專利名稱：均質(zhì)顆粒濾料反粒度快濾池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及水的過濾處理，特別指對城鎮(zhèn)自來水處理與自來水廠提標(biāo)改造， 城鎮(zhèn)污水處理與污水廠提標(biāo)改造，工業(yè)給水處理，工業(yè)廢水處理，污廢水深度處理，中水回用處理，再生水處理，工業(yè)循環(huán)冷卻水處理，游泳池循環(huán)水處理，地下水除鐵除錳處理，低溫低濁水處理的均質(zhì)顆粒濾料反粒度快濾池。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代凈水工藝中，不管出現(xiàn)何種新型凈化設(shè)備，快速過濾仍然是一道極為重要的、不可缺少的凈化工序。數(shù)十年來，由于過濾技術(shù)的不斷發(fā)展，出現(xiàn)了多種類型的快濾池。 這些濾池以其構(gòu)造和操作過程中的特點而被賦予不同的名稱，如普通快濾池、虹吸濾池、 重力無閥濾池、壓力濾池、單閥濾池、雙閥濾池、氣閥濾池、移動沖洗罩濾池、雙層濾料濾池、 V型濾池、D型濾池等等。盡管這些濾池在控制原理上有很大差別，但過濾時的水流方向均為從上往下，沿濾料層顆粒粒徑由細(xì)到粗進(jìn)行過濾。因此，我們將它定義為下向流正粒度濾池。目前，普遍采用的下向流正粒度濾池其工作過程是待濾水從上往下先接觸濾料層表面的細(xì)濾料。大量懸浮物在表層10-15厘米深度內(nèi)被截留下來，然后再經(jīng)過濾料層底部的粗濾料流出池外。在過濾過程中，表面的細(xì)濾料粒徑較小，由它們組成的濾料層孔隙直徑亦小，待濾水中粒徑較大的懸浮物首先被表層細(xì)濾料所截留。由于表面細(xì)濾料孔隙直徑小，很快就被懸浮物堵塞。濾層水頭損失增長很快，下層粗濾料雖然有更大的孔隙率，但只能截留少量雜質(zhì)，大量細(xì)小雜質(zhì)很難被截留，在沒有發(fā)揮它的截污能力之前，就已經(jīng)需要反沖洗了。因此，下層粗濾料的截污能力遠(yuǎn)未被充分利用。這種情況很難令人滿意，顆粒濾料層在反沖洗后，由于不同粒徑顆粒的水力分級作用，總是自然形成上細(xì)下粗的層次，無法加以改變，這樣的濾料層結(jié)構(gòu)是不合理的。在下向流正粒度過濾中，濾料層中占85-90%的粗或較粗的濾料沒有發(fā)揮截污作用。這種濾池的缺點是過濾周期短，濾速低，水頭損失大。隨著我國城鎮(zhèn)化速度的加快，國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，人們對水量的需求越來越大，對水質(zhì)的要求亦將越來越高。而且我國的水資源并不豐富，人均享有的淡水資源并不多，部分水源已遭到不同程度的污染。另外，我國的工業(yè)發(fā)展很快，能源緊張。因此，我們應(yīng)探索研究經(jīng)濟(jì)高效的過濾工藝以取得更佳的過濾效果。目前采用的下向流正粒度過濾方式，因反沖洗后造成濾料粒徑從上到下逐步增大的濾料層結(jié)構(gòu)是不合理的。為了改善水質(zhì)又充分發(fā)揮整個濾料層的截污作用，待濾水經(jīng)過濾料層應(yīng)該是先粗后細(xì)的過濾方式，即上向流反粒度過濾。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點加以改進(jìn)， 提供一種工藝先進(jìn)，設(shè)計新穎，結(jié)構(gòu)科學(xué)合理，簡單可靠，過濾周期長，濾速高，水頭損失小， 單位體積產(chǎn)水量高，出水水質(zhì)好，節(jié)能效果顯著，體積相對較小，投資省的均質(zhì)顆粒濾料反粒度快濾池。 