一种用于污水处理的滤料拦截装置及其使用方法与流程

本发明涉及城市污水处理技术领域，尤其涉及一种用于污水处理的滤料拦截装置及其使用方法。

背景技术：

随着社会经济的快速发展，污水处理标准日趋严格，再生水作为一种新型水源，目前已广泛用于景观生态、市政杂用、补充河道及工业等领域，在减少水污染的同时，又缓解了水资源紧缺的矛盾。生物滤池具有有机物容积负荷高、水力停留时间短、占地面积小、处理效率高、抗冲击负荷能力强、易挂膜、省去二次沉淀池等诸多优点，其作为现行再生水处理技术中可以稳定有效地解决污水TN、SS超标问题的工艺。滤料捕捉栅作为生物滤池中使用较为广泛的滤料过滤装置，但经过长时间使用不难发现，其存在如下缺陷：

(1)栅板间隙过大，无法拦截气水反冲洗阶段高速流动的滤料；斜板坡度小，且回落的滤料易被升流的水流冲出溢流堰；

(2)无法拦截的滤料被排到反冲洗废水池中，一方面滤池滤料减少导致生物附着量降低，另一方面滤料在反冲洗废水池中的大量堆积导致设备磨损；

(3)栅板高度高于溢流堰的高程，拦截了反冲洗中产生的泡沫，使反冲洗出的固体悬浮物被大量拦截在泡沫中，停留在生物滤池内，导致初滤水的SS严重超标；

技术实现要素：

针对现有技术中滤料捕捉栅存在的上述不足，本发明的目的在于：提供一种用于污水处理的滤料拦截装置及其使用方法，其具有结构简单、设计合理、安装及拆卸便捷、自动化程度较高、现场试验的环境参数能够得以保证，并且灵活性较好等优点。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案实现：

一种用于污水处理的滤料拦截装置，所述滤料拦截装置包括固定架和弧形弯板，所述固定架为L型弯折状固定架，其中，所述固定架包括水平固定支架和竖直固定支架，所述水平固定支架垂直设置于竖直固定支架的顶端；所述弧形弯板的一端固定设置于水平固定支架上，另一端设置于竖直固定支架上；所述竖直固定支架安装于出水堰池壁上且低于出水堰高程3-5cm，用于使反冲洗泡沫及时随废水排出滤池；所述弧形弯板上均布有孔径为1-2mm的滤孔用于对污水处理时反冲洗废水进行过滤；所述弧形弯板与出水堰池壁间设有用于使越过弯板上方的滤料落回滤池的预设间隙；所述阻流板固定设置在竖直固定支架上靠墙壁安装，且位于弧形弯板下方位置处，用于阻挡预设间隙下方的上流水，防止落回的滤料被冲出滤池；所述水平固定支架与竖直固定支架之间还连接有斜向固定支架；弧形弯板的厚度为2-3mm，弧形弯板顶端和底端处的圆弧顶点的线性宽度范围为700-1000mm，弧形弯板的圆弧下端与固定架长边相切，且弧形弯板的覆盖面积范围为滤池顶部面积的5.5％-7.5％。

作为上述方案的进一步优化，所述滤料拦截装置还包括自动控制系统，所述自动控制系统包括可编程控制器、存储器、设置在弧形弯板与水平固定支架连接处的第一速度传感器和第一压力传感器、设置在弧形弯板与竖直固定支架连接处的第二速度传感器和第二压力传感器、设置在弧形弯板中间位置处的第三速度传感器和第三压力传感器；所述第一速度传感器和第一压力传感器、第二速度传感器和第二压力传感器、第三速度传感器和第三压力传感器分别与可编程控制器数据信号连接，分别用于检测弧形弯板与水平固定支架连接处的速度信号和反冲洗废水压力信号、弧形弯板与竖直固定支架连接处的速度信号和反冲洗废水压力信号、弧形弯板中间位置处的速度信号和反冲洗废水压力信号并将检测到的速度信号及反冲洗废水压力信号发送至可编程控制器；可编程控制器将接收到的相应速度信号和反冲洗废水压力信号经数据转换后存储于存储器中。

作为上述方案的进一步优化，所述可编程控制器中还包括数据比较模块，所述数据比较模块将存储器中存储实时检测的弧形弯板与水平固定支架连接处、弧形弯板与竖直固定支架连接处、弧形弯板中间位置处的速度值和反冲洗废水压力值分别与相应位置处的速度阈值、反冲洗废水压力阈值进行比较，并将比较的结果存储于存储器中；可编程控制器根据比较的结果控制反冲洗废水供水泵的供水压力；当实时检测的反冲洗废水压力高于相应位置处的反冲洗废水压力阈值且实时检测的反冲洗废水速度值高于相应位置处的反冲洗废水速度阈值时，可编程控制器控制反冲洗废水供水泵的供水压力降低；反之，则不作调整。

