CN115804972A - 可再生废水净化装置及其再生方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及废水处理技术领域，公开了一种可再生废水净化装置及其再生方法。可再生废水净化装置包括塔体、能够向所述塔体内输送废水的废水输送组件、设置于所述塔体上部的排污管线以及搅拌组件，所述塔体包括装有第一填料的第一填料段以及设置于底部的第一接口，所述第一填料段设置于所述废水输送组件以及所述排污管线的下方，所述搅拌组件至少部分地位于所述第一填料段中以能够搅拌第一填料。通过上述技术方案，能够克服现有技术存在的废水净化装置再生过程中杂质难以被彻底清除问题。

Description

可再生废水净化装置及其再生方法

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，具体地涉及一种可再生废水净化装置以及可再生废水净化装置的再生方法。

背景技术

填料床过滤常用于工业及生活用水净化，待处理水穿过床层空隙时水中的杂质会被填料颗粒截留从而实现净化效果。随着净化过程的进行，床层内杂质不断累积，会导致床层阻力不断增加，在保证装置水处理量基本不变的条件下装置压力会不断升高。此时需对装置进行再生以保证后续装置的净化效果和平稳运行。

采用反冲水和\或气进行床层再生是较为简单有效的方法，即利用反冲水或反冲气的冲力，由反向地将其注入填料颗粒的填充区域继而排出，此过程中杂质能够被反冲水或反冲气带走，从而达到对装置进行再生的目的。

但该过程存在两个主要缺陷：(1)再生过程不够彻底，仍有相当部分的杂质没能被清理掉；(2)水和气由下向上穿过床层，当流速较大时会将部分填料从排污管线带出，造成填料的损耗，影响后续净化效率和处理量。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的废水净化装置再生过程中杂质难以被彻底清除问题，提供一种可再生废水净化装置及其再生方法。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种可再生废水净化装置，包括塔体、能够向所述塔体内输送废水的废水输送组件、设置于所述塔体上部的排污管线以及搅拌组件，所述塔体包括装有第一填料的第一填料段以及设置于底部的第一接口，所述第一填料段设置于所述废水输送组件以及所述排污管线的下方，所述搅拌组件至少部分地位于所述第一填料段中以能够搅拌第一填料。

可选地，所述搅拌组件包括沿所述塔体中心轴线设置的搅拌轴，所述搅拌轴上设置有支撑杆组，所述支撑杆组包括多个支撑杆，所述支撑杆远离搅拌轴的一端设置有搅拌桨叶。

可选地，所述搅拌轴上设置有多个间隔设置的所述支撑杆组，所述支撑杆组包括多个沿所述搅拌轴周向均布设置的支撑杆。

可选地，所述搅拌桨叶为螺带桨叶。

可选地，所述搅拌组件还包括能够驱动所述搅拌轴旋转的驱动组件。

可选地，所述塔体内还设置有过滤组件，所述过滤组件设置于所述第一填料段以及所述排污管线之间。

可选地，所述过滤组件包括装填有第二填料的第二填料段，所述第二填料的粒径大于所述第一填料的粒径。可选地，所述塔体内还设置有装填有第二填料的第二填料段，所述第二填料段设置于所述第一填料段以及所述排污管线之间，所述第二填料的粒径大于所述第一填料的粒径。

可选地，所述第一接口连接有三通阀，所述三通阀的另外两个接口分别连接有净化水管线以及反冲水管线。

可选地，所述塔体的底部装填有位于所述第一填料段下侧的垫料。

本发明第二方面提供一种可再生废水净化装置的再生方法，采用以上所述的可再生废水净化装置，

经所述第一接口将反冲水和/或反冲气通入所述塔体内，并使所述第一填料段内的第一填料松动流化；然后启动搅拌组件，使所述搅拌组件搅拌所述第一填料；其中，所述反冲水和/或反冲气经所述排污管线排出塔体。

通过上述技术方案，一方面能够将经废水输送管路送入塔体内的废水从上而下地流过装有填料的第一填料段，从而达到将废水净化的目的；另一方面，在对装置进行再生时，可将反冲水以及反冲气经所述第一接口导入装置内，反冲水以及反冲气自下而上地经过所述第一填料段从而将废料带走，同时，搅拌组件的搅拌过程能够防止第一填料段内形成死区，从而达到更充分地对装置进行再生的效果。

