CN201239564Y - 反向过滤气水反冲洗滤池污水资源化系统处理装置 - Google Patents

Abstract

反向过滤气水反冲洗滤池污水资源化处理工艺系统装置是在吸收了翻板滤池、V型滤池的特点，并结合“反粒度过滤”理论开发的。反向过滤滤池采用单种类级配滤料，待滤水由下而上反粒度过滤，采用翻板阀排水，采用中阻力配水的拱形管阵列配水配气，通过调节阀门控制进水，滤后出水由滤料层上部流出。反向过滤气水反冲洗滤池污水资源化处理工艺系统装置包括池体、折板式滤板和滤料，所述滤板固定于池底面上，它所有槽的上、下部分别设有若干气冲缝和进水孔，卵石垫层嵌入它的槽内；池底有配水渠，配水渠内安装带布气管的进气管，池体上部一侧设置带辅助排水阀的排水堰和带清水溢流口的过滤水堰，过滤水堰外侧为清水渠，过滤水堰与排水堰之间为排水渠，主排水闸板设于排水渠底部。其采用折板式滤板实现配水配气，反冲水排放与滤后水排放一体化设计，能理想地实现反向过滤、初滤水排放和气水反冲洗工艺。截污量大大增加，过滤周期延长，滤后水的水质好；解决了传统反冲洗排水不完全、初滤水排放和反冲洗跑滤料问题，广泛适用于水厂滤池新建、改建和扩建。

Description

反向过滤气水反冲洗滤池污水资源化系统处理装置

技术领域

本发明涉及水处理过滤工艺及设备，属于水处理过滤领域设备。具体是一种反向过滤气水反冲洗滤池，用于污水资源化处理关键硬件设备或装置。具体也是一种气水反冲洗过滤工艺中使用的污水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和污水资源化处理效果。

背景技术

过滤是给水处理的主要工艺，滤池是污水和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，并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系统。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。早期滤池采用单水洗的反冲洗方式，其反冲洗资源化处理装置一般采用传统的处理方式，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”形式的污水资源化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。

滤料的反冲洗主要有单独用水反冲洗和空气与水联合反冲洗两种方式。随着各种自控技术和设备的发展，以前常用的单独水反冲洗的快滤池、虹吸滤池等老工艺基本上已经淘汰，出现了以气水联合反冲为主的V型滤池、翻版滤池、F型滤池等新型的过滤工艺。这些新型工艺主要是在对滤池进行气水联合反洗的基础上，对滤池进水和反冲的配水配气方式进行不同的调整，以求达到更加均匀的配水和配气，提高滤池的过滤质量、降低反冲的水耗和电耗，这些滤池所采用的都是待滤水由上而下流经滤料层的传统水流形式。另外，在过滤过程中，刚刚反洗后的滤池中会有少量的杂物，这时的过滤水称为“初滤水”，初滤水的水质一般较差，在现行的滤池工艺中，过滤后出水与反冲排水管路都是分开单独设置，因此初滤水的排放需要在过滤后出水管上另设一套管路，增加了滤池的建设成本和安装工程量。

发明内容

为了克服现有气水反冲洗滤池污水资源化处理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污水资源化处理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污水资源化处理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。

本发明的目的在于克服现有滤池设备、过滤及滤池冲洗工艺的上述不足，提供一种反向过滤气水反冲洗滤池污水资源化处理系统设备，利用该滤池使待滤水由下而上流经滤料层的反向过滤工艺方法，以及该滤池的体内反冲洗原理，并实现初滤水的排放。

本发明反向过滤气水反冲洗滤池，包括池体、设置于池体内的布水布气系统和滤料，滤池结构主要发明特点为：每格滤池进水管上安装调节阀门；滤池布水布气为由若干大阻力配水中阻力配气的拱形管组成的阵列结构，拱形管阵列结构固定在池底面上，拱形管上部两侧设有若干气冲缝，下部两侧设有若干进水孔，顶端开有排气小孔，滤料下的卵石垫层嵌入拱形管之间的槽内；池底内设置配水渠，在配水渠内安装进气干管，进气管上连接若干配气支管，每一条配气支管位于拱形管内的上部；池体上部一侧设置带辅助排水阀的排水堰和带清水溢流口的过滤水堰，过滤水堰高于排水堰一定距离设置，其外侧为清水渠，过滤水堰与排水堰之间为排水渠，主排水阀设于排水渠底部，滤池的放空管上设自动阀门。

本反向过滤气水反冲洗滤池在进水管上安装了调节阀门，可以根据总进水量调节每格反向滤池的进水量，实现良好的过滤水量分配，避免发生滤料穿透现象，同时采用拱形管阵列结构实现配水配气，安装简便、坚固耐用，性能可靠，无堵塞，根据实践使用效果来看，较传统滤头滤板配水配气形式均匀、可靠，气水室低，施工简单，工程造价更节省。

反向滤池采用了专门的反向进水、反冲洗排水结构设置，能理想地解决初滤水的排放问题，同时实现反向过滤工艺和在滤池体内对滤料的气水联合反冲洗工艺。待滤水经过反向过滤滤池之池底的配水渠和拱形管阵列结构，自下而上反向流经滤料层，滤层底部的大颗粒滤料截留水中的大颗粒悬浮物质，细小的悬浮物则被上层小颗粒滤料截留，这样整个滤料层可以同步达到饱和，截污量大大增加。截污量比目前常用的正向过滤滤池大2倍左右，过滤周期可以达到3天以上，过滤精度高，滤后水的水质好，出水浊度可保证在0.1度以下。

