CN210825484U - 一种分散式原位收集过滤回灌系统装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种分散式原位收集过滤回灌系统装置，其特征在于：在地面（1）上开挖井槽（26），井槽（26）的周围设置原位收集回灌过滤槽（22），原位收集回灌过滤槽（22）内设有回灌汇流器（13）和多个原位收集回灌过滤器（18），回灌汇流器（13）上设有多个汇流器收集口（20），原位收集回灌过滤器（18）通过第一连接管（25）经汇流器收集口（20）直接与回灌汇流器（13）连通，井槽（26）内设置回灌井（8），回灌井（8）内设置滤水管（11），导流管（23）通过导流口（24）与滤水管（11）相连接。本实用新型提高了回灌效率，过滤回灌提升水质的同时也减少回灌井颗粒堵塞风险,并且具有冲洗、反冲洗及更换滤芯的功能。

Description

一种分散式原位收集过滤回灌系统装置

技术领域

本实用新型涉及一种分散式原位收集过滤回灌系统，主要是一种通过分散式原位收集回灌过滤装置收集过滤后进行地下水回灌的系统，属于水文地质、地下水回灌技术领域。

背景技术

近年来，随着社会经济的不断发展，人们对优质地下水资源的需求量急剧增加。而过度开采地下水导致的地面沉降、海（咸）水入侵等问题越来越受到社会的关注和重视，并相继提出了一系列的地下水回灌补给措施。地下水回灌是利用工程措施将时间分配不均匀的、缺乏储水空间的、零散的、供水不稳定的地表水源注入地下含水层中，人为地增加地下水补给量的一种模式。目前，地下水回灌的措施主要分为两种。一种是地表间接回灌措施，常表现为在回灌区域内建立渗水池、回灌沟渠以及拦河闸坝等方式进行间接的地下水回灌；另一种则是建设地下水截渗墙或是直接利用渗井回灌补给地下含水层的地下水回灌措施。而建设渗水池、拦河闸坝以及地下水截渗墙等措施进行地下水回灌，往往投资较大，成本较高。建设回灌井进行地下水回灌补给虽然成本低、效果显著，但是回灌水源的保证、回灌井堵塞、回灌井使用寿命以及人工回灌成本等一直是地下水回灌领域亟待解决的问题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种分散式原位收集过滤回灌地下水的装置，将回灌水源通过滤料过滤层、回灌器滤芯等过滤后进入回灌汇流装置内，进而进入回灌井完成地下水回灌补给。该实用新型不直接通过水源回灌，而是回灌前期通过回灌过滤装置过滤后再进行回灌。实现本发明所采取的技术方案是：一种分散式原位收集过滤回灌系统装置，其特征在于：在地面上开挖井槽，井槽的周围建第一混凝土砌砖，混凝土砌砖上设置密封井盖，井槽的周围设置原位收集回灌过滤槽，原位收集回灌过滤槽内设有粒径为0.5-1cm的滤料过滤层，滤料过滤层上面设置粒径2-3cm的滤料层，原位收集回灌过滤槽外围设置第二混凝土砌砖，原位收集回灌过滤槽内设有回灌汇流器和多个原位收集回灌过滤器，回灌汇流器上设有汇流器收集口，原位收集回灌过滤器上面设置钢丝过滤网，下面设置过滤器滤芯，原位收集回灌过滤器通过第一连接管经汇流器收集口直接与回灌汇流器连通，或是多个原位收集回灌过滤器通过第二连接管串通在一起经汇流器收集口与回灌汇流器连通，也可以原位收集回灌过滤器通过第一连接管经汇流器收集口直接与回灌汇流器连通，同时多个原位收集回灌过滤器通过第二连接管串通在一起经汇流器收集口与回灌汇流器连通，回灌汇流器上设有导流管，导流管上设有流量计量表及控制阀，井槽内设置回灌井，回灌井外设有滤料，回灌井内设置滤水管，滤水管内设置水位水质传感器，滤水管的上端设置回灌井井盖，导流管通过导流口与滤水管相连接。

这种分散式原位收集过滤回灌系统装置主要包括滤料过滤层、原位收集回灌过滤器、回灌器滤芯、回灌汇流装置、计量及控制装置、回灌井装置以及在线监测装置等部分。该系统通过分散式原位收集过滤装置进行前期水源收集过滤后再进行地下水回灌，不直接通过水源回灌，大大降低了回灌井颗粒堵塞的风险。另外，该系统回灌装置与过滤装置相对独立，并且回灌过滤装置具有冲洗、反冲洗及更换滤芯的功能，从一定程度上大大地延长了其使用寿命，提高了回灌效率。

