CN213032036U - 一种砂滤装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种砂滤装置，用于提升砂滤装置的有效运行时长及过滤效果，其结构包括：砂罐、搅拌桨和石英砂；砂罐底部设置有网孔小于石英砂粒径的金属滤网；砂罐顶部或上部设置有进水管；石英砂填充在砂罐内；砂罐侧壁设置有出水管及反冲洗进水管；反冲洗进水管设置有第一管阀；出水管连接有水泵；在使用状态下，位于砂罐内的石英砂在过滤过程中逐步分化成泥饼层和沙滤层；砂罐的侧壁位于泥饼层与沙滤层分界的部位设置有包含第二管阀的反冲洗出水管；砂罐内沿轴线方向自上而下等间距设置有多组搅拌桨，其中至少一组搅拌桨的设置高度位于泥饼层，至少一组搅拌桨的设置高度位于沙滤层。本实用新型能够延长泥饼层的板结周期，保证较高水质产水。

Description

一种砂滤装置

技术领域

本实用新型涉及水净化技术领域，具体涉及一种砂滤装置。

背景技术

砂滤是以天然石英砂通常还有锰砂和无烟煤作为滤料的水过滤处理工艺过程。滤层厚度和过滤速度由原水和出水水质而定。砂滤可分为重力式和压力式两种，常用于经澄清(沉淀)处理后的给水处理或经二级处理后污水以及废水回用中的深度处理。污泥混合液经过砂滤层时，由于和石英砂颗粒的接触凝聚、相互吸附以及大物质污染物被直接截挡等作用下，完成了污水的过滤净化过程。主要作用是截留水中的大分子固体颗粒和胶体，使水澄清。其中锰砂可以去除水中的铁离子。砂滤装置是利用砂滤基本原理，把砂滤过程装置化。砂滤技术自诞生到今日，已发展的较为全面，其应用形式主要为滤池和砂滤装置两种。滤池通常为污水处理厂等需大型应用的场所，而砂滤装置呈小型化，由于其相对便携易移动等特点，所以应用场景更为广泛。

现有砂滤装置因为经常发生产水系统阻塞，通常运行较短时间就需要进行反冲洗来恢复运行性能、砂滤层易板结且反冲洗难以达标；此外，现有砂滤装置的产水系统存在漏砂的现象，产水水质不稳定、存在水质不达标，且在净化水中易携带有沙粒的现象；以上现象的出现对于水质要求较高的工业生产及生活用水影响十分巨大。

因此，研发一种砂滤装置，用于解决上述技术问题成为一种必需。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种砂滤装置，在提升现有砂滤装置的有效运行时长的同时更进一步提升过滤后的水质。

本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现：

本实用新型提供的砂滤装置，包括：砂罐、搅拌桨和石英砂；所述砂罐内腔的底部设置有金属滤网，所述金属滤网将所述砂罐的内腔分隔成上下两部分，所述金属滤网的网孔直径小于所述石英砂的粒径；所述砂罐顶部或侧壁的上端部位设置有与所述砂罐内腔相连通的进水管；所述石英砂填充在所述砂罐内，位于所述金属滤网的上方；所述砂罐侧壁位于所述金属滤网的下方空间的部位设置有与所述金属滤网下方空间相连通的出水管及反冲洗进水管；所述反冲洗进水管设置有第一管阀；所述出水管连接有水泵；在使用状态下，位于所述砂罐内的石英砂在过滤过程中逐步分化成泥饼层和沙滤层；所述砂罐的侧壁位于所述泥饼层与所述沙滤层分界的部位设置有反冲洗出水管，所述反冲洗出水管设置有第二管阀；所述砂罐内沿轴线方向自上而下等间距设置有多组搅拌桨，其中至少一组搅拌桨的设置高度位于所述泥饼层，至少一组搅拌桨的设置高度位于所述沙滤层。

在本实用新型的一些实施例中，所述进水管设置有第三管阀，所述出水管设置有第四管阀。

在本实用新型的一些实施例中，所采用的石英砂粒径为0.5-1.2mm，不均匀系数为2。

在本实用新型的一些实施例中，所述金属滤网为不锈钢滤网，所述不锈钢滤网的下端面设置有柱状支撑。

在本实用新型的一些实施例中，所述出水管部位设置有液压计。

在本实用新型的一些实施例中，所述砂罐设置有进沙口和放沙口；所述进沙口的设置高度高于所述反冲洗出水管的设置高度；所述放沙口下沿的设置高度与所述金属滤网的上端面相平齐；所述进沙口和放沙口部位均分别设置有机械密封。

