CN114432779A - 一种自动水处理过滤系统及过滤方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动水处理过滤系统及过滤方法。系统包括总进水管路、n条过滤管路、n个过滤器、总出水管路、n条反冲洗管路和反冲洗总出水管路，总进水管路分别与n条过滤管路连接，n条过滤管路分别与总出水管路连接，各过滤器分别设于各过滤管路上，每个过滤管路于过滤器与总进水管路之间设置过滤进口阀、于过滤器与总出水管路之间设置过滤出口阀，总进水管路上设有总进口阀，总出水管路上设有总出口阀；每个反冲洗管路设置在对应的过滤管路上，每个反冲洗管路上设置反冲洗阀，各反冲洗管路分别与反冲洗总出水管路连接。方法包括正常过滤模式和反冲洗模式。本发明具有操作简单、过滤功能与反冲洗功能冲突问题、设备维护简单的优点。
Description
技术领域
本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种自动水处理过滤系统及过滤方法。
背景技术
近年来，随着全球对环保产业的重视，我国环保行业持续快速发展，污水处理工厂、自来水厂的智能化、自动化、信息化水平也在不断的发展提升，随着产能的不断提升，对产品质量的严格要求，不断降低产品生产成本等要求，使得生产数据越来越庞大，人力成本也越来越大，企业运营变得越来越困难。随着自动化的快速发展，目前水处理行业已经投入大量的资金更换传统设备，提升自动化水平，降低运营人工成本，对工业自动化程度要求越来越高。
如何实现一套用于水处理行业具有自动运行功能，能够自动检测、监测及响应各种工况，并能自动恢复状态，自动清洗等功能的自控系统，已成为水处理行业发展到目前阶段急需解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种操作简单、过滤功能与反冲洗功能冲突问题、设备维护简单的自动水处理过滤系统及过滤方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种自动水处理过滤系统，包括总进水管路、n条过滤管路、n个过滤器、总出水管路、n条反冲洗管路和反冲洗总出水管路，所述总进水管路分别与n条过滤管路连接，n条过滤管路分别与总出水管路连接，各过滤器分别设于各过滤管路上，每个过滤管路于过滤器与总进水管路之间设置过滤进口阀、于过滤器与总出水管路之间设置过滤出口阀，所述总进水管路上设有总进口阀，所述总出水管路上设有总出口阀；每个反冲洗管路设置在对应的过滤管路上并设在过滤器与过滤进口阀之间，每个反冲洗管路上设置反冲洗阀，各反冲洗管路分别与反冲洗总出水管路连接；n≥1。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述总出水管路上设有过滤出口流量计；所述总进水管路与总出水管路之间设有压差传感器。
所述反冲洗总出水管路上设有反冲洗出口洗流量计和反冲洗出口阀。
所述总进水管路上设有过滤泵。
一种基于上述的自动水处理过滤系统的过滤方法，包括以下步骤：
S1、正常过滤模式：打开各过滤出口阀及总出口阀，打开各过滤进口阀和总进口阀，关闭各反冲洗阀，总进水管路上需要处理的水分别流经各过滤管路，由各过滤器对水质进行过滤，最后汇总至总出水管路上排出；
S2、反冲洗模式：检测过滤效果达到反冲洗条件时，按顺序启动过滤器的反冲洗，先对第一个过滤器反冲洗，关闭第一个过滤器的过滤进口阀，打开对应的第一个反冲洗阀，调节总出口阀的的角度通过压力驱使其他过滤器过滤的水流部分逆向流经第一个过滤器，对第一个过滤器进行反冲洗，反冲洗的水通过第一个反冲洗阀进入反冲洗总出水管路并排出，反冲洗合格后，停止反冲洗，打开第一个过滤进口阀，关闭第一个反冲洗阀；