作为上述方案的进一步优化，所述自动控制系统还包括无线网络通信模块，所述可编程控制器将接收到经过数据转换得到的实时检测的弧形弯板与水平固定支架连接处、弧形弯板与竖直固定支架连接处、弧形弯板中间位置处的速度值和反冲洗废水压力值、实时检测的速度值和反冲洗废水压力值分别与相应位置处的速度阈值、反冲洗废水压力阈值比较的结果经过无线网络通信模块与远程监控中心或者智能移动终端相连接；所述无线网络通信模块包括3G、4G或者wifi网络；所述智能移动终端包括智能手机、平板电脑或者笔记本电脑。

作为上述方案的进一步优化，所述滤料拦截装置还包括设置在弧形弯板上的滤网自动清扫装置，所述滤网自动清扫装置包括防水电机、与防水电机输出轴相连接的连接摆杆，所述连接摆杆上设置有毛刷组件，所述自动控制系统还包括与可编程控制器相连接的定时器，所述可编程控制器与防水电机控制连接；所述可编程控制器根据定时器存储的定时时段控制防水电机启闭用于驱动毛刷组件对弧形弯板的滤孔进行自动清扫。

作为上述方案的进一步优化，所述自动控制系统还包括电源组件，所述电源组件分别与自动控制系统、滤网清扫装置电连接；所述电源组件包括主电源和备用电源，所述主电源为直流电源或者交流电源，所述备用电源为太阳能电池组件，所述太阳能电池组件包括设置在出水堰池壁顶部上的太阳能电池板、太阳能转换器及太阳能电池，所述太阳能电池板将接收到的太阳能经太阳能转换器转换后得到的电能存储与太阳能电池中；所述太阳能电池板通过位置调节组件设置在出水堰池壁顶部，所述位置调节组件包括太阳光线传感器和电动旋转撑杆；所述可编程控制器与电动旋转撑杆控制连接；所述太阳光线传感器与可编程控制器数据信号相连接，并将接收到的太阳光线强度信号发送至可编程控制器，可编程控制器根据接收到的太阳光线强度信号经数据转换后与预设的太阳能光线强度阈值进行比较，并根据比较的结果控制电动旋转撑杆调节太阳能电池板的位置角度。

作为上述方案的进一步优化，所述竖直固定支架上设置有便于安装的高度调节组件，所述高度调节组件包括设置在竖直固定支架上的竖向腰型孔，所述出水堰池壁上设置有与竖向腰型孔位置相对的固定安装孔，通过安装螺栓依次穿过竖向腰型孔、固定安装孔后将竖直固定支架固定安装在出水堰池壁上；所述安装螺栓与竖向腰型孔的连接处还设置有齿形垫圈，所述齿形垫圈上设置有波浪形齿纹。

作为上述方案的进一步优化，所述预设间隙为5-10cm；所述弧形弯板和阻流板均为不锈钢板；所述水平固定支架为不锈钢角钢，所述竖直固定支架为不锈钢槽钢。

本发明上述一种用于污水处理的滤料拦截装置的使用方法包括如下步骤：

1)组装及位置调试：借助于竖直固定支架上的腰形调节孔将竖直固定支架固定安装在出水堰池壁下3-5cm位置处，将弧形弯板的一段安装在水平固定支架上，另一端安装在竖直固定支架上且距出水堰5-10cm位置处；阻流板安装在竖直固定支架上的靠墙壁一侧，且阻流板与竖直固定支架的底部成30-60°夹角，仰视可完全挡住弯板下部分与墙壁之间的预留间隙；将滤网自动清扫装置固定安装在弧形弯板上；

2)布设自动控制系统：在弧形弯板与水平固定支架连接处设置第一速度传感器和第一压力传感器、弧形弯板与竖直固定支架连接处设置第二速度传感器和第二压力传感器、在弧形弯板中间位置处设置第三速度传感器和第三压力传感器；将上述速度传感器和压力传感器分别与可编程控制器数据信号连接；安装高清防水摄像头及图像处理模块和图像存储模块，并分别将电源组件分别与自动控制系统、滤网清扫装置电连接；

3)远程通信：可编程控制器将接收到经过数据转换得到的实时检测的弧形弯板与水平固定支架连接处、弧形弯板与竖直固定支架连接处、弧形弯板中间位置处的速度值和反冲洗废水压力值、实时检测的速度值和反冲洗废水压力值分别与相应位置处的速度阈值、反冲洗废水压力阈值比较的结果以及图像存储模块中的最终滤波图像经过无线网络通信模块与远程监控中心或者智能移动终端相连接进行无线通讯。

