CN1962021A

CN1962021A - 用于气水反冲洗滤池的大阻力配气、中阻力配水系统及装置

Info

Publication number: CN1962021A
Application number: CN 200510100970
Authority: CN
Inventors: 叶昌明
Original assignee: QINGQUAN WATER SYSTEM ENGINEERING EQUIPMENT Co Ltd SHENZHEN
Current assignee: QINGQUAN WATER SYSTEM ENGINEERING EQUIPMENT Co Ltd SHENZHEN
Priority date: 2005-11-10
Filing date: 2005-11-10
Publication date: 2007-05-16

Abstract

一种用于反冲洗滤池的大阻力配气、中阻力配水系统及装置，包括滤池池底的配水渠、配水配气拱形装置、进气干管和“T”形配气支管，在池底面的中间位置处设置一个下凹的配水渠，进气干管位于该配水渠中并一直伸到配水渠末端；按大阻力配气、中阻力配水设计的配水配气拱形装置包括若干列拱形管，所述若干列拱形管安装在池底并横跨过配水渠，在每一列拱形管下边，于进气干管上连接一条“T”形配气支管，“T”形配气支管横管位于拱形管内的上部。本系统具有良好的配水配气均匀性，其拱形构件实现了标准化，采用组合方式安装，安装简单，对池底水平度要求不高，采用该系统，滤池的配水配气系统制作安装只需要1～2周的时间。

Description

用于气水反冲洗滤池的大阻力配气、中阻力配水系统及装置

技术领域

本发明属于水处理过滤领域设备，具体是一种气水反冲洗过滤工艺中使用的滤池配水配气系统及装置，通过该设备实现滤池反冲洗气、水的均匀分配，以得到良好的反冲洗效果。

背景技术

过滤是给水处理的主要工艺，滤池是水厂最主要的处理构筑物。滤池是通过池内滤料的截留作用去除水中的颗粒状悬浮杂质，当滤料截留杂质的量到了一定的程度，即达到了滤料截留的饱和量之后，就需要通过反冲洗来清洁滤料，使滤料可以重新应用于过滤过程，为使滤池反冲洗的清水耗量和电耗量更少，使滤池的反冲洗效果更好，需要对反冲的水和空气进行均匀分配，即在滤池内设配水配气装置。

滤池的配水配气装置以其开孔率的大小可分为大阻力配水配气、中阻力配水配气和小阻力配水配气三种方式(开孔比是指配水配气装置上开孔的总面积与该装置所占滤池截面积之间的比值)。配水配气装置应该能够均匀的分配反冲洗气和水，并要求安装维修方便，不易堵塞，经久耐用。

根据工艺原理，大阻力配水配气方式可以使各配水配气点实现均匀分配，但相应地，其配水的水头损失较大(＞3米)，动力消耗较大，而且由于开孔比较小(0.2％～0.25％)，单位滤池截面上的开孔点较少，所以整体配水效果并不十分理想；小阻力配水配气方式配水的水头损失较小(＜0.5米)，但其开孔比较大(1.0％～1.5％)，在滤池面积比较大情况下难以实现均匀分配；中阻力配水配气方式配水的情况介于大阻力和小阻力之间，其水头损失一般为0.5～3.0米，开孔比一般为0.6％～0.8％。

早期滤池采用单水洗的反冲洗方式，其反冲洗配水装置一般采用大阻力和中阻力配水方式，如带穿孔支管的“丰”字形配水系统(大阻力)和二次配水滤砖(中阻力)等。近年来滤池工艺发展到采用气水联合反冲洗方式，由于要求同时实现水和气的均匀分配，由法国德利满公司发明的小阻力滤头滤板装置得到了广泛的应用。滤头滤板装置通过对土建和安装尺寸的严格要求，使滤池反冲洗时形成“气垫层”和“配水层”，通过“气垫层”和“配水层”消除因小阻力配水配气开孔较大而易造成分配不均的现象，充分发挥小阻力配水配气在滤池单位截面上的开孔点较多的特点，实现均匀的配水配气。

该滤板装置为钢筋混凝土结构，要求单块滤板平整度±2mm，整体平整度±5mm，因此土建要求很高，增加了施工难度，而且滤板的制作周期较长，一般为2～3个月，影响滤池的建设工期。

由瑞士苏尔寿公司发明的“面包管”形式的小阻力配水配气装置近年来得到了广泛应用，使滤池建设工期大大缩短，但施工难度大的问题仍然存在，而且该装置的气、水分配均匀性较差。

