CN86104373A - 滤床清洗的方法和系统 - Google Patents

Abstract

一个改进的滤床清洗的方法及系统，配备有进水管(14)和出水管(16)的反洗泵(12)，包括两个操作过程。首先是滤床被反洗使污染物排走，用反洗泵(12)从废水槽(26)抽取液体。部分流经反洗泵出水管(16)的液体通过旁路调节阀(34)到出水管(38)而循环至废水槽(26)。第二阶段的清除过程紧接反洗后进行，使更多污染物从滤床排走。在清除过程，反洗泵(12)和反洗槽(28)之间形成闭合环路，其中一部分液流经清除调节阀(44)从出水管(46)流到系统外部或另一过滤件。

Description

本发明在关于经过改进的滤床清洗系统和方法。特别地，本发明是涉及自动反洗过滤系统。更特别的是，本发明引出一个用于经过改进的滤床清洗系统，其使用包括反洗周期和清除周期的两个单独的和独特的操作。另外，本发明是关于一个自动反洗的过滤系统不但在反洗操作而且在清除操作都允许使用同一液体通组件。

自动反洗的的过滤系统从转让给本发明概念的受让人公司作为例子的美国专利3，239，061号和4，133，766号的技术中得知。然而，这样的自动反洗的过滤器只提供滤床的单一的反洗操作。已发觉到现在的技术装备在反洗操作之后在过滤器介质床板的底部可能可以找到污染固体颗粒和有机体。在这种现有技术装备中颗粒物料穿过过滤层暗渠并污染滤液。

在这现有技术装备的反洗操作，周期之后并没有对滤床进行洗冲，以将更多的污染物从滤床冲走。因此，在这种现有的过滤系统的技术中，对整个过滤系统的最大过滤操作不能提供可靠的保证。

另外，当需要在现有过滤系统技术装备中加入一个清除周期时，将会使被考虑的附加的金属件和泵类设备复杂化，这将大大增加这现有技术装备的费用。另外，考虑采用这种过滤系统，所辅加的金属件和原类件，将使设备体积增加。

转让给同一间受让人公司的美国专利3，239，061号及4，133，766号在此作为参考地引用于主要发明概念。

一个滤床冲洗的方法包括一个备有流入管和流出管的反洗泵。首先，滤床被反洗使污染物从滤床流走。反洗泵从废水水道抽吸液体。在反洗操作之后是滤床被冲洗，以便从滤床冲走更多的污秽物。

图1经过改进的滤床冲洗方法和系统的方块简图;图示为反洗操作周期。

图2经过改进的滤床冲洗方法和系统的方块简图;图示为清除操作周期。

现参考图1和图2，图中的方块图涉及经过改进的滤床冲洗系统10。滤床冲洗系统10是转让给与本发明同一受让人公司的美国专利3，239，061号和4，133，766号中所示及所述的清洗系统的改进。由总的概念来说，经改进的滤床清洗系统10直接关系到自动反洗过滤装置，该装置使液体通过一个粒状介质滤床时将固体污染物从水中或废水中排出。当污染固体在滤床积聚后，通过滤床的流动变成反向将收集的颗粒物排走。前面提到的美国专利显示和描述的自动反洗过滤系统的整体结构，一般包括反洗泵12来引导流动作反方向穿过介质，而还可包括有通常是另外的一个水泵和收集罩去收集释放了的固体物，将它从整个系统中排走。为了叙述的目的，这种净化过程在下面段落，以一个反洗操作周期地参考，并显示于图1方块图中。

反洗滤室之后，现已发现一种可能性即非常细的固体污染物或有机物可以去过已被搞乱的过滤介质层的底部，而且这些材料可靠穿透至过滤设备的暗沟和毒害地污染最终的过滤液。在一些过滤系统的实际应用中，材料穿透过滤层暗沟和污染最终的过滤液被发现处于极端的情况，例如在进行消除病毒的应用中。已这样认为，在各种应用中将整个过滤系统的可靠因素增加是重要的，即每次滤室如图1所示地进行反洗操作过程之后，在一个确定时间内将过滤液分流倒掉。

