專利名稱：氣水反沖洗過濾池及氣水反沖洗方法
技術領域：
本發(fā)明涉及水廠過濾池相關領域，具體來講為一種氣水反沖洗濾池及氣水反沖洗方法。
背景技術：
水廠的制水工藝一般由絮凝——沉淀——過濾——消毒等組成，其中濾池是常規(guī)處理凈水構筑物的最后一道工序，濾池運行的好壞直接影響水廠的出水水質。在此過程中水中的懸浮物、膠體和其他一些雜質成分被濾料吸附或間隙阻隔去除，水變得潔凈。同時由于過濾的持續(xù)，濾層間容納污物的空間逐漸變小，過濾水水頭損失變大，濾出水越來越少， 直至過濾失效。因此需要對濾料進行反沖洗清潔，恢復濾層過濾功能?，F(xiàn)有的一些濾池結構復雜、安裝精度要求高和土建費用大、過濾周期短，運行費用高以及濾后水水質不佳等， 故需要加以改進。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于在此提供一種氣水反沖洗過濾池及氣水反沖洗方法，克服現(xiàn)有的濾池結構復雜、安裝精度要求高和土建費用大、過濾周期短，運行費用高以及濾后水水質不佳，自動化程度不高以及池型面積受限、有效過濾面積小等的不足。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，構造一種氣水反沖洗過濾池，該濾池適應不同大小規(guī)模供水需求，結構土建成本低，濾后水水質好，自動化程度高，是一種通用型濾池，其特征在于 包括有安裝在濾池底用于過濾集水和反沖洗配水的氣水集配橫管和氣水集配豎管，其中氣水集配橫管與氣水集配豎管為匹配對應設置，本過濾池還包括有用于均勻配送濾前水和排放反沖洗水的矩形水槽以及在過濾時將濾前水均勻分配到矩形水槽的進水管，在濾池下端設置有濾料層和承托層，本裝置還包括有一個與氣水集配豎管對應的集水槽，集水槽上設置有出水管和反沖洗進氣管，所述氣水集配豎管上設有進氣孔，濾池側面設置有排水槽，排水槽下接有排水管。根據本發(fā)明所述的一種氣水反沖洗過濾池，其特征在于所述濾料層為石英砂濾料層和無煙煤或活性炭濾料層兩層，無煙煤或活性炭濾料層位于石英砂濾料層上。根據本發(fā)明所述的一種氣水反沖洗過濾池，其特征在于所述承托層為四層礫石承托層。根據本發(fā)明所述的一種氣水反沖洗過濾池，其特征在于氣水集配橫管與氣水集配豎管間采用法蘭件連接。根據本發(fā)明所述的一種氣水反沖洗過濾池，其特征在于其中氣水集配橫管由不銹鋼螺栓固定。一種上述氣水反沖洗過濾池的氣水反沖洗方法，其特征在于其中反沖洗過程包括一階段氣沖、二階段氣水反沖以及三階段水沖三階段進行，
反沖洗一階段高壓空氣通過反沖洗進氣管進入集水槽，經由氣水集配豎管中的氣孔
3進入水集配橫管上部形成均勻氣墊層后由氣孔對濾料層濾料進行震蕩和擦洗；
反沖洗二階段同時打開反沖洗進水管和反沖洗進氣管，由空氣攪動及水流剪力作用將濾層間污物帶到濾料上部分沖洗水中；
反沖洗三階段關閉反沖洗進氣管閥門以及降低進水管流量，對濾層漂洗后置換濾層中和濾層上部分的沖洗水，達到潔凈濾料的目的，進而繼續(xù)過濾周期