在本实用新型的一些实施例中，所述进水口及所述出水口的端部均分别设置有法兰或连接用螺纹。

在本实用新型的一些实施例中，所述砂罐的侧壁设置有观察窗。

在本实用新型的一些实施例中，所述观察窗上设置有液位刻度线。

在本实用新型的一些实施例中，所述砂罐顶部设置有驱动所述搅拌桨转动所需的电动马达；所述电动马达与所述搅拌桨的驱动轴传动连接。

本实用新型的砂滤装置的特点及优点是：

本实用新型拟采用在砂滤装置底部添加金属滤网来避免砂粒的外漏，结合砂滤层及沙滤层顶部形成的泥饼过滤层双重过滤作用来保证装置的较长时间运行以及较高出水水质要求。其中，本实用新型在底部添加的金属滤网，保证了砂粒的不外泄，一定程度上防止产水系统的阻塞，延长装置正常运行时间，减少反冲洗的次数，另外，搅拌桨的设置同样会延缓砂滤层的板结时间，对系统稳定运行起到促进作用。本实用新型通过进行水力反冲洗能有效化解砂滤层板结，并及时恢复砂滤的工作性能。此外，本实用新型通过：采用泥饼层、沙滤层和金属滤网相配合能够形成更为高效的过滤性能，充分保障水质的稳定性。

进一步的，采用0.5mm左右的细石英砂为过滤主体，以及在底部添加100目不锈钢滤网，配合三层过滤作业，能够达到相比现有滤砂装置更为优异的使用效果。

进一步的，本实用新型在上部设置的搅拌桨能够协助污泥混合液快速形成泥饼层；设置在沙滤层中的搅拌桨能够以搅拌的方式延缓沙滤层板结的时间周期，并在反冲洗操作时能够有助于迅速完成沙滤层的清洁操作，快速的恢复沙滤层的工作性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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1中砂滤装置的结构示意图；

图2为图1中砂滤装置工作状态下的结构示意图；

图3为图1中砂滤装置的左视图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1至图3所示，本实用新型提供了一种砂滤装置，包括：砂罐100、搅拌桨 200和石英砂300；所述砂罐100内腔的底部设置有金属滤网110，所述金属滤网110 将所述砂罐100的内腔分隔成上下两部分，所述金属滤网110的网孔直径小于所述石英砂300的粒径；所述砂罐100顶部或侧壁的上端部位设置有与所述砂罐内腔相连通的进水管120；所述石英砂300填充在所述砂罐100内，位于所述金属滤网110的上方；所述砂罐100侧壁位于所述金属滤网110的下方空间的部位设置有与所述金属滤网110下方空间相连通的出水管101及反冲洗进水管102；所述反冲洗进水管102设置有第一管阀103；所述出水管101连接有水泵104；如图2所示，在使用状态下，位于所述砂罐100内的石英砂300在过滤过程中逐步分化成泥饼层310和沙滤层320；所述砂罐100的侧壁位于所述泥饼层310与所述沙滤层320分界的部位设置有反冲洗出水管130，所述反冲洗出水管130设置有第二管阀105；所述砂罐100内沿轴线方向自上而下等间距设置有多组搅拌桨200，其中至少一组搅拌桨200的设置高度位于所述泥饼层310，至少一组搅拌桨200的设置高度位于所述沙滤层320。

需要说明的是，上述砂罐内沙滤层的填充高度不受限定，针对待净化水的被污程度，可根据使用需要将沙滤层的填充高度限定为不同数值，并可依据现场使用环境，在上述砂罐的内壁划定相适配填充高度的标识刻度线，便于每次更换石英砂后都能获得相同的适合当前使用环境的净化效果。此外，由于石英砂具有一定的泥水分离作用，所以污水在不断过滤时，会将石英砂分化成位于上面的泥饼层及位于泥饼层下方的沙滤层。由于上述分化作用受污水环境所影响，因此搅拌桨的设置高度需要依照现场的使用环境来具体设定。

