CN114367142B - 一种组合式滤筒硅藻土过滤机及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种组合式滤筒硅藻土过滤机及其使用方法，主要解决现有过滤系统过滤效率低，反冲洗效果差的问题。该过滤系统包括双向硅藻土过滤机、助剂添加装置、五通阀、水泵、控制柜以及连接管道；所述双向硅藻土过滤机包括外壳，设置于外壳内多个横向排列连接的双向滤筒，以及设置于外壳内并位于双向滤筒两端的滤前水进水通道和滤后水出水通道。本发明中硅藻土过滤机改变原有板框式过滤器的结构，过滤腔体分为内腔和上下分配流量的外腔，以保证在连贯过滤的一个周期内实现双向过滤，和交替反冲洗，提高了污水的过滤效率和反冲洗的效果。因此，适宜推广应用。
Description
技术领域
本发明属于污水过滤技术领域，具体地说，是涉及一种组合式滤筒硅藻土过滤机及其使用方法。
背景技术
游泳池循环净化系统是将使用中的泳池池水，按一定的流量和流速从池内溢出，经过滤净化使池水澄清并经消毒杀菌处理后，通过设备及管道再送回池子重复使用的过程。而过滤阶段是池水净化处理的关键性工序，更是游泳池水质处理系统中可以产生节能减排效果的环节。
水中的胶体物质是形成浊度的主要因素，可以长期处于稳定状态，很难靠重力去除；而且胶体又不能被消毒剂氧化，只能通过过滤去除。因此，游泳池池水处理系统中使用过滤精度更高的过滤器，是取得更低池水浊度的有效措施。所以说过滤是游泳池水质处理系统中最关键的工序。
硅藻土是由单细胞水生植物硅藻的遗骸，经长期的成岩作用而形成的一种具有多孔性的生物硅质岩，经过物理化学方法处理加工成为白色的硅藻土。具有较大的比表面积，孔隙度高达90％～92％。其主要成分是SiO2，含量大于90％，并含有少量的Al2O3，颗粒粒径0.001～0.5mm，无毒、无味、化学稳定性好。高精度的孔隙度将过滤阻力变小的同时，能将微细的胶体过滤。然而，现有的硅藻土过滤系统还存在过滤效率低，反冲洗效果差的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种组合式滤筒硅藻土过滤机及其使用方法，主要解决现有过滤系统过滤效率低，反冲洗效果差的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种组合式滤筒硅藻土过滤机，包括双向硅藻土过滤机、助剂添加装置、五通阀、水泵、控制柜以及连接管道；所述双向硅藻土过滤机包括外壳，设置于外壳内多个横向排列连接的双向滤筒，以及设置于外壳内并位于双向滤筒两端的滤前水进水通道和滤后水出水通道；其中，所述滤前水进水通道通过连接管道连接五通阀上的一个阀口，所述滤后水出水通道通过连接管道连接五通阀上的另一个阀口；
所述双向滤筒包括中空圆筒形且一端内侧具有内环形连接板的滤筒外壳，设置于所述滤筒外壳内且一端外侧具有外环形连接板及另一端内部具有密封底的中心滤芯，设置于所述中心滤芯外围的多个同圆心直径逐次增大且均匀排布的中空圆筒形外滤芯；其中，所述滤筒外壳与最外侧所述外滤芯、所述中心滤芯与最内侧所述外滤芯及两两所述外滤芯之间形成有实现双向过滤的空腔；所述中心滤芯和所述外滤芯均包括能吸附预涂膜滤料且能实现过滤的不锈钢过滤网。
进一步地，在本发明中，所述外滤芯的一端设置有环形内端盖，另一端设置有环形外端盖；相邻两个所述外滤芯的环形外端盖与环形内端盖密封连接，且最内侧的所述外滤芯的环形内端盖与所述中心滤芯的外环形连接板密封连接，最外侧的所述外滤芯的环形外端盖与所述滤筒外壳的内环形连接板密封连接；其中，所述滤筒外壳与最外侧所述外滤芯、所述中心滤芯与最内侧所述外滤芯及两两所述外滤芯之间形成的空腔交替形成上端封闭的进水腔和下端封闭的排水腔。
