CN1437499A - 改进的废水处理系统的过滤装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于废水处理的过滤器和壳体(10)，该过滤器包括壳体(10)，该壳体具有许多同轴安装的垂直延伸部分，这些部分中可以装入过滤器芯子。上部分(12)具有排出口，该排出口由至少两个共轴的具有预定直径的环(22)，其中环的厚度以及环之间的间隔作成为可以安装具有不同直径的废水处理排水管。该过滤器芯子由叠放的许多盘形挡水板单元(32)构成，其中各个盘形挡水板单元(32)具有蛇形的第一挡水板(46)，该第一挡水板从盘形挡水板单元的上表面向上延伸，该第一挡水板具有在盘形挡水板的外侧末端边缘(34a、34b)分开的两个末端，由此在其间形成弦线圆缺。该末端由第二挡水板(46)连接，该第二挡水板的高度小于第一挡水板。该蛇形的第一挡水板将盘形挡水板单元分成沿外柱面的上游侧和沿内柱面的下游侧。在上游侧的蛇形挡水板内形成槽口，此槽口与位于下面的盘形挡水板单元的流体连通。第一挡水板的顶端具有预定高度，从而在第一挡水板的顶端和位于上面的盘形挡水板单元的下表面之间形成预定的间隙。
Description
技术领域
本发明涉及用在废水处理系统中的过滤器和过滤器壳体，具体涉及分段的过滤器壳体，该壳体能够装入各种长度的过滤器芯子，并适合于连接具有不同直径的处理水池的出口管。
发明背景
在处理废水，特别是处理化粪池中废水时，通常需要安装过滤器来除去化粪池中排出的固体粒子，该颗粒一般是未消化的固体，使得排出的污水基本上没有颜色，获得无害的液体。过去若干年，已经设计出许多过滤器单元，用于在排出化粪池等污水池之前除去污水中这些未消化的固体。例如，在Robert Zabel提出的美国专利No.2900084、3332552和4710295中已提出一种废水处理过滤系统，该过滤系统包括许多盘形的挡水板单元，这些单元垂直隔开一定距离地叠放在一起，形成叠层，使得每一个在上面的盘形挡水板单元底部与每一个放在下面的单元的上边缘配合，形成一个水平的细长的垂直方向狭窄的排水缝隙。这些叠放的盘形挡水板单元装在圆筒形的壳体中，若干缝隙位于废水池中液体操作水位的上面，而若干缝隙位于操作水位的下面。在操作时，通过壳体的底部开口接收已消化的废水，而排出的澄清的污水经侧壁的出口流出，该出口与废水池的出口流体连通。然而，已经发现，化粪池或废水处理池具有不同尺寸和容量，而且废水池的排水孔也不具有标准的尺寸。因此，对于住宅应用和商用很难提供一种具有不同过滤能力其排出口能与废水处理池中各种尺寸的排水管道或导管相匹配的过滤器壳体单元。
发明概要
本发明的目的是提供一种用于废水处理池的过滤器壳体，该壳体包括许多垂直延伸的可互换的段。这些段可用来设计构成不同过滤能力的过滤系统的过滤器壳体。
本发明的另一目的是提供一种过滤器壳体，该壳体的出口适合于匹配具有不同尺寸的废水处理池排出口。
本发明的再一目的是提供一种过滤器壳体，该壳体成本相当低，并且容易安装。
本分明的又一目的是提供一种装在过滤器壳体中的盘形挡水板过滤器单元的过滤器芯子，该芯子可以减少废水在芯子中向上流时产生紊流。
本发明的又一目的是提供一种盘形挡水板过滤器单元的过滤器芯子，其中该盘子的直径比过滤器外壳的内直径小1/8英寸。
具体是，本发明提供一种废水处理系统的过滤器和壳体，其中该壳体包括至少一个上部分和一个下部分，前者具有排出口，该排出口与废水处理池的排出口流体相通，后者具有开放的底部，用于流过向上流的流体。该上部分装在下部分的上面，在该上部分和下部分之间还有许多中间部分，用于接纳各种长度的过滤器芯子。各个壳体部分包括安装许多盘形挡水板单元的装置。叠放配置的许多盘形挡水板单元形成具有纵向延伸轴线的过滤器芯子。各个盘形挡水板单元大体为圆形的盘子，具有外侧末端边缘，各个单元的基底部分具有平的下表面和上表面，该单元具有蛇形的第一挡水板，该挡水板具有第一和第二末端。从基底部分上表面向上延伸的挡水板结束于挡水板顶端，因此在挡水板顶端和放在上面的盘子的下表面之间形成了预定的间隔。挡水板的第一端和第二端之间构成一个弦线圆缺(cord segment)，该挡水板将基底部分分成上游侧和下游侧，该上游侧沿着基底部分的外柱面，而下游侧沿着基底部分的内柱面。该弦线圆缺构成一个开口，该开口从第二挡水板延伸，该第二挡水板使第一挡水板外侧终端边缘的第一端和第二端相连接，其中第二挡水板的高度小于第一挡水板的高度。另外，每个盘子在基底部分的上游侧有许多上游通孔，该通孔与相邻的放在下面的盘形挡水板单元流体相通。该流体通孔一般配置在蛇形挡水板的里面。各个盘子的开口是对直的，从而形成流体排放室，该室与流出废水处理池的排水出口流体连通。
