CN112675581A - 一种长路径分级深度净化的复合滤料滤池 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种长路径分级深度净化的复合滤料滤池，所述滤池包括池体、进水总渠、进水阀、进水溢流分配堰、配水渠、V型配水槽、上层滤料、下层滤料、承托滤料层、布水布气分配器、配水配气室和出水管。本发明所提供的两级过滤功能的滤池具有结构简单、投资省、能耗低、占地面积小、出水水质好、产水率高、滤料截污能力强、滤料冲洗洁净度高、冲洗耗水量低。滤池中通过装填不同粒径规格的两个过滤层滤料，将普通过滤工艺中具有粗过滤和精过滤两种不同过滤精度功能的滤池有机融合为一体。在冲洗水排放过程中增加了表面扫洗功能，可有效避免污染物在滤料表面的沉淀，提高冲洗效果。由于冲洗过程中不排水，可减少冲洗水耗量，进一步降低系统能耗。

Description

一种长路径分级深度净化的复合滤料滤池

技术领域

本发明属于水处理技术领域，尤其是涉及一种长路径分级深度净化的复合滤料滤池。

背景技术

现有的滤池过滤方式为单级过滤，滤料截污能力小、过滤周期短、滤料冲洗易流失。两级过滤需粗砂过滤单元系统和细砂过滤单元系统分别单独设置串联运行，细砂过滤单元设置在粗砂过滤单元的后面作为深度过滤处理(精处理)。两个过滤单元系统单独设置占地面积大、工艺系统复杂、投资成本高、运行能耗高、冲洗耗水量大(系统回收率低)、运行管理复杂。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术中存在的不足，提供一种同时兼备粗过滤和精过滤于一体的长路径分级深度净化的复合滤料滤池。

为此，本发明的上述目的通过以下技术方案来实现：

一种长路径分级深度净化的复合滤料滤池，其特征在于：所述长路径分级深度净化的复合滤料滤池包括池体、进水总渠、进水阀、进水溢流分配堰、配水渠、V型配水槽、上层滤料、下层滤料、承托滤料层、布水布气分配器、配水配气室和出水管；所述上层滤料的滤料密度小粒径大，所述下层滤料的滤料密度大粒径小；所述承托滤料层中滤料的粒径大于下层滤料中的滤料粒径，所述承托滤料层中滤料粒径按照下大上小的级配要求布置，所述承托滤料层的滤料密度大于下层滤料中滤料密度；所述池体的上部两侧设有V型配水槽，所述V型配水槽与进水方向相平行；所述池体内从上至下依次设有上层滤料、下层滤料、承托滤料层，所述池体的底部设有配水配气室，所述配水配气室与承托滤料层之间设有连通承托滤料层和配水配气室的布水布气分配器，所述配水配气室与池体底部的出水管相连通；所述池体的上游侧依次设有进水总渠、进水阀、进水溢流分配堰、配水渠，所述进水溢流分配堰布置在池体的轴线区域且经配水渠与布置在池体两侧的两个V型配水槽相连通。池体内采用恒水位等速过滤方式自上而下进行过滤；

所述出水管上设有清洗进水管和清洗进气管，所述清洗进水管上设有清洗进水阀，所述清洗进气管上设有清洗进气阀，所述清洗进水管和清洗进气管均与出水管相连通；所述池体的侧壁上设有冲洗水排放阀，且所述冲洗水排放阀与出水管相对布置；冲洗水排放阀的底标高高于滤料层200～300mm，冲洗水排放阀高度为150～200mm，长度大于池壁侧墙长度的80％；

所述池体内上层滤料的上方还设有多个冲洗扫洗装置，所述冲洗扫洗装置包括母管以及与母管相连通的多根支管，所述支管竖直地布置于母管下方，所述支管的一端与母管相连通，所述支管的另一端设有出水方向平行于上层滤料表面的弯管，所述弯管的出水方向与池体内清洗时的水流方向相同；相邻两根母管之间的间距不宜大于5m，支管的截面积之和与母管的截面积之比小于80％；所述弯管的出水口距离上层滤料的顶面为200～300mm。