根据本实用新型实施例的砂滤装置，底部添加金属滤网来避免砂粒的外漏，结合砂滤层及沙滤层顶部形成的泥饼过滤层双重过滤作用来保证装置的较长时间运行以及较高出水水质要求。其中，本实用新型在底部添加的金属滤网，保证了砂粒的不外泄，一定程度上防止产水系统的阻塞，延长装置正常运行时间，减少反冲洗的次数，另外，搅拌桨的设置同样会延缓砂滤层的板结时间，对系统稳定运行起到促进作用。本实用新型通过进行水力反冲洗能有效化解砂滤层板结，并及时恢复砂滤的工作性能。此外，本实用新型通过：采用泥饼层、沙滤层和金属滤网相配合能够形成更为高效的过滤性能，充分保障水质的稳定性。

在本实用新型的一些实施例中，所述进水管设置有第三管阀，所述出水管设置有第四管阀。通常情况下，应用环境内用于与本申请上述砂滤装置相连接的管路均设置有管阀，当现场管路不包含管阀时在本申请上述结构的基础上可进一步设置管阀以控制砂滤装置的进出水。需要说明的是在管口设置管阀基于现有技术，因此相关管阀的型号及设置细节在此不再进一步图示与赘述。

在本实用新型的一些实施例中，所采用的石英砂粒径为0.5-1.2mm，不均匀系数为2。采用上述粒径结构的石英砂，能够获得优异的水净化效果，配合本申请上述砂滤装置可以获得更长的反冲洗间隔周期，能够大幅降低水净化的操作成本。

如图1及图2所示，在本实用新型的一些实施例中，所述金属滤网110为不锈钢滤网，所述不锈钢滤网的下端面设置有柱状支撑111。

如图1及图2所示，在本实用新型的一些实施例中，所述出水管101部位设置有液压计P。

如图3所示，在本实用新型的一些实施例中，所述砂罐设置有进沙口J和放沙口 Q；所述进沙口J的设置高度高于所述反冲洗出水管130的设置高度；所述放沙口Q 下沿的设置高度与所述金属滤网110的上端面相平齐；所述进沙口J和放沙口Q部位均分别设置有机械密封。

在本实用新型的一些实施例中，所述进水口及所述出水口的端部均分别设置有法兰或连接用螺纹。

在本实用新型的一些实施例中，所述砂罐的侧壁设置有观察窗。

在本实用新型的一些实施例中，所述观察窗上设置有液位刻度线。

如图1至图3所示，在本实用新型的一些实施例中，所述砂罐顶部设置有驱动所述搅拌桨转动所需的电动马达400；所述电动马达与所述搅拌桨的驱动轴传动连接。需要说明的是上述电动马达并非本申请上述砂滤装置中的必要结构，在实际应用场合通常设置有相关动力输出装置，只需将本申请上述砂滤装置中的搅拌桨传动轴与使用现场的动力装置传动连接即可实现本申请的滤水功能。优选的，可通过变速箱将上述搅拌桨的转速控制在每分钟60转以内，以获得节能且不失水净化效率的使用效果。

为更进一步阐述本申请中的关键技术点，本实用新型上述砂滤装置中的关键技术手段列举如下：

①三层过滤效果：泥饼层的过滤作用；砂滤层的过滤作用；不锈钢滤网的过滤作用；

②搅拌装置：通过连接电机的转轴的转动带动搅拌桨工作，达到控制泥饼层厚度、减缓砂滤层板结及缩短反冲洗恢复砂滤性能的时间；

③反冲洗：当装置运行一定时间后，砂滤层由于截留了大量污染物，其与砂粒的板结现象严重影响了砂滤的效果，故而通过水力反冲洗并结合搅拌作用来达到装置过滤性能的快速恢复。

装置运行时：

①进水及泥饼过滤层形成阶段：待过滤污水通过进水口进入，此时搅拌装置(变频电机、搅拌桨、转轴)暂不运行，反冲洗进水口及上部排水口关闭状态，产水口打开状态；打开抽吸泵，此时装置内待过滤污水在抽吸压力下快速渗透进砂滤层(注：此时产水口会有产水流出，但未形成泥饼层过滤前产水浊度可能会不符合要求)，待一段时间后，由于砂滤层顶端位置污水浓差极化现象，泥饼层开始形成；此时，打开变频电机，运行搅拌系统，通过调节电机的频率来控制搅拌桨的转速，进而使砂滤层上部的进水搅拌起来；调节搅拌桨的转速，控制泥饼层厚度，使其既能起到过滤作用，又不因为自身太厚而影响产水流量。

