TWI579031B - Slow filtration system - Google Patents

Description

慢濾系統

本發明係有關於一種慢濾系統；特別是有關於一種具有許多慢濾裝置，且各個慢濾裝置可分開進行慢濾、重力反沖洗或重力正洗工程的慢濾系統。

在水處理領域中，慢濾系統是一種利用複合過濾層來淨化水質的技術，其中該複合過濾層係由各種不動粗細度的砂石所組成，可攔截水中的雜質。因此，在慢濾系統中，大多將每一平方米的輸水口的輸水量控制在每天一百噸以下，藉以使水能緩慢的經過複合過濾層，進而達到淨化水質的目的。

然而，由於複合過濾層頂層的細沙會逐漸堆積許多雜質，所以整體的過濾效率會逐漸降低。在習用的慢濾系統中，大多是採用刮除頂層的細沙，然後再鋪設新細沙的換沙手段。但是該換沙手段需要消耗大量的時間及人力，不符合經濟效益。

為了解決換沙手段的問題，業界研發出一種動力反沖洗手段，該動力反沖洗手段大致上是利用一個例如抽水馬達的動力裝置將水打進複合過濾層的底部，使水從複合過濾層的底部沖洗到複合過濾層的頂部，藉以帶走雜 質。但是該動力反沖洗手段需要消耗大量的動力，因此仍舊不符合經濟效益。另外，習用的慢濾系統在進行動力反沖洗前，大多需要放乾整個系統內的水，非常浪費，而且放水、反沖洗、重新蓄水等過程會浪費大量時間。

發明人有鑑於此，乃苦思細索，積極研究，加 以多年從事相關產品研究之經驗，並經不斷試驗及改良，終於發展出本發明。

本發明的目的在於提供一種具有許多慢濾裝置，且各個慢濾裝置可分開進行慢濾、重力反沖洗或重力正洗工程的慢濾系統。

本發明達成上述目的之結構包括：一調節池，可容納水；許多慢濾裝置，分別具有：一慢濾池，設有一與該調節池連通的第一閥門，且其底部設有一高度低於該第一閥門的複合過濾層；該複合過濾層的底部與至少一濾管連通；一第一排水溝，設有一與該慢濾池連通的第二閥門；該許多慢濾裝置的第一排水溝相互連通，且其中至少一個具有一對外的排水口；及一第二排水溝，設有一與該第一排水溝連通的第三閥門，且其連通該濾管；及一濾過水池，設有許多分別與該許多慢濾裝置的第二排水溝連通的第四閥門。

較佳者，該慢濾池內設有一擋水結構；該擋水結構設於該第一閥門周圍，可確保從調節池進入的水不會直接衝擊複合過濾層，且可減緩從調節池進入的水所形成擾流。

較佳者，該慢濾池內設有一均流水溝；該均流水溝環繞在該慢濾池內的側壁上，且位於高度低於該第一閥門的位置，其具有一向上的開口，可承接從第一閥門流下的水，並使水分散進入該複合過濾層。

較佳者，該複合過濾層的底部設有曝氣管，可藉以形成擾流。

較佳者，其中具有一慢濾手段；該慢濾手段包括：S11：打開該第一閥門及第四閥門，並關閉該第二閥門及第三閥門；S12：向該調節池輸入水；該調節池內的水依序經過該第一閥門、慢濾池、複合過濾層、濾管、第二排水溝及第四閥門，然後流入該濾過水池；藉該慢濾手段可達到淨化水質的目的。

較佳者，其中具有一重力反沖洗手段；該重力反沖洗手段包括：S21：使該濾過水池具有預定量的水，且其內的水的水位高於該第二閥門；S22：打開該第二閥門及第四閥門，並關閉該第一閥門及第三閥門；S23：該濾過水池內的水依序經過該第四閥門、第二排水溝、濾管、複合過濾層、慢濾池、第二閥門及第一排水溝，然後從該第一排水溝的排水口流出；藉該重力反沖洗手段可在不用動力裝置的情況下，靠著水的自然重力達到反沖洗的目的。