开启第二个过滤器的反冲洗，关闭第二个过滤器的过滤进口阀，打开对应的第二个反冲洗阀，按照上述步骤对第二过滤器进行反冲洗，第二个过滤器反冲洗合格后，开启第三个过滤器的反冲洗，重复上述步骤，直至第n各过滤器反冲洗完毕后，恢复正常过滤模式。
步骤S2中，当上一个过滤器反冲洗结束后，再次检测过滤效果，达到反冲洗条件时开启下一个过滤器反冲洗，否则进入正常过滤模式。
所述反冲洗总出水管路上设有反冲洗出口阀，通过总出口阀与反冲洗出口阀的角度调节，驱使水流逆向流过过滤器的流速和时间及水量达到设定值。
所述反冲洗总出水管路上设有反冲洗出口洗流量计，所述反冲洗出口流量计结合时间来监测反冲洗效果。
所述总出水管路上设有过滤出口流量计，所述总进水管路与总出水管路之间设有压差传感器，步骤S2中的反冲洗条件为：压差传感器的压力值达到反冲洗设定值，或过滤出口流量计的流量值达到反冲洗设定值，或时间达到反冲洗时间设定值，开启第一个过滤器的反冲洗。
所述总出水管路上设有过滤出口流量计，通过检测过滤出口流量计的流量值，步骤S1中，调节总出口阀角度，保证水流流速在设定流量范围内，保证水流通过各过滤器的流速及时间，控制水过滤处理达到设定要求。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的自动水处理过滤系统及过滤方法，通过传感器配合自动完成过滤效果检定，保障过滤效果，通过阀门配合完成自动反冲洗功能的实现，保障设备维护及使用寿命；通过过滤系统持续运行，保证水质处理达到设定目标。其一，解决水处理行业传统运营模式存在的弊端，以往一般靠手动操作设备，完成过滤模式与反冲洗模式的切换，对操作人员的水平要求高，且需要熟练设备的操作，需要熟悉整个系统运行逻辑及关联方式，且对过滤效果与传感器指标相关联，人工操作模式，无法按时保障模式的切换，容易造成人工工作量极大且容易出错。
其二，解决水处理过滤系统运行过程中，过滤功能与反冲洗功能冲突问题，传统过滤系统在反冲洗时候需要停止过滤系统运行，保证不了持续性过滤，本系统通过多个砂滤的配合，在对砂滤逐步进行反冲洗时候还能保证系统的持续过滤，保障水处理过滤系统的持续性运行。
其三，解决设备维护难的问题，以往都是靠操作人员凭经验完成反冲洗周期的设定，然后由操作人员去执行，完成反冲洗工艺的完成，反冲洗的效果也通过人员控制或通过长期运行经验来保证，通过本系统执行，可通过设置参数调整，来调节过滤效果及反冲洗效果，保证整个系统功能。
附图说明
图1是本发明自动水处理过滤系统的结构示意图。
图2是本发明自动水处理过滤系统的过滤方法的流程示意简图。
图中各标号表示：
1、总进水管路；2、过滤管路；3、过滤器；4、总出水管路；5、反冲洗管路；6、反冲洗总出水管路；7、过滤进口阀；8、过滤出口阀；9、总进口阀；10、总出口阀；11、反冲洗阀；12、过滤出口流量计；13、压差传感器；14、反冲洗出口流量计；15、过滤泵；16、反冲洗出口阀。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本实施例的自动水处理过滤系统，包括总进水管路1、n条过滤管路2、n个过滤器3、总出水管路4、n条反冲洗管路5和反冲洗总出水管路6，总进水管路1分别与n条过滤管路2连接，n条过滤管路2分别与总出水管路4连接，各过滤器3分别设于各过滤管路2上，每个过滤管路2于过滤器3与总进水管路1之间设置过滤进口阀7、于过滤器3与总出水管路4之间设置过滤出口阀8，总进水管路1上设有总进口阀9，总出水管路4上设有总出口阀10；每个反冲洗管路5设置在对应的过滤管路2上并设在过滤器3与过滤进口阀7之间，每个反冲洗管路5上设置反冲洗阀11，各反冲洗管路5分别与反冲洗总出水管路6连接。其中n≥1。