发明内容

为了克服现有气水反冲洗滤池配水配气系统配水配气均匀性差、安装周期长、施工难度大的问题，本发明提出了一种用于反冲洗滤池的大阻力配气、中阻力配水系统，该系统具有良好的气、水分配性能，而且对土建施工要求低，允许误差可达到±15mm，2～3天即可完成单个滤池安装，可大大缩短滤池的建设工期。

本发明用于反冲洗滤池的大阻力配气、中阻力配水系统包括滤池池底的配水渠、配水配气拱形装置、进气干管和“T”形配气支管，其特征是：在池底面的中间位置处设置一个下凹的配水渠，进气干管位于该配水渠中并一直伸到配水渠末端；按大阻力配气、中阻力配水设计的配水配气拱形装置包括若干列拱形管，所述若干列拱形管安装在池底并横跨过配水渠，在每一列拱形管下边，于进气干管上连接一条“T”形配气支管，“T”形配气支管的横管位于拱形管内的上部。

专用于上述反冲洗滤池大阻力配气、中阻力配水系统的配水配气拱形装置，包括若干列拱形管，每一列拱形管由若干节拱形构件构成，所述拱形构件的外形呈拱形，两边带折边，拱形构件两侧面上均设置交错排列的配水孔和配气缝，配气缝采用内细外粗的发射形狭缝，拱形构件顶面上开有若干排气小孔，拱形构件的两端设有安装卡口，单节拱形构件通过所述安装卡口彼此连接而成为一列拱形管。

所述拱形构件为高密度聚乙烯材质制成的，单节拱形构件长为500mm、宽为500mm、高为300mm，所述配水孔通过中阻力的设计方式设计，配水孔直径为10～16mm，相邻两个配水孔的中心距为8～12cm，配水开孔比为0.3％～0.6％，所述配气缝和排气小孔通过大阻力的设计方式设计，配气缝的长度为3～5cm，宽度为1～2mm，相邻两个配气缝的中心距为8～12cm，排气小孔的直径为1.5～2.5mm，相邻两个排气小孔的中心距为8～12cm，配气开孔比不大于0.15％。

利用上述系统进行滤池气水反冲洗，其配气过程是：反冲洗空气通过配气干管进入“T”形配气支管，由配气支管分配到每一列配水配气拱形管内，再由拱形管上的配气缝和排气小孔进行二次配气；其配水过程是：滤池反冲洗水先进入配水渠内，充满配水渠后再进入每一列的配水配气拱形管内，通过拱形管两侧的配水孔进行配水，当进行单独水反冲洗的时候，拱形管上的配水孔和配气缝均可用于反冲洗水的分配，而排气小孔的主要作用是将拱形管内的余气排出。

本配水配气系统采用中阻力配水中的较小的开孔比进行配水，采用大阻力的开孔比进行配气，并且先通过配水渠进行配水缓冲，通过配气支管进行空气一次分配，因此可以达到良好的配水配气均匀性，同时拱形管两侧的配水孔和配气缝交错布置，并且采用发射形的配气狭缝，因此可以保证每一个配水孔和配气缝都有一小块均匀、独立的配水配气区域，增强了分配的均匀性。其拱形构件实现了标准化，可批量生产。拱形构件上设有卡口，采用标准式组合方式，拱形构件直接固定于池底，安装时对池底水平度要求不高，安装简单。

该系统的应用简化了滤池的池体结构，不需如滤头滤板般设置滤梁，也不需如“面包管”装置般进行二次浇筑，降低了施工安装的难度，缩短了施工周期。采用该系统，滤池的配水配气系统制作安装只需要1～2周的时间，而以往采用滤头滤板的制作安装时间长达3个月。

附图说明

图1为本发明大阻力配气、中阻力配水系统的应用示意图，图中画出了一个配水配气拱形构件；

图2为本发明滤池配水配气系统的一个剖面图；

图3为本发明滤池配水配气系统的另一个剖面图；

图4为大阻力配气、中阻力配水拱形构件的立体图。

附图中各部分为：大阻力配气、中阻力配水拱形构件1，滤池配水渠2，滤池池底3，进气干管4，“T”形配气支管5，进水管6，滤池卵石垫层7，拱形装置的安装螺栓8，拱形构件上的中阻力配水孔9，拱形构件上的排气小孔10，拱形构件上的大阻力配气缝11，拱形构件的安装卡口12。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进一步说明。

参照附图1～4，本用于反冲洗滤池的大阻力配气、中阻力配水系统包括气水反冲洗滤池配水渠2，进气干管4，“T”形配气支管5和大阻力配气、中阻力配水的拱形装置等。气水反冲洗滤池在建设时，在池底面3的中间位置处设下凹的配水渠2，进气干管4引入该配水渠2中并一直伸到配水渠2末端。

