CN1712096A - 一种纤维过滤池 - Google Patents

Abstract

一种纤维过滤池，包括有挡滤料装置(2)、纤维滤料滤层(3)、小阻力配水装置(4)和气水室(5)组成的过滤室(1)，其中小阻力配水装置(4)包括有均匀布置的长柄滤头(9)，其开有连通纤维滤料滤层(3)和气水室(5)的中央通孔(9a)，其侧壁上部开有进气孔(9b)，侧壁下部开有长条形孔(9c)，两者都与其中央通孔(9a)相连通。与现有技术相比，本发明实现了既能均匀地收集滤后水，又能均匀地分布反冲洗水，而且在反冲洗时，能够使纤维滤料在滤层内上下翻滚，容易使纤维滤料上的悬浮固体彻底地从其表面脱落，适应了纤维滤料滤层的特点，大幅度提高了反冲洗效果，而纤维滤料滤层两端都由滤网板承托，防止了纤维滤料的流失，更加适于实际应用。

Description

一种纤维过滤池

技术领域

本发明涉及一种过滤池，尤其涉及一种以纤维滤料作为滤层的过滤池。

背景技术

在城镇给水处理、工业给水处理、工业循环水处理、污水处理等领域中，过滤是一个十分重要的处理流程，是去除水中悬浮物的最后把关环节。目前最常用的设施是各种形式的过滤池，它一般由过滤池池体、滤料滤层、滤料承托装置和用于反冲洗滤料的配水装置等组成，滤料一般采用石英砂或无烟煤，这样的过滤池存在的共同问题是滤速较低，为8-14m/s，而且过滤精度和纳污量也不理想。因此一些能提高过滤速度和精度的滤料被发明出来，如专利号为ZL98249298.7(公开号为CN2345267Y)的中国实用新型专利《慧星式纤维过滤体》，该纤维滤料是一种慧核与慧尾组成的慧星状的纤维束，其慧核比重大于慧尾，过滤效果好，而且反冲洗时，慧尾会随反冲洗水而摆动，加强了反冲洗效果。而采用这种纤维滤料的过滤池，因滤料的特性，对过滤池中装置的要求有所不同，因此一些滤料采用纤维滤料的过滤池被发明出来，如专利号为ZL99248788.9(公开号为CN2401251Y)的中国实用新型专利《纤维过滤池》就公开了这样一种过滤池，其单元过滤池包括设有两个由双层中间渠道隔开的对称设置的过滤室，在该过滤池两侧上部设有V形进水槽，该双层中间渠道上层为反洗排水槽，下层为气水配水渠，在气水配水渠的两侧设有配气孔，而其底部的两侧设有配水孔，并且所述过滤室包括有两端固定在上下多孔板上的纤维滤料滤层和其下方的气水室，其中所述气水室和所述配气孔和配水孔相通。该纤维过滤池在过滤原水时，经过滤后的净水是直接通过下多孔板而直接流入气水室，然后经配水孔而进入气水配水渠，而净水只能依靠其自重而流入气水室，单一的多孔板不能均匀地收集过滤后的净水；该纤维过滤池在反冲洗时，气水各自直接从配气孔和配水孔进入气水室，然后直接通过下多孔板冲洗纤维滤料，反冲洗气和水不能均匀地分布于整个纤维滤料滤层的底部，纤维滤料就无法全面的被冲洗，不能满足纤维滤料作为滤层的反冲洗要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种既能均匀地收集滤后净水，又能均匀地分布反冲洗气和水，从而提高反冲洗效果的纤维过滤池。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该纤维过滤池，包括有过滤室，该过滤室包括有挡滤料装置、位于其下方的纤维滤料滤层和气水室，其特征在于：在所述纤维滤料滤层和气水室之间还均匀的布置有长柄滤头，该长柄滤头开有连通所述纤维滤料滤层和气水室的中央通孔，并且该长柄滤头的侧壁上部开有与所述的中央通孔相连通的进气孔。

针对不同厚度的纤维滤料滤层，反冲洗气体的压强会相应的有所不同，为使该长柄滤头能适应于不同压强的反冲洗气体，防止反冲洗气体的压强过大时，气体直接从长柄滤头底部进入其中央通孔，保证长柄滤头始终能形成稳定的气垫层，从而提高纤维滤料的反冲洗效果，所述长柄滤头的侧壁下部还可以开有与所述的中央通孔相连通的长条形孔，这样当反冲洗气体压强较大时，部分气体可以从该长条形孔进入中央通孔，而且根据不同的气体压强，气水室中反冲洗水的高度会相应地在该长条形孔附近上下浮动，从而对于不同反冲洗气体的压强，长柄滤头始终能形成一个稳定的气垫层。