进一步地，在本发明中，所述助剂添加装置包括装置外壳，设置于装置外壳上端内侧壁上的环形卡接条，设置于环形卡接条上的称重模块，通过挂接耳与称重模块相接的硅藻土筒，设置于硅藻土筒下方的搅拌电机，与搅拌电机相连的搅拌叶轮，以及设置于硅藻土筒底部的下料器；其中，所述装置外壳的下端硅藻土预涂膜液存储的助剂罐；其中，所述助剂罐通过连接管道与五通阀的原水阀口相连。
进一步地，在本发明中，所述过滤系统还包括通过原水进水管道与五通阀的原水阀口相连的毛发捕捉器。
进一步地，在本发明中，所述五通阀的剩余两个阀口分别连接过滤出水管道和反冲洗出水管道。
进一步地，在本发明中，所述过滤出水管道与原水进水管道之间还连接有内循环管道，所述内循环管道上设置有内循环阀。
进一步地，在本发明中，所述过滤出水管道上还设置有温度传感器、PH传感器和ORP传感器。
基于上述过滤系统，本发明还提供了一种过滤系统的使用方法，包括如下步骤：
(S1)在助剂添加装置投放定量的硅藻土制得预设浓度的硅藻土浆液，通过水泵将硅藻土浆液送入双向硅藻土过滤机中对双向过滤筒进行预涂膜处理，使不锈钢过滤网形成厚度均匀的过滤介质层；
(S2)预涂膜工作完成，机器开始过滤工作，原水通过毛发捕捉器滤除毛发后通过原水进水管道经五通阀转换连通后从滤前水进水通道进入过滤机中，原水在通过硅藻土涂膜层后，会将藻类、微生物、悬浮杂质等吸附在涂膜层上，过滤水通过滤后水出水通道经五通阀后从滤出水管道排出；
(S3)若过滤后水质检测达标则直接通过滤出水管道排放；若过滤后水质检测不达标则开启内循环阀再次重复步骤(S2)使过滤水再次过滤，直至达标排放；
(S4)过滤系统使用一段时间后，进行反冲洗程序，将滤出水管道连接反冲洗水源，使用原滤后水出水通道作为冲洗水进水通道，原滤前水进水通道作为冲洗水排出通道，并通过控制五通阀连通反冲洗出水管道将冲洗水排出；
(S5)反冲洗完成后，再次调整五通阀，使过滤系统进入下一个过滤周期。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明中硅藻土过滤机改变原有板框式过滤器的结构，过滤腔体分为内腔和上下分配流量的外腔，以保证在连贯过滤的一个周期内实现双向过滤，和交替反冲洗，提高了污水的过滤效率和反冲洗的效果。
(2)本发明中硅藻土过滤机的滤筒与滤筒之间预留满足过滤流量的间断式空隙，滤后水流从反方向后从另一端汇集后出过滤器；进水量满足过滤滤速和反冲洗强度的技术要求，其逆过程同样满足在其逆向的反面进水进入过滤筒，反方向汇集后从另一端出过滤器，完成一个完整的正向和逆向过滤和反冲洗过程，冲洗时由于特殊的进水缝隙设计，具有反向冲洗和正面竖向冲刷的双层作用；反冲洗的效率提高3倍，由原来的90秒缩短到30秒，大大节约了反冲洗水量。
(3)本发明中硅藻土过滤机在过滤腔体内，排列多个过滤筒单元，形成超大面积的过滤机组，水流的分配则依据超大口径具有五通功能的柱形五通阀分配水流。不同直径的滤筒均匀的采用同心圆套在一起，形成一个同时进水和同时滤后出水的组合滤筒；根据实验结果，最大的组合可以达到10个滤筒组合，成10倍的增加过滤面积，总过滤面积等于各滤筒的展开面积之和；单机过滤流量可以达到600立方米/小时；机内管道管径达到DN250；滤筒可以形成自由组合，单组过滤筒过滤流量可以达到150立方米/小时～200立方米/小时。
(4)本发明中的硅藻土过滤机新增水质在线监测和加药功能，监测参数有温度、PH、ORP，根据PH值的范围自动添加酸添加碱，根据ORP值范围自动添加消毒剂。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图。
图2为本发明中双向硅藻土过滤机的剖面结构示意图。
图3为图2中A部的局部放大图。
图4为本发明中助剂添加装置的剖面结构示意图。
其中，附图标记对应的名称为：
