CN207918576U - 一种水处理自动反冲洗装置 - Google Patents

Abstract

一种水处理自动反冲洗装置，其反冲洗管道由倒U型虹吸管、强制反冲洗阀、虹吸井、引导反冲洗管、平压管、通气阀构成，倒U型虹吸管尾部开口浸没于虹吸井中，沉淀池的出水管同时与过滤池的进水管及倒U型虹吸管左侧管相通，集水槽内的集水井的顶部、倒U型虹吸管的顶部、清水池的出水口、过滤池的进水管的接口高度依次由高到低分布。引导反冲洗管上端贯通倒U型虹吸管顶部，顶端接有通气阀其主要作用为强制停止反冲洗进程，下端浸没于虹吸井中，在引导反冲洗管贯通倒U型虹吸管的两端接有平压管，在引导反冲洗管的上端高于平压管处还接有吸气管，吸气管的管口位于清水池的底部。本实用新型对过滤池进行反冲洗，达到自净化，并能自动结束反冲洗。

Description

一种水处理自动反冲洗装置

技术领域

本实用新型涉及水处理领域，尤其属于一种水处理自动反冲洗装置。

背景技术

现有的一种水处理装置繁多，如申请号为201110150658.7的自动化水处理反冲洗装置，201510880342.1的污水处理装置，其中都具有对过滤池进行反冲洗，但其都需人工启动，冲洗结束也需人工进行判断和处理，201110150658.7的自动化水处理反冲洗装置结构复杂。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种能对在过滤池堵塞时自动开始反冲洗，并能自动结束反冲洗过程的水处理自动反冲洗装置。

本实用新型所采用的技术方案为一种水处理自动反冲洗装置，其要点在于：它包括供水装置、加药系统、网络反应池、沉淀池、过滤池、清水储存系统、反冲洗管道、废水回收系统，所述供水装置包括源水池和源水泵，沉淀池的上方为集水槽，集水槽的底部设置两个集水井，集水井底部排水口所连接的出水管分别与过滤池、反冲洗管道相连，清水储存系统由清水池和清水蓄水池构成，清水池在过滤池上方，过滤池内设计有孔板、碎石及石英砂，孔板、碎石及石英砂由下到上进行布置，孔板的下方为集水腔，水流由集水井进入过滤池经石英砂、碎石过滤后通往集水腔，集水腔出水管穿过过滤层通往上方的清水池，反冲洗管道由倒U型虹吸管、强制反冲洗阀、虹吸井、引导反冲洗管、平压管、通气阀构成，倒U型虹吸管尾部开口浸没于虹吸井中，沉淀池的出水管为一U型管，其出口端同时与过滤池的进水管及倒U型虹吸管左侧管的中部相通，集水槽内的集水井的顶部、倒U型虹吸管的顶部、清水池的出水口、过滤池的进水管的接口高度依次由高到低分布。强制反冲洗阀安装在倒U型虹吸管左侧管的下部，强制反冲洗阀常态为关闭，引导反冲洗管上端贯通倒U型虹吸管顶部，下端浸没于虹吸井中，在引导反冲洗管贯通倒U型虹吸管的两端接有平压管，在引导反冲洗管的上端高于平压管处还接有吸气管，吸气管的管口位于清水池的底部，在虹吸井的外部设计有排水沟，排水沟边沿高于虹吸井。