为了在每次滤室经过反洗操作周期之后以一个确定时间将过滤液分流倒掉，已认为如图2方块图所示的清除周期可以采用。为了提供如此处叙述的清除过程，利用在现有自动反洗过滤系统中配备的单一的反洗过滤泵12，是重要的。使用单一个反洗过滤泵12来适应于图1所示反洗周期及图2所示清除周期这点是重要的，使整个过滤系统容许体积小的限制，而且消除复杂的和附加的水泵组件。由于使用单一反洗过滤泵12是重要的事实，普通过滤的流量远远小于反洗的流量因而问题发生。这样，反洗过滤泵12必须被节流或被环流，以便防止图2所示清除状态或周期期间有超额的流量通过过滤介层。任何超额的流量通过介层会导致污染物突破并穿过过滤介质床，而且损坏过滤系统的效率。

因为一般的反洗过滤泵12的节流不能因为很大的压力差而取得，一个包括有一组用于使回流泵12的流体变向的控制阀的新的管路系统从这样的方式被设计成，即在反洗过程中过滤了的水可以由被洗净的滤室中抽出。为简化及容易操作，已发现必须对图1所示反洗周期及图2所示的清除周期均提供同样的基本操作部件。正如前面叙述过的与各种限制有关的各问题范围的连锁存在，通过使用基本的操作部件和方法并结合图1和图2所示的流动分流已经得到解决。

现参考如图1所示的反洗周期，它采用了允许同样机构用于图1中反洗周期也用于图2中清除周期的操作机构的连结;这里显示了反洗过滤泵12含有反洗过滤泵进水管14和反洗过滤泵出水管16。在滤床洗净系统10组合第一和第二分流阀18和20。在图2中，分流阀被赐于元件编号18′和20′以便区别分流阀的操作模式，在反洗周期的操作时清除周期的操作时提供不同的流动线路。

第一和第二分流阀18和20是可以购买的电磁阀元件，这种阀其中有由新泽西州帕克市弗洛汉镇自动开关公司制造的，其型号为8335B13。分流阀18和20一般是双向阀用来导向液体流动路线。如图1中所示的方向箭头标志22和如图2所示的方向箭头标志24。

参考图1，反洗过程反洗过滤系统的滤床，以首先从滤床将污染物质移去，而反洗泵12从废水槽26通过第一分流阀元件18抽取液体入反洗过滤泵进水管和反洗过滤泵12内。然后，液体经过反洗过滤泵出水管16流出。如图所示，液体流22之后被分为由反洗泵出水管16经反洗槽进水管30泵入反洗槽28的第一部分液流。

为了控制流过反洗槽进水管30的第一部分液流的压力头，如流动方向箭头36所描绘的第二部分液流经旁路水管32和第二分流阀20进入旁路流量调节阀34。液体由旁路可调阀元件34流过旁路可调流体阀出水管38，其内的液体可循环或排放回废水槽26内。这样，如图所示进入排水槽的液体可由打开旁路调节阀34来调整，以允许一些液体进行环流;而进入反洗槽28的液流22流到排水槽去，这正如已知的技术之内。

现涉及图2所示的清除周期，这在图1所示反洗操作之后即开始的。总的说来，第一部分清除液流被反洗泵12泵出是环流的，由洗泵出水管16和反洗槽进水管30流至反洗槽28，然后经反洗槽出管40回到反洗泵12。以方向箭头24所示的液体流动的环流部分形成一个包括反洗泵12和反洗槽28闭合圈。这样，反洗泵12经第一分流阀18′流通地连接于回流槽28，第一分流阀18′被置于图2所示位置以便是反洗泵12和反洗槽28之间提供流通连接。

如前面所叙述的，第一分流阀18在滤床反洗期间在废水槽26和反洗泵12之间形成液体流通连接，其正如用图1中第一分流阀18的液体流通位置所标明的。另外，第一分流阀18′在滤床的清除期间在反洗28和反洗泵12之间形成液体流通连接，其正如图2中第一分流阀18′的位置所标明的情况。