附图说明

图1是本发明所述第一填料段内形成死区和沟流的结构示意图；

图2是本发明所述的可再生废水净化装置一种实施方式的结构示意图；

图3是本发明所述的可再生废水净化装置另一种实施方式的结构示意图。

附图标记说明

10-塔体，12-上封头，13-下封头，21-搅拌轴，22-支撑杆，23-搅拌桨叶，24-驱动组件，30-废水输送组件，31-进料阀，32-进料分布器，40-第一填料段，50-排污管线，51-排污阀，60-第一接口，70-第二填料段，80-垫料，91-第一格栅板，92-第二格栅板，93第三格栅板，100-三通阀，110-反冲水管线，120-净化水管线，130-泄压阀管路，131-泄压阀，

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右，顶、底”通常是指本技术方案提供的装置在工作状态下的相对位置，“内、外”是指轮廓线围合范围所示的空间关系。

本发明一方面提供一种可再生废水净化装置，包括塔体10、能够向所述塔体10内输送废水的废水输送组件30、设置于所述塔体10上部的排污管线50以及搅拌组件，所述塔体10包括装有第一填料的第一填料段40以及设置于底部的第一接口60，所述第一填料段40设置于所述废水输送组件30以及所述排污管线50的下方，所述搅拌组件至少部分地位于所述第一填料段40中以能够搅拌第一填料。

所述废水输送组件可以包括与废水供应装置相连的供应管路，供应管路穿过所述塔体10的外壁并伸入所述塔体10的内部，供应管路伸入塔体10的一端可设置进料分布器，进料分布器能够将送入塔内的废水分散后再向下流入所述第一填料段40，供应管路上可设置有用于供应管路通断的进料阀31，为了方便对所述废水输送组件的控制，所述进料阀31可设置于塔体外侧。所述第一填料段40为所述塔体10中的沿竖直方向设置的一段，其中第一填料装填到指定高度。利用所述第一填料段40内装填的第一填料能够将废水中的杂质进行截留以达到对废水进行净化的效果。净化后的水可从设置于塔体10底部的第一接口60流出塔体10，所述第一接口可与净化水的回收装置或管路相连通，以实现净化水的回收。

需要说明的是，随着被净化的废水的量的增加，废水中的杂质将堵塞所述第一填料颗粒之间的空隙，导致床层阻力不断增加，为了保证装置后续的净化效果和平稳运行，需要清除堵塞的杂质以实现对装置进行再生，装置的再生可通过沿废水流通方向的反向通入反冲水和/或反冲气以实现杂质的清除，其中反冲水或反冲气为具有一定压力的水或气。然而，经研究发现，参照图1所示，由于杂质与填料颗粒的分布状态并不十分均匀，特别是杂质的分布并不均匀，因此，较为薄弱的区域或密度较小的区域对反冲水以及反冲气的阻力更小，当进行再生时，反冲水以及反冲气会先在上述区域克服阻力带走杂质，进而形成阻力较小的通道，后续的反冲水或反冲气则会从小阻力的通道流过进而形成沟流，沟流与沟流之间的阻力大的区域所能接受到的反冲水以及反冲气扰动较小，进而导致形成死区，死区内的杂质将难以被得到清除。

因此，本申请所述可再生废水净化装置可以在对装置进行再生时，可在所述第一接口60处连接反冲水或反冲气的供应装置以对塔体10内提供反冲水或反冲气。反冲水或反冲气可使所述第一填料段40内的第一填料和杂质进入流化态，进而利用其中设置的搅拌组件对所述第一填料段40进行搅拌，从而消除死区，使原本死区内无法被清除的杂质能够被反冲水或反冲气带走，并经设置于所述第一填料段上方的排污管线50排出所述塔体10。所述排污管线50包括贯穿所述塔体10的侧壁的管线以及设置于所述管线上的排污阀51，所述排污阀51能够控制排污管线50的通断，为了方便对排污管线50的控制，所述排污阀51可设置于塔体10的外侧。

需要说明的是，为了方便各种管线的设置，所述塔体10可在相应位置上设置有接口，接口与管线之间可通过法兰或焊接等形式进行连接。

作为一种可选的实施方式，所述搅拌组件可包括沿所述塔体中心轴线设置的搅拌轴21，所述搅拌轴21上设置有支撑杆组，所述支撑杆组包括多个支撑杆22，所述支撑杆22远离搅拌轴21的一端设置有搅拌桨叶23。所述支撑杆22可垂直于所述搅拌轴21设置，所述支撑杆22可以一定规律排列于所述搅拌轴21上，以使得每个支撑杆组可具有较好的搅拌效果。所述搅拌桨叶23可具有多种实施方式，如图2以及图3所示，所述搅拌桨叶23可为多片独立的叶片并一一对应地固接于所述支撑杆22的另一端，为具有更好的搅拌效果或减小搅拌时的阻力，搅拌桨叶23以一定的安装角度安装于支撑杆22上，例如竖直地固定于支撑杆上以使得搅拌桨叶23能够具有更大的和第一填料的搅拌面积，亦或者可与水平方向呈45度固接于所述支撑杆22上，从而减小搅拌时的阻力。所述搅拌桨叶23还可以为具有复杂曲面的桨叶，从而在搅拌面积以及搅拌阻力之间取得最佳的平衡，同时形成较好的流型更有效地消除填料内的沟流和死区。

