CN203389387U

CN203389387U - 活性砂过滤器

Info

Publication number: CN203389387U
Application number: CN201320461102.4U
Authority: CN
Inventors: 荆汉江; 姜涛; 陈玉森
Original assignee: QINGDAO YINHE ENVIRONMENTAL PROTECTION CO Ltd
Current assignee: QINGDAO YINHE ENVIRONMENTAL PROTECTION CO Ltd
Priority date: 2013-07-30
Filing date: 2013-07-30
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2023-07-30

Abstract

本实用新型公开了一种活性砂过滤器，包括壳体；沿所述壳体的轴线方向布置的引砂通道；设置于所述引砂通道内的底端的滤砂提升装置，所述滤砂提升装置包括沿所述引砂通道的轴线方向布置的转动轴，设置于所述转动轴上的螺旋输送叶片和驱动所述转动轴转动的驱动装置；滤砂清洗装置，所述滤砂清洗装置包括与所述引砂通道连通的清洗头、与所述清洗头连接的进气管路及设置于所述引砂通道顶端的砂水分离槽，所述砂水分离槽上设置有回砂口及清洗水出水口。本实用新型提供的活性砂过滤器，驱动装置驱动转动轴转动，达到提升滤料的效果，节约了能耗，避免了滤料堵塞空气提升装置出气管的问题，提高了使用寿命；不受压缩机出气量限制，避免了进水SS浓度受限。

Description

活性砂过滤器

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，特别涉及一种活性砂过滤器。

背景技术

活性砂过滤器广泛用于各种需过滤的水处理场合，特别是对饮用水、工业工艺用水，以及污水和工业废水的净化处理，是一种集絮凝、澄清、过滤为一体的连续接触过滤设备。

目前污水处理工艺中的活性砂过滤器为循环清洗，滤料通过位于过滤器底部的空气提升装置提升至顶部的清洗器，通过紊流作用和机械碰撞作用使滤料中的污染物杂质与滤砂分离，达到清洗滤沙的作用。洗净后的滤砂通过自身重力返回砂床并重新过滤，而含有污染物的清洗水通过清洗水出口排出，完成过滤和反洗的整个工艺过程。

但是，活性砂过滤器采用气提方式循环滤砂，对气流的流速要求较高，需要高能耗的压缩机，并且极易造成滤料堵塞气提管的现象，影响活性砂过滤器的使用寿命；并且，受空气提升装置中的压缩机的气流量限制，活性砂过滤器在承受较高进水SS（Suspended Solid或Suspended Substance，水质中的悬浮物）浓度的污水时，清洗效果不好甚至无法清洗。

因此，如何降低能耗，避免进气管的堵塞问题，提高使用寿命，避免进水SS浓度受限，是本技术领域人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种活性砂过滤器，以降低能耗，避免进气管的堵塞问题并提高了使用寿命，并且，避免了进水SS浓度受限。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种活性砂过滤器，包括壳体，还包括：

沿所述壳体的轴线方向布置的引砂通道；

设置于所述引砂通道内的底端的滤砂提升装置，所述滤砂提升装置包括沿所述引砂通道的轴线方向布置的转动轴，设置于所述转动轴上的螺旋输送叶片和驱动所述转动轴转动的驱动装置；

滤砂清洗装置，所述滤砂清洗装置包括与所述引砂通道连通的清洗头、与所述清洗头连接的进气管路及设置于所述引砂通道顶端的砂水分离槽，所述砂水分离槽上设置有回砂口及清洗水出水口。

优选地，上述活性砂过滤器中，所述引砂通道的底端设置有进料口；所述进料口具有与所述引砂通道连通的顶口，设置于其侧壁上的滤料进口。

优选地，上述活性砂过滤器中，所述进料口的底部设置有支架，所述转动轴的一端转动设置于所述支架上；所述驱动装置的驱动端与所述转动轴的另一端连接，所述驱动装置固定设置于所述壳体上。