在具体应用实例中，n为1以上的整数，本实施例以三个过滤器为例。
正常过滤模式如下，打开过滤出口阀8和总出口阀10，然后各过滤进口阀7和总进口阀9，保持反冲洗阀11在关闭状态，此时需要处理的水流在按照图1示方向流过过滤器3，对水质进行过滤。总出水管路4上设有过滤出口流量计12。通过检测出口流量计值，调节总出口阀角度，保证水流流速在设定流量范围内，保证水流通过过滤器3流速及时间保证，保证水过滤处理达到设定要求。
单个过滤器3反冲洗模式如下，关闭过滤进口阀7，先后打开反冲洗阀11、反冲洗出口阀16，调节总出口阀10角度，通过压力驱使其他砂滤过滤的水流部分逆向流过过滤器3，流过反冲洗阀11，通过反冲洗总出水管路6排出，完成对单个过滤器3的反冲洗。
本实施例中，总进水管路1与总出水管路4之间设有压差传感器13。通过压差传感器13与过滤出口流量计12来监测过滤器3过滤情况，根据监测值启动过滤器3反冲洗。压差传感器13的压差值达到反冲洗设定值，或过滤出口流量计12的流量值达到反冲洗设定值，或时间达到反冲洗时间设定值，开启过滤器3的反冲洗。三个条件只要一个条件达到设定值就需要多过滤器3进行反冲洗。比如，压差值达到反冲洗设定值，流量值没有达到反冲洗设定值，同时时间也没有达到反冲洗时间设定值，此时需要对过滤器3进行反冲洗，如果由于某种情况(如压差传感器损坏)压差值没有到，但实际上过滤器3也需要反冲洗，这是可以通过流量值设定值或者时间设定值来判断过滤器3可以进行反冲洗，三各条件结合，从而大大提高系统的安全性和可靠性，能及时准确的判断过滤器3是否需要反冲洗，以提高过滤效果。
本实施例中，优选的，反冲洗总出水管路6上设有反冲洗出口洗流量计14和反冲洗出口阀16。通过总出口阀10与反冲洗出口阀16角度调节，驱使水流逆向流过砂滤的流速和时间及水量达到设定值，保证砂滤反冲洗效果，保证砂滤反冲洗干净。反冲洗完成情况由反冲洗出口洗流量计14进行监测，并结合时间来监测反冲洗效果。
本实施例中，优选的，总进水管路1上设有过滤泵15，通过过滤泵15将需要处理的水泵入过滤器中3。
如图2所示，本实施例的自动水处理过滤系统的过滤方法，包括以下步骤：
S1、正常过滤模式：打开各过滤出口阀8及总出口阀10，打开各过滤进口阀7和总进口阀9，关闭各反冲洗阀11，总进水管路1上需要处理的水分别流经各过滤管路2，由各过滤器3对水质进行过滤，最后汇总至总出水管路4上排出；
S2、反冲洗模式：检测过滤效果达到反冲洗条件时，按顺序启动过滤器的反冲洗，按顺序启动过滤器3的反冲洗，先对第一个过滤器3反冲洗，关闭第一个过滤器3的过滤进口阀7，打开对应的第一个反冲洗阀11，调节总出口阀10的的角度通过压力驱使其他过滤器3过滤的水流部分逆向流经第一个过滤器3，对第一个过滤器3进行反冲洗，反冲洗的水通过第一个反冲洗阀11进入反冲洗总出水管路6并排出，反冲洗合格后，停止反冲洗，打开第一个过滤进口阀7，关闭第一个反冲洗阀11；
开启第二个过滤器3的反冲洗，关闭第二个过滤器3的过滤进口阀7，打开对应的第二个反冲洗阀11，按照上述步骤对第二过滤器3进行反冲洗，第二个过滤器3反冲洗合格后，开启第三个过滤器3，重复上述步骤，直至第n各过滤器3反冲洗完毕后，恢复正常过滤模式。