为了具有更多的搅拌桨叶23或使其能够承受搅拌时带来的阻力，如图2以及图3所示，所述搅拌轴21上设置有多个间隔设置的所述支撑杆组，所述支撑杆组包括多个沿所述搅拌轴21周向均布设置的支撑杆22。所述搅拌桨叶23既可以一一对应地固接于所述支撑杆22上，也可以由多个支撑杆22共同支撑一个搅拌桨叶23。

具体地，如图3所示，所述搅拌桨叶23为螺带桨叶。即多个所述支撑杆22沿竖直方向依次连接一条具有复杂曲面的螺带桨叶，螺带桨叶的延伸路径为螺旋线，并且螺带桨叶设置为类似于螺旋形阶梯的形式，并且可具有多条上述螺带桨叶。

另外，参照图2以及图3所示，所述搅拌组件还包括能够驱动所述搅拌轴21旋转的驱动组件24。所述驱动组件24可为电动机、发动机等提供旋转动力的设备或能够将其他形式的动力转化为旋转动力的设备，所述驱动组件24可安装于所述塔体10的顶部并与所述搅拌轴21相连接。

另外，如图2以及图3所示，所述塔体10内还设置有装填有第二填料的第二填料段70，所述第二填料段70设置于所述第一填料段40以及所述排污管线50之间，所述第二填料的粒径大于所述第一填料的粒径。当本申请提供的可再生废水净化装置进行再生时，在反冲水以及反冲气的作用下，部分第一填料会被带走，并从所述排污管线50中排出所述塔体10，因此将引起第一填料的流失。为了解决上述问题，可在所述第一填料段40与所述排污管线50之间设置过滤组件，所述过滤组件可为简单的单层滤网或者多层滤网或者为一段由填料颗粒组成的结构。具体地，所述第二填料段70内装填有第二填料，为达到防止第一填料流失但不影响杂质排出的效果，所述第二填料的粒径可大于所述第一填料的粒径，从而使所述第一填料能够被第二填料之间的空隙阻拦下来，但这些空隙能够保证杂质的排出。

作为一种具体的实施方式，所述可再生废水净化装置还可以包括第一栅格板91、第二栅格板92以及第三栅格板93以对第一填料或第二填料进行支撑或限制从而形成所述第一填料段40以及所述第二填料段70。具体地，为保证反冲水或反冲气的通过，所述第一栅格板91、第二栅格板92以及第三栅格板93均具有多个细孔，所述细孔可呈阵列形式均布，如图2以及图3所示，所述第一填料段40的底部设置有第一栅格板91，所述第一栅格板91上的细孔孔径可设置为小于第一填料的粒径，以防止第一填料经细孔流出所述第一填料段40；所述第二填料段70的底部和顶部分别设置有第二栅格板92以及第三栅格板93，所述第二格栅板92以及第三栅格板93上的细孔的孔径介于第一填料以及第二填料的粒径之间。

为方便所述可再生废水净化装置在净化状态以及再生状态之间进行切换，参照图2以及图3所示，所述第一接口60连接有三通阀100，所述三通阀100的另外两个接口分别连接有净化水管线120以及反冲水管线110。通过所述三通阀100可切换所述第一接口60与净化水管线120相连通或所述第一接口60与所述反冲水管线110相连通，所述净化水管线120可与净化水的回收装置相连，以进行净化水的回收，所述反冲水管线110可与反冲水或反冲气供应装置相连通，从而通过所述第一接口60向塔内提供反冲水或反冲气。

另外，如图2以及图3所示，所述可再生废水净化装置还包括与所述塔体10内部相连通的泄压阀131。为防止塔体10内的压力过高导致安全问题，所述泄压阀131可在塔体10内的压力过高时自动开启，从而进行泄压。所述泄压阀131可设置于塔体10上的泄压管路130上，所述泄压管路130使所述塔体10的内部与外界相连。

另外，所述塔体10的底部装填有位于所述第一填料段40下侧的垫料80。所述塔体10可包括设置于塔体顶部的上封头12以及设置于塔体10底部的下封头13，所述下封头13与所述第一栅格板91之间装填有用于支撑的垫料80，所述垫料80的粒径可设置为大于第一填料的粒径，因此所述第一栅格板91上的细孔的孔径可设置为介于第一填料的粒径以及垫料80的粒径之间，即细孔的孔径大于所述第一填料，以限制垫料80穿过所述第一栅格板91。由于第一填料的粒径可能比较细小，为了避免第一栅格板91上的细孔孔径过小容易堵塞，进而影响装置的过滤和再生过程，通过设置大粒径的垫料80，使第一栅格板91的细孔的孔径介于第一填料和垫料80的粒径之间，这样既不会造成栅格板细孔堵塞，也可防止垫料在反冲再生过程中进入第一填料段，失去支撑效果。

