CN215462264U - 一种全自动重力式隧道废水处理精滤机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种全自动重力式隧道废水处理精滤机，包括配水箱、位于所述配水箱内部且顶端开口设置的进水桶、位于所述配水箱下方的精滤装置，所述配水箱和进水桶的顶部之间设置有V型筛水装置；所述精滤装置内设有由承托层承载的多层级配滤料；所述精滤装置的顶部侧边连通有出水斗，用于缓存经所述多层级配滤料过滤后的清水。本实用新型的重力式隧道废水处理精滤机通过加高出水斗、调整精滤装置内的多层级配滤料，并通过反冲洗装置，达到增强反冲洗强度和时间，同时将出水浊度由0.04NTU提高至10NTU，可应用于隧道废水处理终端过滤中，以降低隧道废水处理出水浊度、去除隧道废水油脂，到达环保节能的目的。

Description

一种全自动重力式隧道废水处理精滤机

技术领域

本实用新型属于隧道废水处理的技术领域，尤其涉及一种全自动重力式隧道废水处理精滤机。

背景技术

在我国对交通设施的不断投入和技术的不断进步的背景下，隧道工程在山区和丘陵地区的应用越来越广泛。在隧道施工的过程中，穿越不良地质单元产生的涌水、爆破除尘采用的喷淋水、混合隧道施工中产生的粉尘、泥土和机械泄漏的油脂等产生大量的废水。此类废水固体悬浮物含量高、浊度高；其主要污染物为固体悬浮物和石油类油脂。

目前常采用的“混凝+沉淀+过滤”为核心的处理技术，无法完全将废水处理至排放标准，存在出水浊度高、药剂消耗量大等缺点。主要原因为： (1)隧道废水中固体悬浮物粒径跨度大，混凝效果差，普通的过滤设备无法将其截留；(2)隧道废水含有油脂类污染物“混凝+沉淀+过滤”的工艺无法将其去除。

隧道废水中固体悬浮物含量高、粒径分布范围大，因此需要加强设备反冲洗强度和时间，同时根据隧道废水排放限值调整多层级配滤料以节约设备成本。

实用新型内容

基于以上现有技术的不足，本实用新型所解决的技术问题在于一种结构紧凑、成本低、环保节能的全自动重力式隧道废水处理精滤机，能增强反冲洗强度和增加反冲洗的时间，降低隧道废水的出水浊度、去除隧道废水的油脂。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过以下技术方案来实现：本实用新型提供一种全自动重力式隧道废水处理精滤机，包括配水箱、位于所述配水箱内部且顶端开口设置的进水桶、位于所述配水箱下方的精滤装置，所述配水箱和进水桶的顶部之间设置有V型筛水装置；所述精滤装置内设有由承托层承载的多层级配滤料；所述精滤装置的顶部侧边连通有出水斗，用于缓存经所述多层级配滤料过滤后的清水。

由上，本申请的重力式隧道废水处理精滤机将待处理的废水从进水桶的底部进入，并从进水桶的顶部翻涌出来，并通过V型筛水装置增大水流液相的紊流程度，增大气、液接触面积，提高水中溶解氧的含量，能最大程度提高废水处理的效果。采用重力式进水，同时降低运行能耗和运行成本；通过加高出水斗、调整精滤装置内的多层级配滤料，以达到增强反冲洗强度和增加反冲洗的时间，同时将出水浊度由0.04NTU提高至10NTU，满足《再生水水质指标》(SL368-2006)中农业、林业、牧业水质标准隧道废水排放浊度限值为10NTU。本申请的重力式隧道废水处理精滤机可应用于隧道废水处理终端过滤中，以降低隧道废水处理出水浊度、去除隧道废水油脂，到达环保节能的目的。

进一步的，还包括与所述多层级配滤料上方的精滤进水口相连通的反冲洗装置，所述反冲洗装置为倒U型虹吸管结构，其较高一端与所述精滤进水口相连通，其较低一端与位于精滤装置底部的排水系统相连通。

由上，通过反冲洗装置可保证精滤装置的洁净，延长多层级配滤料的使用寿命，使其更有效的发挥其过滤功效。

进一步的，所述反冲洗装置包括依次相连通的虹吸上升管、虹吸连接管、虹吸下降管，所述虹吸上升管竖直设置且其一端与所述精滤进水口相连通，所述虹吸下降管竖直设置且其一端与所述排水系统相连通，所述虹吸连接管倾斜设置。

