气泵31出口液相可通过容器泵口进入自由气释放器21，并通过纳微气泡发生器20在循环清洗罐22内发生纳微气泡，若根据实际清洗需求还可加入清洗剂增强清洗效果。溶气泵31循环水量Q0＝600m3/h，溶气泵31循环气量30m3/h，不进行注药；
(7)步骤(5)结束后，维持步骤(6)中的状态不变，并打开循环泵17，使循环清洗罐22内的含纳微气泡循环液经由循环泵17通过反洗入口与循环洗液入口12进入滤清器1，通过反洗入口进入的含纳微气泡循环液维持流化，通过循环洗液入口12进入的含纳微气泡循环液在多介质散堆澄清器内引发弱旋流场，通过纳微气泡与旋流场剪切作用的耦合作用，完成对滤清器1内的多介质滤料床层的清洁。循环洗液通过循环液出口、循环洗液入口12，从滤清器1进入循环清洗罐22，继续进行循环。循环洗液量500m3/h，密闭循环清洗时间40min；
(8)经步骤(7)后，仅开启反冲水路，通过反洗入口注入反洗水，反洗气及反洗水经滤水帽5分布后，对多介质滤料进行稳床，恢复多介质滤料正常工作状态。反冲水量150m3/h，稳床时间5min；
(9)经步骤(8)后，再次开始正常操作流程。深度循环清洗罐22内液体排放即可。
本实施例其他参数或其他实施例的参数，可根据发明内容部分披露的范围进行选择。
通过上述实施例，本发明的深度循环清洗周期保持在4-6周，可保证油田滤器在设计处理量下达到处理指标。且深度循环清洗基本不发生跑料，床层厚度能够得以保证，在此前提下，无需对床层过滤介质进行更换，降低了油田对此设备的维护、操作成本，具有很强的创新性和推广意义。经此改造获得成功后，该油田新增井口拟直接本发明的装置和方法，采用纳微气泡耦合旋流场剪切作用深度循环清洗散堆多介质过滤。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种气泡水循环清洗过滤介质的装置，其特征在于，包括滤清器，所述滤清器包括壳体，所述壳体内从上到下依次设置有配水盘、止沸器和滤料层，所述滤料层的底面均匀固定有多个滤水帽；所述止沸器和所述滤料层之间的所述壳体上设有加料口，所述壳体上设有连通所述配水盘的滤液入口，所述壳体的底部设有滤液出口、反冲洗入口、反冲气路管路和反冲水路管路，所述滤液出口和所述反冲洗入口为同一开口或不同开口，所述反冲气路管路和所述反冲水路管路连通所述反冲洗入口，所述壳体的顶部设有反洗出口；
所述滤料层外侧的所述壳体上设有循环洗液入口，所述循环洗液入口沿着所述壳体的切向成斜向上角度设置，所述反洗出口和所述循环洗液入口之间以及和所述反冲洗入口之间通过管线连接有动力输送装置及气泡发生装置，所述动力输送装置将含有所述气泡发生装置产生的毫米至微米级气泡或微米至纳米级气泡的多尺度气泡水通过所述循环洗液入口和反冲洗液入口注入所述滤清器内。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述滤料层包含单一滤料、两种不同滤料或多种不同滤料，由上至下粒径逐渐降低，密度逐渐升高。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述止沸器上部的所述壳体上设有循环水口，所述动力输送装置包括循环泵，所述气泡发生装置包括文丘里气泡发生器，所述反洗出口连通文丘里气泡发生器，所述文丘里气泡发生器连通所述循环洗液入口和所述反冲洗入口，所述循环水口连通所述循环泵，所述循环泵连通所述文丘里气泡发生器。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述止沸器上部的所述壳体上设有循环水口，所述动力输送装置包括循环泵，所述反洗出口和所述循环水口连通所述循环泵，所述循环泵连通所述循环洗液入口和所述反冲洗入口；所述气泡发生装置包括纳微气泡发生器，所述纳微气泡发生器固定在所述滤料层下方的所述壳体上，所述纳微气泡发生器的底面连接有自由气释放器，所述自由气释放器通过管线连通所述循环泵。