配水配气拱形装置包括若干列拱形管，每列拱形管由若干拱形构件1构成，拱形构件1外形呈拱形，两边带折边，拱形构件1两侧面上均设置配水孔9和配气缝11，配水孔9和配气缝11在拱形构件1两侧的位置是交错排列的，配气缝11采用内细外粗的发射形狭缝，拱形构件1顶面上开有若干排气小孔10，每个拱形构件1的两端设有安装卡口12，拱形构件1以其两端的安装卡口12相互连接组合，形成若干列拱形管，并直接由螺栓8固定在池底3上，每一列拱形管均横跨过配水渠2，每列拱形管的最两端用堵头封住。

拱形构件1为高密度聚乙烯材质制成的，单节拱形构件1长为500mm、宽为500mm、高为300mm，所述配水孔9通过中阻力的设计方式设计，配水孔9直径为10～16mm，相邻两个配水孔的中心距为8～12cm，配水开孔比为0.3％～0.6％，所述配气缝11和排气小孔10通过大阻力的设计方式设计，配气缝11的长度为3～5cm，宽度为1～2mm，相邻两个配气缝的中心距为8～12cm，排气小孔10的直径为1.5～2.5mm，相邻两个排气小孔的中心距为8～12cm，配气开孔比不大于0.15％。

配水配气拱形装置的上面放置滤池的卵石垫层7，卵石垫层7可以对空气和水进行进一步的分配，同时也可避免小颗粒的细沙滤料由拱形装置上的孔和缝漏掉。对应每一列拱形管，进气干管4上引出一条“T”形配气支管5，“T”形配气支管5的横管位于拱形管内的上部，距拱形管顶端距离为2～4cm。根据该拱形装置的安装方式和要求，在滤池池体建设时，只需将滤池池底保持±15mm水平度即可。

滤池池底的配水渠2为开放式，上口无浇筑覆项，冲洗水先是经过该配水渠2平衡流量后再进入每一列拱形管内的。

气水反冲洗滤池的反冲洗一般为“单气冲洗+气水联合冲洗+单水冲洗”三个步骤，下面以一次完整的反冲洗过程为例，来说明本发明用于气水反冲洗滤池配水配气系统的大阻力配气、中阻力配水方法及其装置的配水、配气过程：

滤池反冲洗时，第一步进行的是单独空气冲洗，空气首先充满进气干管4，并分别进入各个“T”形配气支管5，空气在进气干管4内的流速约为12m/s，在进入“T”形配气支管5时的流速约为50m/s(空气在进气干管内流速和进入配气支管内时流速之比不大于1∶4。)，由于流速的差别，各个配气支管5可将空气均匀的送入每一列拱形管内，实现第一次的均匀配气。空气由“T”形配气支管5的两端进入拱形管内后，由于配气支管5的高度接近拱形管的顶端，所以空气将以高速首先将水挤开，在拱形管内上层形成一个气层，该气层随着空气的不断进入逐渐下压，当气层下降到拱形管上配气缝11的位置时，条形状设计的配气缝11对空气层厚度起到调节的作用，大阻力的配气方式可保证该列拱形管内每条配气缝11的出气量保持均匀。

滤池单独空气冲洗结束后进入气水联合冲洗，气水联合冲洗时，空气的分配方式仍与单独空气冲洗时一样，冲洗水则首先由进水管6进入滤池配水渠2，配水渠2的设计宽度可使冲洗水的流速下降，冲洗水由配水渠2平衡流量和流速后，进入每一列拱形管，由拱形管上的配水孔9分配进入滤池，由于配水孔9是按中阻力开孔比设计，所以可以保证冲洗水的均匀分配。

气水联合冲洗停止后，滤池进入单独水冲洗阶段，此时冲洗空气停止供应，但拱形管内上层还保留有一部分余气，在拱形管上设计了排气小孔10来排除这部分余气，这时，拱形管上的配水孔9和配气缝11都用来进行水的分配，配气缝11的面积很小，故拱形装置仍然保持中阻力的配水。

另外，在同一个拱形构件1上，配水孔9和配气缝11在其两侧的位置是交错排列的，配气缝11又是内细外宽的发射型狭缝，这就使相邻两列拱形管可实现交错发散的配水和配气，提高了配水配气的均匀性。