由上，通过由虹吸上升管、虹吸连接管和虹吸下降管组成的倒U型虹吸管结构的反冲洗功能，在多层级配滤料堵塞时，造成精滤装置内的压力大于外部压力，精滤装置内的水通过虹吸上升管的端口进入其内，经过虹吸连接管和虹吸下降管到排水系统，对多层级配滤料进行冲洗。

进一步的，所述虹吸连接管的中间位置连通有竖直向下延伸的虹吸辅助管，所述虹吸连接管与虹吸下降管连接的顶部位置连通有倾斜向下延伸的抽气管，所述虹吸辅助管和抽气管交汇并形成Y型管；所述虹吸辅助管和抽气管的交汇处设有水射器，用于将抽气管和虹吸下降管上端的空气抽走，使虹吸下降管形成负压。

由上，通过Y型管可增加虹吸下降管中的真空度，加速反冲洗装置中虹吸的形成。

可选的，所述虹吸连接管与虹吸下降管连接的顶部位置还连通有反冲洗定时管，用于水位下降至反冲洗定时管的下端管口以下时，所述反冲洗装置的虹吸被破坏，反冲洗结束。

由上，通过反冲洗定时管可使虹吸现象不发生，虹吸上升管不再吸收精滤装置中的水，使多层级配滤料开始正常过滤。

进一步的，还包括连接在所述虹吸辅助管和抽气管连接处的水射器上端的强制反冲洗管，所述强制反冲洗管上设置有阀门。

由上，当需要强制反冲洗时，打开强制反冲洗管上的阀门，进水在虹吸辅助管和抽气管连接处的水射器处产生的高速水流产生强烈的抽气作用，促进虹吸形成，开始强制反冲洗。

可选的，所述多层级配滤料包括从上到下依次设置在所述精滤装置内的多个过滤层，各过滤层的过滤孔的孔径从上到下依次变小。

由上，通过多层过滤，可进一步提高废水的净化效果，且各过滤层的过滤孔的孔径大小不同，过滤孔径由上到下依次减少，更进一步提高过滤杂质的能力，提高隧道废水处理的效果。

可选的，所述精滤装置和反冲洗装置为左右对称设置的两个。

由上，通过对称设置的两个精滤装置和反冲洗装置，可以提高过滤效率和废水的处理效率，增加废水处理的速度。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下结合优选实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。

图1为本实用新型的全自动重力式隧道废水处理精滤机的结构示意图；

图2为本实用新型的全自动重力式隧道废水处理精滤机的主视图；

图3为省去反冲洗装置后的全自动重力式隧道废水处理精滤机的结构示意图；

图4为本实用新型的V型筛水装置的结构示意图。

附图标记：

1-配水箱；

2-进水桶；

3-V型筛水装置；

4-进水管；

5-精滤装置；

6-承托层；

7-多层级配滤料；

8-连通管；

9-虹吸上升管；

10-强制反冲洗管；

11-虹吸辅助管；

12-抽气管；

13-反冲洗定时管；

14-虹吸下降管；

15-出水斗。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施方式，其作为本说明书的一部分，通过实施例来说明本实用新型的原理，本实用新型的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。在所参照的附图中，不同的图中相同或相似的部件使用相同的附图标号来表示。

如图1至图4所示，本申请提供了一种全自动重力式隧道废水处理精滤机，图中所示的箭头方向为废水净化处理过程中水流的流动方向。

本实用新型的重力式隧道废水处理精滤机包括位于顶部的配水箱1和位于底部的精滤装置5，其中配水箱1中内套有进水桶2，配水箱1和进水桶2的顶端均开口设置，进水桶2的底部连通有穿过配水箱1的废水进水管，隧道废水通过废水进水管进入到进水桶2的底部并向配水箱1中提供需要处理的废水。