优选地，上述活性砂过滤器中，所述螺旋输送叶片的叶片外缘上设置有密封填料槽，所述密封填料槽内填充有与所述壳体的内壁密封的填料。

优选地，上述活性砂过滤器中，所述清洗头具有进液口、与所述进气管路连通的进气口及与所述引砂通道连通的出口。

优选地，上述活性砂过滤器中，所述清洗头还具有混合腔及向所述混合腔进气的喷嘴，所述喷嘴的进气端与所述进气口连通，所述进液口与所述混合腔连通。

优选地，上述活性砂过滤器中，还包括连接于所述混合腔与所述出口之间的喉箍区；

所述出口为扩束口。

优选地，上述活性砂过滤器中，所述清洗头的流体流出方向由下向上，且与所述引砂通道的轴线具有夹角。

优选地，上述活性砂过滤器中，还包括控制器及设置于所述壳体的底部的测压传感器；

控制器包括控制所述驱动装置转动速度的第一控制单元及控制所述进气管路的进气量的第二控制单元；

所述测压传感器与所述控制器通信连接。

优选地，上述活性砂过滤器中，还包括设置于所述清洗水出水口处的清洗水出口堰板、检测进水SS浓度的SS检测装置及控制所述清洗水出口堰板的开度的控制单元；

所述控制单元与所述SS检测装置通信连接。

从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的活性砂过滤器，通过滤砂提升装置，将沉淀于壳体的底部的滤料提升到引砂通道内。在提升滤料过程中，驱动装置驱动转动轴转动，使螺旋输送叶片转动，从而向滤料提供沿引砂通道向上运动的提升力。在滤料沿引砂通道运动的过程中，外界供气装置与滤砂清洗装置的进气管道连通，并向清洗头进气。清洗头向引砂通道送气，与引砂通道内的水及滤料发生碰撞，把提升上来的滤砂冲散，通过气液混合作用，将滤料内的污染物漂洗出来；因污水的上升速度高于滤料内的滤砂，在由引砂通道进入砂水分离槽后，滤砂沉淀并经过砂水分离槽的回砂口进入壳体内部进行下一个过滤循环；污水由砂水分离槽顶部的出水口排出。本实用新型提供的活性砂过滤器，可以有效的对滤料进行循环过滤，仅需驱动装置驱动转动轴转动，即可达到提升滤料的效果，节约了能耗，并且，与现有技术相比，可以有效地避免滤料在提升过程中堵塞空气提升装置的出气管的问题，提高了装置的使用寿命；并且，不受压缩机的出气量限制，避免了进水SS浓度受限。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的引砂通道、滤砂提升装置及滤砂清洗装置的组装示意图；

图2为本实用新型实施例提供的活性砂过滤器的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的螺旋输送叶片的端面示意图；

图4为本实用新型实施例提供的清洗头的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的清洗头与引砂通道的安装结构示意图。

其中，

壳体—1，原水进口—11，布水器—12，滤水出口—13，测压传感器—14，引砂通道—2，滤砂提升装置—3，转动轴—31，螺旋输送叶片—32，密封填料槽—321，驱动装置—33，驱动电机—331，摆线针轮减速机—332，滤砂清洗装置—4，清洗头—41，进气口—411，进液口—412，出口—413，混合腔—414，喷嘴—415，喉箍区—416，进气管路—42，砂水分离槽—43，回砂口—44，清洗水出口堰板—45，进料口—5，滤料进口—51，支架—52，自控系统—6，上层清水区—A。

具体实施方式

本实用新型公开了一种活性砂过滤器，以降低能耗，避免进气管的堵塞问题并提高了使用寿命，并且，避免了进水SS浓度受限。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1和图2，图1为本实用新型实施例提供的引砂通道、滤砂提升装置及滤砂清洗装置的组装示意图；图2为本实用新型实施例提供的活性砂过滤器的结构示意图。

本实用新型提供了一种活性砂过滤器，包括壳体1，还包括：沿壳体1的轴线方向布置的引砂通道2；设置于引砂通道2内的底端的滤砂提升装置3，滤砂提升装置3包括沿引砂通道2的轴线方向布置的转动轴31，设置于转动轴31上的螺旋输送叶片32和驱动转动轴31转动的驱动装置33；滤砂清洗装置4，滤砂清洗装置4包括与引砂通道2连通的清洗头41、与清洗头41连接的进气管路42及设置于引砂通道2顶端的砂水分离槽43，砂水分离槽43上设置有回砂口44及清洗水出水口。

本实用新型实施例提供的活性砂过滤器，污水由壳体1上的原水进口11进入布水器12，均匀分布于壳体1内，使得污水进行初步固液分离，滤料沉淀于壳体1底部；通过滤砂提升装置3，将滤料提升到引砂通道2内。在提升滤料过程中，驱动装置33驱动转动轴31转动，使螺旋输送叶片32转动，从而向滤料提供沿引砂通道2向上运动的提升力。在滤料沿引砂通道2运动的过程中，外界供气装置与滤砂清洗装置4的进气管道42连通，并向清洗头41进气。清洗头41向引砂通道2送气，与引砂通道2内的水及滤料发生碰撞，把提升上来的滤砂冲散，通过气液混合作用，将滤料内的污染物漂洗出来；因污水的上升速度高于滤料内的滤砂，在由引砂通道2进入砂水分离槽43后，滤砂沉淀并经过砂水分离槽43的回砂口44进入壳体1内部进行下一个过滤循环；污水由砂水分离槽43顶部的清洗水出水口排出。