本气水反冲洗滤池配水配气系统解决了现有气水反冲洗滤池配水配气系统配水配气均匀性差、安装周期长、施工难度大的问题。其主要特征是在池底设置一个开放的配水渠，配水配气拱形装置分成若干列跨过配水渠安装在池底。反冲洗水通过该配水渠缓冲分配后由拱形装置上的中阻力配水孔分配到滤池中；反冲洗空气通过安装在配水渠内的空气干管和支管进行一次分配，再通过拱形装置上的大阻力配气缝和排气小孔二次分配到滤池中。拱形管两侧的配水孔和配气缝交错设置，增强配水配气的均匀性。该配水配气拱形装置以及滤池配水配气方法可实现均匀的气、水分配，并且安装简单、快速，可取代其它配水配气装置，广泛应用于气水反冲洗滤池的建设。

根据实际使用情况，本气水反冲洗滤池的大阻力配气、中阻力配水系统，其配水配气均匀性与法国德利满公司的滤头滤板装置相当，优于瑞士苏尔寿公司“面包管”配水配气装置。同时该系统的应用简化了滤池的池体结构，不需如滤头滤板般设置滤梁，也不需如“面包管”装置般进行二次浇筑，降低了施工安装的难度，缩短了施工周期。采用该方法和装置，滤池的配水配气系统制作安装只需要1～2周的时间，而以往采用滤头滤板的制作安装时间长达3个月。

Claims

1、一种用于反冲洗滤池的大阻力配气、中阻力配水系统，包括滤池池底的配水渠、配水配气拱形装置、进气干管和“T”形配气支管，其特征是：在池底面的中间位置处设置一个下凹的配水渠，进气干管位于该配水渠中并一直伸到配水渠末端；按大阻力配气、中阻力配水设计的配水配气拱形装置包括若干列拱形管，所述若干列拱形管安装在池底并横跨过配水渠，在每一列拱形管下边，于进气干管上连接一条“T”形配气支管，“T”形配气支管横管位于拱形管内的上部。

2、根据权利要求1所述的用于反冲洗滤池的大阻力配气、中阻力配水系统，其特征是：滤池池底的配水渠为开放式，上口无浇筑覆顶，冲洗水先是经过该配水渠平衡流量后再进入每一列拱形管内的。

3、根据权利要求1所述的用于反冲洗滤池的大阻力配气、中阻力配水系统，其特征是：配水渠内的进气干管上对应每一列拱形管引出一条“T”形配气支管，空气在进气干管内和进入配气支管内时的流速比不大于1∶4。

4、根据权利要求1所述的用于反冲洗滤池的大阻力配气、中阻力配水系统，其特征是：所述的拱形配水配气装置的每一列拱形管由若干节拱形构件构成。

5、根据权利要求4所述的用于反冲洗滤池的大阻力配气、中阻力配水系统，其特征是：所述拱形构件为高密度聚乙烯材质制成的，外形呈拱形，两边带折边，拱形构件两侧面上均设置配水孔和配气缝。

6、根据权利要求5所述的用于反冲洗滤池的大阻力配气、中阻力配水系统，其特征是：所述拱形构件上的配水孔和配气缝在拱形构件两侧的位置是交错排列的，配气缝采用内细外粗的发射形狭缝。

7、根据权利要求5所述的用于反冲洗滤池的大阻力配气、中阻力配水系统，其特征是：所述拱形构件长为500mm、宽为500mm、高为300mm。

8、根据权利要求4所述的用于反冲洗滤池的大阻力配气、中阻力配水系统，其特征是：所述拱形构件的两端设有安装卡口，单节拱形构件通过所述安装卡口彼此连接而成为一列拱形管。

9、专用于反冲洗滤池大阻力配气、中阻力配水系统的配水配气拱形装置，其特征是包括若干列拱形管，每一列拱形管由若干节拱形构件构成，所述拱形构件的外形呈拱形，两边带折边，拱形构件两侧面上均设置交错排列的配水孔和配气缝，配气缝采用内细外粗的发射形狭缝，拱形构件顶面上开有若干排气小孔，拱形构件的两端设有安装卡口，单节拱形构件通过所述安装卡口彼此连接而成为一列拱形管。

10、根据权利要求9所述的专用于反冲洗滤池大阻力配气、中阻力配水系统的配水配气拱形装置，其特征是：所述拱形构件为高密度聚乙烯材质制成的，单节拱形构件长为500mm、宽为500mm、高为300mm，所述配水孔直径为10～16mm，相邻两个配水孔的中心距为8～12cm，配水开孔比为0.3％～0.6％，所述配气缝的长度为3～5cm，宽度为1～2mm，相邻两个配气缝的中心距为8～12cm，所述排气小孔的直径为1.5～2.5mm，相邻两个排气小孔的中心距为8～12cm，配气开孔比不大于0.15％。