采用本发明上述一种用于污水处理的滤料拦截装置及其使用方法具有如下有益效果：

(1)结构设计更加合理，本装置提出利用弧形弯板与反冲洗上升的滤料相互接触，减缓携带滤料的反冲洗废水的上流速度，使滤料落回滤池，同时弧形弯板上布满的滤孔使反冲洗废水通过，从而实现滤料与反冲洗废水的分离；弧形弯板与出水堰池壁设有间隙，可使越过弧形弯板上方的滤料落回滤池，阻流板阻挡间隙下方的上流反冲洗废水，防止落回的滤料被冲出滤池，有效预防因喷料等现象导致的滤料流失；装置整体安装在出水堰高程下方，弧形弯板顶端与水平固定支架连接处位置高度低于出水堰池壁最高处3-5cm，使反冲洗泡沫可及时随废水流出滤池，此方法可最大限度地缩短初滤水的存在时间。

(2)利用速度传感器及压力传感器能够有效实时监控反冲洗废水的水流速度及压力，可编程控制器能够及时控制反冲洗废水供水的压力；同时结合无线网络通信模块能够有效实现与远程监控中心或者智能终端的无线通信连接，自动化程度较高。

(3)利用太阳能作为辅助供电，能够有效降低能源消耗及生产运行成本，安全可靠，绿色节能。

(4)利用滤网自动清扫装置能够有效定期对弧形弯板的滤孔进行清扫，防止滤孔被堵住而造成反冲洗水流压力过大。

附图说明

附图1为本发明滤料拦截装置的主视结构示意图。

附图2为本发明滤料拦截装置的左侧视结构示意图。

上述附图中各个附图标记的含义如下：

1、水平固定支架；2、竖直固定支架；3、弧形弯板；4、阻流板；5、斜向固定支架。

具体实施方式

下面结合附图1-2对本发明一种用于污水处理的滤料拦截装置及其使用方法作以详细说明。

一种用于污水处理的滤料拦截装置，所述滤料拦截装置包括固定架、弧形弯板和阻流板，所述固定架为L型弯折状固定架，其中，所述固定架包括水平固定支架1和竖直固定支架2，所述水平固定支架垂直设置于竖直固定支架的顶端；所述弧形弯板3的一端固定设置于水平固定支架上，另一端设置于竖直固定支架上；所述竖直固定支架安装于出水堰池壁上且低于出水堰高程3-5cm，用于使反冲洗泡沫及时随废水排出滤池；所述弧形弯板上均布有孔径为1-2mm的滤孔用于对污水处理时反冲洗废水进行过滤；所述弧形弯板与出水堰池壁间设有用于使越过弯板上方的滤料落回滤池的预设间隙；所述阻流板(4)固定设置在竖直固定支架上靠墙壁安装，且位于弧形弯板下方位置处，用于阻挡预设间隙下方的上流水，防止落回的滤料被冲出滤池；所述水平固定支架与竖直固定支架之间还连接有斜向固定支架(5)；弧形弯板的厚度为2-3mm，弧形弯板顶端和底端处的圆弧顶点的线性宽度范围为700-1000mm，弧形弯板的圆弧下端与固定架长边相切，且弧形弯板的覆盖面积范围为滤池顶部面积的5.5％-7.5％。

所述滤料拦截装置还包括自动控制系统，所述自动控制系统包括可编程控制器、存储器、设置在弧形弯板与水平固定支架连接处的第一速度传感器和第一压力传感器、设置在弧形弯板与竖直固定支架连接处的第二速度传感器和第二压力传感器、设置在弧形弯板中间位置处的第三速度传感器和第三压力传感器；所述第一速度传感器和第一压力传感器、第二速度传感器和第二压力传感器、第三速度传感器和第三压力传感器分别与可编程控制器数据信号连接，分别用于检测弧形弯板与水平固定支架连接处的速度信号和反冲洗废水压力信号、弧形弯板与竖直固定支架连接处的速度信号和反冲洗废水压力信号、弧形弯板中间位置处的速度信号和反冲洗废水压力信号并将检测到的速度信号及反冲洗废水压力信号发送至可编程控制器；可编程控制器将接收到的相应速度信号和反冲洗废水压力信号经数据转换后存储于存储器中。

所述可编程控制器中还包括数据比较模块，所述数据比较模块将存储器中存储实时检测的弧形弯板与水平固定支架连接处、弧形弯板与竖直固定支架连接处、弧形弯板中间位置处的速度值和反冲洗废水压力值分别与相应位置处的速度阈值、反冲洗废水压力阈值进行比较，并将比较的结果存储于存储器中；可编程控制器根据比较的结果控制反冲洗废水供水泵的供水压力；当实时检测的反冲洗废水压力高于相应位置处的反冲洗废水压力阈值且实时检测的反冲洗废水速度值高于相应位置处的反冲洗废水速度阈值时，可编程控制器控制反冲洗废水供水泵的供水压力降低；反之，则不作调整。

