CN1201844C - 长纤维丝高速过滤器 - Google Patents
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Abstract
本发明的长纤维丝高速过滤器是一种以长纤维丝为滤材的高速过滤器，该过滤器主要包括过滤器筒体、长纤维高速过滤组件、嵌入式法兰连接装置、直联式多环穿孔管气体分布器、中心进水、周边出水的轴对称进水分布器、格栅式气、水分离器等，其中，在过滤器筒体内设置长纤维高速过滤组件，在长纤维高速过滤组件的下部设置气体分布器，反冲洗进气管与气体分布器直接联通，在下筒体的底部设置过滤出水及反冲洗进水管，在过滤器筒体内长纤维高速过滤组件的上部设置进水分布器，进水管的出水端位于进水分布器的中央，溢流及反冲洗出水管位于过滤器筒体上部的侧面，在过滤器筒体上部活动盖帽内设置气水分离器，在活动盖帽的最上方为伞状出气口。
Description
一、技术领域
本发明是一种以长纤维丝为过滤材料的高速过滤器，属于给水及各类污(废)水的过滤处理技术领域。
二、背景技术
过滤是各类水处理中用以去除悬浮物(浊质)及其所吸附物质的最常用的处理工艺之一。目前沿用的砂滤为了确保滤出水水质，往往采用粒径小于1mm的石英砂为滤料，由此带来：①滤层空隙率低、滤阻大、滤速低；②滤料比表面积小、纳污容量低、反冲洗周期短；③滤料比重大、反冲洗难、能耗高、滤料易于流失。
纤维球过滤则因纤维球结构上的封闭性及反冲洗时的集团上浮，难以得到有效清洗，影响了过滤的持续效果。
两端固定的长纤维过滤则因纤维丝的自由度小，所附着物质难以得到充分清洗，影响了过滤的持续效果。
三、发明内容
1、技术问题
本发明的目的是提供一种能提高产水率与反洗效果，改善出水水质、缩短反冲洗时间、减少用水用气量、降低能耗与制水成本，全面改善过滤器工作性能的长纤维丝高速过滤器。
2、技术方案
本发明的长纤维丝高速过滤器，由过滤组件及外部设备组合而成，该过滤器主要包括过滤器筒体、长纤维高速过滤组件、嵌入式法兰连接装置、直联式多环穿孔管气体分布器、中心进水、周边出水的轴对称进水分布器、格栅式气、水分离器等，其中，在过滤器筒体内设置长纤维高速过滤组件，在长纤维高速过滤组件的下部设置气体分布器，反冲洗进气管与气体分布器直接联通；在下筒体的底部设置过滤出水及反冲洗进水管；在过滤器筒体内长纤维高速过滤组件的上部设置进水分布器，进水管的出水端位于进水分布器的中央，溢流及反冲洗出水管位于过滤器筒体上部的侧面；在过滤器筒体上部活动盖帽内设置气水分离器，在活动盖帽的最上方为伞状出气口；长纤维高速过滤组件的底架置于上筒体、下筒体与上法兰盘、下法兰盘构成的矩形环状槽内，上法兰盘与上筒体连为一体，下法兰盘与下筒体连为一体，上法兰盘与下法盘间置入防渗垫圈，并由螺栓、螺母进行紧固，使上筒体、组件底架、下筒体成为一个整体；气体分布器为直联式多环穿孔管气体分布器，即多个半圆环形穿孔气体分布管分别与气体连接主管相联通；在过滤器内设置中心进水、周边出水的轴对称进水分布器，并将其与过滤器筒体连接固定。在上部活动盖帽内设置格栅式气、水分离器，格栅条与水平成45°角连接于盖帽内壁，活动盖帽顶部直联伞状出气口。长纤维高速过滤组件由组件底架和长纤维滤材所组成，长纤维滤材呈“U”型悬结于组件底架中的网格对边上，并呈悬臂状悬置于过滤器内水流中。长纤维滤材采用聚脂纤维或醋酸纤维材料，其长度为1.2-1.5m，纤维直径为30-50μm。
3、技术效果
本发明以自行研制的悬结悬臂式长纤维高速过滤组件为核心单元，进行专属夹击式固定安装，并配以相应的进水分布器、反冲洗气体分布器、附格栅式气水分离器的顶部活动盖帽等进行优化组合设计，使其达到提高产水率与反洗效果、改善出水水质、缩短反洗时间及用水用气量、降低能耗与制水成本，全面改善过滤器工作性能的目的。通过申请者已进行的一年多的详细试验和测定结果表明，与传统的过滤器相比，该发明过滤器综合性能良好，完全达到了预想的目标，具体表现在：
1、轻型过滤组件的选用使过滤器结构轻型化(该型组件的重量相当于相同产水负荷过滤器滤料的约1/100-1/200)；
2、法兰嵌入夹击式固定方式方便了组件的安装与更换，减轻了操作人员的工作强度，改善了工作环境；
3、直联式多环穿孔管气体分布器不仅结构简明、耗材少，且气体行程短、分布均匀性好，利于纤维滤料的均匀清洗；
4、周边出水的进水分布器改善了进水分布的均匀性，避免了不均匀冲击引起的过滤偏析，使全断面滤料的过滤能力得以充分发挥；
5、附格栅式气、水分离器的活动盖帽便于设备安装检修和长期稳定运行。
6、新型高性能高速过滤组件的发明和使用，可使滤速达到65m/h，滤阻为30-120cm，平均反冲洗周期延长一倍以上，出水水质大大优于砂滤(如用于净水厂，即使直接过滤浊度为140NTU的沉淀前水，也可达到出水在0.1-0.3NTU)，反冲洗时间可缩短为6-8分钟。
四、附图说明