1-双向硅藻土过滤机，2-助剂添加装置，3-五通阀，4-水泵，5-控制柜，6-原水进水管道，7-毛发捕捉器，8-过滤出水管道，9-反冲洗出水管道，10-外壳，11-双向滤筒，12-滤前水进水通道，13-滤后水出水通道，111-滤筒外壳，112-中心滤芯，113-外滤芯，114-不锈钢过滤网，115-环形内端盖，116-环形外端盖，117-进水腔，118-排水腔，21-装置外壳，22-环形卡接条，23-称重模块，24-挂接耳，25-硅藻土筒，26-搅拌电机，27-搅拌叶轮，28-下料器，29-助剂罐，30-内循环管，31-内循环阀，32-温度传感器，33-PH传感器，34-ORP传感器。
具体实施方式
下面结合附图说明和实施例对本发明作进一步说明，本发明的方式包括但不仅限于以下实施例。
实施例
如图1～4所示，本发明公开的一种组合式滤筒硅藻土过滤机，包括双向硅藻土过滤机1、助剂添加装置2、五通阀3、水泵4、控制柜5以及连接管道；所述双向硅藻土过滤机1包括外壳10，设置于外壳10内多个横向排列连接的双向滤筒11，以及设置于外壳10内并位于双向滤筒11两端的滤前水进水通道12和滤后水出水通道13；其中，所述滤前水进水通道12通过连接管道连接五通阀3上的一个阀口，所述滤后水出水通道13通过连接管道连接五通阀上的另一个阀口。实际装配时，硅藻土过滤机的滤筒与滤筒之间预留满足过滤流量的间断式空隙，滤后水流从反方向后从另一端汇集后出过滤器；进水量满足过滤滤速和反冲洗强度的技术要求，其逆过程同样满足在其逆向的反面进水进入过滤筒，反方向汇集后从另一端出过滤器，完成一个完整的正向和逆向过滤和反冲洗过程，冲洗时由于特殊的进水缝隙设计，具有反向冲洗和正面竖向冲刷的双层作用；反冲洗的效率提高3倍，由原来的90秒缩短到30秒，大大节约了反冲洗水量。
在本实施例中，所述双向滤筒11包括中空圆筒形且一端内侧具有内环形连接板的滤筒外壳111，设置于所述滤筒外壳111内且一端外侧具有外环形连接板及另一端内部具有密封底的中心滤芯112，设置于所述中心滤芯112外围的多个同圆心直径逐次增大且均匀排布的中空圆筒形外滤芯113；其中，所述滤筒外壳111与最外侧所述外滤芯113、所述中心滤芯112与最内侧所述外滤芯113及两两所述外滤芯113之间形成有实现双向过滤的空腔；所述中心滤芯112和所述外滤芯133均包括能吸附预涂膜滤料且能实现过滤的不锈钢过滤网114。
其中，所述外滤芯113的一端设置有环形内端盖115，另一端设置有环形外端盖116；相邻两个所述外滤芯113的环形外端盖116与环形内端盖115密封连接，且最内侧的所述外滤芯113的环形内端盖115与所述中心滤芯112的外环形连接板密封连接，最外侧的所述外滤芯113的环形外端盖116与所述滤筒外壳111的内环形连接板密封连接；其中，所述滤筒外壳111与最外侧所述外滤芯113、所述中心滤芯112与最内侧所述外滤芯113及两两所述外滤芯113之间形成的空腔交替形成上端封闭的进水腔117和下端封闭的排水腔118。
一般情况下，如图2所示，外滤芯设置五个；外滤芯包括能吸附预涂膜滤料且能实现过滤的不锈钢过滤网，该不锈钢过滤网选择网孔孔道光滑不锈钢烧结网，要保证细网表面在内，粗网在外，通过粗滤网包覆细滤网的结构，能分层过滤污染流体，延长外滤芯的使用寿命。为了进一步提高外滤芯的机械强度和耐压强度，在不锈钢过滤网两侧设置起支撑和防护作用的冲孔网。
为了方便运输以及维修，在实际装配时，在外环形连接板、环形外端盖、环形内端盖、内环形连接板上均开设螺纹通孔，然后用锁紧螺栓将相邻外滤芯的环形外端盖和环形内端盖进行锁紧固定，用锁紧螺栓将中心滤筒外侧的外环形连接板和相邻外滤芯的环形内端盖进行锁紧固定，用锁紧螺栓将滤筒外壳内侧的内环形连接板和相邻外滤芯的环形外端盖也进行锁紧固定。此处的螺栓连接一定要做到密封，必要时可设置硅胶垫8于两个环形端盖接触处。另外为了缓冲水压对外滤芯的作用力可在排水腔中设置缓冲弹簧，进一步提高不锈钢过滤网的耐压强度。
