一种适宜山区小型集中供水水厂的生物慢滤设备的制作方法

本实用新型涉及生物慢滤设备技术领域，具体的说是一种适宜山区小型集中供水水厂的生物慢滤设备。

背景技术：

传统的常规水处理工艺水处理构筑物建设复杂，运行维护困难，管理人员需具备相对较高的文化程度，不适宜于农村地区水厂的建设。生物慢滤技术具有施工简单、滤料可就地取材，投资成本低，日常运行维护简单等优点。生物慢滤净水技术对山沟溪水、泉水、堰塘水（浊度需低于20ntu）净化，再经适当消毒即可达到生活饮用水卫生标准（gb5749-2006)，极大解决了偏远山区，人口居住分散的地方的饮水问题。

生物慢滤技术对原水中污染物的去除除了滤料的物理拦截、吸附、过滤外，主要是生物膜中微生物对污染物的吸收、利用及转化作用，因此滤料表层所形成的微生物膜是技术的关键。工程实践表明，由于我国农村地区，特别是西南山区，水源受季节性影响较大，极易出现水源水量不稳定，水质差的情况。

现有生物慢滤设备主要存在以下缺陷：

1、部分砖砌慢滤池以及装置忽略上覆水深的作用，由于农村的饮水工程管理不及时，最终导致滤料表层的生物膜由于缺水变质或死亡，如需恢复工程运行花费时间长，无法保证生物慢滤池的持续性运转。另一方面，通过人工调控水位，需全天候看管，管理成本升高；

2、慢滤装置的微生物作用需要水中有足够的溶解氧量，许多慢滤装置密闭，没有扑氧单元，无法实现水的增氧过程；而且许多砖砌或装置未对慢滤装置进行维护，所以亟需一个非密闭的遮雨器，既能保证光照，又能防止污染物进入慢滤装置；

3、缺少消毒功能；

因此在挂膜以及运行期间，急需一种慢滤装置的滤层上方需要维持一定的上覆水深来保持生物膜的活性，需要设置根据水量大小进行强度调控的紫外线消毒单元，也需要提供光照又可防止污染物进入生物慢滤装置的保护措施。

技术实现要素：

针对上述现有技术不足，本实用新型提供一种适宜山区小型集中供水水厂的生物慢滤设备。

本实用新型提供的一种适宜山区小型集中供水水厂的生物慢滤设备是通过以下技术方案实现的：

一种适宜山区小型集中供水水厂的生物慢滤设备,包括高位水箱、慢滤池、三通水位调节器、多孔布水管、遮雨器，所述高位水箱通过进水管连接设置于慢滤池顶部的多孔布水管，所述慢滤池顶部安装有遮雨器，所述慢滤池内固定设置有承托层、所述承托层上面放置滤料层，所述滤料层上方为上覆水区，慢滤池侧壁位于覆水区位置设置有覆水溢流管，所述承托层与慢滤池底部之间形成集水区，集水区底部通过水管连接三通水位调节器的进水口，所述三通水位调节器的进水口高于滤料层顶面所在平面，所述三通水位调节器的透气口朝上，所述三通水位调节器的出水口通过水管连接清水池，清水池的出水口连接流量计，且出来的水流经紫外线消毒装置，所述遮雨器顶面为透明膜，侧面为过滤网。

所述进水管上设置流量控制阀。

所述高位水箱上部侧壁设置水箱溢流管。

所述集水区侧壁连接有排水阀。

所述滤料层为河沙，河沙的粒径在0.3-1.0mm的范围内。

本实用新型的有益效果是：

1、设置的三通水位调节器为纯物理式，不需要电子式的水位控制器，无需电能损耗。可以保证在进水水量不稳定的情况下，生物慢滤池中仍保持一定的上覆水层，以保障生物滤膜不会变质或者死亡。

2、遮雨器可防止雨及其他污染物进入慢滤装置对水造成污染并不影响光照的作用，防止山区多落叶及动物而对设备产生污染，有利于设备的持续性运行。同时具有通风的作用。

3、设置紫外线消毒装置，通过流量计反馈流量信息对紫外线消毒强度进行实时调控，避免不必要的电耗。

4、设置高位水箱，其可利用山区地势不平的优势安置，此方式通过重力自流流入慢滤池进行水处理，节省了进入慢滤装置水泵，保证能有足够的水源，多余的水通过溢流流出，经济可靠，减少运行成本。

5、便于拆卸，造价相对于砖砌式的构筑物低，可简化施工安装。在运行方面，减少微生物作用的不可控因素，尽可能减少电能的消耗、简化管理，基本无需人工看守，保证安全饮水。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型三通水位调节器原理图。

