CN214287071U - 一种轻质滤料升流式滤池 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种轻质滤料升流式滤池，包括池体，池体配置有出水管和进水管；在出水管上还连接有初滤水管；在池体下部有集泥斗，集泥斗底部通过吸泥管连接有吸泥泵，在集泥斗上方配置有环形布水器，环形布水器上有射流管；在池体中部设有轻质滤料层，在轻质滤料层上方设有带孔盖板。是一种成本低、不需要传统气水反冲洗系统、去污能力强的轻质滤料升流式滤池，可应用在各种不同水体净化如：雨水收集预处理；在湖泊或者其他缓流水体的降浊、除藻；自来水厂来水进行预处理等。
Description
技术领域
本实用新型属于污水处理设备技术领域，尤其涉及一种轻质滤料升流式滤池。
背景技术
在污水处理中过滤一般被用在深度处理的预处理，在常规水处理中，过滤一般是指以石英砂等颗粒滤料层截留水中悬浮杂质，从而使水澄清的工艺过程，在饮用水处理中过滤一般放在混凝之后，去除生化处理不能去除的细小悬浮颗粒及胶体物质，过滤不仅可以进一步降低水的浊度，而且水中有机物、细菌乃至病毒等将随水的浊度降低而被部分去除，因此在城市污水处理中，过滤已成为回用处理中必不可少的工艺。滤池作为一种最早利用过滤技术处理城市生活饮用水的简单水处理工艺，是保证饮用水卫生安全的重要措施。随着城市的发展，城市雨水、公园湖水、城市河流等水体，都受到不同程度的污染，其中，这些水体中悬浮物的增加使得水体感官效果严重下降，严重影响人们的生产和生活。所以，将传统过滤技术应用于雨水、湖水、河水等水体净化的研究也逐渐成为热点，滤池作为一种传统的过滤工艺被广泛研究。
目前滤池使用的过滤材料包括石英砂、颗粒态活性炭、天然沸石土工织物以及砾石等。在过滤过程中，水流中的细小悬浮颗粒和微生物能够通过截留和吸附作用被留在滤层中，随着过滤的进行，滤层孔隙被截留物堵塞，这时，通过反冲洗的方式将滤层中所截留的污物清除出来，使得滤池恢复过滤能力。这是目前使用的最广泛的一种滤池过滤技术。但该工艺在运行中也存在一些问题，主要是由于目前以石英砂、天然沸石等为滤料的滤床过滤技术虽然可以快速高效的去除水体的产浊物质，但由于传统滤床结构复杂，滤料不规则、质量大，使得滤床堵塞以后依然存在截留杂质不易清理，以及使用反冲洗技术清洗滤床清理费用高等问题。
发明内容
针对上述现有技术存在的缺陷或不足，本实用新型的目的在于，提供一种轻质滤料升流式滤池。
为了实现上述任务，本实用新型采用如下的技术解决方案：
一种轻质滤料升流式滤池，包括池体，池体配置有出水管和进水管；其特征在于，在出水管上还连接有初滤水管；在池体下部有集泥斗，集泥斗底部通过吸泥管连接有吸泥泵，在集泥斗上方配置有环形布水器，环形布水器上有射流管；在池体中部设有轻质滤料层，在轻质滤料层上方设有带孔盖板。
本实用新型的其它特点是：
所述池体为带倒角的矩体。
所述轻质滤料层内的滤料为密度0.65g/cm3，平均直径为3mm，且粒径均匀度系数在0.6-0.7范围内的球形轻质陶粒。
所述带孔盖板的孔径为2mm。
所述吸泥管端口上安装有孔径小于滤料粒径的带孔隔板。
所述环形布水器上的射流管与环形布水器所在平面呈60°的倾角。
所述射流管及带孔盖板用于轻质滤料层内的滤料清洗，故池体内不设置传统气水反冲洗系统。
所述出水管为穿孔管。
所述进水管、出水管和初滤水管均安装有开关阀。
本实用新型的轻质滤料升流式滤池，可以应用于不同的场合、不同水体的净化处理。例如，在雨水收集装置前可以采用这种滤池，以达到去除雨水中杂质污染物的作用；在湖泊或者其他缓流水体边可以设置这种滤池，通过过滤去除湖水中的藻类物质以及其他产浊物质；在河道旁也可以使用这种滤池，通过渗滤作用净化河水；还可以用作给水取水构筑物后面的滤床，对进入自来水厂前的自来水进行预处理，去除水体中的漂浮物或者胶体物质。
和传统的滤池相比带来的技术效果在于：