為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是一種均質(zhì)顆粒濾料反粒度快濾池，該快濾池與待濾水進(jìn)水管和反沖洗進(jìn)水管相連通，該快濾池從底部往上依次設(shè)置有配水室、配水系統(tǒng)、墊層、顆粒濾料層、反沖洗排水槽、及濾后水集水槽，該反沖洗進(jìn)水管與配水室相連通，該反沖洗排水槽與排水渠相連通，其特點是所述待濾水進(jìn)水管和配水室連通，該濾后水集水槽的一端設(shè)置清水渠，濾后水集水槽與清水渠連通，該排水渠設(shè)置于清水渠下面。所述顆粒濾料層的顆粒濾料材質(zhì)為優(yōu)質(zhì)石英砂，其顆粒濾料的粒徑從下至上依次由粗到細(xì)進(jìn)行排列。所述配水系統(tǒng)為小阻力配水系統(tǒng)，采用濾板濾頭組合方式。所述濾后水集水槽具有齒狀的溢流口。本實用新型的工作原理待濾水進(jìn)水管和快濾池底部的配水室連通，使待濾水的水流方向與傳統(tǒng)的下向流正粒度濾池相反，即待濾水從濾池底部進(jìn)入，在反粒度過濾中，濾料的粒徑分布沿過濾方向由粗到細(xì)，而過濾水流首先接觸較大顆粒的粗濾料層，沿程濾料粒徑逐漸減小，到最后才接觸較小粒徑的細(xì)濾料層。因而，雜質(zhì)在整個濾料層中分布趨于均勻，整個濾料層都能得到充分的利用。最大額度提高了濾料層的截污能力，延長了過濾周期。另外，濾池在使用時不會濾干，也不會出現(xiàn)負(fù)水頭和氣阻現(xiàn)象。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點是濾料層愈往下愈粗，所以懸浮物不僅在下部的粗濾料層中被截留，而且被整個濾料層所截留，因此，濾料層阻力小，截留的懸浮物多。 為了克服因濾速高引起的顆粒濾料層膨脹并呈流態(tài)化，本實用新型采用均質(zhì)顆粒濾料，與同等規(guī)模的下向流正粒度濾池相比，產(chǎn)水量可提高40%左右，投資可節(jié)省30-40%左右，體積亦相應(yīng)縮小，其經(jīng)濟(jì)效益明顯。本實用新型可用于新濾池的建造，也可適用于對傳統(tǒng)老濾池進(jìn)行提標(biāo)改造，其市場前景好。


圖1是本實用新型的俯視平面結(jié)構(gòu)圖。圖2是圖1中沿A-A線的階梯剖面圖。
具體實施方式
由圖1及圖2可知，本實用新型為一種均質(zhì)顆粒濾料反粒度快濾池，該快濾池與待濾水進(jìn)水管1與反沖洗進(jìn)水管8相連通，該快濾池從底部往上依次設(shè)置有配水室2、配水系統(tǒng)3、墊層4、顆粒濾料層5、反沖洗排水槽9、及濾后水集水槽6，該待濾水進(jìn)水管1和反沖洗進(jìn)水管8分別與配水室2相連通，該濾后水集水槽6的一端設(shè)置清水渠7，濾后水集水槽6 與清水渠7連通，該清水渠7下面設(shè)置有排水渠10，該排水渠10和反沖洗排水槽9連通。本實用新型采用待濾水進(jìn)水管1和快濾池底部的配水室2相連通，使待濾水的水流從濾池底部進(jìn)入，而顆粒濾料層5的顆粒濾料的粒徑從下至上依次由粗到細(xì)進(jìn)行排列。 上述的配水系統(tǒng)3為小阻力配水系統(tǒng)，小阻力配水系統(tǒng)為現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述，在本實用新型中，采用濾板濾頭組合的方式。上述的濾后水集水槽6設(shè)在濾池上部，其溢流口 61 為齒狀結(jié)構(gòu)。本實用新型的工作過程包括過濾過程和反沖洗過程，其過濾過程的水流方向和傳統(tǒng)的下向流正粒度濾池相反，反沖洗過程的水流方向和傳統(tǒng)的下向流正粒度濾池相同。具體為[0018]過濾過程從圖2可知，待濾水經(jīng)進(jìn)水管1進(jìn)入濾池底部的配水室2，再依次由下至上流經(jīng)濾板濾頭組合式小阻力配水系統(tǒng)3、墊層4、顆粒濾料層5。