本实用新型利用虹吸现象进行反冲洗，利用反冲洗管道，对进入清水池的最后一个关口过滤池进行反冲洗，达到自净化的目的，并能自动结束反冲洗过程，使水处理装置能持续工作。

它实现自动反冲洗的原理：过滤池中的过滤层经过长时间的过滤工作，石英砂顶部细小颗粒间隙被水中悬浮物阻塞，过滤被迫中止，集水井内的水流由向过滤池供水转向外侧的倒U型管供水，即集水井内的水流向上流向倒U型虹吸管左侧管，由于下方的强制反冲洗阀正常情况下处于关闭状态，因此首先向下注满后，水流继续上升至U型管道顶部，水流再由引导反冲洗管流向虹吸井，与引导反冲洗管形成虹吸现象，随之倒U型虹吸管内的压力增大，引导反冲洗管的管径小，不能满足排水要求，水流将流向倒U型虹吸管右侧管，然后引发虹吸作用，虹吸作用开始时，因集水井内的水位最高，因此集水井内的水首先进行虹吸作用，但因集水井体积较小，集水井内的水位急剧下降，沉淀池的出水管管内的水位急剧下降，当沉淀池的出水管水位下降至清水池水位以下时，在过滤池进水口处形成负压，再把过滤池水抽出，而清水池中的水不断通过集水腔出水管补给至过滤池集水腔，最终形成倒虹吸现象，由清水池供水，进行滤池反冲洗，利用已处理过清水池的清水对过滤层中的悬浮物进行反方向冲洗（这是本实用新型的又一个重要的创新点）。集水槽内的水仍然向集水井汇集，但因水流较小，无法迅速将水位提升，反冲洗用水仍然主要靠清水池供水，一旦清水池的水下降至吸气管管口处，空气将通过管口进入虹吸管道内，倒虹吸将自动结束。还可以旋转强制反冲洗阀任何时候进行过滤池冲洗。而沉淀池的出水管为一U型管，使管道中不容易进入空气，使虹吸能持续进行，反冲洗后的水由虹吸井溢出，进入排水沟。

引导反冲洗管的顶端接有通气阀，其主要作用为强制停止反冲洗进程。

孔板的上方为过滤网，过滤网的上方为10-15cm厚的大骨料，大骨料的上方为10-15cm厚的小骨料，小骨料的上方为80-100cm厚的粗砂。过滤网可防止粗砂漏到孔板下面，经排污管排出。

加药系统主要包括加药泵、流量计、单向阀、水龙头及加药池，单向阀与水龙头连接在源水出水管上，利用源水溶解药剂，加药泵通过流量计与源水出水管连接，将加药池中的药水通往网络反应池。

网络反应池由隔板分隔成多级网络反应池，相互间相间隔由上方相通或由下方开孔相通，形成连通的空间，其中2～3个网络反应池中安装有格栅，各级网络反应池间水流方向上下交替。网络反应池由隔板分隔成多级网络反应池，相互间间隔由上方相通或由下方开孔相通，形成连通的空间，其中2～3个网络反应池中安装有格栅，形成反应载体，其主要作用是药物与源水混合、反应，絮凝物部分沉淀，各级网络反应池间水流方向上下交替，增加水流的紊乱度，使水与药物混合更均匀、反应更充分。

沉淀池分为初级沉淀池和末级沉淀池，水流由初级沉淀池流向末级沉淀池，集水槽、集水井设置在末级沉淀池中。多级沉淀池能使水中的污物沉淀更加充分。

废水回收系统主要包括排水沟、废水沉淀池及回收泵，排水沟与废水沉淀池相通，回收泵与废水沉淀池相连。废水回收系统的主要作用是将反冲洗用水进行沉淀回收，减少水资源浪费。

倒U型管顶部的高度介于集水井顶部和底部之间。倒U型管顶部的高度低于集水井顶部，以便能够引发虹吸作用。

本实用新型所设计的水处理装置与工艺可用于处理江、河、湖泊、水库或有污染的各种水源，适用于常年浊度小于1500毫克/升（短时间可处理5000毫克/升）的水源，适用于广大农村、城镇、工矿企业、机关团体、部队、铁路车站和边远山区、原始森林的给水工程。采用圆形水处理装置不仅施工工艺简单，施工材料普遍，而且结构紧凑，占地面积小，减少管道的使用；建设和运行成本经济，并且处理后水质达标，具有推广意义。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图

图2为本实用新型的展开剖视图

图3为本实用新型的反冲洗流程图

图中所示：1源水池、2源水泵、3加药泵、4流量计、5单向阀、6水龙头、7加药池、8网络反应池、9排水沟、10初级沉淀池、11排污管、12反冲洗管道、12-1末级沉淀池的出水管12-3倒U型虹吸管左侧管12-4过滤池的进水管12-5倒U型虹吸管右侧管13过滤池、14清水池、14-1清水池的出水口15虹吸井、16中心排污管、17末级沉淀池、17-1排泥斗、18集水槽、19集水井、20引导反冲洗管道、21隔板、22回收泵、23清水蓄水池、24废水沉淀池、25斜板、26孔板、27集水腔、28石英石、29碎石、30集水腔出水管、31吸气管、31-1平压管、32强制反冲洗阀、33通气阀。

具体实施方式

下面结合视图对本实用新型进行详细的描述，所列举的实施例可以使本专业的技术人员更理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。

