CN209985003U - 一种新型无限元过滤装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型无限元过滤装置，其利用将可压缩滤料压缩并填充于一体化装置中，利用其“无限元过滤”原理模拟理想滤层，从而实现对各类含非可溶性悬浮污染物水体进行高速过滤和有效拦截。另外，该新型无限元过滤装置采用“升流式过滤‑逆流自清洗”技术，可对过滤和拦截后的污染物进行快速清理，使过滤设备清洗系统结构精简、操作简单，且反清洗均匀、效果良好。本新型压缩滤料的快速过滤装置无需采用复杂的自控系统以及其他自动阀门装置，装置运行无需动力消耗，操作、运行及管理较为便捷，且占地面积小，造价成本较低。

Description

一种新型无限元过滤装置

技术领域

本实用新型涉及一种新型无限元过滤装置。

背景技术

目前我国现有的针对各类水体的过滤装置按照池形分类主要由：连续式过滤池、无阀滤池、虹吸滤池、V型滤池等；按照滤料层分类主要可以分为：单层滤料、双层滤料、三层滤料、均质滤料、新型轻质滤料滤池等；按滤料种类也包含：石英砂、无烟煤、磁铁矿、陶瓷、轻质滤料（如泡沫）、纤维滤料等；按照工作压力又可以分为：无压滤池（重力式）、压力式滤池。但是现有的过滤装置还存在着以下不足：以传统滤料为主的过滤装置，纳污能力低，纳污量通常在2-3kg/m³，因此导致常规过滤装置的滤速较低在6-10m/h，少数如纤维高速滤池也仅可以达到30-40m/h；另一方面，由于纳污能力高导致反洗频繁，给运行和操作人员带来较大不便，并且反冲洗方式都较为复杂，如纤维过滤装置需要气-水联合反洗才能恢复有效过滤性能，致使反洗水量较大且需要加装反洗水泵。

本实用新型涉及的新型无限元过滤装置是在现有的过滤装置的基础上，创新研究出一种可针对多种类型水体的压缩滤料的高速过滤装置及其过滤和清理方法，其采用“无限元过滤”原理模拟理想滤层，通过对可压缩滤料在滤层内的全角度压缩行成接近无限个过滤单元，此种高速过滤装置纳污能力可以达到6-10kg/m³，可满足市政供水、污水以及各类型工业废水等的过滤要求，进水浊度范围广，可应对从低到高多进水浊度的进水水质，滤速最高可以达到60m/hr，装置本身较为轻便，采用“升流式过滤-逆流自清洗”技术，利用水力基础原理优化设计，使过滤设备清洗系统结构精简、操作简单，无繁杂的反清洗阀、泵系统，实现无泵单阀门控制，且反清洗均匀、效果良好。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种新型无限元过滤装置以及基于该装置的过滤和清理方法。

解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下:

一种新型无限元过滤装置，其特征在于：所述新型无限元过滤装置设有进水管、排空管、配水区、下滤板、滤料区、压缩滤料、滤料投加及检修孔、上滤板、清水区、布水孔、集水槽、出水管、溢流管、反冲洗水管、螺纹传动杆、螺杆机、螺杆机支架、加固杆。

所述新型无限元过滤装置设有所述进水管，其为所述新型无限元过滤装置整体进水通道，所述进水管出口连接所述配水区；所述配水区的上部设置所述下滤板，所述下滤板至所述上滤板之间区域为所述滤料区，所述滤料区内填充所述压缩滤料；所述压缩滤料通过所述检修孔进行投加，所述检修孔位于所述新型无限元过滤装置外部，所述检修孔出口与所述滤料区连通；所述上滤板上部区域为所述清水区，所述清水区边界上部设置所述布水孔，所述布水孔将所述集水槽与所述清水区连通；所述集水槽侧边底部设置有所述出水管；所述清水区上部边缘还设有所述溢流管及所述反冲洗水管。