②正常过滤阶段：搅拌系统运行，搅拌桨通过变频电机短间隔低频率旋转的带动作用以合适转速运转，进而使上部搅拌桨7控制砂滤层顶部泥饼层厚度，砂滤层中搅拌桨延长砂滤层板结时间；进水口根据产水口产水流量连续进水；装置正常运行一定时间后，压力表示数达到指定数值时(此时产水流量或水质可能不能满足要求，产水不稳定)，关闭抽吸泵，停止运行进入下一阶段。

③反冲洗阶段：此阶段进水口、产水口处于关闭状态，反冲洗进水口及上部排水口处于打开状态，残留在砂滤层上部的进水通过上部排水口流出；反冲洗用水通过反冲洗进水口进入装置底部，随着进水量的增多，会自下往上流动，对于受污染的砂滤层起到清洗作用；反洗过程搅拌系统运行，变频电机根据出水情况高频旋转配合，增大搅拌桨转速，对于受污染板结砂滤层的清洗起到促进作用；反冲洗水自下而上到达上部排水口后排出；待反冲洗水经上部排水口排出，水质同反冲洗进水口进水水质几乎无差异时，停止反冲洗；关闭反冲洗进水口5及上部排水口，反冲洗阶段完成。

④排砂阶段：装置使用较长时间后，考虑到对砂滤效果及产水水质的保护，可对砂滤层进行清洗或者更换。排砂前需进行反冲洗，保证石英砂粒更易外排。排砂阶段装置处于关闭状态；进水口、出水口、反冲洗进水口及上部排水口关闭状态，排砂口打开；待砂粒外排完毕后关闭排砂口，打开进砂口；通过进砂口把待用石英砂粒送进装置内，当装置内砂滤层高度达到指定刻度线时，停止进砂，关闭进砂口；排砂阶段完毕。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种砂滤装置，其特征在于，包括：砂罐、搅拌桨和石英砂；所述砂罐内腔的底部设置有金属滤网，所述金属滤网将所述砂罐的内腔分隔成上下两部分，所述金属滤网的网孔直径小于所述石英砂的粒径；所述砂罐顶部或侧壁的上端部位设置有与所述砂罐内腔相连通的进水管；所述石英砂填充在所述砂罐内，位于所述金属滤网的上方；所述砂罐侧壁位于所述金属滤网的下方空间的部位设置有与所述金属滤网下方空间相连通的出水管及反冲洗进水管；所述反冲洗进水管设置有第一管阀；所述出水管连接有水泵；在使用状态下，位于所述砂罐内的石英砂在过滤过程中逐步分化成泥饼层和沙滤层；所述砂罐的侧壁位于所述泥饼层与所述沙滤层分界的部位设置有反冲洗出水管，所述反冲洗出水管设置有第二管阀；所述砂罐内沿轴线方向自上而下等间距设置有多组搅拌桨，其中至少一组搅拌桨的设置高度位于所述泥饼层，至少一组搅拌桨的设置高度位于所述沙滤层。

2.根据权利要求1所述的砂滤装置，其特征在于，所述进水管设置有第三管阀，所述出水管设置有第四管阀。

3.根据权利要求1所述的砂滤装置，其特征在于，所采用的石英砂粒径为0.5-1.2mm，不均匀系数为2。

4.根据权利要求1所述的砂滤装置，其特征在于，所述金属滤网为不锈钢滤网，所述不锈钢滤网的下端面设置有柱状支撑。

5.根据权利要求1所述的砂滤装置，其特征在于，所述出水管部位设置有液压计。

6.根据权利要求1所述的砂滤装置，其特征在于，所述砂罐设置有进沙口和放沙口；所述进沙口的设置高度高于所述反冲洗出水管的设置高度；所述放沙口下沿的设置高度与所述金属滤网的上端面相平齐；所述进沙口和放沙口部位均分别设置有机械密封。

7.根据权利要求1所述的砂滤装置，其特征在于，所述砂罐的侧壁设置有观察窗。

8.根据权利要求7所述的砂滤装置，其特征在于，所述观察窗上设置有液位刻度线。

9.根据权利要求1所述的砂滤装置，其特征在于，所述砂罐顶部设置有驱动所述搅拌桨转动所需的电动马达；所述电动马达与所述搅拌桨的驱动轴传动连接。

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