另外，配水箱1和进水桶2的顶部之间设置有V型筛水装置3，隧道废水从进水桶2的底部进入后，从进水桶2的顶部翻涌出来，流经V型筛水装置3后进入配水箱1，增大水流液相的紊流程度，增大气、液接触面积，提高水中溶解氧的含量。进水桶2的顶部低于配水箱1的顶部，防止从进水桶2的顶部翻涌出来的水溢出。配水箱1中的水通过其底部的进水管4进入精滤装置5中。

精滤装置5中设有由承托层6承载的多层级配滤料7，多层级配滤料7 包括从上到下依次设置在精滤装置5内的多个过滤层，各过滤层的过滤孔的孔径从上到下依次变小。精滤装置5中的承托层6由UPVC材料制成，可采用多达7层的多层级配滤料7，增加精滤装置5的过滤速度和过滤精度，达到增加过滤水量、提高过滤的效果。多层级配滤料7可采用高强度天然矿物饮用水专用多层滤料，即选择不同密度、不同颗粒大小的滤料组合。本实用新型可调整多层级配滤料7的最小粒径和滤层厚度，将设备的出水浊度提高至10NTU。

其中，进水管4包括与配水箱1底部的出水口连接的第一进水管道、与第一进水管道连通的第二进水管道、与第二进水管道连通的第三进水管道，第一进水管道和第二进水管道均竖直设置，第一进水管道和第二进水管道的连接处位于精滤装置5的底部，第三进水管道水平设置，且第三进水管道与第二进水管道的连接处位于精滤装置5的上部，且位于多层级配滤料7的上方，第三进水管道的出口为精滤进水口。如此设置，可使水流经过较长的一段管道(第一进水管道、第二进水管道和第三进水管道)时，水中的杂质在管道内碰撞，使更多的微小杂质相互粘结形成较大的杂质团，更有利于被多层级配滤料7阻隔过滤掉，提高过滤效果，提高净水效果。

本实用新型的重力式隧道废水处理精滤机还包括反冲洗装置，该反冲洗装置为倒U型虹吸管结构，其较高一端与多层级配滤料7上方的精滤进水口相连通，其较低一端与位于精滤装置5底部的排水系统相连通。具体的，反冲洗装置的具体结构包括依次相连通的虹吸上升管9、虹吸连接管、虹吸下降管14，其中，虹吸上升管9竖直设置且其一端为较高一端，并与精滤进水口相连通，虹吸下降管14竖直设置且其一端为较低一端，并与排水系统相连通，虹吸连接管倾斜设置并连接在虹吸上升管9和虹吸下降管 14之间。

另外，虹吸连接管的中间位置连通有竖直向下延伸的虹吸辅助管11，虹吸连接管与虹吸下降管14连接的顶部位置连通有倾斜向下延伸的抽气管12，虹吸辅助管11和抽气管12交汇并形成Y型管。虹吸辅助管11和抽气管12的交汇处设有水射器。当多层级配滤料7被杂质堵住，使虹吸上升管9内的水位逐渐上升，在到达虹吸辅助管11以前，虹吸上升管9中被水排挤的空气受到压缩，从虹吸下降管14下端的排水系统进入大气。当虹吸上升管9中的水位超过虹吸辅助管11的上端管口时，水便从虹吸辅助管 11中流下，当急速的水流经过抽气管12与虹吸辅助管11连接处的水射器时，把抽气管12中的空气带走，使它产生负压，同时把虹吸下降管14上端的空气抽走，也使虹吸下降管14造成负压，由于在虹吸辅助管11的入流处因产生旋涡，也夹带了一部分气体，更加速了虹吸下降管14中真空度的增加。虹吸上升管9的水位继续上升，同时虹吸下降管14中的水位也在上升，当虹吸管中两股水柱汇合后，虹吸即形成。这时精滤装置5中的多层级配滤料7上层的压力骤降促使过滤后的清水循着过滤时相反的方向进入虹吸管，滤料层因而受到反冲洗，反冲洗水排入排水系统中。

废水中的油脂类污染物通过V型筛水装置3后，通过与配水箱1连接的进水管4进入精滤装置5，并形成泡沫被浮选至多层级配滤料7的上方的虹吸上升管9的端口处，待设备反冲洗时，随反冲洗排水一同排走，能有效去除隧道废水的油脂。