在步骤S1中，总出水管路4上设有过滤出口流量计12，通过检测过滤出口流量计12的流量值，调节总出口阀10角度，保证水流流速在设定流量范围内，保证水流通过各过滤器3的流速及时间，控制水过滤处理达到设定要求。
在步骤S1中，进入步骤S2之前，需要进行设备状态检测，过滤泵15状态正常、正常运行时过滤进口阀7开启、反冲洗阀11关闭、过滤出口阀8、总出口阀10开启、压力传感器13、流量计数据检测正常。
在步骤S2中，达到反冲洗的条件为：压差传感器13的压力值达到反冲洗设定值，或过滤出口流量计12的流量值达到反冲洗设定值，或时间达到反冲洗时间设定值，开启第一个过滤器3的反冲洗。当上一个过滤器3反冲洗结束后，再次检测过滤效果，达到反冲洗条件时开启下一个过滤器3反冲洗，否则进入正常过滤模式。
在步骤S2中，通过总出口阀10与反冲洗出口阀16的角度调节，驱使水流逆向流过过滤器3的流速和时间及水量达到设定值。
在步骤S2中，通过反冲洗出口流量计14结合时间来监测反冲洗效果。
本发明的过滤方法，反冲洗流程只能一次进行一台砂缸，按顺序进入反冲洗。停止上一个过滤器3反冲洗后，先打开过滤进口阀7，再关闭过滤出口阀8，然后启动下一过滤器3反冲洗。按顺序完成所有过滤器3反冲洗后，恢复到正常运行状态，检测压差传感器13与过滤出口流量计12，使检测值达到正常。中间如发现设备状态异常时候，停止反冲洗流程，恢复设备正常运行状态，设备恢复正常后再进入下一步流程。反冲洗有专门队列，系统分析一个场馆一次只进行一台过滤器3反冲洗，如有多个过滤器3达到反冲洗条件时候排队进入。
本发明的自动水处理过滤系统及过滤方法，通过传感器配合自动完成过滤效果检定，保障过滤效果，通过阀门配合完成自动反冲洗功能的实现，保障设备维护及使用寿命；通过过滤系统持续运行，保证水质处理达到设定目标。其一，解决水处理行业传统运营模式存在的弊端，以往一般靠手动操作设备，完成过滤模式与反冲洗模式的切换，对操作人员的水平要求高，且需要熟练设备的操作，需要熟悉整个系统运行逻辑及关联方式，且对过滤效果与传感器指标相关联，人工操作模式，无法按时保障模式的切换，容易造成人工工作量极大且容易出错。
其二，解决水处理过滤系统运行过程中，过滤功能与反冲洗功能冲突问题，传统过滤系统在反冲洗时候需要停止过滤系统运行，保证不了持续性过滤，本系统通过多个砂滤的配合，在对砂滤逐步进行反冲洗时候还能保证系统的持续过滤，保障水处理过滤系统的持续性运行。
其三，解决设备维护难的问题，以往都是靠操作人员凭经验完成反冲洗周期的设定，然后由操作人员去执行，完成反冲洗工艺的完成，反冲洗的效果也通过人员控制或通过长期运行经验来保证，通过本系统执行，可通过设置参数调整，来调节过滤效果及反冲洗效果，保证整个系统功能。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种自动水处理过滤系统，其特征在于，包括总进水管路(1)、n条过滤管路(2)、n个过滤器(3)、总出水管路(4)、n条反冲洗管路(5)和反冲洗总出水管路(6)，所述总进水管路(1)分别与n条过滤管路(2)连接，n条过滤管路(2)分别与总出水管路(4)连接，各过滤器(3)分别设于各过滤管路(2)上，每个过滤管路(2)于过滤器(3)与总进水管路(1)之间设置过滤进口阀(7)、于过滤器(3)与总出水管路(4)之间设置过滤出口阀(8)，所述总进水管路(1)上设有总进口阀(9)，所述总出水管路(4)上设有总出口阀(10)；每个反冲洗管路(5)设置在对应的过滤管路(2)上并设在过滤器(3)与过滤进口阀(7)之间，每个反冲洗管路(5)上设置反冲洗阀(11)，各反冲洗管路(5)分别与反冲洗总出水管路(6)连接；n≥1。