5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述动力输送装置包括循环泵和溶气泵，所述循环泵连通所述循环洗液入口和所述反冲洗入口；所述气泡发生装置包括纳微气泡发生器，所述纳微气泡发生器位于循环清洗罐内，所述循环清洗罐包括罐体，所述纳微气泡发生器的底面连接有自由气释放器，所述纳微气泡发生器上方的所述罐体内固定有分离分布器，所述分离分布器连通所述反洗出口，所述自由气释放器下部的所述罐体上设有清洗液排放口，所述罐体的底部设有收料斗，所述收料斗的底部设有料斗排污口，所述收料斗上方的所述罐体上设有与所述循环泵连通的循环泵口；所述罐体的顶部设有循环气口，所述分离分布器下方的所述罐体上设有循环水口和溶气泵口，所述溶气泵口连通所述自由气释放器，所述循环气口和所述循环水口通过管线连通所述溶气泵，所述溶气泵通过管线连通所述溶气泵口。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述罐体上设有补气口和补水口，所述补气口和所述补水口为同一开口或不同开口。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述止沸器和所述滤料层相距0.3H-1.2H，H为所述滤料层的厚度。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述配水盘与所述止沸器相距0.1D-0.5D，D为所述壳体的内径，D对应的填充有过滤介质的截面流速为0.001-0.02m/s。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述反洗出口设有防跑料模组。
10.根据权利要求2-9任一项所述的装置，其特征在于，所述循环洗液入口共分布1-5层，每层间距为0.1H-0.5H，H为所述滤料层的厚度。
11.根据权利要求2-9任一项所述的装置进行多尺度气泡循环清洗过滤介质的方法，其特征在于，包括以下步骤：原料水由滤液入口，依次通过配水盘、止沸器到达滤料层，在滤料层进行深度除油除浊处理后，由滤液出口外排或进入后续流程；
所述后续流程包括反冲洗流程，包括以下步骤：
(1)通过反冲气路管路向反冲洗入口注入反洗气，反洗气经滤水帽进行粗分布后，对滤料层进行膨化，停止反洗气；
(2)通过反冲水路管路向反冲洗入口注入反洗水，反洗水经滤水帽分布后，对滤料层进行初步反洗；
(3)通过反冲气路管路和反冲水路管路同时注入反洗气和反洗水，反洗气和反洗水经滤水帽分布后，对滤料层进行气水联合反洗；
(4)停止反洗气，仅注入反洗水，反洗水经所述滤水帽分布后，对滤料层进行稳床，恢复滤料层的正常工作状态；
其中，在步骤(3)中，还经由循环泵通过反冲洗入口和循环洗液入口注入多尺度气泡循环液，维持气泡循环液流化，在壳体内引发弱旋流场，通过多尺度气泡与弱旋流场剪切强化的耦合，完成滤料层的清洗；所述气泡循环液是指含有文丘里气泡发生器产生的毫米至微米级气泡或者纳微气泡发生器产生的微米至纳米级气泡的多尺度气泡水。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，通过反冲洗入口注入反洗气的量为反冲气量，为1Q-6Q，膨化时间为2-20min；Q为设备设计处理量；通过反冲洗入口注入反洗水的量为反冲水量，为1Q-5Q，使用反洗水进行反洗的初步反洗时间为2-40min；气水联合反洗时间为2-50min，稳床时间为2-20min。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，根据原料水中污染物形式可选择向循环清洗罐中添加清洗剂，文丘里气泡发生器和纳微气泡发生器可分别或同时使用。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述纳微气泡循环液的注入量为1Q-5Q，循环泵通过反冲洗入口和循环洗液入口注入纳微气泡循环液的时间为密闭循环清洗时间，为10-80min。
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