壳体的下部分具有向内延伸的密封边缘，该边缘配置成可与盘形挡水板单元的开口对直。该密封边缘与最下面的盘形挡水板单元接触，其中该密封边缘封闭最下部盘形挡水板单元的开口，由此使流体排放室的底部与待过滤的流入废水分开。
附图的简要说明
下面结合附图进行说明，阅读这些说明可以更清楚地理解本发明，在附图的若干视图中相同的编号表示相同的部件，这些附图是：
图1是分解透视图，示出本发明优选过滤器和壳体的选出部分；
图2A是透视图，示出本发明一个优选的盘形挡水板单元；
图2B是透视图，示出本发明另一个优选的盘形挡水板单元；
图2C是透视图，示出本发明过滤器芯子的盖子；
图3是部分截面侧视图，示出在组装状态下图1所示的装置；
图4A是部分放大图，示出图1所示过滤器组件的操作方法；
图4B是部分放大图，示出装在壳体下部分中的本发明盘子的取向，该取向如图1的组装单元所示；
图5A是图1所示过滤器壳体下部分的透视图；
图5B是透视图，示出图1所示过滤器壳体的中间部分，用虚线示出选出的部分；
图5C是图1所示过滤器壳体上部分的透视图；
图6示出图1所示过滤器壳体组件配置在废水处理池中的配置图；
图7是本发明盘形挡水板单元另一实施例的透视图。
附图的详细说明
参考图1，该图是本发明一个优选实施例的分解透视图，过滤器壳体10包括许多一个装在另一个顶部上的部分。如图所示，过滤器壳体10具有上部分12，该上部分装在中间部分14上，位于该中间部分的上面，该中间部分又装在下部分16上，位于该下部分的上面。各个部分用具有相同的直径，并可以用任何适合的材料例如热塑性材料制作，在这种技术中这是众所周知的。排出口形成在上部分上，一般由许多环构成，例如由选定尺寸和厚度的环20和22构成，使得上部分12的排出口可以以插入式或插座式配置的方式安装许多具有不同直径的废水处理排出口。虽然在图中只示出两个环20和22，但是应当看出可以在上部分12的出口上形成另外的环，以便安装大量的废水处理排出口。
在过滤器壳体部分12、14和16中，以垂直间隔开的排列方式配置许多盘形挡水板单元，如图3清楚示出的。过滤器芯子由许多过滤器盘子或盘形挡水板单元32构成，该盘形挡水板单元大体为圆形横截面，具有切去的弦线圆缺开口，该圆缺开口由挡水板46和若干壳体部分例如图1所示上部分12的内表面构成，该挡水板46与蛇形挡水板36的末端边缘34a和34b连接。各个盘形挡水板单元平行于放在上面和放在下面的圆盘32，该盘子具有连锁连接件50，其中该连接件50作成预定的形状，使得在挡水板顶端44和放在上面的盘子32的下表面42之间形成一个空隙，如图3清楚示出的。该盘子32一般用适当的材料例如热塑性塑料制作。另外，盘子32的直径实际上尽可能接近壳体部分12、14和16的内直径。该盘子32的直径一般比壳体部分12、14和16的内直径小1/8英寸，以防止固体物沿过滤器芯子的外边缘向上流。
如图2A所示，盘形挡水板单元32包括细长的溢流挡水板36，该挡水板在盘子32上表面40上从示为34a或34b的边缘中的一个边缘以蛇形形状或正弦路径方式延伸到另一个末端边缘34a或34b上。该挡水板垂直向上延伸预定的距离，并叠放配置，而在挡水板36的顶部44和放在上面的盘子32的下表面42之间形成间隙。在挡水板36的一侧是上游部分，该部分通过细长槽口38接收向上流的未过滤的水，该细长槽口一般配置在挡水板36正弦形路径弯曲部分内。将进水槽口38配置在正弦形路径的弯曲部分可提供向上流的流体路径，这种路径在流体垂直向上流溢过挡水板36的顶部44进入下游侧时，不容易发生紊流，该下游侧由挡水板36正弦形路径的内柱面形成。盘子32的外周缘和挡水板36的外表面构成上游部分。蛇形的挡水板一端结束于末端边缘34a，另一端结束于末端边缘34b。末端边缘34a和34b由第二挡水板或出口挡水板46连接，其中该出口挡水板的高度小于蛇形挡水板36的高度。因此，从下游侧或盘子内部流出的已过滤流体溢过挡水板46进入排出室28。该排放室由叠放配置的盘子32和挡水板46末端边缘34a和34b构成，该边缘与图5A、5B和5C所示的密封部件24a、24b和24c形成密封关系。这种配置构成用于接收过滤器芯子排出的已过滤的废水的排出室28。该排出室与废水处理池的排出口19流体连通(图6)。居中配置在各个盘子上的是开口48，该开口穿过支承管60(图3)。
