CN118084164A - 一种高效澄清滤器系统及其清洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高效澄清滤器系统及其清洗方法，包括澄清滤器、输送机构和清洗机构，其中澄清滤器内设置有斜板层和填料层，填料层采用轻质填料和重质填料，有效去除水中悬浮物、颗粒物和胶体物，过滤效果高，有效减少加药量，减少二沉污染，清洗机构能进行气洗和水洗，配合液位开关，能保证填料层半满状态，使滤料处于悬浮状态，清洗时相互碰撞揉搓，达到最优清洗状态；且半满的状态使轻质滤料不会漂浮聚集在填料层顶部，从而造成阻力突增破坏设备填料层结构。
Description
技术领域
本发明涉及高浊度废水或污水处理技术领域，具体为一种高效澄清滤器系统及其清洗方法。
背景技术
高浊度废水是指含有悬浮物、颗粒物和胶体物的一类废水。此类废水通常来自于工业生产、农业生产或城市排水等。
由于该类废水会导致水体的浑浊，同时废水中的有毒有害化学物质会破坏生态系统及人类健康。因此为了减少高浊度废水对环境的影响，需要采取一系列的废水处理措施。
常规的处理措施包括絮凝、沉淀、过滤等方法去除悬浮物质、颗粒物和胶体，采用化学处理方法去除有害化学物质。然而传统处理工艺存在抗冲击能力弱，处理出水水质不稳定，占地面积大，自动化程度低等问题。因此，寻找一种抗冲击能力强，占地面积小，自动化程度高的高浊度废水处理措施十分有必要。
发明内容
本发明的目的是提供一种高效澄清滤器系统及其清洗方法，将其应用于含浊度废水或污水的处理；具有抗冲击能力强，加药量小，占地面积小，自动化程度高的特点。
为解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案：一种高效澄清滤器系统，包括：
澄清滤器，所述澄清滤器包括过滤筒，所述过滤筒底部安装有泥斗，所述过滤筒内沿竖直方向由下到上依次设置有斜板层、填料层和溢流堰，所述溢流堰外接出水管；所述澄清滤器内设置有贯穿斜板层和填料层的中心水管，所述中心水管底端延伸至靠近泥斗处，所述中心水管上安装有进水管，所述进水管另一端伸出所述过滤筒；
输送机构，包括均质曝气池和若干加药设备，所述加药设备和所述均质曝气池均与进水管连通，并分别用于向所述过滤筒内输送药液和污水；
清洗机构，包括气洗布气板、下部水洗布水板和上部水洗布水板，所述气洗布气板位于斜板层上方，所述下部水洗布水板位于气洗布气板上方，所述上部水洗布水板位于填料层上方。
优选的，所述斜板层包括多个平行设置的引导板，且所述引导板能与水平方向至少倾斜角度60°。
优选的，各所述引导板顶端和底端滑动设置，且各所述引导板顶端均通过丝杆螺母与水平设置的第一丝杆相连，各所述引导板底端均通过丝杆螺母与水平设置的第二丝杆相连，第一丝杆和第二丝杆分别配置有第一驱动电机和第二驱动电机，由第一驱动电机和第二驱动电机控制各所述引导板倾斜角度或移动。
优选的，所述中心水管朝向泥斗一端安装有喇叭口，所述喇叭口底部设置有反射板，反射板角度≤20°；喇叭口和反射板间距为0.25m-0.5m。
优选的，所述填料层内填充有轻质填料和重质填料，所述重质填料包括陶粒、石英砂和粉煤灰中的至少一种。
优选的，所述进水管处或均质曝气池内设置有pH计和SS检测仪，所述进水管处设置有流量计，所述出水管处安装有浊度仪，所述泥斗上方设置有泥位计，所述进水管和出水管处设置有压差变送器；
所述SS检测仪和浊度仪与所述加药设备相连，并基于所述SS检测仪和浊度仪的监测结果控制加药设备工作；
所述流量计与均质曝气池相连，并基于所述流量计监测结果控制均质曝气池向进水管的输送量；
所述压差变送器与清洗机构相连，并在压差值大于预设值时控制清洗机构启动。
优选的，所述中心水管内设置有液位开关，所述液位开关与清洗机构相连，且基于所述液位开关的监测结果控制所述清洗机构执行相应指令；
所述液位开关包括上部液位开关、中部液位开关和下部液位开关，所述上部液位开关设置在所述溢流堰和填料层之间，所述中部液位开关设置在与填料层中部对应位置处，所述下部液位开关设置在斜板层下方。
本发明还公开一种高效澄清滤器系统的清洗方法，用于高效澄清滤器系统进行清洗工作，包括如下步骤：
S1、开启泥斗底部开关进行排泥，当液位下至中部液位开关处，液位开关给出信号，停止排泥，并通过上部水洗布水板进行水洗；