本發(fā)明的優(yōu)點在于本裝置使用氣水集配管代替?zhèn)鹘y(tǒng)濾頭濾板的優(yōu)點還在于其安裝快速簡單，可以同時進行施工而不需要增加額外大型設備，且不受天氣狀況影響，尤其對于施工周期短的水廠，可以很迅速安裝完成滿足工程需求；通用型高效氣水反沖洗濾池通過改進配水槽的結構方式和高度，與V型濾池一樣采用雙邊均勻配水過濾，同時在反沖洗時又借鑒普通快濾池利用配水渠排污，同時由于反沖洗污水受兩側水槽水流牽引力作用，自動在濾池中線形成反向分流，從而免除了掃洗工序，有效降低反沖洗耗水量；通用型高效氣水反沖洗濾池采用級配雙層濾料石英砂和無煙煤過濾，由于無煙煤孔隙率高和密度低，有效攔截了大量過濾水中的雜質，而石英砂精濾層則大大減輕了表層負荷。正常運行周期可達48小時以上；通用池的濾層結構還反映在反沖洗過程中的封閉式高強度沖洗，縮短沖洗時間的同時也能降低能源消耗和提高過濾效率，高強度的反沖洗使濾料潔凈度更高，濾后水質更好；通用型氣水反沖洗濾池采用雙層結構濾料，在發(fā)生源水輕污染狀況時，可采用活性炭置換濾池上層無煙煤濾層，通過活性炭吸附功能可去除過濾水中絕大部分的有機物成分，使濾后水達到水質標準。


圖1是本發(fā)明的結構示意圖。圖2是本裝置的集水集配橫管安裝示意圖。圖3是本裝置的氣水集配豎管安裝示意圖。圖4是本裝置的濾池布置圖。圖5表示的是過濾的時候集水情況示意圖。圖6是氣水集配橫管以及氣水集配豎管組合結構示意圖。圖7是豎向過氣管和豎向過水管組合豎管示意圖。圖8是氣水集配橫管軸測圖。圖9是豎向過水管軸測圖。圖10是豎向過氣管軸側圖。圖11為氣水反沖洗示意圖。圖中1、排水槽，2、矩形水槽，3、排水管，4、氣水集配橫管，5、氣水集配豎管，5. 1、 豎向過氣管，5. 2、豎向過水管，6、進氣孔，7、集水槽，8、出水管，9、反沖洗進氣管，10、礫石承托層，11、礫石承托層，12、礫石承托層，13、礫石承托層，14、石英砂濾料層，15、無煙煤或活性炭濾料層，16、進水管，17、過氣孔，18、過水孔，19、預埋法蘭，20、固定法蘭，21、連接螺栓，22、防泥罩，23、固定緊箍，對、地腳螺，25、墊塊，26、高凸條，27、安全護欄。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明做出詳細說明本發(fā)明提供一種氣水反沖洗過濾池，目的是為了克服現(xiàn)有的濾池結構復雜、安裝精度要求高和土建費用大、過濾周期短，運行費用高以及濾后水水質不佳，自動化程度不高等的不足。新型濾池充分吸收V型濾池、普通快濾池和翻板濾池的優(yōu)點，是一種混合型高效濾池。如圖1-4所示本發(fā)明包括有安裝在濾池底用于過濾集水和反沖洗配水的氣水集配橫管4和氣水集配豎管5，濾池上端設置有安全護欄27。其中氣水集配橫管4與氣水集配豎管5為匹配對應設置，氣水集配橫管4與氣水集配豎管5間可以采用法蘭件連接或采用其他緊固件連接。本過濾池還包括有用于均勻配送濾前水和排放反沖洗水的矩形水槽2以及在過濾時將濾前水均勻分配到矩形水槽2的進水管16。在濾池下端設置有濾料層和承托層。如圖1所述濾料層為石英砂濾料層14和無煙煤或活性炭濾料層15兩層，無煙煤或活性炭濾料層15位于石英砂濾料層14上。所述承托層為四層礫石承托層10-13。本裝置還包括有一個與氣水集配豎管5對應的集水槽7，集水槽7上設置有出水管8和反沖洗進氣管9，經出水管8流入清水池。所述氣水集配豎管5上設有進氣孔6，濾池側面設置有排水槽1，排水槽1下接有排水管3，排水槽1用于反沖洗污水排放或者收集回用，其中排水槽1 還可作為配水渠功能。本發(fā)明采用水集配橫管4、氣水集配豎管5收集濾后水及分配反沖洗高壓空氣及沖洗水，其中在所述氣水集配豎管5上設有帶進氣孔6，其中氣水集配橫管4可以采用由池底預埋不銹鋼螺栓或膨脹不銹鋼螺栓固定。在這里使用雙層或多層濾料，所述濾料層為石英砂濾料層14和無煙煤或活性炭濾料層15兩層，其中通過無煙煤或活性炭濾料15較大的孔隙率，增大濾層截污能力，采用活性炭濾料還能吸附水體中輕微的有機物污染，確保出廠水水質。