其中，为提高渠道的利用率，更适于实际应用，所述过滤室可以由双层中间渠道隔开且对称设置成两个，该双层中间渠道上层为反冲洗排水槽，下层为气水配水渠，在所述气水配水渠中部的两侧设有配气孔，而其底部的两侧设有配水孔，而所述气水室和配气孔和配水孔相连通。

所述挡滤料装置是一固定在过滤室池壁四周的上滤网板；所述上滤网板的大小需和过滤室相配，考虑到上滤网板的实际应用，使上滤网板能适用于不同大小的过滤室，该挡滤料装置可以是预先制成的一定规格的多块上滤网板拼接而成，比如497mm×330mm规格，每块上滤网板上都设有密集的条缝，条缝的间隙和每块上滤网板之间的间隙以不大于2mm为佳，防止纤维滤料从上滤网板间流出。

为使所述上滤网板与过滤室的池壁以及每块上滤网板之间连接的更加牢固，所述上滤网板的下面四周可以固定有截面呈L形的角钢支撑，相邻两块上滤网板通过其下面之角钢支撑的互相连接而连为一体，而与过滤室的池壁相邻的上滤网板，其下面的角钢支撑底端与一截面呈L形的环角钢连接，该环角钢则与过滤室池壁上的预埋件连接；其中，所述上滤网板可以是PP材料注塑而成的，角钢支撑可以通过M12×50不锈钢螺栓与上滤网板紧固一体，部件之间的连接可以采用焊接方式，而相邻两个角钢支撑的焊接为满焊，而角钢支撑与过滤室的池壁之间的间隙最好用水泥砂浆填满。

因该长柄滤头位于纤维滤料滤层之下，为了既能防止纤维滤料的流失，又能保证长柄滤头中央通孔的顺畅流通，所述长柄滤头可以设置在与所述过滤室池壁连接的隔板上，并且在该隔板和长柄滤头之上设置有下滤网板。所述下滤网板、位于其下层的隔板和长柄滤头就构成了小阻力配水装置。

所述纤维滤料可以是一种慧星状的纤维束，其头部带有塑料粒，从而使得该纤维滤料既具有过滤精度高、纳污量大的优点，又具有颗粒滤料反冲洗洗净度高、耗水量少的特点，该纤维滤料形成滤床空隙率分布接近理想滤料。

而所述小阻力配水装置中的下滤网板是作为纤维滤料的承托层，需要既能满足滤后净水均匀地流下，又能满足反冲洗气水均匀地上冲要求，在过滤及反冲洗过程中，还应防止滤料流失，所以所述下滤网板上可以设有密集的条缝，条缝的间隙略小于纤维滤料头部塑料粒的直径，其通孔率大于30％。

为加快水流通过所述下滤网板的速度，所述条缝之间下滤网板筋的截面以楔形为佳，这样使条缝的截面下部大于上部，在保证下滤网板能防止纤维滤料流失的基础上，加大了水流的出口，从而使水流经下滤网板更加顺畅迅速。

所述下滤网板一般就固定在过滤室池壁四周，其大小需和过滤室相配，考虑到下滤网板的实际应用，使下滤网板能适用于不同大小的过滤室，该下滤网板可以由预先制成的一定规格的多块小滤网板拼接而成；而所述小滤网板其两侧可以设有燕尾形凸筋，而另外两侧则设有与该燕尾形凸筋相对应的燕尾形凹槽，这样，小滤网板可以相互扣合，从而多块的拼接在一起，布满整个过滤池平面，而且结构也非常的简单；并且该下滤网板可以通过在四角设置安装孔，用双头螺柱固定于隔板之上。

而所述小阻力配水装置中的长柄滤头可以制成呈圆柱形，其头部带有外螺纹，并用螺母紧固在隔板上，这样的设计，使该长柄滤头的高度可调，从而使一个过滤池上的长柄滤头出口保持在同一水平面上。

该小阻力配水装置中，下滤网板和其下层的隔板间的固定连接可以采用现有的各种技术，但为使两者固定得更加牢固，两者可以通过双头螺柱和支撑块相互连接，该双头螺栓两头分别与所述的下滤网板和隔板连接，而支撑块则套设在该双头螺栓外，使下滤网板和隔板间保持一定距离。