S2、当液位上升至上部液位开关处，液位开关给出信号，停止上部水洗布水板水洗操作，开启泥斗底部开关，当液位下降至中部液位开关处，液位开关给出信号，停止排泥，并通过气洗布气板进行气洗；
S3、气洗结束后，泥斗底部开关进行排泥，当液位下降至下部液位开关处，液位开关给出信号，停止排泥；
S4、通过下部水洗布水板和气洗布气板进行气水洗，至液位上升至上部液位开关处，液位开关给出信号，下部水洗布水板和气洗布气板停止；
S5、开启泥斗底部开关，至液位下降至下部液位开关处，停止。
优选的，启动第一驱动电机和/或第二驱动电机控制对应引导板在倾斜状态和竖直状态直接动态切换。
有益效果：本发明中，通过斜板层和含多介质的填料层相结合，有效去除水中悬浮物、颗粒物和胶体物，大大节省占地；同时，过滤效果高，有效减少加药量，减少二次污染，其中，在斜板层中，通过第一驱动电机和第二驱动电机的作用，能根据不同杂质调节各引导板的角度，从而控制不同杂质沿引导板滑动，以适应不同效率的过滤工作。
本发明中，能对澄清滤器系统进行有效的自动清洗，以便于连续的进行过滤工作，通过上部液位开关、中部液位开关和下部液位开关的设置，以及位置设置，能将填料层处于半满状态，使滤料处于悬浮状态，清洗时相互碰撞揉搓，达到最优清洗状态；且半满的状态使轻质滤料不会漂浮聚集在填料层顶部，从而造成阻力突增破坏设备填料层结构。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
在附图中：
图1是本发明的澄清滤器系统结构示意图；
图2是本发明的澄清滤器结构示意图；
图3是本发明的斜板层结构示意图；
图中标号：1、第一加药设备；2、第二加药设备；3、泵体；4、进水管；5、过滤筒；6、泥斗；7、斜板层；8、填料层；9、溢流堰；10、出水管；11、中心水管；12、气洗布气板；13、下部水洗布水板；14、上部水洗布水板；15、喇叭口；16、反射板；17、引导板；18、第一丝杆；19、第二丝杆；20、第一驱动电机；21、第二驱动电机；22、pH计；23、SS检测仪；24、流量计；25、浊度仪；26、泥位计；27、压差变送器；28、上部液位开关；29、中部液位开关；30、下部液位开关；31、气泵；32、水泵；33、反洗水池。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种高效澄清滤器系统及其清洗方法或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。
实施例：如图1-图2所示，一种高效澄清滤器系统，包括：澄清滤器，澄清滤器包括过滤筒5，过滤筒5底部安装有泥斗6，过滤筒5内沿竖直方向由下到上依次设置有斜板层7、填料层8和溢流堰9，溢流堰9外接出水管10；澄清滤器内设置有贯穿斜板层7和填料层8的中心水管11，中心水管11底端延伸至靠近泥斗6处，中心水管11上安装有进水管4，进水管4另一端伸出过滤筒5；
输送机构，包括均质曝气池和若干加药设备，加药设备和均质曝气池均与进水管4连通，并分别用于向过滤筒5内输送药液和污水；
清洗机构，包括气洗布气板12、下部水洗布水板13和上部水洗布水板14，气洗布气板12位于斜板层7上方，下部水洗布水板13位于气洗布气板12上方，上部水洗布水板14位于填料层8上方。
参考图1和图2，包括第一加药设备1和第二加药设备2，均质曝气池，以及第一加药设备1和第二加药设备2均配设有泵体3，通过泵体3进行输送液体，且第一加药设备1内为PAC、酸、碱、石灰或重金属去除剂中的至少一种，第二加药设备2内为PAM，废水或污水存于均质曝气池内，并通过对应的泵体3输送至进水管4内，第一加药设备1和第二加药设备2同步向进水管4内输送药液，混合液体进入中心水管11内，中心水管11朝向泥斗6一端安装有喇叭口15，喇叭口15底部设置有反射板16，反射板16角度≤20°；喇叭口15和反射板16间距为0.25m-0.5m，并从下方的喇叭口15排出，并在过滤筒5内从下方依次经过斜板层7；
其中，参考图3，斜板层7包括多个平行设置的引导板17，引导板17能与水平方向至少倾斜角度60°，从下往上的液体一部分通过相邻两个引导板17之间得缝隙竖直向上流动，一部分沿着倾斜的引导板17倾斜流动，杂质停留在引导板17上，积累后顺着引导板17向下滑动；