較佳者，其中具有一重力正洗手段；該重力正洗手段包括：S31：使該慢濾池具有預定量的水；S32：打開該第三閥門，並關閉該第一閥門、第二閥門及第四閥門；S33：該慢濾池內的水依序經過該複合過濾層、濾管、 第二排水溝、第三閥門及第一排水溝，然後從該第一排水溝的排水口流出；藉該重力正洗手段可在不用動力裝置的情況下，靠著水的自然重力達到正洗及鋪平複合過濾層的目的。

本發明為達到上述及其他目的，其所採取之技術手段、元件及其功效，茲採一較佳實施例配合圖示說明如下。

100‧‧‧慢濾系統

1‧‧‧調節池

2‧‧‧慢濾裝置

3‧‧‧慢濾池

31‧‧‧第一閥門

32‧‧‧複合過濾層

33‧‧‧濾管

34‧‧‧擋水結構

35‧‧‧均流水溝

351‧‧‧開口

36‧‧‧曝氣管

4‧‧‧第一排水溝

41‧‧‧第二閥門

5‧‧‧第二排水溝

51‧‧‧第三閥門

6‧‧‧濾過水池

61‧‧‧第四閥門

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為圖1之A部分的放大示意圖。

圖3為本發明進行慢濾工程時的水流狀態示意圖。

圖4為本發明進行重力反沖洗工程時的水流狀態示意圖。

圖5為本發明進行重力正洗工程時的水流狀態示意圖。

圖6為本發明之慢濾裝置內設有曝氣管的示意圖。

如圖1所示，本發明慢濾系統100包括：一調節池1，可容納水；許多慢濾裝置2，分別具有：一連通該調節池1的慢濾池3、一第一排水溝4及一第二排水溝5；及一濾過水池6，設有許多分別與該許多慢濾裝置2連通的第四閥門61；藉由設置許多慢濾裝置，可達到使各慢濾裝置可分開進行慢濾、重力反沖洗或重力正洗的目的。下文將詳予說明。

調節池1可容納水，其對外連接一例如抽水馬達等供水結構(圖中未示)，藉以取得待處裡的原液。此外， 調節池1可連通許多慢濾裝置2，例如二十組以上的慢濾裝置2，藉以調節用水狀態，因此就算是某些慢濾裝置2在進行例如重力反沖洗或重力正洗等工程時，對供水結構造成的影響也很低，甚至不會造成影響，故而可節省操控供水結構的成本。

如圖1~2所示，各慢濾裝置2分別具有：一慢濾 池3，設有一與調節池1連通的第一閥門31，且其底部設有一高度低於該第一閥門31的複合過濾層32；該複合過濾層32的底部與至少一濾管33連通；一第一排水溝4，設有一與該慢濾池3連通的第二閥門41；該許多慢濾裝置2的第一排水溝4相互連通，且其中至少一個具有一對外的排水口；及一第二排水溝5，設有一與該第一排水溝4連通的第三閥門51，且其連通該濾管33；各慢濾裝置2均可進行慢濾、重力反沖洗或重力正洗等工程，並且可個別分開進行不同的工程，茲說明如下。

各慢濾裝置2的慢濾池3都分別設有一與調節 池1連通的第一閥門31，因此能使分別使用調節池中的水。在慢濾池的底部設有一高度低於第一閥門31的複合過濾層32，藉以過濾水中的雜質。

複合過濾層32的底部與至少一濾管33連通，而 濾管33連通第二排水溝5。

第一排水溝4設有一與慢濾池3連通的第二閥 門41。前述的許多慢濾裝置2的第一排水溝4是相互連通，且其中至少一個具有一對外的排水口(圖中未示)，藉以將重力反沖洗、重力正洗用完的水排出。第一排水溝4的排 水口可設於第一排水溝4的底部，藉以排乾第一排水溝4中的水。