对于钢板过滤室池体，隔板一般也采用钢板制成，该隔板可以通过与固定在过滤室池壁上的L形角钢支撑的固定连接来固定，而该L形角钢支撑与隔板通过双头螺柱固定连接，两者间还可以设有胶垫，加强密封；

所述长柄滤头对于钢制隔板，隔板可以设置有通孔，而所述长柄滤头在位于隔板两侧的外围都套设有螺母，实际安装时，先把螺母拧入长柄滤头的头部，再把长柄滤头从下往上穿入隔板，调整好高度，可加设硅胶垫后再用螺母紧固。

而对于钢筋混凝土的过滤室池体，隔板一般采用增强塑料板制成，比如增强PP板，其厚度及结构应保证能承受500kg/m²的负荷，所述的隔板可以通过预埋在过滤室池壁四周的螺栓上来固定，该隔板和过滤室池壁延伸部间还可以设有胶垫，加强密封；

所述长柄滤头的固定对于塑料隔板，可以在隔板上设置螺孔，而所述长柄滤头在位于隔板上部的外围套设有螺母，实际安装时，先把长柄滤头的螺纹拧入螺孔，调整好高度后，可加设硅胶垫后再用螺母紧固。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过在纤维滤料滤层和气水室之间增设具有中央通孔的长柄滤头，并且其侧壁也设有进气孔，而该长柄滤头的中央通孔是过滤后净水流下的通道和反冲洗时反冲洗水上冲的通道，这种均匀布置的长柄滤头，减小了反冲洗水和气在沿程和局部损失，保持纤维滤料滤层下整个面积内各点反冲洗水和气的阻力之差最小，从而实现平均分布反冲洗气和水，轻易的实现了既能均匀地收集滤后水，又能均匀地分布反冲洗水，而反冲洗气是从该长柄滤头侧壁上部的进气孔进入中央通孔，从而形成一个气垫层，在反冲洗时，能够使纤维滤料在滤层内上下翻滚，容易使纤维滤料上的悬浮固体更彻底地从其表面脱落，适应了纤维滤料滤层的特点，大幅度提高了反冲洗效果；

同时，该长柄滤头侧壁下部的长条形孔，使长柄滤头对于不同的反冲洗气压强，保证长柄滤头始终能形成稳定的气垫层，当反冲洗气体压强较大时，反冲洗时气体由长柄滤头侧壁上部的进气孔和下部的长条形孔进入其中央通孔，反冲洗水则从长柄滤头的底部进入其中央通孔，反冲洗时，反冲洗气和水在整个过滤室内压力保持均匀、平衡，大大提高了纤维滤料的反冲洗效果；

而纤维滤料滤层两端都由上下滤网板承托，防止了纤维滤料的流失，充分考虑到了纤维滤料的特点，更加适于实际应用；

而且下滤网板两侧的燕尾形凸筋和燕尾形凹槽的设计，使下滤网板的安装变得更加简便，而且易于实际实施。

综上，本发明充分结合了纤维滤料的特点，反冲洗效果明显，结构安排科学、合理，适于实际应用，且易于实施。

附图说明

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为钢板制的过滤室中小阻力配水装置的结构示意图；

图3为钢筋混凝土制的过滤室中小阻力配水装置的结构示意图；

图4为下滤网板的小滤网板的结构示意图；

图5为图4中小滤网板的局部剖视图；

图6为图1中挡滤料装置的结构示意图；

图7为图6中A-A向剖视图；

图8为图6中B-B向剖视图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1～图8所示，该纤维过滤池，包括有设有两个由双层中间渠道隔开的对称设置的过滤室1，该过滤室1小面积(单池面积≤10m²)的用钢板制造，大面积的用钢筋混凝土建造，该双层中间渠道上层为反冲洗排水槽6，下层为气水配水渠7，在气水配水渠7中部的两侧设有配气孔7a，而其底部的两侧设有配水孔7b，所述过滤室1包括有挡滤料装置2、位于其下方的纤维滤料滤层3和其下方的气水室5，其中气水室5与配气孔7a、配水孔7b相通，参见图1；

其中，在所述纤维滤料滤层3和气水室5之间还设有小阻力配水装置4，该小阻力配水装置4包括有下滤网板8、其下层与所述过滤室1池壁1a密封连接的隔板10和该隔板10上均匀布置的长柄滤头9，参见图2和图3；