在一些实施例中，各引导板17顶端和底端滑动设置，且各引导板17顶端均通过丝杆螺母与水平设置的第一丝杆18相连，各引导板17底端均通过丝杆螺母与水平设置的第二丝杆19相连，第一丝杆18和第二丝杆19分别配置有第一驱动电机20和第二驱动电机21，由第一驱动电机20和第二驱动电机21控制各引导板17倾斜角度或移动；能根据需求通过控制第一驱动电机20和第二驱动电机21工作，调节引导板17的角度，以适应不同情况下的过滤工作，提高过滤效率。
经过斜板层7过滤的混合液上升至填料层8，填料层8采用聚苯乙烯泡沫滤珠等轻质填料，重质填料为陶粒、石英砂、粉煤灰中至少一种，通过多种介质进行过滤，有效去除水中悬浮物、颗粒物和胶体物，过滤后的液体通过溢流堰9进入出水管10；
在一些实施例中，进水管4处或均质曝气池内设置有pH计22和SS检测仪23，进水管4处设置有流量计24，出水管10处安装有浊度仪25，泥斗6上方设置有泥位计26，泥位计26用于控制泥斗6进行排泥操作，进水管4和出水管10处设置有压差变送器27；以及SS检测仪23和浊度仪25与加药设备相连，并基于SS检测仪23和浊度仪25的监测结果控制加药设备工作；流量计24与均质曝气池相连，并基于流量计24监测结果控制均质曝气池向进水管4的输送量；压差变送器27与清洗机构相连，并在压差值大于预设值时控制清洗机构启动；系统通过出水浊度仪25控制输送机构频率，当出水浊度高，降低频率，减小进料，增加沉淀时间；通过进水SS检测仪23控制加药泵频率，当进水SS高，提高加药量；通过进水pH值控制加药泵频率，调节pH，控制最佳絮凝pH；
通过中心水管11内设置有液位开关，液位开关与清洗机构相连，且基于液位开关的监测结果控制清洗机构执行相应指令；以及液位开关包括上部液位开关28、中部液位开关29和下部液位开关30，上部液位开关28设置在溢流堰9和填料层8之间，中部液位开关29设置在与填料层8中部对应位置处，下部液位开关30设置在斜板层7下方。
其中，参考图1，气洗布气板12外接气泵31，气洗强度≥8L/m2·s；下部水洗布水板13和上部水洗布水板14外接水泵32，水洗强度≥5L/m2·s，水泵32与反洗水池33相连，反洗水池33内储存清洗液，为清水、弱酸、弱碱、杀菌剂中的至少一种。
本发明还公开一种高效澄清滤器系统的清洗方法，用于对高效澄清滤器系统进行清洗工作，包括如下步骤：
S1、开启泥斗6底部开关进行排泥，当液位下至中部液位开关29处，液位开关给出信号，停止排泥，并通过上部水洗布水板14进行水洗；
S2、当液位上升至上部液位开关28处，液位开关给出信号，停止上部水洗布水板14水洗操作，开启泥斗6底部开关，当液位下降至中部液位开关29处，液位开关给出信号，停止排泥，并通过气洗布气板12进行气洗；
S3、气洗结束后，泥斗6底部开关进行排泥，当液位下降至下部液位开关30处，液位开关给出信号，停止排泥；
S4、通过下部水洗布水板13和气洗布气板12进行气水洗，至液位上升至上部液位开关28处，液位开关给出信号，下部水洗布水板13和气洗布气板12停止；
S5、开启泥斗6底部开关，至液位下降至下部液位开关30处，停止。
通过上述操作填料层8内保证半满状态，使滤料处于悬浮状态，清洗时相互碰撞揉搓（与重质填料，如颗粒较小的石英砂或粉煤灰也有摩擦，使重质填料在清洗过程中作为“洗衣球”），达到最优清洗状态。半满的状态使轻质滤料不会漂浮聚集在填料层8顶部，从而造成阻力突增破坏设备填料层8结构。
其中，启动第一驱动电机20和/或第二驱动电机21控制对应引导板17在倾斜状态和竖直状态直接动态切换，能在倾斜状态接受从上向下流动得水流冲击，从而将引导板17上积累的杂质进行冲散，并在竖直状态时，更好的使得松散的杂质脱离引导板17并落下，提高清洗效果。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在获知本发明中记载内容后，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对其作出若干同等变换和替代，这些同等变换和替代也应视为属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种高效澄清滤器系统，其特征在于，包括：
