JP6711978B1 - Modular filter water and air distributor, system and method of application - Google Patents
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Abstract
【課題】均一な水と空気分配、およびより低い逆洗エネルギー消費を達成する、新規の水と空気分配装置およびシステムの提供。【解決手段】フィルターブリック本体１および水と空気分配モジュールを含み、フィルターブリック本体１の内部には２つのキャビティが設けられ、２つのキャビティに面するフィルターブリック本体１の底部にはそれぞれ１つの流量制御隙間１３が設けられ、フィルターブリック本体１の底部に水流通路１４が設けられ、水と空気分配モジュールはヘッド本体およびロッド本体を含み、ヘッド本体の内部は、仕切り板により上層に位置する空気分配領域および下層に位置する水分配領域に分割され、ロッド本体は、水分配領域に延びる水分配ロッド、および仕切り板を貫通して空気分配領域に延びる空気分配ロッドを含む、水と空気分配装置。【選択図】図１PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a novel water and air distribution device and system which achieve uniform water and air distribution and lower backwash energy consumption. A filter brick body (1) and a water and air distribution module are provided, two cavities are provided inside the filter brick body (1), and one flow rate is provided at the bottom of the filter brick body (1) facing the two cavities. A control gap 13 is provided, a water flow passage 14 is provided at the bottom of the filter brick main body 1, a water and air distribution module includes a head main body and a rod main body, and the inside of the head main body is an air distribution located in an upper layer by a partition plate. A water and air distribution device divided into a region and an underlying water distribution region, the rod body including a water distribution rod extending to the water distribution region and an air distribution rod extending through the partition plate to the air distribution region. [Selection diagram] Figure 1
Description
本発明は、水処理設備の分野に関し、特に、モジュール化フィルターの水と空気分配装置
およびそのシステムならびに適用方法に関する。
The present invention relates to the field of water treatment equipment, and more particularly to a modular filter water and air distribution device and system and method of application.
濾過または生物学的濾過は、主に脱窒バイオフィルター、曝気バイオフィルター、オゾン
−活性炭素バイオフィルター、通常のクイックフィルター、およびサイフォンフィルター
などを含む給水および下水処理の中核プロセスユニットである。逆洗は、濾過または生物
学的濾過プロセスの中核であり、水処理構造の処理効率および長期安定運転を確保するた
めの基盤であり、かつ、逆洗プロセスの最も重要な部品は水と空気分配装置およびシステ
ムであり、水と空気分配が均一で省エネルギーである水と空気分配装置およびシステムの
開発は、濾過または生物学的濾過プロセスの常に大きな需要である。
中国の発明特許ＣＮ１０８３２８７２９Ａには、Ｓ型フィルターブリック水分配システム
が開示され、それは、二次水分配室構造を採用し、逆洗空気と水はフィルターブリックの
内部に二次的に分配されることにより、水と空気をより均一に分配させるが、二次分配室
の構造はより複雑であり、かつ、空気と水の二次分配はエネルギー消費の増加をもたらす
。中国の発明特許ＣＮ１０９２３１４２２Ａには、新規のＴ型フィルターブリックおよび
その取り付けと実施方法が開示され、それは、ほぞ孔構造で接続され、フィルターブリッ
クの両側は鋸歯状の密な隙間であり、隙間の増加は水と空気分配の均一性にとって有益で
あるが、空気分配システムにより多くの空気出口が必要になり、逆洗空気量が増加するた
め、逆洗エネルギー消費が増加する。
したがって、本発明は、均一な水と空気分配およびより低い逆洗エネルギー消費を達成す
るために、新規の水と空気分配装置およびシステムを提供する。
Filtration or biological filtration is the core process unit of water supply and sewage treatment mainly including denitrification biofilter, aeration biofilter, ozone-activated carbon biofilter, conventional quick filter, siphon filter and the like. Backwash is the core of the filtration or biological filtration process, the basis for ensuring the treatment efficiency and long-term stable operation of the water treatment structure, and the most important components of the backwash process are water and air distribution. The development of water and air distribution devices and systems, which are devices and systems with uniform water and air distribution and energy saving, is always a great demand for filtration or biological filtration processes.
Chinese invention patent CN108328729A discloses an S-shaped filter brick water distribution system, which adopts a secondary water distribution chamber structure, wherein backwash air and water are secondarily distributed inside the filter brick. Makes the water and air more evenly distributed, but the structure of the secondary distribution chamber is more complicated, and the secondary distribution of air and water results in increased energy consumption. Chinese invention patent CN109231422A discloses a novel T-shaped filter brick and its installation and method of implementation, which are connected by mortise structure, both sides of the filter brick are serrated close gaps, increasing the gap. While beneficial for water and air distribution uniformity, backwash energy consumption is increased due to the need for more air outlets in the air distribution system and increased backwash air volume.
Accordingly, the present invention provides a novel water and air distribution apparatus and system to achieve uniform water and air distribution and lower backwash energy consumption.
上記技術的問題に鑑みて、本発明は、モジュール化フィルターの水と空気分配装置および
そのシステムならびに適用方法を提供し、本発明の目的は、従来の水と空気分配装置の空
気分配均一性と逆洗エネルギー消費のバランスをとることが困難である現在の状況を改善
し、かつ、より高い逆洗効率を維持できることである。
本発明の技術的解決手段は、以下のとおりである。
In view of the above technical problems, the present invention provides a water and air distribution device for a modularized filter, a system thereof, and an application method, and an object of the present invention is to provide an air distribution uniformity of a conventional water and air distribution device. It is possible to improve the current situation where it is difficult to balance backwash energy consumption, and to maintain higher backwash efficiency.
The technical solution of the present invention is as follows.