而该长柄滤头9呈圆柱形，其头部带有外螺纹，用螺母紧固在隔板10上，并且该长柄滤头9开有连通所述纤维滤料滤层3和气水室5的中央通孔9a，其侧壁的上部开有进气孔9b，下部也开有长条形孔9c，且两者都与该长柄滤头9的中央通孔9a相连通，参见图2和图3；

所述纤维滤料是一种慧星状的纤维束，其头部带有塑料粒，该纤维滤料形成滤床空隙率分布接近理想滤料，因而滤层比砂滤池要薄，过滤速度比砂滤池要高得多，能达到25-30m/s，减小了滤池的面积；

而小阻力配水装置4中的下滤网板8由一定规格的多块小滤网板8a拼接而成，厚度应保证能承受500kg/m²负荷，外形为长方形，其尺寸应为常用过滤室1平面尺寸的模数，如取为500mm×333mm规格，它可以拼成1m²、1.5m²及其倍数的平面面积，该小滤网板8a上设有密集的条缝8b，条缝8b的间隙略小于纤维滤料头部的直径，可取为2mm，其通孔率≥30％，条缝8b之间下滤网板筋8c的截面呈楔形，参见图4和图5；

所述小滤网板8a之间采用如下方式连接一体：所述小滤网板8a的两侧设有燕尾形凸筋8d，而另外两侧则设有与该燕尾形凸筋8d相对应的燕尾形凹槽8e，这样小滤网板8a之间可以相互扣合，从而多块的拼接在一起，布满整个过滤室1平面，参见图4；

该下滤网板8的小滤网板8a在四角设有安装孔8f，下滤网板8和其下层的隔板10间通过支撑块11和双头螺柱12相互连接，连接方式如下：该双头螺栓12两头分别与所述的下滤网板8和隔板10连接，而支撑块11则套设在该双头螺栓12外，参见图2和图3；

对于钢板制的过滤室1，隔板10采用钢板制成，该隔板10通过与固定在过滤室1池壁1a上的L形角钢支撑1b的固定连接来固定，而该L形角钢支撑1b与隔板10通过双头螺柱13固定连接，两者间还可以设有胶垫14，加强密封，参见图2；

所述长柄滤头9对于钢制隔板10，隔板10设置有通孔，而所述长柄滤头9在位于隔板10两侧的外围都套设有螺母，实际安装时，先把螺母拧入长柄滤头9的头部，再把长柄滤头9从下往上穿入隔板10，调整好高度，加设硅胶垫9d后再用螺母紧固，参见图2。

而对于钢筋混凝土的过滤室1，隔板10采用增强PP板制成，其厚度及结构应保证能承受500kg/m²的负荷，该隔板10通过预埋在过滤室1池壁1a四周的螺栓1c而固定在过滤室1池壁1a上，该隔板10和过滤室1池壁1a延伸部间还设有胶垫14，加强密封，参见图3；

所述长柄滤头9的固定对于塑料隔板10，在隔板10上设置螺孔，而所述长柄滤头9在位于隔板10上部的外围套设有螺母，实际安装时，先把长柄滤头9的螺纹拧入螺孔，调整好高度后，加设硅胶垫9d后再用螺母紧固，参见图2。

所述挡滤料装置2是一固定在过滤室1池壁1a四周的滤网板，由一定规格的多块上滤网板2a拼接而成，比如497mm×330mm规格，每块上滤网板2a上设有密集的条缝2b，条缝2b的间隙略小于纤维滤料头部的直径，可取为2mm，其通孔率≥30％，而每块上滤网板2a之间的间隙也略小于纤维滤料头部的直径，也可取为2mm，参见图6；

该上滤网板2a下面四周固定有截面呈L形的角钢支撑2c，相邻两块上滤网板2a通过其下面之角钢支撑2c的互相连接而连为一体，而与过滤室1的池壁1a相邻的上滤网板2a，其下面的角钢支撑2c底端与一截面呈L形的环角钢1e连接，该环角钢1e则与过滤室1池壁1a上的预埋件1d连接，其中，所述上滤网板2a是PP材料注塑而成的，角钢支撑2c可以通过M12×50不锈钢螺栓15与上滤网板2a紧固一体，部件之间的连接采用焊接方式，而相邻两个角钢支撑2c的焊接为满焊，而角钢支撑2c与过滤室1的池壁1a之间的间隙用水泥砂浆填满，参见图7和图8。