如图1-3所示，一种水处理自动反冲洗装置，它由供水装置、加药系统、网络反应池、沉淀池、过滤池、清水储存系统、反冲洗管道、废水回收系统组成，所述供水装置主要包括源水池1和源水泵2，沉淀池包括初级沉淀池10和末级沉淀池17，清水储存系统由清水池14和清水蓄水池23构成，反应池、沉淀池、过滤池、清水储存系统及反冲洗管道均布置于两个同心圆结构内，中心内圆为末级沉淀池，第二圏沿圆周分隔出多个网络反应池、初级沉淀池、过滤池、清水池，末级沉淀池的底部设计有中心排污管16，上端沿内壁圆周设计有一圏集水槽18，反冲洗管道连接在集水槽与过滤池之间，水流依次由源水池通过管道经过加药系统向管道中加入水处理药剂→网络反应池→初级沉淀池→末级沉淀池→集水槽→过滤池→清水池→清水蓄水池，反应池、沉淀池、过滤池的底部均有通道与废水回收系统相接。

主要包括以下部件：源水池1、源水泵2、加药泵3、流量计4、单向阀5、水龙头6、加药池7、网络反应池8、排水沟9、初级沉淀池10、排污管11、反冲洗管道12、过滤池13、清水池14、虹吸井15、中心排污管16、末级沉淀池17、集水槽18、集水井19、引导反冲洗管道20、回收泵22、清水蓄水池23、废水沉淀池24、斜板25、孔板26、集水腔27、石英石28、碎石29、集水腔出水管30、吸气管31、强制反冲洗阀32、通气阀33。

各部位结构及作用：

加药池上设计有加药泵3、单向阀5、流量计4、水龙头6，单向阀5与水龙头6连接在源水出水管上，利用源水溶解药剂，加药泵3通过流量计4与源水出水管连接，将加药池7中的药水通往网络反应池8，通过流量计控制加药量。加药池放在源水池和圆形集中处理区之间，根据水质情况可以分为2个、3个、甚至更多，每池内都配有加药泵3、单向阀5、流量计4、水龙头6。

网络反应池8由隔板分隔成多级网络反应池，相互间相间隔由上方相通或由下方开孔相通，形成连通的空间，其中2～3个网络反应池中安装有格栅，一般使用表面较为粗糙木质结构，如对方木或条木进行简单的拼装和装订而成格栅，最后放入网络反应池即可。水流通过由上到下、再由下到上，增加水流的紊乱度，使水与药物混合更均匀，反应更充分。

多个初级沉淀池，水流上下窜动，增加紊乱度，使药物混合均匀，矾花相互结合形成大的矾花，形成部分沉淀。

末级沉淀池17面积相对较大，水流速度较小，使絮凝物快速沉淀；在末级沉淀池的上方设计有斜板25，在斜板25的上方有集水槽18，集水槽18的底部设置集水井19，集水井19的底部有开口与末级沉淀池的出水管12-1相通，集水井底部低于集水槽有利于集水，数量可根据需要而定，通常为两个，这是为了一个在维修或反冲洗时，另一个可正常工作。

如本实施例中有两个集水井19，其底部排水口所连接的出水管即末级沉淀池的出水管12-1分别与过滤池、反冲洗管道相连。斜板的目的在于隔离水中的漂浮物，水流不相互影响，同时对上涌水形成阻力，使水中的杂质受阻时，在反作用力的作用下加快下沉速度，沉淀效果好。底部呈漏斗状，利于排污，下方形成排泥斗17-1。斜板25可以从厂家购买、也可以用木质板块或采用波纹板加工等。

清水池在过滤池上方，过滤池13主要作用是过滤水中剩余沉淀物。过滤池内设计有孔板26、碎石29及石英砂28，孔板26、碎石29及石英砂28由下到上进行布置，粗砂填充时，底层要铺设3-4层过滤网，然后铺设10cm厚大骨料，10cm厚小骨料，粗砂可以铺设80-100cm厚，底层要形成反滤层，防止粗砂漏到孔板下面，经排污管排出。