モジュール化フィルターの水と空気分配装置であって、フィルターブリック本体および水
と空気分配モジュールを含み、フィルターブリック本体は直方体構造であり、フィルター
ブリック本体の外殻はＨＤＰＥ材料で作られ、内部はコンクリートで充填され、全体の強
度が高く、かつ耐久性が損なわれにくい。フィルターブリック本体の内部には、フィルタ
ーブリック本体の長手方向に関して対称的に分布する２つのキャビティが設けられ、キャ
ビティの内側壁には永久磁石材料層が設けられ、長さ方向に沿ったフィルターブリック本
体の両側の底部においてそれぞれ２つのキャビティの中央にそれぞれ１つの流量制御隙間
が設けられ、キャビティを外部と連通させ、フィルターブリック本体の底部には水流通路
が設けられ、水流通路は長さ方向に沿ってフィルターブリック本体を貫通し、かつ２つの
キャビティを連通し、フィルターブリック本体の両側には、隣接するフィルターブリック
に接続された固定突起および固定ソケット、ならびに隣接する２つのフィルターブリック
を等しい幅のスリットに分離するための制限ブロックが設けられ、フィルターブリック本
体の上部にはスロットカバー付きのスロットが設けられ、スロットの内部にはコンクリー
トなどのカウンタウェイト充填材が設けられ、スロット内にはキャビティの上部に連通す
る縦貫通管が設けられ、縦貫通管には水と空気分配モジュールに接続されるためのプルロ
ッドが設けられる。
水と空気分配モジュールは、ヘッド本体およびロッド本体を含み、ヘッド本体は球体構造
であり、ヘッド本体の内部は、仕切り板により上層に位置する空気分配領域および下層に
位置する水分配領域に分割され、空気分配領域のヘッド本体の側壁には複数の空気分配孔
が設けられ、水分配領域のヘッド本体の側壁には複数の水分配孔が設けられ、ロッド本体
は、水分配領域に延びる水分配ロッド、および仕切り板を貫通して空気分配領域に延びる
空気分配ロッドを含み、ヘッド本体の上端と下端にはそれぞれ、小ベアリングと大ベアリ
ングによってプルロッドの末端、水分配ロッドの上端に回転可能に接続されることにより
、ヘッド本体は、気流または水流の作用下で水と空気分配を回転および分散させ、小ベア
リングと大ベアリングはプラスチックベアリングを選択することができ、材料は好ましく
はポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）を選択し、優れた機械的特性、良好な自己潤
滑特性、および耐食性などの特性を備える。
さらに、永久磁石材料層は、複数のネオジム磁石片であり、ネオジム磁石片の中央には、
ネオジム磁石片をキャビティの内側壁のボルトに挿入してナットで固定するための固定孔
が設けられ、同時に、ネオジム磁石片とキャビティの内側壁との間に接着剤で補強され、
接着剤はプラスチック製の粘着性磁石接着剤ＹＨ−８９６を使用することができる。強力
な磁力を有するネオジム磁石片を使用してキャビティ領域に磁場を形成し、逆洗によって
放出された微細な水流を磁化および撹乱して高酸素水を形成し、逆洗効率を大幅に向上す
ることができる。
さらに、プルロッドは縦貫通管内で縦方向に引き下げられ、かつ取り外し可能であり、プ
ルロッドの上端は四角形接続ヘッドで、四角形接続ヘッドはプルロッドの回転を制限する
ためにスロットカバー内の四角形制限スロットに嵌め込まれる。プルロッドは、水と空気
分配モジュールの取り付けおよび位置決めを容易にするために使用され、逆洗プロセスの
インパルスの下での揺れを防止し、それによって水と空気分配の均一性を低減させる。
さらに、空気分配ロッドは水分配ロッドの内部に嵌着され、かつ空気分配ロッドの上部は
水分配ロッドより高く、水分配ロッドと空気分配ロッドの上部両側にはそれぞれ水出口と
空気出口が設けられ、水分配ロッドの底部外側には雄ねじ層が設けられ、水分配ロッドの
底部には酸素濃縮フィルタースクリーンが設けられる。空気分配ロッドと水分配ロッドの
嵌着設計により、水と空気分配モジュールは多目的機能を実現することができ、空気分配
と水分配さらにその両方を同時に実行することができる。
さらに、酸素濃縮フィルタースクリーンは、スチールファイバーと酸素濃縮マイナスイオ
ンファイバーが３次元編み法に従って織られ、ここで、スチールファイバーの数と酸素濃
縮マイナスイオンファイバーの数の比が１：３であり、酸素濃縮フィルタースクリーンの
開口部直径は１〜１．５ｍｍである。スチールファイバーはスケルトンサポートを提供し
、酸素濃縮マイナスイオンファイバーは、逆洗水の予備酸素濃縮処理を実行することがで
き、不純物を遮断して水分配孔の閉塞を防止できるだけでなく、逆洗の酸素含有量を増加
して逆洗効率を向上でき、さらに、開口部直径が大きすぎると不純物の遮断を助長せず、
開口部直径が小さすぎると流入水が妨げられやすい。
さらに、各空気分配孔および水分配孔の外側には水流または空気流の方向を変えるための
半球形バッフルが設けられ、各半球形バッフルの開口部の方向は同じである。半球状バッ
フルを設けることにより、空気分配孔から放出される空気流および水分配孔から放出され
る水流を偏向させて動力を形成し、ヘッド本体の回転の駆動に役立ち、回転の慣性によっ
て空気流と水流をより均等に分配させる。
さらに、固定ソケットの深さと制限ブロックの突出長さの合計は、固定突起の長さよりも
大きい。水流と空気流の拡散を促進するために、隣接するフィルターブリックを接合する
ときにスリットを形成しやすい。
本発明は、さらに、上記装置を用いて水と空気を分配するシステムを提供し、水処理構造
の底部に配置された支持板を含み、支持板には各キャビティに対応する中央位置で埋め込
みケーシングが設けられ、埋め込みケーシングは、水分配ロッドの末端にネジによって接
続されるために使用され、支持板の下の領域は水分配領域であり、水分配領域は外部の給
水管に接続され、給水管には逆洗給水弁が設けられ、水分配領域には空気分配管が設けら
れ、水分配分岐管は空気分配管の末端内に嵌着され、空気分配管は外部吸気管に接続され
、吸気管上には逆洗吸気弁が設けられる。逆洗するとき、給水管上の逆洗給水弁を開き、
逆洗水を水分配領域に導入してから、水分配領域上の支持板上の埋め込みケーシングによ
り水分配ロッドから水分配領域に水を送り、最後に、空気分配孔によりキャビティに入っ
て空気を分配し、水分配と空気分配も同時に実施することができる。水処理構造には、脱
窒バイオフィルター、曝気バイオフィルター、オゾン−活性炭素バイオフィルター、通常
のクイックフィルター、サイフォンフィルターなどが含まれるが、これらに限定されない
。
本発明の別の目的は、上記システムを用いて水と空気を分配する方法を提供することであ
り、以下のステップを含む。
Ｓ１、下水処理スケール、流入水質、および排水要件に従って、標準水処理構造のサイズ
が計算され、Ｌ（長さ）×Ｂ（幅）として選択され、単位はｍｍであり、水と空気分配装
置のサイズはｌ（長さ）×ｂ（幅）であり、単位はｍｍである、
Ｓ２、ステップＳ１における標準水処理構造のサイズに従って、水と空気分配に必要な数
は、Ｎ＝（Ｌ／（ｌ×１．０５））×（Ｂ／（ｂ×１．０５））に決定され、ここで、１
．０５は増幅係数である、
Ｓ３、支持板を標準水処理構造の底部に取り付け、かつ水分配分岐管を支持板の下の水分
配領域に配置され、支持板に対応する各空気分配分岐管の位置をマークし、対応する位置
に応じて孔を開けて埋め込みケーシングを取り付け、かつ、空気分配分岐管を上向きに埋
め込みケーシングを貫通し、続いて空気分配ロッドを空気分配分岐管に嵌着され、かつ、
水分配ロッドと埋め込みケーシングをネジによって接続され、次にプルロッドを縦貫通管
に貫通し、かつスロットカバーで覆い、フィルターブリック本体の取り付けを完了する、
Ｓ４、取り付けられた最初のフィルターブリック本体に基づいて、隣接する２つのフィル
ターブリック本体の間において標準水処理構造の幅方向に沿って固定突起と固定ソケット
により互いに接続され、取り付けられた埋め込みケーシングの位置に応じてフィルターブ
リックの第一列を決定し、これに基づいて、標準水処理構造全体の底部を満たすまで、標
準水処理構造の長さ方向に沿ってフィルターブリック本体の取り付けを持続する、
Ｓ５、空気分配の均一性テストを実行し、逆洗水は給水管から水分配領域に入り、その後
、水分配ロッドにより逆洗水を水分配領域に導入し、続いてヘッド本体の側壁にある複数
の水分配孔から均一に噴射され、同様に、逆洗ガスは空気分配管から導入され、その後、
空気分配ロッドにより空気分配領域に入り、続いてヘッド本体の側壁にある複数の空気分
配孔から均一に噴射され、逆洗水の微細噴流は、永久磁石材料層によって磁気的に活性化
された後に逆洗ガスとキャビティ内で混合され、かつ流量制限隙間からフィルターブリッ
ク本体間のスリットに流れ込み、最終的に上向きに流れて、システムの水と空気分配効果
および逆洗効果を確認するためにガス水逆洗用の標準水処理構造に入る、
Ｓ６、ステップＳ１、ステップＳ２およびステップＳ３の標準水処理構造および水と空気
分配装置ならびにその逆洗水と空気分配システムに従って、モジュール化水処理構造を構
築する。
本発明の有益な効果は、以下のとおりである。
（１）本発明の本発明の水と空気分配装置は閉じられ、流量制御隙間のみが残され、逆洗
空気分配は、底部から装置の内部キャビティに挿入する水と空気分配モジュールを採用し
、水と空気分配はより均一になり、かつ、装置間の隙間が減少し、空気洗浄、水洗浄、気
水混合洗浄の３つの条件下でのデッドゾーンの面積が減少し、その水と空気分配の均一性
が９０％以上になり、従来の水と空気分配装置と比較して、逆洗エネルギー消費を３０〜
４０％削減した。
（２）本発明の水と空気分配装置およびシステムは、水分配管および水分配を一体に配置
し、かつ、本発明の水と空気分配モジュールは、プルロッドを介してフィルターブリック
本体に取り外し可能に接続することができ、設置および交換しやすく、後期の修理と交換
の難しさを低減させ、メンテナンスコストは低い。
（３）本発明の水と空気分配モジュールは、水分配と空気分配という二重の機能を備え、
かつ、水と空気分配モジュールにおけるヘッド本体は、ベアリングによってロッド本体と
プルロッドとの間に回転可能に接続され、さらに、ヘッド本体の外側壁の水分配孔と空気
分配孔に同じ開口方向の半球形バッフルが設けられ、空気分配孔から放出される気流と水
分配孔から放出される水流を偏向させて動力を形成し、ヘッド本体の回転を駆動するのに
役立ち、回転の慣性によって空気流と水流をより均一に分配させる。
（４）本発明のキャビティの内側壁には、キャビティ領域に磁場を形成するために強力な
磁気特性を有するネオジム磁石片がさらに設けられ、逆洗から放出された微細な水流を磁
化および乱して高酸素水を形成することができ、同じ条件下で、逆洗効率を約２３％向上
することができる。
（５）本発明の水と空気分配装置およびシステムは、異なる水処理需要環境に従ってモジ
ュール化設計および組み立てることができ、普及および適用しやすい。
Modular filter water and air distribution device, including a filter brick body and a water and air distribution module, the filter brick body is a rectangular parallelepiped structure, the outer shell of the filter brick body is made of HDPE material, the inside is concrete The strength of the whole is high and the durability is not easily impaired. Inside the filter brick body, two cavities that are symmetrically distributed with respect to the longitudinal direction of the filter brick body are provided, and a permanent magnet material layer is provided on the inner wall of the cavity, and the filter brick body along the length direction is provided. One flow control gap is provided in the center of each of the two cavities at the bottoms on both sides of the filter, the cavities communicate with the outside, and a water flow passage is provided at the bottom of the filter brick body. Through the filter brick body and connect two cavities, and on both sides of the filter brick body, a fixed protrusion and a fixed socket connected to adjacent filter bricks, and two adjacent filter bricks with slits of equal width. The filter block is provided with a restriction block, the upper part of the filter brick body is provided with a slot with a slot cover, the counterweight filling material such as concrete is provided inside the slot, and the upper part of the cavity is inside the slot. And a pull rod for connecting to the water and air distribution module.