该盘子32还具有切口52，该切口与过滤器部分12、14和16的突出部54a、54b和54c啮合(图5A、5B和5C)。该突出部54a、54b和54c以及装在盘形挡水板单元32上的管子60，在与连锁连接件50对准配合时，可以确保构成过滤器芯子的许多盘形挡水板单元32之间以稳定的关系方便地组装。
图2B示出盘形挡水板单元32的变形，其中图2B所示的盘形挡水板用编号132表示，仅有的差别是切口部分134。具体是，该盘形挡水板单元132一般配置在上部分12的上侧，以便安装水位报警器、水位指示装置等，这些装置可以放在流入过滤器芯子内的流入的排放废水中。在使用水位指示器、水位报警器等时，可以利用如图2C的顶部板作过滤器芯子的顶部圆盘。该圆盘用编号232表示，具有平表面240以及穿过它的开孔248，该开孔穿过管子60。切口252配置成可以啮合突出部54c，具体啮合在上部分12中的突出部54c。还配置连接件250，以便准直该圆盘232和放在下面的盘子132，并在内部连接于该盘子232和132。另外，还形成切口234a和234b，与盘子32和132的末端边缘34a和34b准直，这些切口由上部过滤器壳体部分12中的密封件24c接收。在溢流情况下，还形成切口236和238，使得盘子232在水位超过过滤器芯子顶部时不溢出废水。
还形成向上延伸的连接件254，以便装入水位控制件、水位报警装置和水位指示装置等。该连接件254与盘子132上的切口134对准。
图5A、5B和5C示出构成过滤器壳体10的三个不同部分的细节。各个壳体部分12、14和16具有在叠放配置时彼此相连的装置。在优选实施例中，至少一个上部分12装在下部分16上。对于要求较长过滤器芯子的装置需要配置中间过滤器壳体部分14，这种较长的过滤器芯子比在两部分12和16中隔开叠放配置的过滤器芯子长，可以在叠放的装置上加上任何数目的部分14，该数目仅由使用人需要的过滤器芯子的垂直高度确定。
在图5A中，下部分16具有向内延伸的密封件17，如图4B所示，该密封件接收第二挡水板，以防止室28中已过滤污水流过孔119的进入废水流动，或防止这两种混合。该下部分16具有突出部54c，该突出部与中间部分14中的突出部54b和上部分12中的突出部54a准直。下部分16的上部分具有向内延伸的台阶16b，该台阶接收中间部分14的下侧末端边缘14a或上部分12的下侧末端边缘12a。该下侧末端边缘12a和14a的直径小于壳体部分12和14其余部分的露出的外表面直径。另外，下侧末端边缘12a和14a的垂直高度与部分16的上侧边缘16a离台阶16d的距离相同。在叠放的装置中，壳体外侧的或露出的外表面直径从上部分到下部分均相同。
如图5B所示，中间部分具有突出部54b和密封件24b，前者与突出部54c和54a对准，后者沿圆筒形壳体部分的内表面垂直延伸。如切口所示，中间壳体部分14具有台阶14b，该台阶与末端边缘14c分开预定距离，以便接收中间过滤器壳体部分14的下侧末端边缘14a，或接收上侧壳体部分12的下侧末端边缘12a。
如图5C所示，上部分12具有排出口18，该排出口由许多环20和22构成，该环连接于废水处理池排出口19。该上部分12还具有用于对准突出部54b和54c的与盘32、132中的切口52啮合的突出部54a。还配置密封部件24a，以便啮合盘子32的终端边缘34a和34b。
在图7中，示出另一种圆盘过滤部件332，如图所示，该第一过滤挡水板36从基底部分或平表面340上向上延伸。该第一过滤挡水板36仍为蛇形结构，流体通孔38穿过基底部分340，并形成在第一挡水板的蛇形弯曲部之间。该蛇形弯曲部沿第一端34a和第二端34b的第一挡水板36的长度延伸。