矩形水槽2在過濾時起到均勻布水作用，而在反沖洗時起排水作用，免去了濾池中間排水槽裝置，增加了濾池有效過濾面積及增大產水量。一種氣水反沖洗過濾池的氣水反沖洗方法，其中反沖洗過程分三階段進行，一階段氣沖，二階段氣水反沖，三階段水沖。反沖洗一階段高壓空氣通過反沖洗進氣管9 (反沖洗進氣管9外接風機)進入集水槽7，經由氣水集配豎管5上的氣孔6進入水集配橫管4上部形成均勻氣墊層后由氣孔對濾料層濾料進行震蕩和擦洗；反沖洗二階段同時打開反沖洗進水管(反沖洗進水管就是出水管8)和反沖洗進氣管9，由空氣攪動及水流剪力作用將濾層間污物帶到濾料上部分沖洗水中；反沖洗三階段關閉反沖洗進氣管9閥門以及降低進水管流量，對濾層漂洗后置換濾層中和濾層上部分的沖洗水，達到潔凈濾料的目的，進而繼續(xù)過濾周期。具體原理為該濾池在過濾時開啟進水閥門(閘門)，濾前水通過濾池兩側水槽分布在濾池內，由于重力原因通過濾層，水中雜質、膠體和部分有機物成分被截留和吸附在濾層中，穿透濾層的潔凈水通過集配管匯集最終流入清水池。當濾層中的孔隙率受雜質堵塞而造成過濾水水頭損失一定時，關閉進水閥門，此時濾池繼續(xù)過濾，當過濾水液面下降到濾料上層表面約20cm時關閉出水閥門，開始進入反沖洗階段。(2)、液位高度由安裝在濾池上方的超聲波液位計采集模擬信號至PLC系統(tǒng)，由系統(tǒng)控制進水閥門(閘板)和出水閥門開啟或關閉。(3)、濾池反沖洗受過濾水水頭損失影響，當濾層水頭損失達到一定時，過濾水水位逐漸上升，至一定階段由液位計感應到水位信號反饋PLC，由此開啟反沖洗程序。(4)、反沖洗二階段氣水聯(lián)合反沖時間和強度控制，以反沖洗水位上升至排水槽出口下沿后，關閉氣沖閥門，同時降低反沖洗水強度，反沖洗污水隨即跌入排水槽排走。(5)、反沖洗三階段水沖將濾池內二階段污水置換排走完后關閉排水閘板(閥門)，打開進水閥門(閘板)和濾后水出水閥門，進行新一輪過濾周期。如圖6-10，氣水集配豎管5由豎向過氣管5. 1和豎向過水管5. 2組合形成，進氣孔 6設置在豎向過水管5. 2上，氣水集配橫管4開過氣孔17和過水孔18。氣水集配橫管4采用上部分為半圓、下半部分為矩形的結構。半圓與矩形的連接處開一條凹槽，所述過氣孔17 開在凹槽內，所述過水孔18開在矩形底部中軸線兩側。氣水集配橫管4下部矩形底部中軸線上有一條高凸條沈，保證橫管4底部過水縫隙的高度。所述過氣孔17可以采用等間距開在凹槽內，所述過水孔(18)可以采用等間距開在矩形底部中軸線兩側。豎向過氣管5. 1為“D”型、豎向過水管5. 2也為“D”型，兩管的平面相靠，組合成一個外形為圓管的氣水集配豎管5，豎向過氣管5. 1和豎向過水管5. 2通過上部的預埋法蘭 19和固定法蘭20固定。預埋法蘭19和固定法蘭20之間可以通過連接螺栓21固定。在氣水集配豎管5外的預埋法蘭20下接口處裝上防泥罩22。氣水集配橫管4上部的半圓與下半部分的矩形之間用固定緊箍23固定，固定緊箍 23通過地腳螺栓M以及墊塊25形成一個整體并固定在濾池底部。其中豎向過氣管5. 1的出口與氣水集配橫管4中過氣孔17等高。