The water and air distribution module includes a head body and a rod body, and the head body has a spherical structure, and the inside of the head body is divided by a partition plate into an air distribution area located in an upper layer and a water distribution area located in a lower layer. , A plurality of air distribution holes are provided in the side wall of the head body in the air distribution area, a plurality of water distribution holes are provided in the side wall of the head body in the water distribution area, and the rod body is a water distribution area extending to the water distribution area. Includes rods and air distribution rods that extend through the partition plate to the air distribution area, and are rotatably connected to the end of the pull rod and the upper end of the water distribution rod by small bearings and large bearings at the upper and lower ends of the head body By doing so, the head body rotates and disperses water and air distribution under the action of air flow or water flow, small bearing and large bearing can choose plastic bearing, the material is preferably polyetheretherketone ( PEEK) and has properties such as excellent mechanical properties, good self-lubricating properties, and corrosion resistance.
Furthermore, the permanent magnet material layer is a plurality of neodymium magnet pieces, and the center of the neodymium magnet pieces is
A fixing hole for inserting the neodymium magnet piece into the bolt on the inner wall of the cavity and fixing with the nut is provided, and at the same time, reinforced with an adhesive between the neodymium magnet piece and the inner wall of the cavity,
As the adhesive, a sticky magnet adhesive YH-896 made of plastic can be used. A neodymium magnet piece with a strong magnetic force is used to form a magnetic field in the cavity region, magnetize and disturb the fine water flow emitted by backwashing to form high oxygen water, and significantly improve backwashing efficiency. be able to.
Further, the pull rod is vertically pulled down and removable in the vertical penetration tube, the upper end of the pull rod is a square connecting head, and the square connecting head is fitted in a square limiting slot in the slot cover to limit the rotation of the pull rod. Be done. The pull rods are used to facilitate mounting and positioning of the water and air distribution module and prevent swaying under the impulse of the backwash process, thereby reducing the uniformity of water and air distribution.
Further, the air distribution rod is fitted inside the water distribution rod, the upper part of the air distribution rod is higher than the water distribution rod, and the water distribution rod and the air distribution rod are provided with water outlet and air outlet respectively on the upper side. An external thread layer is provided on the outer side of the bottom of the water distribution rod, and an oxygen concentration filter screen is provided on the bottom of the water distribution rod. Due to the fitting design of the air distribution rod and the water distribution rod, the water and air distribution module can realize a multi-purpose function, and can perform the air distribution and the water distribution, or both at the same time.
Furthermore, the oxygen-enriched filter screen is woven by steel fibers and oxygen-enriched negative ion fibers according to the three-dimensional knitting method, wherein the ratio of the number of steel fibers and the number of oxygen-enriched negative ion fibers is 1:3, The opening diameter of the concentration filter screen is 1 to 1.5 mm. Steel fiber provides skeleton support, oxygen-enriched negative ion fiber can perform pre-oxygen enrichment treatment of backwash water, not only can block impurities and prevent clogging of water distribution holes, but also backwash The backwash efficiency can be improved by increasing the oxygen content. Furthermore, if the opening diameter is too large, it will not promote the blocking of impurities,
If the opening diameter is too small, the inflow water is likely to be blocked.
Further, a hemispherical baffle for changing the direction of the water flow or the air flow is provided outside each air distribution hole and the water distribution hole, and the direction of the opening of each hemispherical baffle is the same. By providing a hemispherical baffle, the air flow discharged from the air distribution hole and the water flow discharged from the water distribution hole are deflected to form power, which serves to drive the rotation of the head main body, and the air flow is generated by the inertia of the rotation. And distribute the water flow more evenly.
Furthermore, the sum of the depth of the fixed socket and the protruding length of the restriction block is larger than the length of the fixed protrusion. Slits are easily formed when joining adjacent filter bricks to promote the diffusion of water and air streams.
The present invention further provides a system for distributing water and air using the above device, which includes a support plate disposed at the bottom of the water treatment structure, the support plate having a buried casing at a central position corresponding to each cavity. And the embedded casing is used to connect to the end of the water distribution rod by screws, the area under the support plate is the water distribution area, the water distribution area is connected to the external water supply pipe, The pipe is provided with a backwash water supply valve, the water distribution region is provided with an air distribution pipe, the water distribution branch pipe is fitted in the end of the air distribution pipe, the air distribution pipe is connected to an external intake pipe, A backwash intake valve is provided on the intake pipe. When backwashing, open the backwash water supply valve on the water supply pipe,
After introducing the backwash water into the water distribution area, the embedded casing on the support plate on the water distribution area feeds the water from the water distribution rod to the water distribution area, and finally the air distribution holes enter the cavity to let the air flow. Dispensing, water distribution and air distribution can also be carried out simultaneously. Water treatment structures include, but are not limited to, denitrification biofilters, aeration biofilters, ozone-activated carbon biofilters, conventional quick filters, siphon filters, and the like.
Another object of the present invention is to provide a method for distributing water and air using the above system, which comprises the following steps.
According to S1, sewage treatment scale, inflow water quality, and drainage requirements, the size of standard water treatment structure is calculated and selected as L (length) x B (width), the unit is mm, and the unit of water and air distributor The size is l (length)×b (width), and the unit is mm.