壳体1上还设置有过滤水出口13，通过过滤水出口13将上层清水排出。

本实用新型实施例提供的活性砂过滤器，可以有效的对滤料进行循环过滤，驱动装置33驱动转动轴31转动，达到提升滤料的效果，节约了能耗，并且，与现有技术相比，有效地避免了滤料在提升过程中堵塞空气提升装置的出气管的问题，提高了装置的使用寿命；并且，不受压缩机的出气量限制，避免了进水SS浓度受限。

如图1所示，引砂通道2的底端设置有进料口5；进料口5具有与引砂通道2连通的顶口，设置于其侧壁上的滤料进口51。进料口5的底端与壳体1的底端接触并用于向引砂通道2提供支撑力；进料口5的顶端设置有顶口，引砂通道2与顶口连通；沉淀于壳体1底端的滤料由设置于进料口5的侧壁上的滤料进口51进入，并在滤砂提升装置3的作用下使滤料沿引砂通道2向上传输。

为了便于滤料进入滤料进口51，滤料进口51所在平面由上往下向远离引砂通道2的轴线方向倾斜，即进料口5的纵截面为一个类似等腰梯形的结构，滤料进口51位于等腰梯形结构的腰上。

优选地，进料口5的底部设置有支架52，转动轴31的一端转动设置于支架52上。以便于提高转动轴31的转动稳定性。

如图1所示，还包括设置于支架52与转动轴31之间的轴承。例如，轴承的外圈与支架52固定连接，轴承的内圈与转动轴31固定连接，在驱动装置33驱动转动轴31转动时，轴承的内圈与外圈相对转动，以到达转动轴31与支架52转动配合的效果，降低两者之间的摩擦。

为了进一步提高转动轴31的转动稳定性，驱动装置33的驱动端与转动轴31的另一端连接，驱动装置33固定设置于壳体1上。

如图3所示，螺旋输送叶片32的叶片外缘上设置有密封填料槽321，密封填料槽321内填充有与壳体1的内壁密封的填料。

优选地，填料为聚四氟填料。

本实用新型实施例提供的活性砂过滤器中的滤砂清洗装置4为气液混合的滤砂清洗装置，即滤砂清洗装置4向引砂通道2内注入的清洗流体为气液混合流体。清洗头41具有进液口412、与进气管路42连通的进气口411及与引砂通道2连通的出口413。外界供气装置通过进气管路42通入气体，经进气口411进入清洗头41，清洗头41内的气体与由进液口412进入的液体混合，形成气液混合流体，通过出口413流入引砂通道2，使气液混合流体与引砂通道2内的滤料冲散。

如图4所示，为了避免增加污水处理量，由进液口412进入的液体为壳体1内部的上层清水。为了使上层清水进入清洗头41，清洗头41还具有混合腔414及向混合腔414进气的喷嘴415，喷嘴415的进气端与进气口411连通，进液口412与混合腔414连通。

需要说明的是，清洗头41位于壳体1内的上层清水区A，以便于上层清水有进液口412进入清洗头41。

低压空气由外界供气装置（如空压机）进入进气口411，并由喷嘴415喷入混合腔414进一步的降压，由于混合腔414内的压力小于上层清水区A内的压力。上层清水由进液口412进入混合腔414，并与低压空气混合得到气液混合物，并使气液混合物由出口413进入引砂通道2。本实施例提供的活性砂过滤器，依靠空气与上层清水混合而成的气液混合物对引砂通道2内的滤料进行清洗，无需由外界引入清洗水源，在不引进外界水源的情况下，有效提高了清洗效果，不额外增加废水处理量，有效降低了清洗水量。

为了提高出口413的流体压力，提高清洗效果，还包括连接于混合腔414与出口413之间的喉箍区416；出口413为扩束口。

可以理解的是，喉箍区416的横截面积小于混合腔414的横截面积，气液混合流体经过喉箍区416时，流道变小，流速提高，并由扩束口流入引砂通道2。

清洗头41的流体流出方向由下向上，且与引砂通道2的轴线具有夹角。通过将气液混合流体以一定角度倾斜向上喷出，在清洗滤料的同时对滤料提供向上的推力，便于滤料进入砂水分离槽43。