上层滤料和下层滤料的滤料密度和滤料交接层处的滤料粒径需满足下述关系：

其中：d_上max为上层滤料最大粒径；

d_下min为下层滤料最小粒径；

ρ_上为上层滤料相对密度；

ρ_下为下层滤料相对密度；

K为不均匀系统，K的取值范围为1.25～1.5。

在满足上述关系的情形下，反冲洗后，上下两层滤料才不会混层。

在采用上述技术方案的同时，本发明还可以采用或者组合采用如下技术方案：

作为本发明的优选技术方案：所述V型配水槽底标高与配水渠底标高相同，所述V型配水槽顶标高低于池体内正常过滤水位50～150mm。

作为本发明的优选技术方案：上层滤料和下层滤料中滤层厚度与滤料有效粒径比不小于1000。

作为本发明的优选技术方案：所述进水总渠的底部设有进水口。

本发明还有一个目的在于，针对上述长路径分级深度净化的复合滤料滤池，提供一种长路径分级深度净化的复合滤料滤池的清洗方法。

为此，本发明的上述目的通过以下技术方案来实现：

一种长路径分级深度净化的复合滤料滤池的清洗方法，其特征在于：所述长路径分级深度净化的复合滤料滤池的清洗方法基于前文所述的长路径分级深度净化的复合滤料滤池，并包括：池体清洗状态时先关闭进水阀，待池体内余水水位滤至上层滤料表面200～300mm时，关闭出水阀，然后按照“反冲-停冲-排水”序批式进行，每个序批冲洗按照气冲洗、气水混合冲洗和水冲洗三个阶段进行冲洗，每个冲洗过程执行两次；气冲洗、气水混合冲洗阶段的气冲洗强度相同，气水混合冲洗、水冲洗阶段的水冲洗强度不同；滤池冲洗结束后静止20～30s再打开冲洗排放阀排水，冲洗排放阀排水时开启度先开50％，然后开至100％；冲洗排放阀的开启度开至100％时，开启扫洗进水阀以通过冲洗扫洗装置对上层滤料表面进行扫洗。

在采用上述技术方案的同时，本发明还可以采用或者组合采用如下技术方案：

作为本发明的优选技术方案：反冲过程中池体内最高水位需低于正常过滤水位200～300mm。

本文上下，进水方向为：从进水总渠至出水管的整体水流流向。

本发明提供一种长路径分级深度净化的复合滤料滤池，通过布置进水总渠、进水阀、进水溢流分配堰、配水渠、V型配水槽、上层滤料、下层滤料以空间上形成长路径分布，通过上层滤料、下层滤料以形成分级深度净化处理，所提供的长路径分级深度净化的复合滤料滤池具有结构简单、投资省、能耗低、占地面积小、出水水质好、产水率高、滤料截污能力强、滤料冲洗洁净度高、冲洗耗水量低。滤池中通过装填不同粒径规格的两个过滤层滤料，将普通过滤工艺中具有粗过滤和精过滤两种不同过滤精度功能的滤池有机融合为一体。滤层滤料中密度小粒径大的滤料设于上层，密度大粒径小的滤料设于下层，且合理控制两个滤料层的滤料密度和滤料层交接处的滤料粒径满足一定的比例要求、两层滤料中各层滤料的滤层厚度与滤料有效粒径的比不小于1000；同时通过采用闭阀序批的冲洗方式，在实现滤料层最大强度膨胀冲洗和冲洗比较彻底洁净的情况下滤料又不易流失，使上下层滤料的悬浮滤料层比重大小关系不会改变，有效避免了冲洗过程中的滤料层乱层现象，冲洗后各滤料层能有效自然分层。两种不同粒径滤料层的有机组合可使滤料对污染物进行有梯度的分级截留，并使截留到达滤料层的最深层，污染物在滤料层的不同深度上得到合理分布，使得整个滤料层的截污作用发挥到最大，在保证出水水质的同时有效延长了过滤周期。在冲洗水排放过程中增加了表面扫洗功能，可有效避免污染物在滤料表面的沉淀，提高冲洗效果。