According to the size of the standard water treatment structure in S2, step S1, the number required for water and air distribution is determined as N=(L/(l×1.05))×(B/(b×1.05)) Where 1
． 05 is the amplification factor,
S3, attaching the support plate to the bottom of the standard water treatment structure, and arranging the water distribution branch pipe in the water distribution region under the support plate, marking the position of each air distribution branch pipe corresponding to the support plate, and corresponding A hole is punched depending on the position to mount the embedded casing, and the air distribution branch pipe is penetrated upward through the embedded casing, and then the air distribution rod is fitted to the air distribution branch pipe, and,
The water distribution rod and the embedded casing are connected by screws, then the pull rod penetrates the longitudinal penetration pipe and is covered with a slot cover to complete the installation of the filter brick body,
S4, based on the installed first filter brick body, between two adjacent filter brick bodies along the width direction of the standard water treatment structure, connected to each other by the fixing projection and the fixing socket, of the installed embedded casing. Determine the first row of filter bricks according to position, and based on this, continue to install the filter brick body along the length of the standard water treatment structure until it fills the bottom of the entire standard water treatment structure,
S5, Perform air distribution uniformity test, the backwash water enters the water distribution area from the water supply pipe, and then the backwash water is introduced into the water distribution area by the water distribution rod, and then on the side wall of the head body. Uniformly injected from multiple water distribution holes, similarly, backwash gas is introduced from the air distribution pipe, then
The air distribution rod enters the air distribution area, and then is uniformly ejected from the plurality of air distribution holes on the side wall of the head body, and the fine jet of backwash water is magnetically activated by the permanent magnet material layer. It is mixed with the backwash gas in the cavity and flows into the slit between the filter brick bodies through the flow restriction gap, and finally flows upward, and the gas water is used to confirm the water and air distribution effect and backwash effect of the system. Enter the standard water treatment structure for backwash,
A modularized water treatment structure is constructed according to the standard water treatment structure and the water and air distribution device and its backwash water and air distribution system in S6, step S1, step S2 and step S3.
The beneficial effects of the present invention are as follows.
(1) The water and air distribution device of the present invention of the present invention is closed, leaving only the flow control gap, and the backwash air distribution adopts the water and air distribution module which is inserted from the bottom into the internal cavity of the device, The distribution of water and air becomes more uniform, the gap between the devices is reduced, and the dead zone area under the three conditions of air cleaning, water cleaning, and air-water mixed cleaning is decreased, and the water and air distribution is reduced. Of 90% or more, the backwash energy consumption is 30~ compared with the conventional water and air distributor.
40% reduction.
(2) In the water and air distribution device and system of the present invention, the water pipe and the water distribution are integrally arranged, and the water and air distribution module of the present invention is detachably connected to the filter brick main body through the pull rod. It is easy to install and replace, reduces the difficulty of later repair and replacement, and has low maintenance cost.
(3) The water and air distribution module of the present invention has a dual function of water distribution and air distribution,
Further, the head body of the water and air distribution module is rotatably connected between the rod body and the pull rod by a bearing, and the hemispherical shape of the same opening direction is formed in the water distribution hole and the air distribution hole of the outer wall of the head body. A baffle is provided to deflect the air flow discharged from the air distribution hole and the water flow discharged from the water distribution hole to form power, which serves to drive the rotation of the head body, and the inertia of the rotation causes the air flow and the water flow. More evenly.
(4) The inner wall of the cavity of the present invention is further provided with a neodymium magnet piece having a strong magnetic property for forming a magnetic field in the cavity region, and magnetizes and disturbs the fine water flow emitted from the backwash. Can form high oxygen water, and under the same conditions, the backwash efficiency can be improved by about 23%.
(5) The water and air distribution device and system of the present invention can be modularized and assembled according to different water treatment demand environment, and are easy to spread and apply.
実施例１
本実施例は、モジュール化フィルターの水と空気分配装置を提供し、図２および図３に示
すとおり、フィルターブリック本体１および水と空気分配モジュール２を含み、フィルタ
ーブリック本体１は直方体構造であり、長さが４００ｍｍで、幅が２００ｍｍで、高さが
２００ｍｍであり、フィルターブリック本体１の外観概略図は図１に示すとおり、フィル
ターブリック本体１の外殻はＨＤＰＥ材料で作られ、内部はコンクリートで充填され、全
体の強度が高く、かつ耐久性が損なわれにくい。図２に示すとおり、フィルターブリック
本体１の内部には、フィルターブリック本体１の長手方向に関して対称的に分布する２つ
のキャビティ１１が設けられ、長さ方向に沿ったフィルターブリック本体１の両側の底部
においてそれぞれ２つのキャビティ１１の中央にそれぞれ１つの流量制御隙間１３が設け
られ、キャビティ１１を外部と連通させ、フィルターブリック本体１の底部には水流通路