如图5所示，优选地，清洗头41的流体流出方向与引砂通道2的夹角a大于45°。

进一步的，本实用新型实施例提供的活性砂过滤器还包括控制器及设置于壳体1的底部的测压传感器14；控制器包括控制驱动装置33转动速度的第一控制单元及控制进气管路42的进气量的第二控制单元；测压传感器14与控制器通信连接。在控制器内设置一个标准值P₀，例如P₀=0.01MPa，将测压传感器14检测壳体1的底部压力P，并与P₀进行比较；根据ΔP=P-P₀，由第一控制单元调解驱动装置33的转动速度，进而达到调节螺旋输送叶片32的输送滤料量，并且，根据ΔP=P-P₀，由第二控制单元调解进气管路42的进气量；达到调节床层阻力的作用。在进水SS浓度过大时，测压传感器14检测壳体1的底部的压力反馈到第一控制单元，由第一控制单元对驱动装置33转速进行调节，以便于调节螺旋输送叶片32输送滤沙的速度，避免造成滤沙板结；在进水SS浓度较小时，同样根据壳体1的底部的压力调节螺旋输送叶片32输送滤沙的速度，避免能耗。

需要说明的是，驱动装置33包括驱动电机331及摆线针轮减速机332，以便于调节转动轴31转动。

优选地，测压传感器14为隔膜式压差传感器。

如图2所示，还包括自控系统6，上述控制器包含于自控系统6内。

本实用新型实施例提供的活性砂过滤器还包括设置于所述清洗水出水口处的清洗水出口堰板45、检测进水SS浓度的SS检测装置，自控系统6内设置有控制砂水分离槽43的清洗水出口堰板45的开度的控制单元，控制单元与SS检测装置通信连接。在进水SS浓度高时，提砂快、清洗动能大，使出水堰门开度增大。其中，出水堰门的开度调节范围是在出水液面-10mm～+20mm之间。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种活性砂过滤器，包括壳体（1），其特征在于，还包括：

沿所述壳体（1）的轴线方向布置的引砂通道（2）；

设置于所述引砂通道（2）内的底端的滤砂提升装置（3），所述滤砂提升装置（3）包括沿所述引砂通道（2）的轴线方向布置的转动轴（31），设置于所述转动轴（31）上的螺旋输送叶片（32）和驱动所述转动轴（31）转动的驱动装置（33）；

滤砂清洗装置（4），所述滤砂清洗装置（4）包括与所述引砂通道（2）连通的清洗头（41）、与所述清洗头（41）连接的进气管路（42）及设置于所述引砂通道（2）顶端的砂水分离槽（43），所述砂水分离槽（43）上设置有回砂口（44）及清洗水出水口。

2.如权利要求1所述的活性砂过滤器，其特征在于，所述引砂通道（2）的底端设置有进料口（5）；所述进料口（5）具有与所述引砂通道（2）连通的顶口，设置于其侧壁上的滤料进口（51）。

3.如权利要求2所述的活性砂过滤器，其特征在于，所述进料口（5）的底部设置有支架（52），所述转动轴（31）的一端转动设置于所述支架（52）上；所述驱动装置（33）的驱动端与所述转动轴（31）的另一端连接，所述驱动装置（33）固定设置于所述壳体（1）上。

4.如权利要求1所述的活性砂过滤器，其特征在于，所述螺旋输送叶片（32）的叶片外缘上设置有密封填料槽（321），所述密封填料槽（321）内填充有与所述壳体（1）的内壁密封的填料。

5.如权利要求1所述的活性砂过滤器，其特征在于，所述清洗头（41）具有进液口（412）、与所述进气管路（42）连通的进气口（411）及与所述引砂通道（2）连通的出口（413）。

6.如权利要求5所述的活性砂过滤器，其特征在于，所述清洗头（41）还具有混合腔（414）及向所述混合腔（414）进气的喷嘴（415），所述喷嘴（415）的进气端与所述进气口（411）连通，所述进液口（412）与所述混合腔（414）连通。

7.如权利要求6所述的活性砂过滤器，其特征在于，还包括连接于所述混合腔（414）与所述出口（413）之间的喉箍区（416）；

所述出口（413）为扩束口。

8.如权利要求1所述的活性砂过滤器，其特征在于，所述清洗头（41）的流体流出方向由下向上，且与所述引砂通道（2）的轴线具有夹角。

9.如权利要求1-8任一项所述的活性砂过滤器，其特征在于，还包括控制器及设置于所述壳体（1）的底部的测压传感器（14）；

控制器包括控制所述驱动装置（33）转动速度的第一控制单元及控制所述进气管路（42）的进气量的第二控制单元；

所述测压传感器（14）与所述控制器通信连接。

10.如权利要求9所述的活性砂过滤器，其特征在于，还包括设置于所述清洗水出水口处的清洗水出口堰板（45）、检测进水SS浓度的SS检测装置及控制所述清洗水出口堰板（45）的开度的控制单元；

所述控制单元与所述SS检测装置通信连接。