所述自动控制系统还包括无线网络通信模块，所述可编程控制器将接收到经过数据转换得到的实时检测的弧形弯板与水平固定支架连接处、弧形弯板与竖直固定支架连接处、弧形弯板中间位置处的速度值和反冲洗废水压力值、实时检测的速度值和反冲洗废水压力值分别与相应位置处的速度阈值、反冲洗废水压力阈值比较的结果经过无线网络通信模块与远程监控中心或者智能移动终端相连接；所述无线网络通信模块包括3G、4G或者wifi网络；所述智能移动终端包括智能手机、平板电脑或者笔记本电脑。

所述滤料拦截装置还包括设置在弧形弯板上的滤网自动清扫装置，所述滤网自动清扫装置包括防水电机、与防水电机输出轴相连接的连接摆杆，所述连接摆杆上设置有毛刷组件，所述自动控制系统还包括与可编程控制器相连接的定时器，所述可编程控制器与防水电机控制连接；所述可编程控制器根据定时器存储的定时时段控制防水电机启闭用于驱动毛刷组件对弧形弯板的滤孔进行自动清扫。

所述自动控制系统还包括电源组件，所述电源组件分别与自动控制系统、滤网清扫装置电连接；所述电源组件包括主电源和备用电源，所述主电源为直流电源或者交流电源，所述备用电源为太阳能电池组件，所述太阳能电池组件包括设置在出水堰池壁顶部上的太阳能电池板、太阳能转换器及太阳能电池，所述太阳能电池板将接收到的太阳能经太阳能转换器转换后得到的电能存储与太阳能电池中；所述太阳能电池板通过位置调节组件设置在出水堰池壁顶部，所述位置调节组件包括太阳光线传感器和电动旋转撑杆；所述可编程控制器与电动旋转撑杆控制连接；所述太阳光线传感器与可编程控制器数据信号相连接，并将接收到的太阳光线强度信号发送至可编程控制器，可编程控制器根据接收到的太阳光线强度信号经数据转换后与预设的太阳能光线强度阈值进行比较，并根据比较的结果控制电动旋转撑杆调节太阳能电池板的位置角度。

所述竖直固定支架上设置有便于安装的高度调节组件，所述高度调节组件包括设置在竖直固定支架上的竖向腰型孔，所述出水堰池壁上设置有与竖向腰型孔位置相对的固定安装孔，通过安装螺栓依次穿过竖向腰型孔、固定安装孔后将竖直固定支架固定安装在出水堰池壁上；所述安装螺栓与竖向腰型孔的连接处还设置有齿形垫圈，所述齿形垫圈上设置有波浪形齿纹。

·所述预设间隙为5-10cm；所述弧形弯板和阻流板均为不锈钢板；所述水平固定支架为不锈钢角钢，所述竖直固定支架为不锈钢槽钢。

本发明上述一种用于污水处理的滤料拦截装置的使用方法包括如下步骤：

1)组装及位置调试：借助于竖直固定支架上的腰形调节孔将竖直固定支架固定安装在出水堰池壁下3-5cm位置处，将弧形弯板的一段安装在水平固定支架上，另一端安装在竖直固定支架上且距出水堰5-10cm位置处；阻流板安装在竖直固定支架上的靠墙壁一侧，且阻流板与竖直固定支架的底部成30-60°夹角，仰视可完全挡住弯板下部分与墙壁之间的预留间隙；将滤网自动清扫装置固定安装在弧形弯板上；

2)布设自动控制系统：在弧形弯板与水平固定支架连接处设置第一速度传感器和第一压力传感器、弧形弯板与竖直固定支架连接处设置第二速度传感器和第二压力传感器、在弧形弯板中间位置处设置第三速度传感器和第三压力传感器；将上述速度传感器和压力传感器分别与可编程控制器数据信号连接；安装高清防水摄像头及图像处理模块和图像存储模块，并分别将电源组件分别与自动控制系统、滤网清扫装置电连接；

3)远程通信：可编程控制器将接收到经过数据转换得到的实时检测的弧形弯板与水平固定支架连接处、弧形弯板与竖直固定支架连接处、弧形弯板中间位置处的速度值和反冲洗废水压力值、实时检测的速度值和反冲洗废水压力值分别与相应位置处的速度阈值、反冲洗废水压力阈值比较的结果以及图像存储模块中的最终滤波图像经过无线网络通信模块与远程监控中心或者智能移动终端相连接进行无线通讯。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。