位于反洗泵出水管16，由反洗泵12泵出的液体的第二清除部分流向旁路水管32，并在第二分流阀20′的作用下流进清除调节阀进水管42。在这方式下，清除调节元件44流通地连接至反洗泵12。第二部分液流就这样通过清除调节阀元件44，并在清除调节阀出水管内流动，以便流过一个过滤元件以再过滤或者可以流到一个废水箱内，这儿所介绍的对发明概念是不重要的。

图1中所描绘的反洗周期过程，液体由废水槽26抽出经反洗泵12至反洗槽28。第二部分液流通过水管32和第二分流阀20而流过旁路可调阀34以流入旁路流量可调阀的出水管38，又排出回到可允许，使其在反洗液流出废水槽26内循环。

滤床清洗系统的液压在反洗操作期间，规定了一定量的液体必须由废水槽26排入，并排入过滤系统的排水槽中的反洗槽28内。反洗操作要求有一个每平方英尺的正洗净滤床有约为15加仑的流量，然而，在正常过滤循环时，过滤器的液体流量，每平方英尺的滤床只有大约为2.0加仑的流量。

当反洗泵12可以允许以每平方英尺15加仑的正常反洗的流量在清除期间抽取液体时，相对正常的过滤流量，这是清除流量的一个相当的峰值或增加。液体通过滤床被抽取的速率是每分钟每平方英尺15加仑，相对的是在过滤周期通常取得的每分钟每平方英尺大约为20加仑。

这种流量的增加会倾向于使固体微粒穿透滤床被抽出和使系统的过滤性能大大地降低。

这样，经改进的滤床清净系统10的其中的一个目的是能够在排水槽内从滤床抽出取或抽空液体;如果所述流动以普通过滤循环中容许液体流过滤床的大致相同速度流动的话是极易将水污染的。经过改进的滤床清除系统在反洗循环时允许反洗的水经过过滤器的速率是大约每分钟每平方英尺15.0加仑，而在清除循环时用于两个循环的同一个反洗过滤泵12，则以每分钟每平方英尺大约为2.0加仑地将其抽出。

一般可购买的反洗过滤泵12不允许使用中对这类泵进行节流，因为这样会使泵在其流量特性曲线的不稳定区间内工作。

处于正如图2描绘的清除周期时，反洗泵12泵出的液体导管16和30到反洗槽28，然后流过管道40再进入反洗泵12形成一个闭合环的样子。与此同时，液体的第二部分流出经管道32、第二分流阀20′、管道42、冲清除调节阀44至已介绍过的流水管46。冲清除调节阀44被调节以使放水大约是每分钟每平方英尺为2.0加仑，而且可以经出水管46排掉。这个流到系统外的液体的数量，之后从反洗槽28和有关排水槽经管道40抽取的液体得到补充。这样，反洗泵12是实质地以大约每分钟每平方英尺为15.0加仑的流量泵出液体导致产生-排水槽经反洗槽28后又经前面谈到过的有关管道排出的每分钟每平方英尺大约2.0加仑的净量的抽取液流。

经过改进的滤床洗净系统10的操作时，虽然有许多种阀类可以购买和可被采用，清除调节阀44和旁路调节阀34可由西泽西州弗洛汉镇自动开关公司制造的型号为8335B45的阀门。

虽然本发明已以特别的形式和实例加以叙述，这也意识到不背离本发明精神和范围和没讨论过的其它各种变型可以被采用。举例来说，相等的元件代替使用于这些特别地展示和叙述中，特定的性能可独立于其他性能被采用，而且在特定场合，元件特别的配置可以更换或添加，这一切都不背离在附上的权利要求所限定的本发明的精神和范围。

Claims (21)

1、一个清洗滤床的方法，有一个配有进水管和出水管的反洗泵，并包括以下步骤：

(a)反洗上述滤床，从上述滤床初步地排走污染物，上述回流泵从一个排水槽抽取液体，

(b)紧随上述反洗之后清除上述滤床，以将更多的污染物从上述滤床排走，上述清除上述滤床的步骤包括一个将液体的第一清除部分循环的步骤所述液体由上述反洗泵出上述反洗泵出水管，经上述反洗槽、上述反洗泵进水管而回到上述反洗泵。