附图说明

图1为本发明所提供的长路径分级深度净化的复合滤料滤池的平面布置图。

图2为本发明所提供的长路径分级深度净化的复合滤料滤池的正面透视图。

图3为图2中A部分的放大图。

图4为池体的侧面透视图。

具体实施方式

参照附图和具体实施例对本发明作进一步详细地描述。

一种长路径分级深度净化的复合滤料滤池，包括池体8、进水总渠1、进水阀2、扫洗进水阀3、进水溢流分配堰4、配水渠5、V型配水槽7、上层滤料12、下层滤料13、承托滤料层14、布水布气分配器15、配水配气室17和出水管10；上层滤料12的滤料密度小粒径大，下层滤料13的滤料密度大粒径小；承托滤料层14中滤料的粒径大于下层滤料13中的滤料粒径，承托滤料层14中滤料粒径按照下大上小的级配要求布置，承托滤料层14的滤料密度大于下层滤料13中滤料密度；池体8的上部两侧设有V型配水槽7，V型配水槽7与进水方向相平行；池体8内从上至下依次设有上层滤料12、下层滤料13、承托滤料层14，池体8的底部设有配水配气室17，配水配气室17与承托滤料层14之间设有连通承托滤料层14和配水配气室17的布水布气分配器15，配水配气室17与池体8底部的出水管10相连通；池体8的上游侧依次设有进水总渠1、进水阀2、进水溢流分配堰4、配水渠5，进水溢流分配堰4布置在池体8的轴线区域且经配水渠5与布置在池体8两侧的两个V型配水槽7相连通。

V型配水槽7底标高与配水渠5底标高相同，V型配水槽7顶标高低于池体8内正常过滤水位100mm。

上层滤料12和下层滤料13中滤层厚度与滤料有效粒径比不小于1000。

在本实施例中：进水总渠1的底部设有进水口1a。

出水管10上设有清洗进水管11和清洗进气管16，清洗进水管11上设有清洗进水阀，清洗进气管16上设有清洗进气阀，清洗进水管11和清洗进气管16均与出水管10相连通；池体8的侧壁上设有冲洗水排放阀6。

池体8内上层滤料12的上方还设有多个冲洗扫洗装置，冲洗扫洗装置包括母管9以及与母管9相连通的多根支管9a，支管9a竖直地布置于母管9下方，支管9a的一端与母管9相连通，支管9a的另一端设有出水方向平行于上层滤料12表面的弯管9b，弯管9b的出水方向与池体8内清洗时的水流方向相同。

此外，本发明还提供一种长路径分级深度净化的复合滤料滤池的清洗方法，该清洗方法基于权利要求前文所描述的长路径分级深度净化的复合滤料滤池，并包括：池体清洗状态时先关闭进水阀，待池体内余水水位滤至上层滤料表面150mm时，关闭出水阀，然后按照“反冲-停冲-排水”序批式进行，每个序批冲洗按照气冲洗、气水混合冲洗和水冲洗三个阶段进行冲洗，每个冲洗过程执行两次；气冲洗、气水混合冲洗阶段的气冲洗强度相同，气水混合冲洗、水冲洗阶段的水冲洗强度不同；滤池冲洗结束后静止20～30s再打开冲洗排放阀排水，冲洗排放阀排水时开启度先开50％，然后开至100％；冲洗排放阀的开启度开至100％时，开启扫洗进水阀3以通过冲洗扫洗装置对上层滤料表面进行扫洗。