本实用新型具有以下优点：

一、该回灌系统装置设有分散式原位收集过滤回灌装置，水源经过四道过滤程序后才可进入回灌井进行回灌，过滤回灌提升水质的同时也减少回灌井颗粒堵塞风险。

二、该回灌系统装置具有一定的可控性、可调节性，可以通过回灌汇流器出水端的控制阀，选择性地进行回灌，该回灌系统同时不影响正常的地表功能。

三、该回灌系统装置的分散式原位收集回灌过滤装置可以进行冲洗、反冲洗以及开挖换取滤芯的功能，极大程度地延长了整套回灌装置的使用寿命。

四、该回灌系统装置的分散式原位收集回灌过滤装置进行水源过滤后可以缓冲回灌水流速度，从一定程度上避免了长时间大流量回灌引起的回灌井堵塞等一系列问题。

五、该回灌系统装置设置了闸门控制系统以及水位水质在线监测系统，实时监测地下水动态变化的同时也可随时控制回灌，该回灌系统保证了回灌智能性，同时对回灌水源水质提供了保障。

六、该回灌系统装置的回灌过滤装置与回灌井装置相对独立，可选择丰水期过滤回灌，枯水期开采备用，春秋季进行回灌过滤装置的冲洗、反冲洗，同时不会耽误回灌井的正常开采使用。

附图说明

图1为本实用新型的剖面结构示意图；

图2为本实用新型的平面布置示意图；

图3为本实用新型过滤回灌装置剖面示意图；

图4为本实用新型梅花形平面布置示意图。

图中，1、地面，2、第一混凝土砌砖，3、密封井盖，4、回灌井井盖，5、流量计量表，6、控制阀，7、水位水质传感器，8、回灌井，9、滤料，10、井水位，11、滤水管（带滤网），12、水流方向，13、回灌汇流器，14、滤料层（粒径2-3cm），15、滤料过滤层（粒径0.5-1cm），16、钢丝过滤网，17、回灌水源、降雨（或河道来水），18、原位收集回灌过滤器，19、过滤器滤芯，20、汇流器收集口，21、回灌过滤器内水位，22、原位收集回灌过滤槽，23、导流管，24、导流口，25、第一连接管，26、井槽，27、第二连接管，28、第一混凝土砌砖。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

一种分散式原位收集过滤回灌系统装置，其特征在于：在地面1上开挖井槽26，井槽26的周围建第一混凝土砌砖2，第一混凝土砌砖2上设置密封井盖3，井槽26的周围设置原位收集回灌过滤槽22，原位收集回灌过滤槽22内设有粒径为0.5-1cm的滤料过滤层15，滤料过滤层15上面设置粒径2-3cm的滤料层14，原位收集回灌过滤槽22外围设置第二混凝土砌砖28，原位收集回灌过滤槽22内设有回灌汇流器13和多个原位收集回灌过滤器18，回灌汇流器13上设有多个汇流器收集口20，原位收集回灌过滤器18上面设置钢丝过滤网16，下面设置过滤器滤芯19，原位收集回灌过滤器18通过第一连接管25经汇流器收集口20直接与回灌汇流器13连通，或是多个原位收集回灌过滤器18通过第二连接管27串通在一起经汇流器收集口20与回灌汇流器13连通，也可以原位收集回灌过滤器18通过第一连接管25经汇流器收集口20直接与回灌汇流器13连通，同时多个原位收集回灌过滤器18通过第二连接管27串通在一起经汇流器收集口20与回灌汇流器13连通，回灌汇流器13上设有导流管23，导流管23上设有流量计量表5及控制阀6，井槽26内设置回灌井8，回灌井8外设有滤料9，回灌井8内设置滤水管11，滤水管11内设置水位水质传感器7，滤水管11的上端设置回灌井井盖4，导流管23通过导流口24与滤水管11相连接。

具体过滤-回灌实施方式如下：

如图1～3所示，一种分散式原位收集过滤回灌系统装置的特征主要为：回灌水源、降雨或河道来水17首先通过粒径为2-3cm的滤料层14进行前期初步过滤，该过滤步骤将前期雨水或粒径较大的泥沙进行过滤隔挡，该滤料层14与外界直接接触，需配合稀水泥浆混合涂抹，起到固定与保护的作用，同时不会影响其过滤渗透能力；其次，初步过滤后的水源通过粒径为0.5-1cm的滤料过滤层15进行二次过滤，又过滤掉水源中的部分泥砂和杂质；再次，水源通过钢丝过滤网16三次过滤后到达原位收集回灌过滤器18内，水源再通过回灌过滤器滤芯进行四次过滤，过滤后的水源通过原位收集回灌过滤器18与回灌汇流器13之间的连接管25进入回灌汇流器13内，过滤后的水通过回灌汇流器13收集后再通过回灌汇流器13与回灌井8之间的导流管23进入回灌井内，进而达到回灌含水层的目的。最后，当各个回灌过滤器内、滤料过滤层的水达到饱和，多余的水则溢出原位收集回灌过滤槽22。