2、根据权利要求1的清洗滤床的方法，其反洗步骤包括将通过上述反洗泵出水管泵出的液体的第一部分通过一个上述反洗泵出水管是液体流动连接的反洗槽进水管而流到反洗槽。

3、根据权利要求2的清洗滤床的方法，其反洗步骤包括控制穿流上述反洗槽进水管的第一部液流的压力的步骤。

4、根据权利要求3的清洗滤床的方法，其控制上述液体的上述第一部分的步骤，包括了泵出流经上述反洗泵出水管的第二部分的液体，然后流经一个旁路流量可调阀。

5、根据权利要求1的清洗滤床的方法，其上述第一部分清除液流的循环步骤，包括了上述反洗泵至上述反洗槽流体地连结的步骤。

6、根据权利要求5的清洗滤床的方法，其流体地连接的步骤包括在上述反洗泵入水管和反洗槽出水管之间插入一个第一分流阀，以便在上述反洗泵和上述反洗槽之间提供液体流动连结。

7、根据权利要求6的清洗滤床的方法，其上述第一分流阀是一个双向分流阀。

8、根据权利要求7的清洗滤床的方法，其上述第一分流阀和上述反洗泵进水管、上述反洗槽出水管以及上述排水槽是液体连通的。

9、根据权利要求8的清洗滤床的方法，其上述第一分流阀（1），在上述滤床的反洗期间，在上述废水槽和上述反洗泵之间建立流动连结，（2）在上述滤床的清除期间，在上述反洗槽和上述反洗泵之间建立流动连结。

10、根据权利要求1的清洗滤床的方法，其上述滤床冲洗的步骤包括由上述反洗泵泵出一个第二部分清除液体流体到所述反洗泵出水管，上述清除液体的上述第二部分流到一个过滤件或者流掉。

11、根据权利要求10的清洗滤床的方法，其上述液体的第二清除部分排出的步骤包括将上述液体的第二清除部分分流至一个清除调节阀元件。

12、根据权利要求11的清洗滤床的方法，其分流的步骤包括将上述清除调节阀流体地连结到上述反洗泵的步骤。

13、根据权利要求3的清洗滤床的方法，其流体地连接的步骤包括在上述清除调节元件和上述反洗泵出水管之间插入一个第二分流阀的步骤。

14、根据权利要求13的清洗滤床的方法，其上述第二分流阀是一个双向分流阀。

15、一个经过改进的过滤介质清洗系统包括一个过滤槽内有分隔成好多个滤室，位于支板上的过滤介质床装入上述滤室，流水装置使流出的液体处理在上述过滤介质床的顶部，同时反洗装置驱使反洗液体向上流过上述滤床，使其含有的污染物排走，其改进包括：

（a）用于使清洗液的第一部分循环的装置，从反洗泵流至反洗槽，然后流至上述反洗泵的进水管，及

（b）用于使清洗液的第二部分清除装置，从上述反洗泵的出水管流至外部过滤装置或废水排放槽。

16、根据权利要求15的经过改进的过滤介层清洗系统，其循环装置包括：

（a）反洗槽的出水管与上述反洗槽流通，及

（b）一个第一分流阀元件，用来使上述反洗槽出水管流通至上述反洗泵进水管。

17、根据权利要求16的经过改进的过滤介层清洗系统，其上述第一分流阀是一个双向阀。

18、根据权利要求16的经过改进的过滤介层清洗系统，其上述第一分流阀元件（1）在上述过滤介层反洗清洗操作期间上述反洗泵流通连接至一个废水槽，及（2）在清除操作期间上述反洗槽流通连接至上述反洗泵。

19、根据权利要求15的经过改进的过滤介层清洗系统，其上述清除装置包括：

（a）一个冲洗阀元件，及

（b）一个第二分流阀元件用于使上述反洗泵出水管流通连接至上述清除阀元件。

20、根据权利要求19的经过改进的过滤介层清洗系统，其上述第二分流阀元件是一个双向阀。

21、根据权利要求19的经过改进的过滤介层清洗系统，其上述第二分流系统，其上述第二分流阀元件（1）在上述过滤介层反洗操作期间将上述反洗泵流通连接至一个旁路调节阀，及（2）在清除操作期间将上述反洗泵流通连接至上述清除阀元件。

Images