同样形成第二挡水板和溢流板346，该第二挡水板在第一挡水板的第一和第二端34a和34b之间延伸。该第一挡水板36在流体通孔38和第二挡水板346之间延伸。形成第二挡水板346是为了减少水流流过过滤器壳体中许多叠放过滤元件332的流速。流过盘形挡水板过滤元件332的流体首先经孔38被过滤，使得颗粒物向下经垂直柱沉积，该垂直柱由孔38和许多如上所述叠放在一起的单元构成。在第二挡水板上形成许多垂直切口345，以使其中流体适当地排到室28和在另一个图中示出的排出口19中。切口345可以确保在卸除叠放的过滤器单元之后，在基底部分340的中央部分不存在任何未排出的流体。该切口345宽度约为5/32英寸，以便适当地滤除在基底部分340上留下的大的固体颗粒物。切口345的作用是使水以低于溢流板和第二挡水板不存在时的流速流过平的基底部分340。另外，较慢的流速可使浮悬在流体中的污物分离并沉积到基底部分340上。各个过滤部件332可利用互锁连接件50彼此垂直叠放，该互锁连接件使各个基底部分340与第一挡水板的顶边缘44分开一个小的缝隙，以使过滤的流体流过。
由于在第二挡水板346上形成切 345，所以可以适当地排出其中滞留的流体，特别是在从壳体中取出这些过滤器部分时，就是这种情况。向上提高叠放的过滤器部分便可使流体从各个盘子过滤部件332中排出，使得取下叠放的过滤器部件时，也不会从过滤器壳体中带出相应的液体量。如图7所示，形成镗孔的圆筒支承件347，该支承件从基底部分340向上和向下延伸，以便对各个过滤器挡水板单元形成额外的支承区域，并接收支承管60。因此，这些单元具有四个支承点，分别是三个锁定连接件50和一个是圆筒支承件34。
在操作中，如图3、4A、4B和6所示，废水经废水入口管8进入废水处理池2。该废水池一般包括至少一个或多个由编号4表示的开口以及上面的盖子6，该开口形成进入废水池的入口。该至少一个开口与过滤器壳体10对齐，以便容易取出在过滤器壳体中的部分12、14、16或盘子32，进入废水池2的废水一直充满到水位9，该水位与废水排出口19对齐。废水经下部过滤器部分16向上流，并从上部分12的排出口18排出。当废水经开口119流入过滤器壳体时，该废水如箭头所示向上流，在靠近芯子单元的中心部分向上流，流过盘子32的槽口38。朝上流过槽口38的废水可以确保固体物的沉积，这些固体物在上升废水向上流过槽口38和溢过挡水板36的顶边缘44时，这些固体粒子经槽口38往下沉。在顶边缘44和放在上面的盘子32的下表面42之间的间隙具有预定的距离，一般小于1/8英寸，所以只有很小的固体颗粒有机会溢过顶边缘44。在下表面42和位于下面的挡水板顶部42之间的预定的间隙处溢流的废水因而被过滤，使得相当清亮的水流入室28，并经排出口19排出。由于在蛇形挡水板36的弯曲处形成槽口38，所以基本上没有紊流，在挡水板顶部44溢流时可以将紊流减小到最小。另外，已经发现，这种减少的紊流有助于在内部液柱中的“沉积(sluffing)”，因为水流过盘子的上游表面不产生紊流，这是由于水的流动态是在垂直状态下流动，不是在垂直和水平状态下流动。
上述详细说明主要用于清楚地理解本发明技术人员在阅读本发明后可以明显看出，对于各种变型没有任何不必要的限制，并可以对其进行变型而不违背发明的精神和所附权利要求书的范围。
Claims (24)
1.一种废水处理过滤系统，包括：
壳体，具有排出口和一个开放的底部，该排出口与废水处理池排出口流体相通，上述壳体包括其中安装许多盘形挡水板单元的装置；上述许多盘形挡水板单元叠放配置，形成过滤器芯子，该芯子具有从上述壳体顶部到上述壳体下部延伸的垂直纵轴，各个上述盘形挡水板单元大体为圆形的盘子，该盘子具有外侧端边，带有切出的弦线圆缺，该盘形挡水板单元包括基底部分，该基底部分具有平的下表面和上表面，所述上表面有蛇形的第一挡水板，具有第一端部和第二端部，上述挡水板从上述上表面向上延伸，并结束于挡水板顶端，上述第一端和第二端之间形成上述弦线圆缺，上述第一挡水板将上述基底部分分成上游侧和下游侧，上述上游侧沿着上述基底的外周面，而上述下游侧沿着上述基底的内周面，上述弦线圆缺具有第二挡水板，该挡水板使上述第一端和第二端连接，上述第二挡水板的高度小于第一挡水板的高度，各个上述盘子在上述上游侧具有许多通孔，该通孔与相邻的下部盘形挡水板单元流体连通，上述圆缺切口被对准而形成流体排放室，该排放室与上述壳体排出口流体连通。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，各个上述盘形挡水板单元的直径比上述壳体内直径小约1/8英寸。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，上述安装盘形挡水板单元的装置包括许多垂直延伸的突出部，该突出部沿上述上部分和上述下部分的内表面连续地延伸，各个盘子具有与上述突出部相配合的切口。