反冲过程中池体内最高水位需低于正常过滤水位200～300mm。

本发明提供一种长路径分级深度净化的复合滤料滤池及清洗方法，通过布置进水总渠、进水阀、进水溢流分配堰、配水渠、V型配水槽、上层滤料、下层滤料以空间上形成长路径分布，通过上层滤料、下层滤料以形成分级深度净化处理，所提供的长路径分级深度净化的复合滤料滤池具有结构简单、投资省、能耗低、占地面积小、出水水质好、产水率高、滤料截污能力强、滤料冲洗洁净度高、冲洗耗水量低。滤池中通过装填不同粒径规格的两个过滤层滤料，将普通过滤工艺中具有粗过滤和精过滤两种不同过滤精度功能的滤池有机融合为一体。滤层滤料中密度小粒径大的滤料设于上层，密度大粒径小的滤料设于下层，且合理控制两个滤料层的滤料密度和滤料层交接处的滤料粒径满足一定的比例要求、两层滤料中各层滤料的滤层厚度与滤料有效粒径的比不小于1000；同时通过采用闭阀序批的冲洗方式，在实现滤料层最大强度膨胀冲洗和冲洗比较彻底洁净的情况下滤料又不易流失，使上下层滤料的悬浮滤料层比重大小关系不会改变，有效避免了冲洗过程中的滤料层乱层现象，冲洗后各滤料层能有效自然分层。两种不同粒径滤料层的有机组合可使滤料对污染物进行有梯度的分级截留，并使截留到达滤料层的最深层，污染物在滤料层的不同深度上得到合理分布，使得整个滤料层的截污作用发挥到最大，在保证出水水质的同时有效延长了过滤周期。在冲洗水排放过程中增加了表面扫洗功能，可有效避免污染物在滤料表面的沉淀，提高冲洗效果。由于冲洗过程中不排水，可减少冲洗水耗量，进一步降低系统能耗。

上述具体实施方式用来解释说明本发明，仅为本发明的优选实施例，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改、等同替换、改进等，都落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种长路径分级深度净化的复合滤料滤池，其特征在于：所述长路径分级深度净化的复合滤料滤池包括池体、进水总渠、进水阀、进水溢流分配堰、配水渠、V型配水槽、上层滤料、下层滤料、承托滤料层、布水布气分配器、配水配气室和出水管；所述上层滤料的滤料密度小粒径大，所述下层滤料的滤料密度大粒径小；所述承托滤料层中滤料的粒径大于下层滤料中的滤料粒径，所述承托滤料层中滤料粒径按照下大上小的级配要求布置，所述承托滤料层的滤料密度大于下层滤料中滤料密度；所述池体的上部两侧设有V型配水槽，所述V型配水槽与进水方向相平行；所述池体内从上至下依次设有上层滤料、下层滤料、承托滤料层，所述池体的底部设有配水配气室，所述配水配气室与承托滤料层之间设有连通承托滤料层和配水配气室的布水布气分配器，所述配水配气室与池体底部的出水管相连通；所述池体的上游侧依次设有进水总渠、进水阀、进水溢流分配堰、配水渠，所述进水溢流分配堰布置在池体的轴线区域且经配水渠与布置在池体两侧的两个V型配水槽相连通；

所述出水管上设有清洗进水管和清洗进气管，所述清洗进水管上设有清洗进水阀，所述清洗进气管上设有清洗进气阀，所述清洗进水管和清洗进气管均与出水管相连通；所述池体的侧壁上设有冲洗水排放阀，且所述冲洗水排放阀与出水管相对布置；

所述池体内上层滤料的上方还设有多个冲洗扫洗装置，所述冲洗扫洗装置包括母管以及与母管相连通的多根支管，所述支管竖直地布置于母管下方，所述支管的一端与母管相连通，所述支管的另一端设有出水方向平行于上层滤料表面的弯管，所述弯管的出水方向与池体内清洗时的水流方向相同。

2.根据权利要求1所述的长路径分级深度净化的复合滤料滤池，其特征在于：所述V型配水槽高与配水渠底标高相同，所述V型配水槽顶标高低于池体内正常过滤水位50～150mm。

3.根据权利要求1所述的长路径分级深度净化的复合滤料滤池，其特征在于：上层滤料和下层滤料中滤层厚度与滤料有效粒径比不小于1000。

4.根据权利要求1所述的长路径分级深度净化的复合滤料滤池，其特征在于：所述进水总渠的底部设有进水口。

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