待濾水中大顆粒的懸浮物進(jìn)入濾料層后先被底層粗濾料所截留；越往上層水中懸浮物顆粒和濾料粒徑都越來越小，懸浮物極易被攔截去除。通過去除懸浮物后，濾后水再通過濾后水集水槽6進(jìn)入清水渠 7，最后送出池外。反沖洗過程為在過濾一段時間后，當(dāng)濾池的過濾水 頭損失達(dá)到規(guī)定值或濾后水濁度超過規(guī)定的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)時，說明濾池需要進(jìn)行反沖洗。從圖2可知，在反沖洗時，關(guān)閉待濾水進(jìn)水管1，開啟反沖洗進(jìn)水管8，反沖洗水進(jìn)入濾池底部的配水室2，再依次由下至上流經(jīng)濾板濾頭組合式小阻力配水系統(tǒng)3、墊層4、顆粒濾料層5。使濾料層處于低膨脹懸浮狀態(tài)，在濾料顆粒彼此互相碰撞摩擦和反沖洗水流對濾料顆粒沖刷剪切的雙重作用下，濾料顆粒及其孔隙中所截留的污泥脫離濾層，隨上升水流進(jìn)入反沖洗排水槽9，通過排水渠10 最后排出池外。經(jīng)一定時間沖洗出水變清后，結(jié)束反沖洗過程。待濾水又進(jìn)入濾池恢復(fù)過濾。為確保水質(zhì)，必須建立初濾水排放制度。
權(quán)利要求1.一種均質(zhì)顆粒濾料反粒度快濾池，該快濾池與待濾水進(jìn)水管(1)和反沖洗進(jìn)水管 (8)相連通，該快濾池從底部往上依次設(shè)置有配水室(2)、配水系統(tǒng)(3)、墊層(4)、顆粒濾料層(5)、反沖洗排水槽(9)、及濾后水集水槽(6)，該反沖洗進(jìn)水管(8)與配水室(2)相連通， 該反沖洗排水槽(9)與排水渠(10)相連通，其特征在于所述待濾水進(jìn)水管(1)和配水室 (2)連通，該濾后水集水槽(6)的一端設(shè)置清水渠(7)，濾后水集水槽(6)與清水渠(7)連通， 該排水渠(10)設(shè)置于清水渠(7)下面。
2.如權(quán)利要求1所述的均質(zhì)顆粒濾料反粒度快濾池，其特征在于所述顆粒濾料層(5) 的顆粒濾料的粒徑從下至上依次由粗到細(xì)進(jìn)行排列。
3.如權(quán)利要求1所述的均質(zhì)顆粒濾料反粒度快濾池，其特征在于所述配水系統(tǒng)(3)為小阻力配水系統(tǒng)。
4.如權(quán)利要求1所述的均質(zhì)顆粒濾料反粒度快濾池，其特征在于所述小阻力配水系統(tǒng)為濾板濾頭組合的小阻力配水系統(tǒng)。
5.如權(quán)利要求1所述的均質(zhì)顆粒濾料反粒度快濾池，其特征在于所述濾后水集水槽 (6)具有齒狀的溢流口(61)。
專利摘要一種均質(zhì)顆粒濾料反粒度快濾池，該快濾池與待濾水進(jìn)水管和反沖洗進(jìn)水管相連通，該快濾池從底部往上依次設(shè)置有配水室、配水系統(tǒng)、墊層、顆粒濾料層、反沖洗排水槽、及濾后水集水槽，該濾后水集水槽的一端設(shè)置清水渠，濾后水集水槽與清水渠連通，該排水渠設(shè)置于清水渠下面，該反沖洗排水槽與排水渠相連通，該待濾水進(jìn)水管和反沖洗進(jìn)水管與配水室連通，使待濾水從濾池底部進(jìn)入，且濾料層愈往下愈粗，濾料層阻力小，截留的懸浮物多，與同等規(guī)模的下向流正粒度濾池相比，產(chǎn)水量可提高40%左右，投資可節(jié)省30-40%，體積亦相應(yīng)縮小，其經(jīng)濟(jì)效益明顯。
文檔編號B01D24/26GK201969392SQ201120043079
公開日2011年9月14日 申請日期2011年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月22日
發(fā)明者唐傳祥, 曾丁松, 杜成瓊, 游建軍, 禹芝文, 黃志紅 申請人:中國水電顧問集團(tuán)中南勘測設(shè)計研究院, 云南國水環(huán)?？萍加邢薰?br>