具体实施方式

下面将通过实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种适宜山区小型集中供水水厂的生物慢滤设备,包括高位水箱1、慢滤池2、三通水位调节器3、多孔布水管6、遮雨器7，所述高位水箱1通过进水管5连接设置于慢滤池顶部的多孔布水管6，所述慢滤池1顶部安装有遮雨器7，所述慢滤池1内固定设置有承托层8、所述承托层8上面放置滤料层9，所述滤料层9上方为上覆水区10，慢滤池侧壁位于覆水区位置设置有覆水溢流管11，所述承托层与慢滤池底部之间形成集水区12，集水区12底部通过水管连接三通水位调节器3的进水口31，所述三通水位调节器的进水口31高于滤料层顶面所在平面，所述三通水位调节器的透气口33朝上，所述三通水位调节器的出水口32通过水管连接清水池13，清水池的出水口连接流量计14，且出来的水流经紫外线消毒装置15，所述遮雨器7顶面为透明膜71，侧面为过滤网72。透气口33上设置透气滤网。

进一步的，所述进水管5上设置流量控制阀16，流量控制阀16运用节流阀，通过控制进水流量来控制滤速在0.1~0.4m/h范围内，保证一定的停留时间对有机物、氨氮及浊度的去除效果。

进一步的，所述高位水箱1上部侧壁设置水箱溢流管17。高位水箱1其可利用山区地势不平的优势安置，通过重力自流流入慢滤池进行水处理，节省了进入慢滤装置水泵，保证能有足够的水源，多余的水通过水箱溢流管17流出，经济可靠，减少运行成本。

进一步的，设置覆水溢流管11，如果不排出浮到水面的藻类，藻类的作用减弱，甚至会腐烂，漂浮到水面上的藻类会遮挡阳光，使光照不到滤层表面，因此需要设置覆水溢流管11排出多余的漂浮藻类，此时滤池可以变成藻类的连续培养系统，覆水溢流管11的位置要略高于三通水位调节器器的高度。

进一步的，所述集水区12侧壁连接有排水阀18。

进一步的，所述滤料层9厚度为1米，滤料为河沙，河沙的粒径在0.3-1.0mm的范围内。水流方向自上而下经过滤床，依次以实现针对经过的水流的有效过滤。

进一步的，承托层8用于防止所述滤料层中的滤料堵塞出水口，设置于所述滤料层的下方，出水口位于集水区位置，穿过滤料层的水进入集水区并防止所述滤料层中的滤料落入所述集水区。承托层厚度为0.4m，粒径为1~32mm由小到大排列的砾石组成。承托层底部可用较厚的滤网托起。

进一步的，为了防止水源不稳定造成池内缺水，影响生物膜微生物的正常生命活动，设置三通水位调节器维持慢滤池的0.4m上覆水深。经过过滤后的水在集水区汇集之后，向上导流到三通水位调节器位置的高程后排出。起始慢滤池的水位未到达三通水位调节器的位置时，此时是u型管原理，慢滤池的状态为只有进水，没有出水。当慢滤池的水位到达三通水位调节器的位置时，水会通过出水口流出，保证水位的稳定，如再出现断水现象，仍能保持一定水深，防止慢滤装置的生物膜缺水死亡。

其中，三通水位调节器的调节原理如图2所示，当上覆水区的水位高度未达到进水口31水位点a时，慢滤池与dac形成u型管原理，上覆水区的水位与ad中的水位一致，此时不能出水，是慢滤池中水位提升的过程。

当上覆水区中的水位高度达到a点并出水增多时，出水由a向透气口33的水位点c流入，但在重力的作用下，水会下落，不会到达水位点c，而是从出水口32的水位点b出水,使其始终保持在水位a上。此过程后，断水也能维持上覆水区水位高度。

透气口33起到保护水位的作用，由于e处于较低的位置，如果没有透气口33，上覆水区中的水会流干，导致生物膜由于缺水变质或死亡。

进一步的，遮雨器主要是防止雨及其他污染物进入慢滤装置对水造成污染并不影响光照的作用。遮雨器上方为透明膜制成保证有足够的光照，四周为网状结构的透气滤网，可以防止污染物的进入。线性的藻类对于生物慢滤的运行是有益的，藻类进行光合作用向水中供给氧，促进好氧性生物的分解。遮雨器需设置成可拆卸的，便于滤层的表面刮砂。

进一步的，调查显示农村设置二次储存的清水池极易造成出水的二次污染，本装置出水流经紫外线消毒装置15，在进入紫外线消毒装置15之前增设流量计。可将流量计和紫外线消毒装置于控制器电连接，通过流量计反馈流量信息对紫外线消毒强度进行实时调控。

进一步的，根据原水水质及运行状况，定期进行滤料表面刮砂。当滤速低于0.1m/h或污染物去除不达标时，亦或滤床出现堵塞时应立即刮砂，用打开排水阀进行排水，刮除表层1-2cm的砂层，清洗后回填或装填新砂滤料至设计高度，操作要考虑在水中活跃的微生物，尽量在短时间内完成。

进一步的，所述多孔布水管6为开有若干孔的水管。

以上所述实施例仅表示本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能理解为对本实用新型范围的限制。应当指出的是，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型保护范围。