澄清滤器，所述澄清滤器包括过滤筒，所述过滤筒底部安装有泥斗，所述过滤筒内沿竖直方向由下到上依次设置有斜板层、填料层和溢流堰，所述溢流堰外接出水管；所述澄清滤器内设置有贯穿斜板层和填料层的中心水管，所述中心水管底端延伸至靠近泥斗处，所述中心水管上安装有进水管，所述进水管另一端伸出所述过滤筒；
输送机构，包括均质曝气池和若干加药设备，所述加药设备和所述均质曝气池均与进水管连通，并分别用于向所述过滤筒内输送药液和污水；
清洗机构，包括气洗布气板、下部水洗布水板和上部水洗布水板，所述气洗布气板位于斜板层上方，所述下部水洗布水板位于气洗布气板上方，所述上部水洗布水板位于填料层上方。
2.根据权利要求1所述的一种高效澄清滤器系统，其特征在于：所述斜板层包括多个平行设置的引导板，且所述引导板能与水平方向至少倾斜角度60°。
3.根据权利要求2所述的一种高效澄清滤器系统，其特征在于：各所述引导板顶端和底端滑动设置，且各所述引导板顶端均通过丝杆螺母与水平设置的第一丝杆相连，各所述引导板底端均通过丝杆螺母与水平设置的第二丝杆相连，第一丝杆和第二丝杆分别配置有第一驱动电机和第二驱动电机，由第一驱动电机和第二驱动电机控制各所述引导板倾斜角度或移动。
4.根据权利要求1所述的一种高效澄清滤器系统，其特征在于：所述中心水管朝向泥斗一端安装有喇叭口，所述喇叭口底部设置有反射板，反射板角度≤20°；喇叭口和反射板间距为0.25m-0.5m。
5.根据权利要求3所述的一种高效澄清滤器系统，其特征在于：所述填料层内填充有轻质填料和重质填料，所述重质填料包括陶粒、石英砂和粉煤灰中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的一种高效澄清滤器系统，其特征在于：所述进水管处或均质曝气池内设置有pH计和SS检测仪，所述进水管处设置有流量计，所述出水管处安装有浊度仪，所述泥斗上方设置有泥位计，所述进水管和出水管处设置有压差变送器；
所述SS检测仪和浊度仪与所述加药设备相连，并基于所述SS检测仪和浊度仪的监测结果控制加药设备工作；
所述流量计与均质曝气池相连，并基于所述流量计监测结果控制均质曝气池向进水管的输送量；
所述压差变送器与清洗机构相连，并在压差值大于预设值时控制清洗机构启动。
7.根据权利要求6所述的一种高效澄清滤器系统，其特征在于：所述中心水管内设置有液位开关，所述液位开关与清洗机构相连，且基于所述液位开关的监测结果控制所述清洗机构执行相应指令；
所述液位开关包括上部液位开关、中部液位开关和下部液位开关，所述上部液位开关设置在所述溢流堰和填料层之间，所述中部液位开关设置在与填料层中部对应位置处，所述下部液位开关设置在斜板层下方。
8.一种高效澄清滤器系统的清洗方法，用于对权利要求7所述的一种高效澄清滤器系统进行清洗工作，其特征在于：包括如下步骤：
S1、开启泥斗底部开关进行排泥，当液位下至中部液位开关处，液位开关给出信号，停止排泥，并通过上部水洗布水板进行水洗；
S2、当液位上升至上部液位开关处，液位开关给出信号，停止上部水洗布水板水洗操作，开启泥斗底部开关，当液位下降至中部液位开关处，液位开关给出信号，停止排泥，并通过气洗布气板进行气洗；
S3、气洗结束后，泥斗底部开关进行排泥，当液位下降至下部液位开关处，液位开关给出信号，停止排泥；
S4、通过下部水洗布水板和气洗布气板进行气水洗，至液位上升至上部液位开关处，液位开关给出信号，下部水洗布水板和气洗布气板停止；
S5、开启泥斗底部开关，至液位下降至下部液位开关处，停止。
9.根据权利要求8所述的一种高效澄清滤器系统的清洗方法，其特征在于：启动第一驱动电机和/或第二驱动电机控制对应引导板在倾斜状态和竖直状态直接动态切换。
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2024
- 2024-04-17 CN CN202410458039.1A patent/CN118084164B/zh active Active
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