(1)轻质滤料层内的滤料选择密度为0.65g/cm3左右，平均直径为3mm 且粒径均匀度系数在0.6-0.7范围内的球形轻质陶粒，可达到以下作用：其一，滤料密度小于水且轻质滤料层被污染物附着后，轻质滤料层仍然可以自由上浮；其二，滤料密度不是太小，便于后期清洗完滤料以后将轻质滤料层置于水面以下，使轻质滤料层恢复原状。相较于其他轻质滤料其优点有：球形轻质陶粒强度大、孔隙率大、比表面积大、化学稳定性好、附着物不易板结、不产生纳米塑料、不易形变等诸多传统填料不具备的优点。
(2)当轻质滤料层堵塞时，关闭出水管阀门，增大进水量，射流管产生的水力扰动使轻质滤料层旋转起来，继而轻质滤料层内的滤料之间、轻质滤料层与池体壁以及轻质滤料层与带孔盖板之间发生摩擦，去除轻质滤料层中截留的污物，使轻质滤料层得到清洗。
(3)清洗轻质滤料层时的水力扰动符合k-ε湍流模型，即湍流强度越大，水流湍动程度越剧烈，轻质滤料层内的球形轻质陶粒间碰撞概率越大。
(4)轻质滤料层上部带孔盖板的目的在于：轻质滤料层过滤时，带孔盖板将轻质滤料层置于水面之下，使轻质滤料层发挥过滤作用，当轻质滤料层堵塞时，与轻质滤料层进行摩擦去除轻质滤料层中截留的污物。
(5)轻质滤料层厚度为1.5m，轻质滤料层内的部分球形轻质陶粒受到上向流水的浮力和自身重力相等使其在轻质滤料层下呈悬浮状态可以起到辅助过滤作用，因此轻质滤料层的厚度可适当减小，从而降低投资费用。
(6)上向流进水方式，可以实现单一滤料从粗到细的过滤，沿着向上过滤的方向无论是空隙空间还是颗粒尺寸，均为从粗到细的级配。即改善了水质又充分发挥了整个轻质滤料升流式滤池的截污能力。
(7)出水管上接的初滤水管用于排出初滤水，初滤水排入后续表流湿地进一步处理。
(8)轻质滤料层清洗方式比传统气水反冲洗方式节能，可以降低运行费用。
附图说明
图1为本实用新型的轻质滤料升流式滤池平面示意图；
图2为本实用新型的轻质滤料升流式滤池的配水管示意图。
图3为图1的a-a断面示意图。
图中的标记分别表示：1、空腔区(清水区)，2、出水管，3、出水管开关阀，4、初滤水管，5、初滤水排放管开关阀，6、配水区，7、环形布水器，8、污泥泵，9、吸泥管，10、带孔盖板，11、轻质滤料层，12、射流管，13、进水管，14、进水开关阀，15、集泥斗。
以下结合附图与实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
具体实施方式
参见图1至图3，本实施例给出一种轻质滤料升流式滤池，过滤速度为 12m/h。该轻质滤料升流式滤池包括池体，池体配置有出水管2和进水管13；在出水管2上还连接有初滤水管4；在池体下部有集泥斗15，集泥斗15底部通过吸泥管9连接有吸泥泵8，在集泥斗15上方配置有环形布水器7，环形布水器7上有射流管12；在池体中部设有轻质滤料层11，在轻质滤料层11上方设有带孔盖板10。
本实施例中，所述池体为带倒角的矩体。当然，也可以选择其他的类型。
从原理上说，本实施例给出的轻质滤料升流式滤池可分为上中下三部分，上部分为空腔区1(也称清水区)，池体中间部分为配水区6，池体下部分为进水及污物沉降区。
池体下部分的进水及污物沉降区：设有污泥泵8、吸泥管9、集泥斗15、进水管13、进水管阀门14、环形布水器7、射流管12；污泥泵8通过吸泥管9与集泥斗15相连用于定期清理抽出污泥，进水管13与环形布水器7 相连，环形布水器7上连有射流管12；环形布水器7上的射流管12与布水器所在平面呈60°的倾角，清洗滤料时，射流管12的出水形成的水力扰动会使轻质滤料层11发生旋转。
池体中间部分的配水区6：设有轻质滤料层11、带孔盖板10，带孔盖板10固定在滤池中部，带孔盖板10上的孔径为2mm。在过滤时带孔盖板 10将轻质滤料层置于水面之下，使轻质滤料层发挥过滤作用；
池体上部分的空腔区1(也称清水区)：配置出水管2，出水管2上接有初滤水管4，用于初滤水的排放。出水管2上安装出水管开关阀3，初滤水管4安装初滤水排放管开关阀5，且出水管2与轻质滤料层11之间用带孔隔板隔开。在配置时，出水管2可选择穿孔管。