１４が設けられ、水流通路１４は長さ方向に沿ってフィルターブリック本体１を貫通し、
かつ２つのキャビティ１１を連通し、フィルターブリック本体１の両側には、隣接するフ
ィルターブリックに接続された固定突起１５および固定ソケット１６、ならびに隣接する
２つのフィルターブリックを等しい幅のスリットに分離するための制限ブロック１７が設
けられ、ここで、固定ソケット１６の深さと制限ブロック１７の突出長さの合計は、固定
突起１５の長さよりも大きい。水流と空気流の拡散を促進するために、隣接するフィルタ
ーブリックを接合するときにスリットを形成しやすく、スリットの幅は７ｍｍである。図
４に示すとおり、フィルターブリック本体１の上部にはスロットカバー１９付きのスロッ
ト１８が設けられ、スロット１８の内部にはコンクリートなどのカウンタウェイト充填材
が設けられ、スロット１８内にはキャビティ１１の上部に連通する縦貫通管１１０が設け
られ、縦貫通管１１０には水と空気分配モジュール２に接続されるためのプルロッド１１
１が設けられる。図４および１０に示すとおり、プルロッド１１１は縦貫通管１１０内で
縦方向に引き下げられ、かつ取り外し可能であり、プルロッド１１１の上端は四角形接続
ヘッド１１２で、四角形接続ヘッド１１２はプルロッド１１１の回転を制限するためにス
ロットカバー１９内の四角形制限スロット１１３に嵌め込まれる。プルロッド１１１は、
水と空気分配モジュール２の取り付けおよび位置決めを容易にするために使用され、逆洗
プロセスのインパルスの下での揺れを防止し、それによって水と空気分配の均一性を低減
させる。
図８に示すとおり、水と空気分配モジュール２は、ヘッド本体２１およびロッド本体２２
を含み、ヘッド本体２１は球体構造であり、ヘッド本体２１の内部は、仕切り板２３によ
り上層に位置する空気分配領域２４および下層に位置する水分配領域２５に分割され、空
気分配領域２４のヘッド本体２１の側壁には複数の空気分配孔２６が設けられ、水分配領
域２５のヘッド本体２１の側壁には複数の水分配孔２７が設けられ、ロッド本体２２は、
水分配領域２５に延びる水分配ロッド２８、および仕切り板２３を貫通して空気分配領域
２４に延びる空気分配ロッド２９を含み、ヘッド本体２１の上端と下端にはそれぞれ、小
ベアリング２１０ａと大ベアリング２１０ｂによってプルロッド１１１の末端、水分配ロ
ッド２８の上端に回転可能に接続されることにより、ヘッド本体２１は、気流または水流
の作用下で水と空気分配を回転および分散させ、小ベアリング２１０ａと大ベアリング２
１０ｂはプラスチックベアリングを選択することができ、材料は好ましくはポリエーテル
エーテルケトン（ＰＥＥＫ）を選択し、優れた機械的特性、良好な自己潤滑特性、および
耐食性などの特性を備える。空気分配ロッド２９は水分配ロッド２８の内部に嵌着され、
かつ空気分配ロッド２９の上部は水分配ロッド２８より高く、水分配ロッド２８と空気分
配ロッド２９の上部両側にはそれぞれ水出口２１１と空気出口２１２が設けられ、水分配
ロッド２８の底部外側には雄ねじ層が設けられる。空気分配ロッド２９と水分配ロッド２
８の嵌着設計により、水と空気分配モジュール２は多目的機能を実現することができ、空
気分配と水分配さらにその両方を同時に実行することができる。
本発明は、さらに、上記装置を用いて水と空気を分配するシステムを提供し、図６および
７に示すとおり、水処理構造３の底部に配置された支持板３１を含み、支持板３１には各
キャビティ１１に対応する中央位置で埋め込みケーシング３２が設けられ、埋め込みケー
シング３２は、水分配ロッド２８の末端にネジによって接続されるために使用され、支持
板３１の下の領域は水分配領域３３であり、水分配領域３３は外部の給水管３４に接続さ
れ、給水管３４には逆洗給水弁３５が設けられ、水分配領域３３には空気分配管３６が設
けられ、水分配分岐管３９は空気分配管２９の末端内に嵌着され、空気分配管３６は外部
吸気管３７に接続され、吸気管３７上には逆洗吸気弁３８が設けられる。逆洗するとき、
給水管３４上の逆洗給水弁３５を開き、逆洗水を水分配領域３３に導入してから、水分配
領域３３上の支持板３１上の埋め込みケーシング３２により水分配ロッド２８から水分配
領域２５に水を送り、最後に、水分配孔２７によりキャビティ１１に入って水を分配し、
空気で逆洗するとき、吸気管３７上の逆洗吸気弁３８を開き、空気分配管３６に空気を導
入し、空気分配分岐管３９から空気分配ロッド２９を介して空気分配領域２４に送られ、
最後に、空気分配孔２６によりキャビティ１１に入って空気を分配し、水分配と空気分配
も同時に実施することができる。
本実施例のシステムは、実験室の逆洗性能試験に適用され、本実施例の使用方法は以下の
ステップを含む、
（１）セルサイズＬ（長さ）×Ｂ（幅）＝０．８４ｍ×０．６３ｍの実験室試験装置に応
じて、必要な水と空気分配装置の数Ｎ＝（Ｌ／（ｌ×１．０５））×（Ｂ／（ｂ×１．０
５））＝（０．８４／（０．４×１．０５））×（０．６３／（０．２×１．０５））＝
６ブロックである、
（２）決定された水と空気分配装置に従って配置し、まず水分配分岐管３６を製造して取
り付け、支持板３１を標準水処理構造の底部３に取り付け、かつ、水分配分岐管３６を支
持板３１の下の水分配領域３３に配置し、支持板３１に対応する各空気分配分岐管３９の
位置をマークし、対応する位置に応じて孔を開けて埋め込みケーシング３２を取り付け、
かつ、空気分配分岐管３９を上向きに埋め込みケーシング３２を貫通し、続いて空気分配
ロッド２９を空気分配分岐管３９に嵌着され、かつ、水分配ロッド２８と埋め込みケーシ
ング３２をネジによって接続され、次にプルロッド１１１を縦貫通管１１０に貫通し、か
つスロットカバー１９で覆い、フィルターブリック本体１の取り付けを完了する、
（３）縦方向に各列に２ブロック、横方向に各行に３ブロックの配置のようにフィルター
ブリック本体１を接合し、取り付けられた最初のフィルターブリック本体１に基づいて、
隣接する２つのフィルターブリック本体１の間において標準水処理構造の幅方向に沿って
固定突起１５と固定ソケット１６により互いに接続され、取り付けられた埋め込みケーシ
ング３２の位置に応じてフィルターブリック１の第一列を決定し、これに基づいて、標準
水処理構造全体の底部３を満たすまで、標準水処理構造の長さ方向に沿ってフィルターブ
リック本体１の取り付けを持続し、水と空気分配装置に高さ２ｃｍ、直径３０ｍｍの玉石
、高さ３ｃｍ、粒子サイズ１２ｍｍの玉石、高さ３ｃｍ、粒子サイズ６ｍｍの玉石、およ
び高さ１２ｃｍ、粒子サイズ４ｍｍのケイ砂を順に敷設する、
（４）空気分配の均一性試験を実施し、逆洗水は給水管３４を通って水分配領域３３に入
り、その後、水分配ロッド２８により逆洗水を水分配領域２５に導入し、ヘッド本体２１
の側壁上の複数の水分配孔２７から均等に排出され、同様に、逆洗ガスは空気分配管３６
から導入され、続いて、空気分配ロッド２９を介して空気分配領域２４に入り、次にヘッ
ド本体２１の側壁上の複数の空気分配孔２６から均等に排出され、逆洗水の微細噴流は、
永久磁石材料層１２によって磁気的に活性化された後に逆洗ガスとキャビティ１１内で混
合され、かつ流量制限隙間１３からフィルターブリック本体１間のスリットに流れ込み、
最終的に上向きに流れて、システムの水と空気分配効果および逆洗効果ならびに気密性を
確認するためにガス水逆洗用の標準水処理構造に入る、
（５）２０ｍ３／（ｍ２・ｈ）、２５ｍ３／（ｍ２・ｈ）、および３０ｍ３／（ｍ２・ｈ
）の３つの空気洗浄強度を選択し、従来の水と空気分配装置と新しい水と空気分配装置の
空気洗浄効率を（すなわち、同じ空気洗浄効率での逆洗エネルギー消費）比較し、逆洗試
験中に、選択された特定の正方形領域内のバブルを撮影し、Ｉｍａｇｅ Ｊソフトウェア
を用いて特定の正方形領域内のバブルの総面積を分析し、写真内のバブルが占めるピクセ
ル数で空気洗浄効果を定量化し、図１２〜２０の結果に示すとおり、従来の水と空気分配
装置と比較して、本実施例における水と空気分配装置の空気洗浄効率は１８％〜３７％増
加し、すなわち、同じ空気洗浄効率下で、新規の水と空気分配装置の逆洗エネルギー消費
はそれに応じて１８％〜３７％削減する。
Example 1
This embodiment provides a modular filter water and air distributor, which includes a filter brick body 1 and a water and air distributor module 2 as shown in FIGS. 2 and 3, wherein the filter brick body 1 has a rectangular parallelepiped structure. The length is 400 mm, the width is 200 mm, the height is 200 mm, and the outer appearance of the filter brick body 1 is as shown in FIG. 1, the outer shell of the filter brick body 1 is made of HDPE material, and the inside is Filled with concrete, the overall strength is high and durability is not easily impaired. As shown in FIG. 2, inside the filter brick body 1, two cavities 11 that are symmetrically distributed in the longitudinal direction of the filter brick body 1 are provided, and bottom portions on both sides of the filter brick body 1 along the length direction are provided. In each of the two cavities 11, one flow control gap 13 is provided, the cavity 11 is communicated with the outside, and a water flow passage 14 is provided at the bottom of the filter brick body 1. Penetrating the filter brick body 1 along
And to connect the two cavities 11 on both sides of the filter brick body 1 to separate the fixed protrusions 15 and the fixed sockets 16 connected to the adjacent filter bricks and the two adjacent filter bricks into slits of equal width. The limit block 17 is provided, wherein the total depth of the fixed socket 16 and the protruding length of the limit block 17 is larger than the length of the fixed protrusion 15. In order to promote the diffusion of the water flow and the air flow, it is easy to form a slit when joining the adjacent filter bricks, and the width of the slit is 7 mm. As shown in FIG. 4, a slot 18 with a slot cover 19 is provided in the upper portion of the filter brick body 1, a counterweight filling material such as concrete is provided in the slot 18, and the cavity 18 of the cavity 11 is provided in the slot 18. A vertical penetrating pipe 110 communicating with the upper portion is provided, and the vertical penetrating pipe 110 has a pull rod 11 for connecting to the water and air distribution module 2.