反冲洗装置还包括连接在虹吸辅助管11和抽气管12连接处的水射器上端的强制反冲洗管10，强制反冲洗管10上设置有阀门。当需要强制反冲洗时，强制反冲洗管10为连接在虹吸辅助管11和抽气管12连接处的水射器上端的压力管，打开强制反冲洗管10上的阀门，进水在虹吸辅助管 11和抽气管12连接处的水射器处产生的高速水流产生强烈的抽气作用，促进虹吸形成，开始强制反冲洗。

虹吸连接管与虹吸下降管14连接的顶部位置还连通有反冲洗定时管 13，用于水位下降至反冲洗定时管13的下端管口以下时，管口与大气相通，虹吸被破坏，反冲洗结束，开始正常过滤。

本申请的精滤装置5的顶部侧边连通有出水斗15，经多层级配滤料7 过滤后的清水通过连通管8进入到出水斗15中，出水斗15用于出水配水和设备反冲洗储水，同时其旋流出水口能够给出水进行二层曝气，进一步提高出水含氧量。本实用新型的出水斗15的高度更高，提高设备的反冲洗储水量，以增强设备的反冲洗强度和时间，确保设备的反冲洗效果。

为了提高水处理的效率，本申请的精滤装置5和反冲洗装置为左右对称设置的两个，可以提高过滤效率，提高隧道废水的处理速度。

以上所述是本实用新型的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种全自动重力式隧道废水处理精滤机，包括配水箱(1)、位于所述配水箱(1)内部且顶端开口设置的进水桶(2)、位于所述配水箱(1)下方的精滤装置(5)，其特征在于，所述配水箱(1)和进水桶(2)的顶部之间设置有V型筛水装置(3)；

所述精滤装置(5)内设有由承托层(6)承载的多层级配滤料(7)；

所述精滤装置(5)的顶部侧边连通有出水斗(15)，用于缓存经所述多层级配滤料(7)过滤后的清水。

2.如权利要求1所述的全自动重力式隧道废水处理精滤机，其特征在于，还包括与所述多层级配滤料(7)上方的精滤进水口相连通的反冲洗装置，所述反冲洗装置为倒U型虹吸管结构，其较高一端与所述精滤进水口相连通，其较低一端与位于精滤装置(5)底部的排水系统相连通。

3.如权利要求2所述的全自动重力式隧道废水处理精滤机，其特征在于，所述反冲洗装置包括依次相连通的虹吸上升管(9)、虹吸连接管、虹吸下降管(14)，所述虹吸上升管(9)竖直设置且其一端与所述精滤进水口相连通，所述虹吸下降管(14)竖直设置且其一端与所述排水系统相连通，所述虹吸连接管倾斜设置。

4.如权利要求3所述的全自动重力式隧道废水处理精滤机，其特征在于，所述虹吸连接管的中间位置连通有竖直向下延伸的虹吸辅助管(11)，所述虹吸连接管与虹吸下降管(14)连接的顶部位置连通有倾斜向下延伸的抽气管(12)，所述虹吸辅助管(11)和抽气管(12)交汇并形成Y型管；

所述虹吸辅助管(11)和抽气管(12)的交汇处设有水射器，用于将抽气管(12)和虹吸下降管(14)上端的空气抽走，使虹吸下降管(14)形成负压。

5.如权利要求3所述的全自动重力式隧道废水处理精滤机，其特征在于，所述虹吸连接管与虹吸下降管(14)连接的顶部位置还连通有反冲洗定时管(13)，用于水位下降至反冲洗定时管(13)的下端管口以下时，所述反冲洗装置的虹吸被破坏，反冲洗结束。

6.如权利要求4所述的全自动重力式隧道废水处理精滤机，其特征在于，还包括连接在所述虹吸辅助管(11)和抽气管(12)连接处的水射器上端的强制反冲洗管(10)，所述强制反冲洗管(10)上设置有阀门。

7.如权利要求1所述的全自动重力式隧道废水处理精滤机，其特征在于，所述多层级配滤料(7)包括从上到下依次设置在所述精滤装置(5)内的多个过滤层，各过滤层的过滤孔的孔径从上到下依次变小。

8.如权利要求2至6任一项所述的全自动重力式隧道废水处理精滤机，其特征在于，所述精滤装置(5)和反冲洗装置为左右对称设置的两个。

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