回灌汇流器13的作用一是收集各个分散式原位收集回灌过滤器18过滤后的水，二是起到缓冲回灌水流的作用，避免回灌水流过急发生回灌堵塞等问题。另外，回灌过滤器滤芯的材质可以根据回灌水源实际条件自行选择，选择既可以实现物理过滤又可以实现化学过滤的滤芯进行水源过滤。

此次水源通过滤料层14与滤料过滤层15、钢丝过滤网16以及回灌器滤芯19进行了四次过滤，过滤后的水流通过回灌汇流器13收集，回灌汇流器13的各个进水口应低于各个回灌过滤器18的出水口，使两者存在一定的地势差，方便过滤后的水源能够顺利向回灌汇流器13内汇集；回灌汇流器13的出水端应高于回灌井8的进水端，方便回灌汇流器13内的水流能够通过导流管23顺利地进入回灌井8内。

在回灌井8进水前端与回灌汇流器13的出水端之间安装控制阀6和流量计量表5。控制阀6的作用一是控制回灌流量，二是当回灌水源水质不达标时，可以随时关闭阀门，禁止不达标水源回灌污染地下水。流量计量表5则是记录回灌的水量，在过滤回灌过程中对回灌流量进行实时监测。另外，井内装有水位水质传感器7，对回灌井内水位及水质变化进行有效的在线传输监测。回灌井口内部边缘需做防渗处理，以免过滤回灌过程中发生测渗，将井内装置损坏。

在回灌实施过程中考虑过滤效率最大化，可以根据实际情况对分散式原位收集回灌过滤器进行不同类型的布设，如图4，本次以梅花形布置为例，增大了过滤前期的汇水面积。

为解决分散式原位收集回灌过滤装置长时间使用造成的淤积堵塞问题，一是可利用高压水枪通过上端滤料过滤层对原位收集回灌过滤装置进行冲洗；二是在回灌汇流器出水端（或回灌井进水前端）预留反冲洗端口，安装冲洗设备对分散式原位收集回灌过滤装置进行反冲洗；三是开挖原位收集回灌过滤槽，直接更换回灌器滤芯。

回灌过滤过程，水流是进入原位收集过滤器后通过过滤器滤芯向回灌汇流器内渗水，杂质均附着在回灌器滤芯内壁上；回灌过滤器反冲洗过程水流方向与回灌过滤过程相反，水流是通过回灌过滤器外向回灌过滤器内冲洗，附着在过滤器滤芯内壁上的杂质会被水流冲洗脱落至回灌过滤器底端，杂质在回灌过滤器底端累积一定程度后，通过更换过滤器滤芯方式防止回灌过滤器堵塞，从而延长回灌过滤装置使用寿命。

Claims (4)

1.一种分散式原位收集过滤回灌系统装置，其特征在于：在地面（1）上开挖井槽（26），井槽（26）的周围建混凝土砌砖（2），混凝土砌砖（2）上设置密封井盖（3），井槽（26）的周围设置原位收集回灌过滤槽（22），原位收集回灌过滤槽（22）内设有粒径为0.5-1cm的滤料过滤层（15），滤料过滤层（15）上面设置粒径2-3cm的滤料层（14），原位收集回灌过滤槽（22）外围设置第二混凝土砌砖（28），原位收集回灌过滤槽（22）内设有回灌汇流器（13）和多个原位收集回灌过滤器（18），回灌汇流器（13）上设有多个汇流器收集口（20），原位收集回灌过滤器（18）上面设置钢丝过滤网（16），下面设置过滤器滤芯（19），原位收集回灌过滤器（18）通过第一连接管（25）经汇流器收集口（20）直接与回灌汇流器（13）连通，回灌汇流器（13）上设有导流管（23），井槽（26）内设置回灌井（8），回灌井（8）外设有滤料（9），回灌井（8）内设置滤水管（11），导流管（23）通过导流口（24）与滤水管（11）相连接。

2.按照权利要求1所述的分散式原位收集过滤回灌系统装置，其特征在于：多个原位收集回灌过滤器（18）通过第二连接管（27）串通在一起经汇流器收集口（20）与回灌汇流器（13）连通。

3.按照权利要求1所述的分散式原位收集过滤回灌系统装置，其特征在于：导流管（23）上设有流量计量表（5）及控制阀（6）。

4.按照权利要求1所述的分散式原位收集过滤回灌系统装置，其特征在于：滤水管（11）内设置水位水质传感器（7），滤水管（11）的上端设置回灌井井盖（4）。

Images