1 is provided. As shown in FIGS. 4 and 10, the pull rod 111 is vertically pulled down in the vertical through-tube 110 and is removable, and the upper end of the pull rod 111 is a square connecting head 112, and the square connecting head 112 rotates the pull rod 111. It is fitted into a square limiting slot 113 in the slot cover 19 for limiting. The pull rod 111 is
Used to facilitate mounting and positioning of the water and air distribution module 2 to prevent swaying under the impulse of the backwash process, thereby reducing the uniformity of water and air distribution.
As shown in FIG. 8, the water and air distribution module 2 includes a head body 21 and a rod body 22.
The head main body 21 has a spherical structure, and the inside of the head main body 21 is divided by a partition plate 23 into an air distribution region 24 located in an upper layer and a water distribution region 25 located in a lower layer. A plurality of air distribution holes 26 are provided on the side wall of the main body 21, a plurality of water distribution holes 27 are provided on the side wall of the head main body 21 in the water distribution region 25, and the rod main body 22 is
It includes a water distribution rod 28 extending to the water distribution region 25 and an air distribution rod 29 penetrating the partition plate 23 and extending to the air distribution region 24. The head body 21 has a small bearing 210a and a large bearing 210b at its upper and lower ends, respectively. By being rotatably connected to the end of the pull rod 111 and the upper end of the water distribution rod 28 by the head body 21, the head body 21 rotates and disperses water and air distribution under the action of airflow or water flow, and the small bearing 210a and the large bearing. Two
10b can opt for plastic bearings, the material preferably opts polyetheretherketone (PEEK), with properties such as good mechanical properties, good self-lubricating properties, and corrosion resistance. The air distribution rod 29 is fitted inside the water distribution rod 28,
In addition, the upper portion of the air distribution rod 29 is higher than the water distribution rod 28, water outlets 211 and air outlets 212 are provided on both sides of the upper portions of the water distribution rod 28 and the air distribution rod 29, respectively, and outside the bottom portion of the water distribution rod 28. An external thread layer is provided. Air distribution rod 29 and water distribution rod 2
With the fitting design of 8, the water and air distribution module 2 can realize a multi-purpose function, and can perform the air distribution and the water distribution, or both at the same time.
The present invention further provides a system for distributing water and air using the above device, which comprises a support plate 31 arranged at the bottom of the water treatment structure 3, as shown in FIGS. Is provided in a central position corresponding to each cavity 11, which is used to be screwed to the end of the water distribution rod 28, the area under the support plate 31 being the water distribution area. 33, the water distribution region 33 is connected to an external water supply pipe 34, the water supply pipe 34 is provided with a backwash water supply valve 35, the water distribution region 33 is provided with an air distribution pipe 36, and a water distribution branch pipe. 39 is fitted in the end of the air distribution pipe 29, the air distribution pipe 36 is connected to an external intake pipe 37, and a backwash intake valve 38 is provided on the intake pipe 37. When backwashing
The backwash water supply valve 35 on the water supply pipe 34 is opened to introduce the backwash water into the water distribution region 33, and then the embedded casing 32 on the support plate 31 on the water distribution region 33 causes the water distribution rod 28 to distribute the water. 25, and finally, water enters the cavity 11 through the water distribution hole 27 to distribute the water,
When backwashing with air, the backwash intake valve 38 on the intake pipe 37 is opened, air is introduced into the air distribution pipe 36, and is sent from the air distribution branch pipe 39 to the air distribution region 24 via the air distribution rod 29. ,
Finally, the air distribution holes 26 enter the cavity 11 to distribute the air, so that water distribution and air distribution can be performed simultaneously.
The system of this example is applied to a laboratory backwash performance test, and the method of use of this example includes the following steps:
(1) Number of required water and air distributors N=(L/(l×1) depending on the laboratory test device with cell size L (length)×B (width)=0.84 m×0.63 m .05))×(B/(b×1.0
5))=(0.84/(0.4×1.05))×(0.63/(0.2×1.05))=
6 blocks,
(2) Arrange according to the determined water and air distribution device, first manufacture and attach the water distribution branch pipe 36, attach the support plate 31 to the bottom portion 3 of the standard water treatment structure, and support the water distribution branch pipe 36. Placed in the water distribution area 33 below the plate 31, marking the position of each air distribution branch pipe 39 corresponding to the support plate 31, punching holes according to the corresponding position and mounting the embedded casing 32,
And, the air distribution branch pipe 39 is penetrated upwards through the embedded casing 32, the air distribution rod 29 is subsequently fitted to the air distribution branch pipe 39, and the water distribution rod 28 and the embedded casing 32 are connected by screws. Next, the pull rod 111 is penetrated through the vertical through-tube 110 and covered with the slot cover 19 to complete the attachment of the filter brick body 1.
(3) The filter brick main body 1 is joined so as to arrange two blocks in each column in the vertical direction and three blocks in each row in the horizontal direction, and based on the first filter brick main body 1 attached,
The first of the filter bricks 1 is connected between two adjacent filter brick main bodies 1 along the width direction of the standard water treatment structure by the fixed protrusions 15 and the fixed sockets 16 and the position of the embedded casing 32 attached. Determine the row and, based on this, continue to install the filter brick body 1 along the length of the standard water treatment structure until it fills the bottom 3 of the entire standard water treatment structure, and increase the water and air distribution device. 2 cm in diameter, 30 mm in diameter, 3 cm in height, 12 mm in particle size, 3 cm in height, 6 mm in particle size, and 12 cm in height and 4 mm in particle size, and laying silica sand.
(4) The uniformity test of the air distribution is performed, the backwash water passes through the water supply pipe 34 and enters the water distribution area 33, and then the backwash water is introduced into the water distribution area 25 by the water distribution rod 28, and the head Body 21
Are evenly discharged from the plurality of water distribution holes 27 on the side wall of the backwash gas.
, Then enters the air distribution region 24 via the air distribution rod 29, and is then evenly discharged from the plurality of air distribution holes 26 on the side wall of the head body 21.
After being magnetically activated by the permanent magnet material layer 12, it is mixed with the backwash gas in the cavity 11 and flows into the slit between the filter brick bodies 1 from the flow rate limiting gap 13.
Finally it flows upwards into the standard water treatment structure for gas water backwash to check the water and air distribution effect and backwash effect of the system as well as air tightness,
(5) 20m3/(m2·h), 25m3/(m2·h), and 30m3/(m2·h)
) Three air cleaning intensities are selected to compare the air cleaning efficiency of the conventional water and air distributor with the new water and air distributor (ie backwash energy consumption at the same air cleaning efficiency), and backwash test Inside, the bubbles in the selected specific square area are photographed, and the total area of bubbles in the specific square area is analyzed using Image J software, and the air cleaning effect is determined by the number of pixels occupied by the bubbles in the photograph. Quantifying and as shown in the results of Figures 12-20, the air cleaning efficiency of the water and air distributor in this example increased by 18%-37% compared to the conventional water and air distributor, i.e. the same. Under air cleaning efficiency, the backwash energy consumption of the new water and air distributor is reduced accordingly by 18% to 37%.