反冲洗的总体水耗和电耗可比传统正向过滤节约50％以上，彻底解决了反冲洗排水不完全、初滤水的排放、滤层板结和反冲洗跑滤料的等关键问题。广泛适合于污水处理厂和水厂滤池新建、改建和扩建。

附图说明

图1为本发明污水资源化处理系统结构的应用示意图

图2为单个布水布气拱形构件的立体图。

附图中系统各部分为：出水翻版阀1，廊道2，布水布气横向管3，配水配气室4，布气干管5，排水翻版阀6，滤料7，排水管8，进气管9，反冲洗进水10，进水管11，配气缝12，配水孔13，排气小孔14。

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，反向过滤气水反冲洗滤池污水资源化处理系统工艺是在吸收了翻板滤池、V型滤池的特点，并结合“反粒度过滤”理论开发的。反向过滤滤池采用单种类级配滤料7，待滤水由下而上反粒度过滤，采用翻板阀1排水，采用中阻力配水的拱形横向管3阵列配水配气，通过调节阀门控制进水管11进水，滤后出水由滤料层上部排水管8流出。

一种反向过滤气水反冲洗滤池进行污水资源化系统处理装置，包括池体、折板式滤板和滤料7，所述滤板固定于池底面上，它所有槽的上、下部分别设有若干气冲缝和进水孔，卵石垫层嵌入它的槽内；池底有配水渠，配水渠内安装带布气管5的进气管9，池体上部一侧设置带辅助排水阀6的排水堰和带清水溢流口的过滤水堰廊道2，过滤水堰外侧为清水渠，过滤水堰与排水堰之间为排水渠，主排水闸板6设于排水渠底部。其采用折板式滤板实现配水配气，反冲水排放与滤后水排放一体化设计，能理想地实现反向过滤、初滤水排放和气水反冲洗工艺。截污量大大增加，过滤周期延长，滤后水的水质好；解决了传统反冲洗排水不完全、初滤水排放和反冲洗跑滤料问题，广泛适用于水厂滤池新建、改建和扩建。

参照附图2，鉴于V型滤池目前配水配气所常用的滤板滤头的施工质量要求高，经常出现因安装不当影响滤池出水水质的情况。因此，该型滤池采用了如图1的拱形管式配水配气系统，其上部两侧设有若干气冲缝12，下部两侧设有若干进水孔13，顶部设有排气小孔14，在池底拱形管的槽内形成气水室，可以同时进水、进气。正常过滤时排气缝、气冲缝和水冲孔均能通水，气水联合反冲洗时气水能自动分离，气在上部气冲缝和排气缝出气，水在下部水冲孔出水。滤料下的卵石垫层嵌入拱形管的外槽内，这样卵石垫层就不会移动，不会有漏砂现象，反冲洗时气、水被卵石垫层切割分配到滤层，而获得均匀的气、水反冲洗效果。

配水配气拱形装置包括若干列拱形管，每列拱形管由图2若干拱形构件构成，拱形构件外形呈拱形，两边带折边，拱形构件两侧面上均设置配水孔13和配气缝12，配水孔13和配气缝12在拱形构件两侧的位置是交错排列的，配气缝12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14，每个拱形构件的两端设有安装卡口，拱形构件以其两端的安装卡口相互连接组合，形成若干列拱形管，并直接由螺栓固定在池底3上，每一列拱形管均横跨过配水渠，每列拱形管的最两端用堵头封住。

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13通过中阻力的设计方式设计，配水孔13直径为10～16mm，相邻两个配水孔13的中心距为8～12cm，配水开孔比为0.3％～0.6％，所述配气缝12和排气小孔14通过大阻力的设计方式设计，配气缝12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14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％。

本气水反冲洗滤池污水资源化处理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，本反向过滤气水反冲洗滤池污水资源化系统处理装置，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。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。

Claims (8)

1、一种用于反向过滤气水反冲洗滤池污水资源化系统处理装置，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；按配水设计的配水配气拱形装置包括若干列拱形管和拱形槽，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配气支管，配气支管横管位于拱形管内的上部。

2、根据权利要求1所述的用于反向过滤气水反冲洗滤池污水资源化系统处理装置，其特征是：滤池的配水渠为开放式，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所述的用于反向过滤气水反冲洗滤池污水资源化系统处理装置，其特征是：滤池进水管上设置调节阀门，所述主排水阀低于滤料上表面，排水堰上的辅助排水阀口高于滤料上表面，且低于过滤水堰上的清水溢流口，滤池底部为大主力配气、中阻力配水的拱形管阵列布水布气系统，所述池底内的配水渠与过滤进水管、反冲进水管以及放空管接通，滤池放空管上设自动阀门。

4、根据权利要求1所述的用于反向过滤气水反冲洗滤池污水资源化系统处理装置，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所述的用于反向过滤气水反冲洗滤池污水资源化系统处理装置，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4所述的用于反向过滤气水反冲洗滤池污水资源化系统处理装置，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。

7、专用于反向过滤气水反冲洗滤池污水资源化系统处理装置，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。

8、根据权利要求7所述的用于反向过滤气水反冲洗滤池污水资源化系统处理装置，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600mm、宽为600mm、高为400mm，所述配水孔直径为12～15mm，相邻两个配水孔的中心距为10～12cm，配水开孔比为0.3％～0.5％，所述配气缝的长度为3～4cm，宽度为1～2mm，相邻两个配气缝的中心距为10～12cm，所述排气小孔的直径为1.5～2.0mm，相邻两个排气小孔的中心距为10～12cm，配气开孔比不大于0.2％。

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