硅藻土过滤机在过滤腔体内，排列多个过滤筒单元，形成超大面积的过滤机组，水流的分配则依据超大口径具有五通功能的柱形五通阀分配水流。不同直径的滤筒均匀的采用同心圆套在一起，形成一个同时进水和同时滤后出水的组合滤筒；根据实验结果，最大的组合可以达到10个滤筒组合，成10倍的增加过滤面积，总过滤面积等于各滤筒的展开面积之和；单机过滤流量可以达到600立方米/小时；机内管道管径达到DN250；滤筒可以形成自由组合，单组过滤筒过滤流量可以达到150立方米/小时～200立方米/小时。
在本实施例中，所述助剂添加装置2包括装置外壳21，设置于装置外壳21上端内侧壁上的环形卡接条22，设置于环形卡接条22上的称重模块23，通过挂接耳24与称重模块23相接的硅藻土筒25，设置于硅藻土筒25下方的搅拌电机26，与搅拌电机26相连的搅拌叶轮27，以及设置于硅藻土筒25底部的下料器28；其中，所述装置外壳21的下端硅藻土预涂膜液存储的助剂罐29；其中，所述助剂罐29通过连接管道与五通阀3的原水阀口相连。使用时通过称重模块对硅藻土进行计量，配制出指定浓度的硅藻土浆液，
在本实施例中，所述过滤系统还包括通过原水进水管道6与五通阀的原水阀口相连的毛发捕捉器7。当进行过滤时，首先利用毛发捕捉器滤除水中的毛发，便于后续的过滤作业。
在本实施例中，所述五通阀的剩余两个阀口分别连接过滤出水管道8和反冲洗出水管道9。且所述过滤出水管道8与原水进水管道9之间还连接有内循环管道30，所述内循环管30道上设置有内循环阀31。通过开启内循环阀可进行污水多次循环过滤，提高过滤水的过滤效果。
在本实施例中，所述过滤出水管道8上还设置有温度传感器32、PH传感器33和ORP传感器34。传感器的设置可实现水质在线监测和加药功能，监测参数有温度、PH、ORP，根据PH值的范围自动添加酸添加碱，根据ORP值范围自动添加消毒剂。
基于上述过滤系统，本发明还提供了一种过滤系统的使用方法，包括如下步骤：
(S1)在助剂添加装置投放定量的硅藻土制得预设浓度的硅藻土浆液，通过水泵将硅藻土浆液送入双向硅藻土过滤机中对双向过滤筒进行预涂膜处理，使不锈钢过滤网形成厚度均匀的过滤介质层；
(S2)预涂膜工作完成，机器开始过滤工作，原水通过毛发捕捉器滤除毛发后通过原水进水管道经五通阀转换连通后从滤前水进水通道进入过滤机中，原水在通过硅藻土涂膜层后，会将藻类、微生物、悬浮杂质等吸附在涂膜层上，过滤水通过滤后水出水通道经五通阀后从滤出水管道排出；
(S3)若过滤后水质检测达标则直接通过滤出水管道排放；若过滤后水质检测不达标则开启内循环阀再次重复步骤(S2)使过滤水再次过滤，直至达标排放；
(S4)过滤系统使用一段时间后，进行反冲洗程序，将滤出水管道连接反冲洗水源，使用原滤后水出水通道作为冲洗水进水通道，原滤前水进水通道作为冲洗水排出通道，并通过控制五通阀连通反冲洗出水管道将冲洗水排出；
(S5)反冲洗完成后，再次调整五通阀，使过滤系统进入下一个过滤周期。
上述实施例仅为本发明的优选实施方式之一，不应当用于限制本发明的保护范围，但凡在本发明的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本发明一致的，均应当包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种组合式滤筒硅藻土过滤机，包括双向硅藻土过滤机（1）、助剂添加装置（2）、五通阀（3）、水泵（4）、控制柜（5）以及连接管道；其特征在于，所述双向硅藻土过滤机（1）包括外壳（10），设置于外壳（10）内多个横向排列连接的双向滤筒（11），以及设置于外壳（10）内并位于双向滤筒（11）两端的滤前水进水通道（12）和滤后水出水通道（13）；其中，所述滤前水进水通道（12）通过连接管道连接五通阀（3）上的一个阀口，所述滤后水出水通道（13）通过连接管道连接五通阀上的另一个阀口；