孔板的下方为集水腔，水流由集水井进入过滤池经石英砂、碎石过滤后通往集水腔27，封闭的集水腔出水管30穿过过滤层通往上方的清水池14。

清水池14：主要作用是临时储存清水，同时用于反冲洗用水。清水池14通过管道连接至清水蓄水池23，用水管是接在清水蓄水池23。

反冲洗管道12是整个滤池的关键所在，关系到整个滤池的自动运行。在清水池边上设置有虹吸井，所述的反冲洗管道由倒U型虹吸管12、强制反冲洗阀32、虹吸井15、引导反冲洗管20、平压管31-1、通气阀33构成，引导反冲洗管20的管径小于倒U型虹吸管，约为倒U型虹吸管管径的四分之一，倒U型虹吸管12左、右侧管的开口浸没于虹吸井中，末级沉淀池的出水管12-1为一U型管，其出口端同时与过滤池的进水管12-4及倒U型虹吸管左侧管12-3的中部相通，集水井19的底部、清水池的出水口14-1、倒U型虹吸管左侧管的接口12-3、过滤池的进水管的接口的高度由高到低分布，倒U型管顶部的高度介于集水井顶部和底部之间（即倒U型管顶部的高度高于集水井底部，低于集水井顶部），强制反冲洗阀32安装在倒U型虹吸管左侧管的下部，强制反冲洗阀32常态为关闭，引导反冲洗管20贯通倒U型虹吸管顶部，下端浸没于虹吸井，顶端接有通气阀33，在引导反冲洗管20贯通倒U型虹吸管的两端接有平压管31-1，在引导反冲洗管20的上端还接有吸气管31，吸气管的管口位于清水池14的底部，在虹吸井的外部设计有排水沟9，排水沟9边沿高于虹吸井。反冲洗管道采用的材料为工地常见的镀锌管道和一般阀门。废水回收系统主要包括排水沟9、废水沉淀池24及回收泵22，排水沟与废水沉淀池相通，同时各空间底部的废水都排向排水沟，回收泵与废水沉淀池相连，其主要作用是将反冲洗用水进行沉淀回收，可再次进入源水池，减少水资源浪费。废水沉淀池的底部有排污口，定期清污。

它实现自动反冲洗的原理：过滤池中的过滤层经过长时间的过滤工作，石英砂顶部细小颗粒间隙被水中悬浮物阻塞，过滤被迫中止，集水井内的水流由向过滤池供水转向外侧的倒U型管供水，即集水井内的水流向上流向倒U型虹吸管左侧管，由于下方的强制反冲洗阀32正常情况下处于关闭状态，因此首先向下注满后，水流继续上升至U型管道顶部，水流再由虹吸细管道---引导反冲洗管流向虹吸井15，与引导反冲洗管形成虹吸现象，随之倒虹吸管内的压力增大，引导反冲洗管道20小，不能满足排水要求，水流将流向倒U型虹吸管右侧管12-5，然后引发虹吸作用，虹吸作用开始时，因集水井内的水位最高，因此集水井内的水首先进行虹吸作用，但因集水井体积较小，集水井内的水位急剧下降，当末级沉淀池的出水管水位下降至清水池水位以下时，在过滤池进水口12-4处形成负压，再把过滤池水抽出，清水池中的水不断通过集水腔出水管30（此时成为进水管）补给至过滤池集水腔，最终形成倒虹吸现象，由清水池供水，进行过滤池反冲洗，利用处理过的清水对过滤层中的悬浮物进行反方向冲洗。集水槽内的水仍然向集水井汇集，但因水流较小，无法迅速将水位提升，反冲洗用水仍然主要靠清水池供水，一旦清水池的水下降至吸气管31管口处，空气将通过管口进入虹吸管道内，倒虹吸将自动结束。还可以旋转强制反冲洗阀32任何时候进行过滤池冲洗。而末级沉淀池的出水管12-1为一U型管，使管道中不容易进入空气，使虹吸能持续进行，虹吸管将使用清水池的水对过滤层进行反冲洗。反冲洗后的水由虹吸井溢出，进入排水沟，通过排水沟排向外部。虹吸井正常情况充满了水，而反冲洗排水管的末端埋设在虹吸井的水中，阻止外部空气进入虹吸排水管中，使倒虹吸现象更容易实现。

本实用新型设计有两个过滤池13、清水池14和两套反冲洗管道12，可保证供水不中断，其中一个要维修更换过滤物质时，另一边能正常工作。圆形的设计有利于多个网络反应池、初级沉淀池、反冲洗管道12、过滤池13、清水池14的布置，围绕着末级沉淀池在外圈进行分隔。排水沟可沿外圈设计成向外的第三圏，方便各空间的污水排出。