第二排水溝5設有一與第一排水溝4連通的第 三閥門51，且其連通濾管33，可與調節池1、慢濾池3、第一排水溝4、濾過水池6共同配合而進行慢濾、重力反沖洗或重力正洗等工程。茲逐一說明如下。

如圖3所示，慢濾系統100具有慢濾手段。為方 便示意水流狀態，以下茲省略圖3~5中的複合過濾層的示意符號。慢濾手段包括：S11：打開該第一閥門31及第四閥門61，並關閉該第二閥門41及第三閥門51；S12：向該調節池1輸入水；該調節池1內的水依序經過該第一閥門31、慢濾池3、複合過濾層32、濾管33、第二排水溝5及第四閥門61，然後流入濾過水池6；藉由慢濾手段可達到淨化水質的目的。

在利用慢濾手段進行慢濾工程時，調節池1、 慢濾池3及濾過水池6內的水的水位相同，因此可藉由向調節池1輸入水或是從濾過水池6抽出水來使調節池1內的水經由慢濾池3流入濾過水池6。

如圖4所示，由於慢濾工程會使複合過濾層32 逐漸累積雜質，因此有必要在預定時間後進行清理，為此，慢濾系統100可具有重力反沖洗手段。重力反沖洗手段包括：S21：使濾過水池6具有預定量的水，且其內的水的水位高於第二閥門41；S22：打開該第二閥門41及第四閥門61，並關閉該第一閥門31及第三閥門51；S23：該濾過水池6內的水依序經過該第四閥門61、第二排水溝5、濾管33、 複合過濾層32、慢濾池3、第二閥門41及第一排水溝4，然後從該第一排水溝4的排水口流出。

由於濾過水池6內的水的水位高於第二閥門41，所以在打開該第二閥門41及第四閥門61，並關閉該第一閥門31及第三閥門51的情況，可藉由水的自然重力讓濾過水池6內的水依序經過該第四閥門61、第二排水溝5、濾管33、複合過濾層32、慢濾池3、第二閥門41及第一排水溝4，然後從該第一排水溝4的排水口流出。因此，藉該重力反沖洗手段可在不用動力裝置的情況下，靠著水的自然重力達到反沖洗的目的。

另外，由於在某些慢濾裝置2進行反沖洗工程時，其他的慢濾裝置2依然可以進行過濾工程，因此可持續輸水到濾過水池6內。在此情況下，在進行前述的重力反沖洗工程時，可不需要額外供水到濾過水池6中，可減少成本。

如圖5所示，由於在進行反沖洗工程過後，可能會有殘餘的雜質，或是有複合過濾層32表層分布不均的情況產生，為此，慢濾系統100可具有重力正洗手段。該重力正洗手段包括：S31：使該慢濾池3具有預定量的水；S32：打開該第三閥門51，並關閉該第一閥門31、第二閥門41及第四閥門61；S33：該慢濾池3內的水依序經過該複合過濾層32、濾管33、第二排水溝5、第三閥門51及第一排水溝4，然後從該第一排水溝4的排水口流出；藉該重力正洗手段可在不用動力裝置的情況下，靠著水的自然重力達到正洗及鋪平複合過濾層的目的。

如圖2所示，前述的慢濾池3內可進一步設有一擋水結構34。擋水結構34設於第一閥門31周圍，特別是設置在第一閥門31的底部及前端，因此可確保從調節池進入的水不會直接衝擊複合過濾層，且可減緩從調節池進入的水所形成擾流。當然，在擋水結構34與第一閥門31之間具有可供水流進慢濾池3的開口。

前述的慢濾池3內還可進一步設有一均流水溝35。均流水溝35可環繞在慢濾池內的側壁上，且位於高度低於第一閥門的位置，其具有一向上的開口351，可承接從第一閥門流下的水，並使水分散進入複合過濾層，藉以確保複合過濾層能被充分均勻的使用。