所述双向滤筒（11）包括中空圆筒形且一端内侧具有内环形连接板的滤筒外壳（111），设置于所述滤筒外壳（111）内且一端外侧具有外环形连接板及另一端内部具有密封底的中心滤芯（112），设置于所述中心滤芯（112）外围的多个同圆心直径逐次增大且均匀排布的中空圆筒形外滤芯（113）；其中，所述滤筒外壳（111）与最外侧所述外滤芯（113）、所述中心滤芯（112）与最内侧所述外滤芯（113）及两两所述外滤芯（113）之间形成有实现双向过滤的空腔；所述中心滤芯（112）和所述外滤芯（133）均包括能吸附预涂膜滤料且能实现过滤的不锈钢过滤网（114）；
所述外滤芯（113）的一端设置有环形内端盖（115），另一端设置有环形外端盖（116）；相邻两个所述外滤芯（113）的环形外端盖（116）与环形内端盖（115）密封连接，且最内侧的所述外滤芯（113）的环形内端盖（115）与所述中心滤芯（112）的外环形连接板密封连接，最外侧的所述外滤芯（113）的环形外端盖（116）与所述滤筒外壳（111）的内环形连接板密封连接；其中，所述滤筒外壳（111）与最外侧所述外滤芯（113）、所述中心滤芯（112）与最内侧所述外滤芯（113）及两两所述外滤芯（113）之间形成的空腔交替形成上端封闭的进水腔（117）和下端封闭的排水腔（118）。
2.根据权利要求1所述的一种组合式滤筒硅藻土过滤机，其特征在于，所述助剂添加装置（2）包括装置外壳（21），设置于装置外壳（21）上端内侧壁上的环形卡接条（22），设置于环形卡接条（22）上的称重模块（23），通过挂接耳（24）与称重模块（23）相接的硅藻土筒（25），设置于硅藻土筒（25）下方的搅拌电机（26），与搅拌电机（26）相连的搅拌叶轮（27），以及设置于硅藻土筒（25）底部的下料器（28）；其中，所述装置外壳（21）的下端硅藻土预涂膜液存储的助剂罐（29）；其中，所述助剂罐（29）通过连接管道与五通阀（3）的原水阀口相连。
3.根据权利要求2所述的一种组合式滤筒硅藻土过滤机，其特征在于，还包括通过原水进水管道（6）与五通阀的原水阀口相连的毛发捕捉器（7）。
4.根据权利要求3所述的一种组合式滤筒硅藻土过滤机，其特征在于，所述五通阀的剩余两个阀口分别连接过滤出水管道（8）和反冲洗出水管道（9）。
5.根据权利要求4所述的一种组合式滤筒硅藻土过滤机，其特征在于，所述过滤出水管道（8）与原水进水管道（9）之间还连接有内循环管道（30），所述内循环管（30）道上设置有内循环阀（31）。
6.根据权利要求5所述的一种组合式滤筒硅藻土过滤机，其特征在于，所述过滤出水管道（8）上还设置有温度传感器（32）、PH传感器（33）和ORP传感器（34）。
7.一种如权利要求1~6任一项所述的一种组合式滤筒硅藻土过滤机的过滤方法，其特征在于，包括如下步骤：
（S1）在助剂添加装置投放定量的硅藻土制得预设浓度的硅藻土浆液，通过水泵将硅藻土浆液送入双向硅藻土过滤机中对双向过滤筒进行预涂膜处理，使不锈钢过滤网形成厚度均匀的过滤介质层；
（S2）预涂膜工作完成，机器开始过滤工作，原水通过毛发捕捉器滤除毛发后通过原水进水管道经五通阀转换连通后从滤前水进水通道进入过滤机中，原水在通过硅藻土涂膜层后，会将藻类、微生物、悬浮杂质等吸附在涂膜层上，过滤水通过滤后水出水通道经五通阀后从滤出水管道排出；
（S3）若过滤后水质检测达标则直接通过滤出水管道排放；若过滤后水质检测不达标则开启内循环阀再次重复步骤（S2）使过滤水再次过滤，直至达标排放；
（S4）过滤系统使用一段时间后，进行反冲洗程序，将滤出水管道连接反冲洗水源，使用原滤后水出水通道作为冲洗水进水通道，原滤前水进水通道作为冲洗水排出通道，并通过控制五通阀连通反冲洗出水管道将冲洗水排出；
（S5）反冲洗完成后，再次调整五通阀，使过滤系统进入下一个过滤周期。
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