在本实施例中，轻质滤料层11内的滤料采用密度0.6g/cm3左右、平均直径为3mm且粒径均匀度系数在0.6-0.7范围内的球形轻质陶粒，可达到以下作用，球形轻质陶粒密度小于水且被污染物附着后，仍然可以自由上浮；滤料的选择依据是，球形轻质陶粒密度不选择太小，便于后期清洗完滤料以后将其置于自由水面以下，使轻质滤料层11恢复原状。所选用的球形轻质陶粒，具有强度大、孔隙率大、比表面积大、化学稳定性好、附着物不易板结、不产生纳米塑料、不易变形等诸多传统填料不具备的优点。
本实施例中，与污泥泵8相连的吸泥管9上安装有孔径小于滤料粒径的带孔隔板，以防止滤料的流失。
本实施例给出的轻质滤料升流式滤池，设置射流管12及带孔盖板10 主要用于轻质滤料层11清洗，因而不设置传统反冲洗系统。
清洗轻质滤料层11时的水力扰动符合k-ε湍流模型，即湍流强度越大，水流湍动程度越剧烈，轻质滤料层内的球形轻质陶粒间碰撞概率越大。
本实施例给出的轻质滤料升流式滤池，采用上向流进水方式，相比于传统滤池下向流过滤方式，悬浮絮体在重力作用下向沉淀，并粘附于滤料颗粒表面，反向过滤中轻质滤料层11的吸附相当于整个池体的厚度，整个轻质滤料层11都有很强的过滤效果。与下向流相比，上向流过滤的沉淀吸附作用效果更加显著，纳污量可达下向流滤池的500％。
过滤时，开启进水开关阀14，原水经进水管13进入环形布水器7经射流管12流出，然后流经轻质滤料层11进行过滤，刚开始过滤时关闭出水管2上的出水管开关阀3开启初滤水排放管开关阀5，排出初滤水，待出水稳定后关闭初滤水排放管开关阀5开启出水管开关阀3排过滤水。
当轻质滤料层11堵塞时，关闭出水管开关阀3，增大进水量，原水通过射流管12产生的水力扰动使滤料旋转起来，继而轻质滤料层11内的滤料之间、轻质滤料层11与池体壁以及轻质滤料层11与带孔盖板10之间发生摩擦，去除轻质滤料层11中截留的污物，使滤料得到清洗，清洗出的比水轻杂质通过初滤水管4排出，比水重的泥沙沉淀至集泥斗15，定期用污泥泵8抽出。
以上的实施例仅是较优的例子，本实用新型不限于上述实施例，凡是按照本实用新型提出的技术方案基础上所作的添加或简单的替换，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种轻质滤料升流式滤池，包括池体，池体配置有出水管(2)和进水管(13)；其特征在于，在出水管(2)上还连接有初滤水管(4)；在池体下部有集泥斗(15)，集泥斗(15)底部通过吸泥管(9)连接有吸泥泵(8)，在集泥斗(15)上方配置有环形布水器(7)，环形布水器(7)上有射流管(12)；在池体中部设有轻质滤料层(11)，在轻质滤料层(11)上方设有带孔盖板(10)。
2.如权利要求1所述的轻质滤料升流式滤池，其特征在于，所述池体为带倒角的矩体。
3.如权利要求1所述的轻质滤料升流式滤池，其特征在于，所述轻质滤料层(11)内的滤料为密度0.65g/cm3，平均直径为3mm，且粒径均匀度系数在0.6-0.7范围内的球形轻质陶粒。
4.如权利要求1所述的轻质滤料升流式滤池，其特征在于，所述带孔盖板(10)的孔径为2mm。
5.如权利要求1所述的轻质滤料升流式滤池，其特征在于，所述吸泥管(9)端口上安装有孔径小于滤料粒径的带孔隔板。
6.如权利要求1所述的轻质滤料升流式滤池，其特征在于，所述环形布水器(7)上的射流管(12)与环形布水器(7)所在平面呈60°的倾角。
7.如权利要求1所述的轻质滤料升流式滤池，其特征在于，所述射流管(12)及带孔盖板(10)用于轻质滤料层(11)内的滤料清洗，故池体内不设置传统气水反冲洗系统。
8.如权利要求1所述的轻质滤料升流式滤池，其特征在于，所述出水管(2)为穿孔管。
9.如权利要求1所述的轻质滤料升流式滤池，其特征在于，所述进水管(13)、出水管(2)和初滤水管(4)均安装有开关阀。
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