图1是本发明的总体结构示意图。其中包括过滤器筒体1、长纤维高速过滤组件2、法兰连接装置3、直联式多环穿孔管气体分布器4、中心进水、周边出水的轴对称进水分布器5、气、水分离器6及活动盖帽7、进水管8、过滤出水及反冲洗进水管9、溢流及反冲洗出水管10、反冲洗进气管110等。
图2是本发明长纤维高速过滤组件的结构示意图。其中有组件底架21、长纤维滤材22。
图3是本发明法兰连接装置3处的结构示意图。其中有上筒体11、下筒体12、组件底架21及上法兰盘31、下法兰盘32、防渗垫圈33、螺栓34、螺帽35等。
图4是本发明直联式多环穿孔管气体分布器4的结构示意图。其中有环形管41、连接管42。
五、具体实施方式
本发明的长纤维丝高速过滤器是由过滤组件及外部设备组合而成，该过滤器主要包括过滤器筒体1、长纤维高速过滤组件2、嵌入式法兰连接装置3、直联式多环穿孔管气体分布器4、中心进水、周边出水的轴对称进水分布器5、格栅式气、水分离器6等，其中，在过滤器筒体1内设置长纤维高速过滤组件2，在长纤维高速过滤组件2的下部设置气体分布器4，反冲洗进气管110与气体分布器4直接联通；在下筒体12的底部设置过滤出水及反冲洗进水管9；在过滤器筒体1内长纤维过滤组件2的上部设置进水分布器5，进水管8的出水端位于进水分布器5的中央，溢流及反冲洗出水管10位于过滤器筒体1上部的侧面；在过滤器筒体1上部活动盖帽7内设置格栅式气水分离器6，在活动盖帽7的最上方为伞状出气口；长纤维高速过滤组件2的底架21置于上筒体11、下筒体12与上法兰盘31、下法兰盘32构成的矩形环状槽内，上法兰盘31与上筒体11连为一体，下法兰盘32与下筒体12连为一体，上法兰盘31与下法盘32间置入防渗垫圈33，并由螺栓34、螺母35进行紧固，使上筒体11、组件底架21、下筒体12成为一个整体；过滤器筒体1，内径1.2m，采用6mm厚的普通钢板卷制而成，上筒体11、下筒体12与上法兰盘31、下法兰盘32间留有20m高、6mm厚的矩形环状槽，在上、下法兰盘间加入3mm厚防渗垫圈33后，可使内径1.2m、外框高20mm、厚5mm的组件底架21较紧密地嵌入法兰盘与上下筒体间，并确保组件过流断面与筒体内径一致，通过螺栓34、螺母35进行紧固。直联式多环穿孔管气体分布器以不锈钢制成，按等工作面积法设计成4圈围管41，通过高开孔率以求达到气体的全断面均匀分布。为减小反应器总高及结构上的简化，采取直联方式，通过气体连接管42与过滤器筒体直接连接固定。进水分布器5采用不锈钢板制成，周边以扁钢与过滤器筒体1连接固定，进水分布器5采取中间进水、周边出水方式，可降低出水流速，减少对滤层的冲击，避免过滤的偏析。为加工、安装和清洗方便，在上部活动盖帽7内设置格栅式气、水分离器6，栅条与水平成45°角连接于盖帽内壁，活动盖帽顶部直联伞状出气口。长纤维高速过滤组件2由组件底架21和长纤维滤材22所组成，长纤维滤材22呈“U”型悬结于组件底架21中的网格对边上，并呈悬臂状悬置于过滤器内水流中；长纤维滤材22采用聚脂纤维或醋酸纤维材料，其长度为1.5m，纤维直径为35μm。
Claims (3)
1、一种长纤维丝高速过滤器，由过滤组件及外部设备组合而成，其特征在于该过滤器主要包括过滤器筒体(1)、长纤维高速过滤组件(2)、嵌入式法兰连接装置(3)、直联式多环穿孔管气体分布器(4)、中心进水、周边出水的轴对称进水分布器(5)、格栅式气、水分离器(6)，其中，在过滤器筒体(1)内设置长纤维高速过滤组件(2)，在长纤维高速过滤组件(2)的下部设置直联式多环穿孔管气体分布器(4)，反冲洗进气管(110)与直联式多环穿孔管气体分布器(4)直接联通，在下筒体(12)的底部设置过滤出水及反冲洗进水管(9)，在过滤器筒体(1)内长纤维过滤组件(2)的上部设置中心进水、周边出水的轴对称进水分布器(5)，进水管(8)的出水端位于中心进水、周边出水的轴对称进水分布器(5)的中央，溢流及反冲洗出水管(10)位于过滤器筒体(1)上部的侧面，在过滤器筒体(1)上部活动盖帽(7)内设置气格栅式气、水分离器(6)，在活动盖帽(7)的最上方为伞状出气口。
2、根据权利要求1所述的长纤维丝高速过滤器，其特征在于长纤维高速过滤组件(2)的底架(21)置于由上筒体(11)、下筒体(12)、上法兰盘(31)、下法兰盘(32)之间构成的矩形环状槽内，上法兰盘(31)与上筒体(11)连为一体，下法兰盘(32)与下筒体(12)连为一体，上法兰盘(31)与下法兰盘(32)间置入防渗垫圈(33)，并由螺栓(34)、螺母(35)进行紧固，使上筒体(11)、组件底架(21)、下筒体(12)成为一个整体。
3、根据权利要求1所述的长纤维丝高速过滤器，其特征在于长纤维滤材(22)采用聚脂纤维或醋酸纤维材料，其长度为1.2-1.5m，纤维直径为30-50μm。
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