作为所述可再生净水装置的一种最优的实施方式的净水方法，首先将进料阀31开启，使待净化废水由进料分布器32进入塔体10内，再经过所述第一填料段40对待净化废水进行过滤，最后经所述第一接口60排出，调整所述三通阀100使所述第一接口与所述净化水管线120相连通，使净化后的废水排出装置。

本发明第二方面提供一种可再生废水净化装置的再生方法，采用以上所述的可再生废水净化装置，经所述第一接口60将反冲水通入所述塔体10内，并使所述第一填料段40内的第一填料松动流化；然后启动搅拌组件，使所述搅拌组件搅拌所述第一填料；其中，所述反冲水经所述排污管线50排出塔体10

再生过程中，可先通入反冲水和/或反冲气以使得所述第一填料段40中的杂质以及第一填料进行疏松、流化，优选地可使用混合有反冲气的反冲水以加强反冲效果。可在所述反冲水的水位超过所述第一填料段40的上端后再启动搅拌组件，所述搅拌组件低速地对流化后的第一填料进行搅拌，搅拌组件的转速可设置为5-100转/分钟，优选地，可选用10-50转/分钟从而消除沟流和死区，而第一填料流化状态下的低速搅拌可防止因转速过高剪切力过大造成对第一填料颗粒的磨损，同时可防止涡流产生，导致杂质受涡流影响无法被排出装置，而被反冲水带动的第一填料则会被所述第二填料组成的第二填料段即过滤组件所拦截，当再生结束后，被截留的第一填料可落回第一填料段40中，从而避免填料的流失。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可再生废水净化装置，其特征在于，包括塔体(10)、能够向所述塔体(10)内输送废水的废水输送组件(30)、设置于所述塔体(10)上部的排污管线(50)以及搅拌组件，所述塔体(10)包括装有第一填料的第一填料段(40)以及设置于底部的第一接口(60)，所述第一填料段(40)设置于所述废水输送组件(30)以及所述排污管线(50)的下方，所述搅拌组件至少部分地位于所述第一填料段(40)中以能够搅拌第一填料。

2.根据权利要求1所述的可再生废水净化装置，其特征在于，所述搅拌组件包括沿所述塔体中心轴线设置的搅拌轴(21)，所述搅拌轴(21)上设置有支撑杆组，所述支撑杆组包括多个支撑杆(22)，所述支撑杆(22)远离搅拌轴(21)的一端设置有搅拌桨叶(23)。

3.根据权利要求2所述的可再生废水净化装置，其特征在于，所述搅拌轴(21)上设置有多个间隔设置的所述支撑杆组，所述支撑杆组包括多个沿所述搅拌轴(21)周向均布设置的支撑杆(22)。

4.根据权利要求2-3所述的可再生废水净化装置，其特征在于，所述搅拌桨叶(23)为螺带桨叶。

5.根据权利要求2所述的可再生废水净化装置，其特征在于，所述搅拌组件还包括能够驱动所述搅拌轴(21)旋转的驱动组件(24)。

6.根据权利要求1所述的可再生废水净化装置，其特征在于，所述塔体(10)内还设置有过滤组件，所述过滤组件设置于所述第一填料段(40)以及所述排污管线(50)之间。

7.根据权利要求6所述的可再生废水净化装置，其特征在于，所述过滤组件包括装填有第二填料的第二填料段(70)，，所述第二填料的粒径大于所述第一填料的粒径。

8.根据权利要求1所述的可再生废水净化装置，其特征在于，所述第一接口(60)连接有三通阀(100)，所述三通阀(100)的另外两个接口分别连接有净化水管线(120)以及反冲水管线(110)。

9.根据权利要求1所述的可再生废水净化装置，其特征在于，所述塔体(10)的底部装填有位于所述第一填料段(40)下侧的垫料(80)。

10.一种可再生废水净化装置的再生方法，采用上述权利要求1-9中任意一项所述的装置，其特征在于，经所述第一接口(60)将反冲水和/或反冲气通入所述塔体(10)内，并使所述第一填料段(40)内的第一填料松动流化；然后启动搅拌组件，使所述搅拌组件搅拌所述第一填料；其中，所述反冲水和/或反冲气经所述排污管线(50)排出塔体(10)。

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