所述的新型无限元过滤装置为圆柱形一体化结构装置，可对多种类型的水体中非可溶性悬浮污染物进行过滤去除；所述多种类型的水体包含但不限于污水、供水、废水。

所述滤料区（5）内填充所述压缩滤料（6），所述压缩滤料（6）可依据进水水质情况选择相应空隙率，空隙率可控制在100PPI以内；所述压缩滤料（6）为聚氨酯材质丝状滤料，其具有空隙率高、绕径长的优点；所述压缩滤料（6）为可压缩性滤料，不规则型；依靠所述螺杆机带动所述螺纹传动杆上下，同时，固定在其上的所述加固杆同时上下移动，带动所述下滤板的上下移动，从而改变所述滤料区的体积大小，达到对滤料压缩的目的。

作为本实用新型的优选实施方式：所述新型无限元过滤装置还设有滤料投加及检修孔。

一种基于新型无限元过滤装置的过滤和清理方法，其特征在于：

所述新型无限元过滤装置整体进水通道，所述进水管出口连接所述配水区；所述配水区的上部设置所述下滤板，所述下滤板至所述上滤板之间区域为所述滤料区，所述滤料区内填充所述压缩滤料；所述压缩滤料通过所述检修孔进行投加，所述检修孔位于所述新型无限元过滤装置外部，所述检修孔出口与所述滤料区连通；所述上滤板上部区域为所述清水区，所述清水区边界上部设置所述布水孔，所述布水孔将所述集水槽与所述清水区连通；所述集水槽侧边底部设置有所述出水管。

可对多种类型的水体中非可溶性悬浮污染物进行过滤去除；所述滤料区内填充所述压缩滤料，所述压缩滤料可依据进水水质情况选择相应空隙率，空隙率可控制在100PPI以内；所述压缩滤料为聚氨酯材质丝状滤料，其具有空隙率高、绕径长的优点；所述压缩滤料为可压缩性滤料，不规则型；依靠所述螺杆机带动所述螺纹传动杆上下，同时，固定在其上的所述加固杆同时上下移动，带动所述下滤板的上下移动，从而改变所述滤料区的体积大小，达到对滤料压缩的目的。

所述的过滤和清理方法包括：

各类含有非可溶性悬浮物的水体经过所述进水管进入所述新型无限元过滤装置底部，经底部所述配水区均匀配水后，快速穿过上部所述滤料区，水体中所含的非可溶性悬浮物会被所述滤料区内所含有的所述压缩滤料所拦截，待水体全部穿过滤料之后，污染物会被截留在所述压缩滤料的空隙之中，穿过所述滤料区之后的过滤后水体会到达所述清水区，过滤后的水体经过所述清水区，当液面上升到所述布水孔所在高度后，会从环形布水区域的所述布水孔均匀出流，流入到所述集水槽内，最终经所述集水槽一侧的所述出水管流出本过滤装置。

在以上整个含非可溶性悬浮污染物水体过滤出流过程中，大于压缩滤料压缩后空隙大小的污染物会被截留在所述压缩滤料内或所述下滤板之下；小于压缩滤料压缩后空隙大小的污染物则会随着水流进入上部所述清水区，最终从所述出水管出流。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

第一，由于使用压缩滤料具有可压缩性的特点，故可以依据进水水质情况来对滤料填加量进行控制和调节，且对进水水质的浊度指标适应范围广；

第二，由于压缩滤料密度较小，质量较轻，使得整个快速过滤装置较为轻便，运输便捷，且其为丝状滤料，具有空隙率高，绕径长等优点，能利用它采用“无限元过滤”原理模拟理想滤层；

第三，由于装置本身设计加装上下滤板且可移动，且滤料性能特殊，故可以在适应超高滤速情况下对进水进行过滤操作；

第四，出水区采用环形等间距开孔出流，保证清水均匀流出；

第五，装置采用升流式过滤，逆流自清洗，对拦截的污染物可以快速清理，操作简单，无繁杂的反清洗阀、泵系统；压缩滤料可以更换，实现新型无限元过滤装置的连续运行。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明：