權利要求
1.一種氣水反沖洗過濾池，其特征在于包括有安裝在濾池底用于過濾集水和反沖洗配水的氣水集配橫管(4)和氣水集配豎管(5)，其中氣水集配橫管(4)與氣水集配豎管(5) 為匹配對應設置，本過濾池還包括有用于均勻配送濾前水和排放反沖洗水的矩形水槽(2) 以及在過濾時將濾前水均勻分配到矩形水槽(2)的進水管(16)，在濾池下端設置有濾料層和承托層，本裝置還包括有一個與氣水集配豎管(5)對應的集水槽(7)，集水槽(7)上設置有出水管(8)和反沖洗進氣管(9)，所述氣水集配豎管(5)上設有進氣孔(6)，濾池側面設置有排水槽(1)，排水槽(1)下接有排水管(3 )。
2.根據權利要求1所述的一種氣水反沖洗過濾池，其特征在于所述濾料層為石英砂濾料層(14)和無煙煤或活性炭濾料層(15)兩層，無煙煤或活性炭濾料層(15)位于石英砂濾料層(14)上。
3.根據權利要求1所述的一種氣水反沖洗過濾池，其特征在于所述承托層為四層礫石承托層(10-13)。
4.根據權利要求1所述的一種氣水反沖洗過濾池，其特征在于氣水集配橫管(4)與氣水集配豎管(5)間采用法蘭件連接。
5.根據權利要求1所述的一種氣水反沖洗過濾池，其特征在于其中氣水集配橫管(4) 由不銹鋼螺栓固定。
6.一種權利要求1所述氣水反沖洗過濾池的氣水反沖洗方法，其特征在于其中反沖洗過程包括一階段氣沖、二階段氣水反沖以及三階段水沖三階段進行，反沖洗一階段高壓空氣通過反沖洗進氣管(9)進入集水槽(7)，經由氣水集配豎管 (5)中的氣孔(6)進入水集配橫管(4)上部形成均勻氣墊層后由氣孔對濾料層濾料進行震蕩和擦洗；反沖洗二階段同時打開反沖洗進水管和反沖洗進氣管(9)，由空氣攪動及水流剪力作用將濾層間污物帶到濾料上部分沖洗水中；反沖洗三階段關閉反沖洗進氣管(9)閥門以及降低進水管流量，對濾層漂洗后置換濾層中和濾層上部分的沖洗水，達到潔凈濾料的目的，進而繼續(xù)過濾周期。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氣水反沖洗過濾池及氣水反沖洗方法。本發(fā)明公開了一種氣水反沖洗過濾池，其特征在于包括有安裝在濾池底用于過濾集水和反沖洗配水的氣水集配橫管和氣水集配豎管，其中氣水集配橫管與氣水集配豎管為匹配對應設置，本過濾池還包括有用于均勻配送濾前水和排放反沖洗水的矩形水槽以及在過濾時將濾前水均勻分配到矩形水槽的進水管，在濾池下端設置有濾料層和承托層，本裝置還包括有一個與氣水集配豎管對應的集水槽，集水槽上設置有出水管和反沖洗進氣管，所述氣水集配豎管上設有進氣孔，濾池側面設置有排水槽，排水槽下接有排水管。其中反沖洗過程分三階段進行，一階段氣沖、二階段氣水反沖、三階段水沖。本裝置使用氣水集配管代替?zhèn)鹘y(tǒng)濾頭濾板的優(yōu)點還在于其安裝快速簡單，可以同時進行施工而不需要增加額外大型設備，且不受天氣狀況影響，尤其對于施工周期短的水廠，可以很迅速安裝完成滿足工程需求。
文檔編號B01D24/14GK102407037SQ20111028152
公開日2012年4月11日 申請日期2011年9月21日 優(yōu)先權日2011年9月21日
發(fā)明者岳全輝 申請人:成都碧水齊力市政工程有限公司