実施例２
本実施例は実施例１と基本的に同じであり、違いについて、図４および５に示すとおり、
キャビティ１１の内側壁には永久磁石材料層１２が設けられ、永久磁石材料層１２は、複
数のネオジム磁石片１２１であり、ネオジム磁石片１２１の中央には、ネオジム磁石片１
２１をキャビティ１１の内側壁のボルト１２３に挿入してナット１２４で固定するための
固定孔１２２が設けられ、同時に、ネオジム磁石片１２１とキャビティ１１の内側壁との
間に接着剤で補強され、接着剤はプラスチック製の粘着性磁石接着剤ＹＨ−８９６を使用
することができる。強力な磁力を有するネオジム磁石片１２１を使用してキャビティ１１
領域に磁場を形成し、逆洗によって放出された微細な水流を磁化および乱して高酸素水を
形成し、逆洗効率を大幅に向上することができる。
本実施例における水と空気分配装置およびシステムを１０，０００トン／日の都市下水処
理場の脱窒バイオフィルターに適用する。
本実施例における使用方法のステップと実施例１との違いについて、
（１）下水処理スケール、流入水質、および排水要件に従って、以下のパラメータが得ら
れ、１０，０００トン／日下水処理スケールの脱窒バイオフィルターにおいて、総流入窒
素は２０ｍｇ／Ｌであり、総排水窒素は５ｍｇ／Ｌである。
（２）流入水質、排水排出要件、および下水処理スケールに従って、標準脱窒バイオフィ
ルターサイズＬ（長さ）×Ｂ（幅）＝１５．１２ｍ×２．５２ｍと決定し、必要な水と空
気分配装置の数Ｎ＝（Ｌ／（ｌ×１．０５））×（Ｂ／（ｂ×１．０５））＝（１５．１
２／（０．４×１．０５））×（２．５２／（０．２×１．０５））＝４３２ブロックで
ある。
逆洗システムの試験後、新規の水と空気分配装置の水と空気分配の均一度は９２％に達し
、逆洗システムのエネルギー消費量は３８％削減した。
Example 2
This embodiment is basically the same as the first embodiment, and the difference is as shown in FIGS.
A permanent magnet material layer 12 is provided on the inner wall of the cavity 11, and the permanent magnet material layer 12 is a plurality of neodymium magnet pieces 121, and the neodymium magnet piece 1 is provided in the center of the neodymium magnet piece 121.
21 is inserted into a bolt 123 on the inner wall of the cavity 11 and a fixing hole 122 for fixing with a nut 124 is provided, and at the same time, it is reinforced with an adhesive between the neodymium magnet piece 121 and the inner wall of the cavity 11, As the adhesive, a sticky magnet adhesive YH-896 made of plastic can be used. The cavity 11 is formed by using the neodymium magnet piece 121 having a strong magnetic force.
By forming a magnetic field in the region and magnetizing and disturbing the fine water flow released by the backwash to form high oxygen water, the backwash efficiency can be significantly improved.
The water and air distribution device and system in this example is applied to a denitrifying biofilter of an urban sewage treatment plant of 10,000 tons/day.
Regarding the difference between the steps of the method of use in this embodiment and the first embodiment,
(1) According to the sewage treatment scale, influent water quality, and drainage requirements, the following parameters were obtained, and in a denitrifying biofilter of 10,000 tons/day sewage treatment scale, the total inflowing nitrogen was 20 mg/L, and the total effluent was Nitrogen is 5 mg/L.
(2) Determine the standard denitrification biofilter size L (length) x B (width) = 15.12m x 2.52m according to the inflow water quality, wastewater discharge requirements, and sewage treatment scale, and necessary water and air distribution Number of devices N=(L/(l×1.05))×(B/(b×1.05))=(15.1
2/(0.4×1.05))×(2.52/(0.2×1.05))=432 blocks.
After testing the backwash system, the water and air distribution uniformity of the new water and air distributor reached 92% and the energy consumption of the backwash system was reduced by 38%.
実施例３
本実施例は実施例２と基本的に同じであり、違いについて、図８に示すとおり、水分配ロ
ッド２８の底部には酸素濃縮フィルタースクリーン２１３が設けられ、さらに、酸素濃縮
フィルタースクリーンは、スチールファイバーと酸素濃縮マイナスイオンファイバーが３
次元編み法に従って織られ、ここで、スチールファイバーの数と酸素濃縮マイナスイオン
ファイバーの数の比が１：３であり、酸素濃縮フィルタースクリーン２１３の開口部直径
は１．２ｍｍである。スチールファイバーはスケルトンサポートを提供し、酸素濃縮マイ
ナスイオンファイバーは、逆洗水の予備酸素濃縮処理を実行することができ、不純物を遮
断して水分配孔２７の閉塞を防止できるだけでなく、逆洗の酸素含有量を増加して逆洗効
率を向上でき、さらに、開口部直径が大きすぎると不純物の遮断を助長せず、開口部直径
が小さすぎると流入水が妨げられやすい。
本実施例における水と空気分配装置およびシステムを２０，０００トン／日の化学工業団
地の統合下水処理場の脱窒バイオフィルターに適用される。
本実施例における使用方法のステップと実施例２との違いについて、
（１）下水処理スケール、流入水質、および排水要件に従って、以下のパラメータが得ら
れ、２０，０００トン／日下水処理スケールの脱窒バイオフィルターにおいて、総流入窒
素は３０ｍｇ／Ｌであり、総排水窒素は１０ｍｇ／Ｌである。
（２）流入水質、排水排出要件、および下水処理スケールに従って、標準脱窒バイオフィ
ルターサイズＬ（長さ）×Ｂ（幅）＝１５．１２ｍ×２．５２ｍと決定し、必要な水と空
気分配装置の数Ｎ＝（Ｌ／（ｌ×１．０５））×（Ｂ／（ｂ×１．０５））＝（１５．１
２／（０．４×１．０５））×（２．５２／（０．２×１．０５））＝４３２ブロックで
ある。
逆洗システムの試験後、新規の水と空気分配装置の水と空気分配の均一度は９３％に達し
、逆洗システムのエネルギー消費量は４０％削減した。
Example 3
This embodiment is basically the same as the second embodiment, and as for the difference, as shown in FIG. 8, an oxygen concentration filter screen 213 is provided at the bottom of the water distribution rod 28, and the oxygen concentration filter screen is made of steel. Fiber and oxygen enriched negative ion fiber 3
Woven according to the dimension knitting method, wherein the ratio of the number of steel fibers to the number of oxygen-enriched negative ion fibers is 1:3 and the opening diameter of the oxygen-enriched filter screen 213 is 1.2 mm. Steel fiber provides skeleton support, oxygen enriched negative ion fiber can perform pre-oxygen enrichment process of backwash water, not only block impurities and prevent clogging of water distribution holes 27, but also backwash. The backwashing efficiency can be improved by increasing the oxygen content of the water. Further, if the diameter of the opening is too large, blocking of impurities is not promoted, and if the diameter of the opening is too small, the inflow water is likely to be blocked.
The water and air distribution device and system in this example is applied to a denitrification biofilter of an integrated sewage treatment plant of a chemical industrial park of 20,000 tons/day.
Regarding the difference between the steps of the method of use in this embodiment and the second embodiment,
(1) According to the sewage treatment scale, inflow water quality, and drainage requirements, the following parameters were obtained, and in the denitrification biofilter of 20,000 tons/day sewage treatment scale, the total inflow nitrogen was 30 mg/L, and the total drainage was Nitrogen is 10 mg/L.
(2) Determine the standard denitrification biofilter size L (length) x B (width) = 15.12m x 2.52m according to the inflow water quality, wastewater discharge requirements, and sewage treatment scale, and necessary water and air distribution Number of devices N=(L/(l×1.05))×(B/(b×1.05))=(15.1
2/(0.4×1.05))×(2.52/(0.2×1.05))=432 blocks.
After testing the backwash system, the water and air distribution uniformity of the new water and air distributor reached 93%, and the energy consumption of the backwash system was reduced by 40%.