净化设施中所有进水都有相应的控制，其中源水泵流量由进水口闸阀控制。加药池设计每天使用一池溶液，需要一名专业的管理人员来配置溶液、调节流量，若药物难溶于水或者溶解缓慢，须配置一台搅拌器防止药物沉淀，以加强净化效果。管理人员需要经常到净化池顶部观察净化装置是否工作正常，若不正常，应根据净化原理找出问题所在，然后关闭电源，暂停工作，进行维修，待修理完毕后，打开电源观察是否正常，若不正常应再次维修，直到净化器正常工作为止。

本装置无需任何外加动力，滤池部分检修时，可以不停产，检修期间产水量可达90%，运行灵活。

Claims (7)

1.一种水处理自动反冲洗装置，其特征在于：它包括供水装置、加药系统、网络反应池、沉淀池、过滤池、清水储存系统、反冲洗管道、废水回收系统，所述供水装置包括源水池（1）和源水泵（2），沉淀池的上方有集水槽（18），集水槽（18）的底部设置两个集水井（19），集水井（19）底部排水口所连接的出水管分别与过滤池、反冲洗管道相连，清水储存系统由清水池和清水蓄水池构成，清水池在过滤池上方，过滤池内设计有孔板（26）、碎石（29）及石英砂（28），孔板（26）、碎石（29）及石英砂（28）由下到上进行布置，孔板的下方为集水腔，水流由沉淀池的集水井进入过滤池，经石英砂、碎石过滤后通往集水腔（27），集水腔出水管（30）穿过过滤层通往上方的清水池（14）；反冲洗管道由倒U型虹吸管（12）、强制反冲洗阀（32）、虹吸井（15）、引导反冲洗管（20）、平压管（31-1）、通气阀（33）构成，倒U型虹吸管（12）尾部开口浸没于虹吸井（15）中，末级沉淀池的出水管（12-1）为一U型管，其出口端同时与过滤池的进水管（12-4）及倒U型虹吸管左侧管（12-3）的中部相通，集水槽（18）内的集水井（19）的顶部、倒U型虹吸管的顶部、清水池(14)的出水口、过滤池(13)的进水管的接口高度依次由高到低分布,强制反冲洗阀（32）安装在倒U型虹吸管左侧管的下部，强制反冲洗阀常态为关闭，引导反冲洗管（20）上端贯通倒U型虹吸管(12)顶部，下端浸没于虹吸井(15)中，在引导反冲洗管（20）贯通倒U型虹吸管的两端接有平压管（31-1），在引导反冲洗管（20）的上端高于平压管（31-1）处还接有吸气管（31），吸气管（31）的管口位于清水池（14）的底部，在虹吸井（15）的外部设计有排水沟（9），排水沟（9）边沿高于虹吸井（15）。

2.根据权利要求1所述的一种水处理自动反冲洗装置，其特征在于：引导反冲洗管（20）的顶端接有通气阀（33）。

3.根据权利要求1所述的一种水处理自动反冲洗装置，其特征在于：孔板的上方为过滤网，过滤网的上方为10-15cm厚的大骨料，大骨料的上方为10-15cm厚的小骨料，小骨料的上方为80-100cm厚的粗砂。

4.根据权利要求1所述的一种水处理自动反冲洗装置，其特征在于：加药系统主要包括加药泵（3）、流量计（4）、单向阀（5）、水龙头（6）及加药池（7），单向阀与水龙头连接在源水出水管上，加药泵通过流量计与源水出水管连接。

5.根据权利要求1所述的一种水处理自动反冲洗装置，其特征在于：网络反应池由隔板分隔成多级网络反应池，相互间相间隔由上方相通或由下方开孔相通，形成连通的空间，其中2～3个网络反应池中安装有格栅，各级网络反应池间水流方向上下交替。

6.根据权利要求1所述的一种水处理自动反冲洗装置，其特征在于：沉淀池分为初级沉淀池（10）和末级沉淀池（17），水流由初级沉淀池流向末级沉淀池，集水槽、集水井（19）设置在末级沉淀池中。

7.根据权利要求1所述的一种水处理自动反冲洗装置，其特征在于：废水回收系统主要包括排水沟（9）、废水沉淀池（24）及回收泵（22），排水沟与废水沉淀池相通，回收泵与废水沉淀池相连。