图1为本实用新型无限元过滤装置的立面图；

图2为本实用新型无限元过滤装置的顶部俯视图；

图3为本实用新型无限元过滤装置的底部平面布置图；

图4 为本实用新型无限元过滤装置另一种实施方案下的立面图。

具体实施方式

如图1至3所示，本实用新型公开的是一种新型无限元过滤装置及基于该装置的过滤和清理方法，其实用新型构思为：

本实用新型无限元过滤装置设有进水管1、排空管2、配水区3、下滤板4、滤料区5、压缩滤料6、滤料投加及检修孔7、上滤板8、清水区9、布水孔10、集水槽11、出水管12、溢流管13、反冲洗水管14、螺纹传动杆15、螺杆机16、螺杆机支架17、加固杆18。

所述新型无限元过滤装置进水管1进口为装置整体进水通道，出口连接所述配水区3，所述配水区的上部区域即为所述滤料区5，且所述滤料区5上、下部分别设置所述上滤板8和所述下滤板4；所述填料投加及检修孔7进口位于所述新型无限元过滤装置外部，出口处与所述滤料区5相连接；所述滤料区5上部区域为所述清水区9，所述清水区9边界上部通过所述布水孔10与外侧为所述集水槽11相连接；所述集水槽一侧底部设置有所述出水管12，所述清水区9上部设有所述溢流管13及所述反冲洗水管14。

所述新型无限元过滤装置为一体化结构装置，可对多种类型的水体中非可溶性悬浮污染物进行过滤去除；所述滤料区5内所填充的所述压缩滤料6可依据进水的水质情况，选择空隙率不同的滤料，所述滤料区5内填充所述压缩滤料6，所述压缩滤料6可依据进水水质情况选择相应空隙率，空隙率可控制在100PPI以内；所述压缩滤料6为聚氨酯材质丝状滤料，其具有空隙率高、绕径长的优点；所述压缩滤料6为可压缩性滤料，不规则型。

使用本实用新型无限元过滤装置，其过滤和清理方法包括：

过滤过程：各类含有非可溶性悬浮物的进水经过所述进水管1进入所述新型高速过滤器底部，经底部所述配水区3均匀配水后，快速穿过上部所述滤料区5，水体中所含的非可溶性悬浮物会被所述滤料区5内所含有的所述压缩滤料6所拦截，待水体全部穿过滤料之后，污染物会被截留在所述压缩滤料6的空隙之中，穿过所述滤料区5之后的过滤后的水体会到达所述清水区9，过滤后的水体经过所述清水区9且当液面上升到所述布水孔10所在高度后，会从环形布水区域的所述布水孔10均匀出流，流入到所述集水槽11内，最终经所述集水槽11一侧的所述出水管12流出本过滤装置。

在以上整个含非可溶性悬浮污染物进水过滤出流过程中，大于压缩滤料6压缩后空隙大小的污染物会被截留在所述压缩滤料6内部或所述下滤板4之下；过滤后的水体会进入上部所述清水区9，最终从所述出水管12出流。

在上述实用新型构思的基础上，本实用新型还可以采用以下优选的实施方式：

优选实施方式之一：

如图1至图3所示，在此实用新型无限元过滤装置对进水过滤过程中，利用所述压缩滤料4具有的可压缩性，以及其具有大量空隙的特点，在其被压缩一定比例之后，过滤过程中水体中的非可溶性悬浮物会被大量截留在所述压缩滤料6的空隙之内，而被过滤后的清水，则会通过所述出水管12正常出流。

所述清水区9上部的所述布水孔10采用环形均布开孔出水形式，目的为了所述清水区9内的过滤后水体可以均匀分配至所述集水槽11内。

优选实施方式之二：

如图1至图3所示，本实用新型无限元过滤装置还设有滤料投加及检修孔7。

本实用新型的过滤和清理方法包括：

清理过程：所述滤料区5内的所述压缩滤料6内所拦截的非可溶性污染物会随着过滤过程逐渐增加，当达到一定量之后，过滤出水的浊度会产生明显上升，此时可通过所述反冲洗水管14采用上进下出，下向流的方式进行反洗，将拦截在所述压缩滤料内的污染物冲洗到所述压缩滤料区下部，并从所述排空管中流出；当长期使用过滤装置之后，由于所述压缩滤料内部的非可溶性污染物的堆积过多，反洗效果会逐渐下降，此时可以采用人工通过所述滤料投加及检修孔对所述压缩滤料进行清理，以实现过滤装置的连续运行。