2.根据权利要求1所述的自动水处理过滤系统，其特征在于，所述总出水管路(4)上设有过滤出口流量计(12)；所述总进水管路(1)与总出水管路(4)之间设有压差传感器(13)。
3.根据权利要求1所述的自动水处理过滤系统，其特征在于，所述反冲洗总出水管路(6)上设有反冲洗出口洗流量计(14)和反冲洗出口阀(16)。
4.根据权利要求1至3任意一项所述的自动水处理过滤系统，其特征在于，所述总进水管路(1)上设有过滤泵(15)。
5.一种基于权利要求1至4任意一项所述的自动水处理过滤系统的过滤方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、正常过滤模式：打开各过滤出口阀(8)及总出口阀(10)，打开各过滤进口阀(7)和总进口阀(9)，关闭各反冲洗阀(11)，总进水管路(1)上需要处理的水分别流经各过滤管路(2)，由各过滤器(3)对水质进行过滤，最后汇总至总出水管路(4)上排出；
S2、反冲洗模式：检测过滤效果达到反冲洗条件时，按顺序启动过滤器(3)的反冲洗，先对第一个过滤器(3)反冲洗，关闭第一个过滤器(3)的过滤进口阀(7)，打开对应的第一个反冲洗阀(11)，调节总出口阀(10)的的角度通过压力驱使其他过滤器(3)过滤的水流部分逆向流经第一个过滤器(3)，对第一个过滤器(3)进行反冲洗，反冲洗的水通过第一个反冲洗阀(11)进入反冲洗总出水管路(6)并排出，反冲洗合格后，停止反冲洗，打开第一个过滤进口阀(7)，关闭第一个反冲洗阀(11)；
开启第二个过滤器(3)的反冲洗，关闭第二个过滤器(3)的过滤进口阀(7)，打开对应的第二个反冲洗阀(11)，按照上述步骤对第二过滤器(3)进行反冲洗，第二个过滤器(3)反冲洗合格后，开启第三个过滤器(3)的反冲洗，重复上述步骤，直至第n各过滤器(3)反冲洗完毕后，恢复正常过滤模式。
6.根据权利要求5所述的所述的自动水处理过滤系统的过滤方法，其特征在于，步骤S2中，当上一个过滤器(3)反冲洗结束后，再次检测过滤效果，达到反冲洗条件时开启下一个过滤器(3)反冲洗，否则进入正常过滤模式。
7.根据权利要求5所述的所述的自动水处理过滤系统的过滤方法，其特征在于，所述反冲洗总出水管路(6)上设有反冲洗出口阀(16)，通过总出口阀(10)与反冲洗出口阀(16)的角度调节，驱使水流逆向流过过滤器(3)的流速和时间及水量达到设定值。
8.根据权利要求7所述的所述的自动水处理过滤系统的过滤方法，其特征在于，所述反冲洗总出水管路(6)上设有反冲洗出口洗流量计(14)，所述反冲洗出口流量计(14)结合时间来监测反冲洗效果。
9.根据权利要求5所述的所述的自动水处理过滤系统的过滤方法，其特征在于，所述总出水管路(4)上设有过滤出口流量计(12)，所述总进水管路(1)与总出水管路(4)之间设有压差传感器(13)，步骤S2中的反冲洗条件为：压差传感器(13)的压力值达到反冲洗设定值，或过滤出口流量计(12)的流量值达到反冲洗设定值，或时间达到反冲洗时间设定值，开启第一个过滤器(3)的反冲洗。
10.根据权利要求5所述的所述的自动水处理过滤系统的过滤方法，其特征在于，所述总出水管路(4)上设有过滤出口流量计(12)，通过检测过滤出口流量计(12)的流量值，步骤S1中，调节总出口阀(10)角度，保证水流流速在设定流量范围内，保证水流通过各过滤器(3)的流速及时间，控制水过滤处理达到设定要求。
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