工作原理如下：

该纤维过滤池在过滤污水时，原水经过挡滤料装置2和纤维滤料滤层3过滤后，净水沿小阻力配水装置4中的下滤网板8条缝8b流下，经长柄滤头9的中央通孔9a，被均匀的收集到气水室5，再流经配水孔7b到达配水渠7，从配水渠7的出水口送至清水池，参见图1中位于左边的过滤室；

而在反冲洗时，进水闸门关闭，反冲洗气及水从配水渠按程序的要求，分别通过配气孔7a和配水孔7b而进入气水室5，反冲洗气体从长柄滤头9侧壁上部的进气孔9b和下部的长条形孔9c进入其中央通孔9a，通过长柄滤头9的中央通孔9a形成一个气垫层，一般该气垫层高度为100-200mm，反冲洗水则从长柄滤头9的底部进入其中央通孔9a，而此时反冲洗气和水在整个过滤室1内压力保持均匀、平衡，而纤维滤料此时被冲散膨胀，在整个纤维滤料滤层3空间内翻滚漂洗，而纤维滤料滤层3上方的挡滤料装置2防止纤维滤料的流失，反冲洗出来的污水则从反冲洗排水槽6流出，参见图1中位于右边的过滤室。

Claims (10)

1、一种纤维过滤池，包括有过滤室(1)，该过滤室(1)包括有挡滤料装置(2)、位于其下方的纤维滤料滤层(3)和气水室(5)，其特征在于：在所述纤维滤料滤层(3)和气水室(5)之间还均匀的布置有长柄滤头(9)，该长柄滤头(9)开有连通所述纤维滤料滤层(3)和气水室(5)的中央通孔(9a)，并且该长柄滤头(9)的侧壁上部开有与所述的中央通孔(9a)相连通的进气孔(9b)。

2、根据权利要求1所述的纤维过滤池，其特征在于：所述长柄滤头(9)的侧壁下部还开有与所述的中央通孔(9a)相连通的长条形孔(9c)。

3、根据权利要求1或2所述的纤维过滤池，其特征在于：所述过滤室(1)由双层中间渠道隔开且对称设置成两个，该双层中间渠道上层为反冲洗排水槽(6)，下层为气水配水渠(7)，在所述气水配水渠(7)中部的两侧设有配气孔(7a)，而其底部的两侧设有配水孔(7b)，而所述的气水室(5)与配气孔(7a)、配水孔(7b)都相连通。

4、根据权利要求1或2所述的纤维过滤池，其特征在于：所述挡滤料装置(2)由多块上滤网板(2a)拼接而成，每块上滤网板(2a)上都设有密集的条缝(2b)，条缝(2b)的间隙和每块上滤网板(2a)之间的间隙不大于2mm。

5、根据权利要求4所述的纤维过滤池，其特征在于：所述上滤网板(2a)的下面四周固定有截面呈L形的角钢支撑(2c)，相邻两块上滤网板(2a)通过其下面之角钢支撑(2c)的互相连接而连为一体，而与过滤室(1)的池壁(1a)相邻的上滤网板(2a)，其下面的角钢支撑(2c)底端与一截面呈L形的环角钢(1e)连接，该环角钢(1e)则与过滤室(1)池壁(1a)上的预埋件(1d)连接。

6、根据权利要求1或2所述的纤维过滤池，其特征在于：所述长柄滤头(9)设置在与所述过滤室(1)池壁(1a)连接的隔板(10)上，并且在所述隔板(10)和长柄滤头(9)之上设置有下滤网板(8)。

7、根据权利要求6所述的纤维过滤池，其特征在于：所述纤维滤料是一种慧星状的纤维束，其头部带有塑料粒，而所述下滤网板(8)上设有密集的条缝(8b)，条缝(8b)的间隙略小于该纤维滤料头部塑料粒的直径。

8、根据权利要求7所述的纤维过滤池，其特征在于：所述下滤网板(8)的条缝(8b)之间的下滤网板筋(8c)之截面呈楔形。

9、根据权利要求6所述的纤维过滤池，其特征在于：所述下滤网板(8)由多块小滤网板(8a)拼接而成，该小滤网板(8a)两侧设有燕尾形凸筋(8d)，而另外两侧则设有与该燕尾形凸筋(8d)相对应的燕尾形凹槽(8e)。

10、根据权利要求7或8所述的纤维过滤池，其特征在于：所述下滤网板(8)由多块小滤网板(8a)拼接而成，该小滤网板(8a)两侧设有燕尾形凸筋(8d)，而另外两侧则设有与该燕尾形凸筋(8d)相对应的燕尾形凹槽(8e)。

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