优选实施方式之三：

如图2至图4所示，本实用新型无限元过滤装置还可以设计改造为图4所示形式。

本实用新型无限元过滤装置的滤料装填及反洗和清理方法包括：

可以由前述的升降螺杆型改变为液压升降型。具体方式为：在所述上滤板8和所述下滤板4之间，加装所述液压传动升降装置15，其上端固定于所述上滤板8，下端连接所述下滤板4并且可带动其升降；当所述液压传动装置15位于完全伸展的状态下，可将压滤滤料放入所述滤料区5，通过所述液压传动升降装置15的上升来压缩所述滤料区5的体积，进而起到对所述压缩滤料6的压缩和紧实作用。在所述新型无限元过滤装置严重堵塞需进行反洗或清理时，可操作所述液压传动升降装置15对所述滤料区5进行释放，从而提高操作便捷性。

本实用新型不局限于上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，本实用新型还可以做出其他多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本实用新型的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种新型无限元过滤装置，其特征在于：所述新型无限元过滤装置设有进水管（1）、排空管（2）、配水区（3）、下滤板（4）、滤料区（5）、压缩滤料（6）、滤料投加及检修孔（7）、上滤板（8）、清水区（9）、布水孔（10）、集水槽（11）、出水管（12）、溢流管（13）、反冲洗水管（14）、螺纹传动杆（15）、螺杆机（16）、螺杆机支架（17）、加固杆（18）。

2.根据权利要求1所述的新型无限元过滤装置，其特征在于：设有所述进水管（1），其为所述新型无限元过滤装置整体进水通道，所述进水管（1）出口连接所述配水区（3）；所述配水区（3）的上部设置所述下滤板（4），所述下滤板（4）至所述上滤板（8）之间区域为所述滤料区（5），所述滤料区（5）内填充所述压缩滤料（6）；所述压缩滤料（6）通过所述检修孔（7）进行投加，所述检修孔（7）位于所述新型无限元过滤装置外部，所述检修孔（7）出口与所述滤料区（5）连通；所述上滤板（8）上部区域为所述清水区（9），所述清水区（9）边界上部设置所述布水孔（10），所述布水孔（10）将所述集水槽（11）与所述清水区（9）连通；所述集水槽（11）侧边底部设置有所述出水管（12）；所述清水区（9）上部边缘还设有所述溢流管（13）及所述反冲洗水管（14）。

3.根据权利要求1所述的新型无限元过滤装置，其特征在于：所述的新型无限元过滤装置为圆柱形一体化结构装置，可对多种类型水体中非可溶性悬浮污染物进行过滤去除；所述多种类型水体包含但不限于污水、供水、废水。

4.根据权利要求1或所述的新型无限元过滤装置，其特征在于：所述滤料区（5）内填充所述压缩滤料（6），所述压缩滤料（6）可依据进水水质情况选择相应空隙率，空隙率可控制在100PPI以内；所述压缩滤料（6）为聚氨酯材质丝状滤料，其具有空隙率高、绕径长的优点；所述压缩滤料（6）为可压缩性滤料，不规则型。

5.根据权利要求1或2所述的新型无限元过滤装置，其特征在于：所述无限元过滤装置采用下进上出、上向流式过滤形式；所述清水区（9）最上部通过所述布水孔（10）连接所述集水槽（11）；所述布水孔（10）为圆形或长方形，所述布水孔（10）沿所述集水槽（11）环形等间距设置。

6.根据权利要求1所述的新型无限元过滤装置，其特征在于：所述无限元过滤装置设有可调节大小的所述滤料区（5），依靠所述螺杆机（16）带动所述螺纹传动杆（15）上下，同时，固定在其上的所述加固杆（18）同时上下移动，带动所述下滤板（4）的上下移动，从而改变所述滤料区（5）的体积大小。

7.根据权利要求1或2所述的新型无限元过滤装置，其特征在于：所述新型无限元过滤装置还设有滤料投加及检修孔（7）。

8.根据权利要求1所述的新型无限元过滤装置，其特征在于：所述溢流管（13）的标高不低于所述出水管（12）标高；所述进水管（1）标高低于所述出水管（12）标高；所述反冲洗水管（14）标高不低于所述出水管（12）标高。

Images