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，上述第二挡水板的高度约为上述第一挡水板高度的一半。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，各个盘形挡水板单元具有居中配置的开孔，垂直延伸的管子穿过上述居中配置的开孔，上述垂直延伸的管子具有封闭的顶部和封闭的底部。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，上述上游通孔形成在蛇形结构内的弯曲部分。
7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，各个上述盘形挡水板单元末端边缘邻接上述上部分和上述下部分中一个部分的内表面。
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，上述壳体包括：
上部分和下部分，该上部分具有与废水处理池排出口流体连通的排出口，该下部分具有开放的底部，上述上部分共轴地装在上述下部分的上面，上述上部分和上述下部分包括安装许多盘形挡水板单元的装置，上述上部分排出口具有至少两个向外伸出的共轴的具有不同直径的环；
上述下部分具有向内延伸的密封边缘，该边缘配置成与盘形挡水板单元的圆缺切口准直，上述密封边缘与最下面的盘形挡水板单元相接触，上述密封边缘盖住上述最下面盘形挡水板单元的上述圆缺切口，因此，密封上述流体排出室的底部。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，该系统包括至少一个中间部分，上述中间部分装在上述上部分和上述下部分之间，上述中间部分中具有安装上述盘形挡水板单元的装置。
10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，上述上部分排出口具有至少两个向外延伸的共轴的具有不同直径的环。
11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，上述环具有选定的尺寸和厚度，从而可以接收许多具有不同直径的废水排水管。
12.如权利要求1所述的系统，其特征在于，上述盘形挡水板单元中的至少一个单元中包括第二切口，包括上述第二切口的上述盘形挡水板单元，邻接上述上部分的顶端配置。
13.一种废水处理过滤器，包括：
许多叠放的过滤器部件，各个上述部件具有：
基底部分，具有许多穿过该基底部分的流体通孔；
第一过滤挡水板和第二过滤挡水板；
至少一个互锁连接件，该连接件从上述基底部分向上延伸；
其特征在于，上述第一挡水板在上述流体通孔和上述第二挡水板之间延伸。
14.如权利要求13所述的过滤器，其特征在于，各个上述过滤部件还包括至少一个形成在上述第二挡水板上的流体通过切口。
15.如权利要求13所述的过滤器，其特征在于，上述第一挡水板从上述基底部分向上延伸，并具有第一端部和第二端部。
16.如权利要求15所述的过滤器，其特征在于，上述第二挡水板在上述第一挡水板的上述第一和上述第二端部之间延伸。
17.如权利要求15所述的过滤器，其特征在于，上述第一挡水板是蛇形结构的挡水板。
18.如权利要求17所述的过滤器，其特征在于，上述第二挡水板在上述蛇形挡水板的上述第一端部和上述第二端部之间延伸。
19.如权利要求17所述的过滤器，其特征在于，上述流体通孔分别形成在上述第一挡水板上形成的弯曲部分之间。
20.如权利要求16所述的过滤器，其特征在于，上述第一挡水板的垂直高度小于上述至少一个互锁连接件的垂直高度。
21.如权利要求20所述的过滤器，其特征在于，上述第二挡水板的垂直高度小于上述第一挡水板的上述垂直高度。
22.如权利要求16所述的过滤器，其特征在于，上述基底部分是圆形的盘子。
23.如权利要求21所述的过滤器，其特征在于，上述第二挡水板的上述垂直高度约为上述第一挡水板垂直高度的一半。
24.如权利要求13所述的过滤器，其特征在于，还包括从上述基底部分向上和向下延伸的镗孔支承件。
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