如圖6所示，前述的慢濾池3內還可再進一步設有一曝氣管36，藉以在進行例如重力反沖洗工程、重力正洗工程時，形成擾流，使得附著在複合過濾層上的雜質較容易脫落。

前述的複合過濾層32可由各種不動粗細度的砂石所組成，其採用由上至下逐漸加大粗細度的砂石。例如採用由上至下依序為0號濾砂、1號濾砂、1/4"碎石、3/4"碎石所組成的複合過濾層。在此結構下，濾管33可埋設在3/4"碎石之中，而曝氣管36可埋設在1/4"碎石之中。

前述的調節池1、慢濾池3及濾過水池6為主要蓄水結構，然而其結構大小可依照使用需求而設定，例如可以一組調節池1及濾過水池6搭配二十組具有蓄水量約2噸之慢濾池3的慢濾裝置2。

以上為本案所舉之實施例，僅為便於說明而 設，當不能以此限制本案之意義，即大凡依所列申請專利範圍所為之各種變換設計，均應包含在本案之專利範圍中。

100‧‧‧慢濾系統

1‧‧‧調節池

2‧‧‧慢濾裝置

3‧‧‧慢濾池

4‧‧‧第一排水溝

5‧‧‧第二排水溝

6‧‧‧濾過水池

61‧‧‧第四閥門

Claims (7)

1. 一種慢濾系統，其中包括：一調節池，可容納水；許多慢濾裝置，分別具有：一慢濾池，設有一與該調節池連通的第一閥門，且其底部設有一高度低於該第一閥門的複合過濾層；該複合過濾層的底部與至少一濾管連通；一第一排水溝，設有一與該慢濾池連通的第二閥門；該許多慢濾裝置的第一排水溝相互連通，且其中至少一個具有一對外的排水口；及一第二排水溝，設有一與該第一排水溝連通的第三閥門，且其連通該濾管；及一濾過水池，設有許多分別與該許多慢濾裝置的第二排水溝連通的第四閥門。
2. 如請求項1所述之慢濾系統，其中該慢濾池內設有一擋水結構；該擋水結構設於該第一閥門周圍。
3. 如請求項1所述之慢濾系統，其中該慢濾池內設有一均流水溝；該均流水溝環繞在該慢濾池內的側壁上，且位於高度低於該第一閥門的位置，其具有一向上的開口，可承接從第一閥門流下的水，並使水分散進入該複合過濾層。
4. 如請求項1所述之慢濾系統，其中該複合過濾層的底部設有曝氣管。
5. 一種如請求項1所述之慢濾系統的慢濾手段，該慢濾手段 包括：S11：打開該第一閥門及第四閥門，並關閉該第二閥門及第三閥門；S12：向該調節池輸入水；該調節池內的水依序經過該第一閥門、慢濾池、複合過濾層、濾管、第二排水溝及第四閥門，然後流入該濾過水池。
6. 一種如請求項1所述之慢濾系統的重力反沖洗手段，該重力反沖洗手段包括：S21：使該濾過水池具有預定量的水，且其內的水的水位高於該第二閥門；S22：打開該第二閥門及第四閥門，並關閉該第一閥門及第三閥門；S23：該濾過水池內的水依序經過該第四閥門、第二排水溝、濾管、複合過濾層、慢濾池、第二閥門及第一排水溝，然後從該第一排水溝的排水口流出。
7. 一種如請求項1所述之慢濾系統的重力正洗手段，該重力正洗手段包括：S31：使該慢濾池具有預定量的水；S32：打開該第三閥門，並關閉該第一閥門、第二閥門及第四閥門；S33：該慢濾池內的水依序經過該複合過濾層、濾管、第二排水溝、第三閥門及第一排水溝，然後從該第一排水溝的排水口流出。