実施例４
本実施例は実施例３と基本的に同じであり、違いについて、図９に示すとおり、各空気分
配孔２６および水分配孔２７の外側には水流または空気流の方向を変えるための半球形バ
ッフル２１４が設けられ、かつ、各半球形バッフル２１４の開口部の方向は同じである。
半球状バッフル２１４を設けることにより、空気分配孔２６から放出される空気流および
水分配孔２７から放出される水流を偏向させて動力を形成し、ヘッド本体２１の回転の駆
動に役立ち、回転の慣性によって空気流と水流をより均等に分配させる。
本実施例における水と空気分配装置およびシステムを５０，０００トン／日の都市下水処
理場の脱窒バイオフィルターに適用する。
本実施例における使用方法のステップと実施例３との違いについて、
（１）下水処理スケール、流入水質、および排水要件に従って、以下のパラメータが得ら
れ、５０，０００トン／日下水処理スケールの脱窒バイオフィルターにおいて、総流入窒
素は２０ｍｇ／Ｌであり、総排水窒素は１０ｍｇ／Ｌである。
（２）流入水質、排水排出要件、および下水処理スケールに従って、標準脱窒バイオフィ
ルターサイズＬ（長さ）×Ｂ（幅）＝３０．２４ｍ×３．７８ｍと決定し、必要な水と空
気分配装置の数Ｎ＝（Ｌ／（ｌ×１．０５））×（Ｂ／（ｂ×１．０５））＝（３０．２
４／（０．４×１．０５））×（３．７８／（０．２×１．０５））＝１２９６ブロック
である。
逆洗システムの試験後、新規の水と空気分配装置の水と空気分配の均一度は９５％に達し
、逆洗システムのエネルギー消費量は４２％削減した。
Example 4
This embodiment is basically the same as the third embodiment, and the difference is that, as shown in FIG. 9, a hemispherical shape for changing the direction of water flow or air flow is provided outside each air distribution hole 26 and water distribution hole 27. Baffles 214 are provided and the orientation of the openings in each hemispherical baffle 214 is the same.
By providing the hemispherical baffle 214, the air flow discharged from the air distribution hole 26 and the water flow discharged from the water distribution hole 27 are deflected to form power, which serves to drive the rotation of the head main body 21 and to prevent the rotation. Inertia makes the air and water streams more evenly distributed.
The water and air distribution device and system in this example is applied to a denitrification biofilter of an urban sewage treatment plant of 50,000 tons/day.
Regarding the difference between the steps of the method of use in this embodiment and the third embodiment,
(1) According to the sewage treatment scale, inflow water quality, and drainage requirements, the following parameters were obtained, and in the denitrification biofilter of 50,000 tons/day sewage treatment scale, the total inflowing nitrogen was 20 mg/L, and the total drainage was Nitrogen is 10 mg/L.
(2) Determine the standard denitrification biofilter size L (length) x B (width) = 30.24m x 3.78m according to the inflow water quality, wastewater discharge requirements, and sewage treatment scale, and distribute the necessary water and air. Number of devices N=(L/(l×1.05))×(B/(b×1.05))=(30.2
4/(0.4×1.05))×(3.78/(0.2×1.05))=1296 blocks.
After testing the backwash system, the water and air distribution uniformity of the new water and air distributor reached 95%, and the energy consumption of the backwash system was reduced by 42%.
Claims (1)
Ｅ材料で作られ、内部はコンクリートで充填されたブリック（１）および水と空気分配モ
ジュール（２）を含み、前記ブリック（１）は直方体構造であり、前記ブリック（１）の
内部には、ブリック（１）の長手方向に関して対称的に分布する２つのキャビティ（１１
）が設けられ、前記キャビティ（１１）の内側壁には永久磁石材料層（１２）が設けられ
、長さ方向に沿ったブリック（１）の両側の底部においてそれぞれ２つのキャビティ（１
１）の中央にそれぞれ１つの流量制御隙間（１３）が設けられ、キャビティ（１１）を外
部と連通させ、ブリック（１）の底部には水流通路（１４）が設けられ、前記水流通路（
１４）は長さ方向に沿ってブリック（１）を貫通し、かつ２つのキャビティ（１１）を連
通し、ブリック（１）の両側には、隣接するフィルターブリックに接続された固定突起（
１５）および固定ソケット（１６）、ならびに隣接する２つのフィルターブリックを等し
い幅のスリットに分離するための制限ブロック（１７）が設けられ、ブリック（１）の上
部にはスロットカバー（１９）付きのスロット（１８）が設けられ、前記スロット（１８
）の内部にはコンクリートなどのブリックのウェイトを増加させるための充填材が設けら
れ、スロット（１８）内にはキャビティ（１１）の上部に連通する縦貫通管（１１０）が
設けられ、前記縦貫通管（１１０）には水と空気分配モジュール（２）に接続されるため
のプルロッド（１１１）が設けられる、
前記水と空気分配モジュール（２）は、ヘッド本体（２１）およびロッド本体（２２）を
含み、前記ヘッド本体（２１）は球体構造であり、ヘッド本体（２１）の内部は、仕切り
板（２３）により上層に位置する空気分配領域（２４）および下層に位置する水分配領域
（２５）に分割され、前記空気分配領域（２４）のヘッド本体（２１）の側壁には複数の
空気分配孔（２６）が設けられ、前記水分配領域（２５）のヘッド本体（２１）の側壁に
は複数の水分配孔（２７）が設けられ、前記ロッド本体（２２）は、前記水分配領域（２
５）に延びる水分配ロッド（２８）、および前記仕切り板（２３）を貫通して空気分配領
域（２４）に延びる空気分配ロッド（２９）を含み、ヘッド本体（２１）の上端と下端に
はそれぞれ、小ベアリング（２１０ａ）と大ベアリング（２１０ｂ）によってプルロッド
（１１１）の末端、水分配ロッド（２８）の上端に回転可能に接続されることにより、ヘ
ッド本体（２１）は、気流または水流の作用下、水と空気の分配を均一にする、ことを特
徴とする、
モジュール化フィルターの水と空気分配装置。 Modular filter water and air distribution device with rectangular parallelepiped structure, HDP outer shell
Made of E material, the interior of which comprises a brick (1) filled with concrete and a water and air distribution module (2), said brick (1) having a rectangular parallelepiped structure, the interior of said brick (1) comprising: Two cavities (11) distributed symmetrically with respect to the longitudinal direction of the brick (1)
) Is provided, and a permanent magnet material layer (12) is provided on the inner wall of the cavity (11), and two cavities (1) are provided at the bottoms on both sides of the brick (1) along the length direction.
One flow control gap (13) is provided in the center of 1) to communicate the cavity (11) with the outside, and a water flow passage (14) is provided at the bottom of the brick (1).
14) penetrates the brick (1) along the length direction and communicates two cavities (11), and on both sides of the brick (1), fixing protrusions (connected to adjacent filter bricks (
15) and a fixed socket (16), and a restriction block (17) for separating two adjacent filter bricks into slits of equal width, the upper part of the brick (1) with a slot cover (19). A slot (18) is provided, said slot (18
) Is provided with a filler for increasing the weight of the brick such as concrete, and a vertical penetration pipe (110) communicating with the upper part of the cavity (11) is provided in the slot (18). The conduit (110) is provided with a pull rod (111) for connecting to the water and air distribution module (2).
The water and air distribution module (2) includes a head body (21) and a rod body (22), the head body (21) has a spherical structure, and the inside of the head body (21) has a partition plate (23). ) Is divided into an air distribution region (24) located in the upper layer and a water distribution region (25) located in the lower layer, and a plurality of air distribution holes () are formed in the side wall of the head body (21) of the air distribution region (24). 26) is provided, a plurality of water distribution holes (27) are provided in the side wall of the head body (21) of the water distribution area (25), and the rod body (22) is provided in the water distribution area (2).
5) which includes a water distribution rod (28) extending to the upper end and a lower end of the head main body (21) including a water distribution rod (28) and an air distribution rod (29) which penetrates the partition plate (23) and extends to an air distribution region (24). The head body (21) is rotatably connected to the end of the pull rod (111) and the upper end of the water distribution rod (28) by a small bearing (210a) and a large bearing (210b), respectively. Under the action , the distribution of water and air is made uniform ,
Modular filter water and air distributor.
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