一种用于景观水净化的涡流炭质滤器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种过滤设备，尤其涉及一种用于景观水净化的涡流炭质滤器。
【背景技术】
[0002]池塘、溪流等景观水体是维持和改善城市、农村居住环境质量不可或缺的环境单元，然而随着人口密度的增加、以及诸如硬化路面和排水管网等非生态化设计的生活设施的大规模兴建，输入景观水体中的污染物总量持续增加，众多城市、农村的景观水体质量不断恶化，体现在外观污浊、散发恶臭、富营养化明显等，不但失去了基本的生态功能，反而还成为当地威胁居民身体健康和生态安全的主要污染源。因此，净化池塘、溪流等景观水体有着迫切的社会需求。
[0003]由于景观水常表现为有机质、总氮、总磷、重金属、悬浮物等多指标同时恶化且相互影响，同时输入景观水体的污染物量大、速度快，因此客观上需要处理技术具备对诸多指标的快速综合改善能力。更重要的是，成本较高的水处理技术，即便效果非常理想，也难以长久维持，因此降低污水处理成本是景观水净化工程是否可行的关键。
[0004]目前景观水快速净化的方法主要是物理化学方法，常用的关键设备包括絮凝设备、沉淀池、微滤机、污泥罐、水栗、加压栗等，这些设备投入大、工序繁、运行成本高，在实践中推广难度较大。现有技术中，仍缺乏低成本、集合化处理各工序的景观水处理设备。
[0005]有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的用于景观水净化的涡流炭质滤器，使其更具有产业上的利用价值。
【发明内容】
[0006]为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种集成了污水处理中多种工序、处理效果较好、成本较低的用于景观水净化的涡流炭质滤器。
[0007]本发明的用于景观水净化的涡流炭质滤器，包括依次设置的布水装置、一级滤器、二级滤器和收集装置，其中:
[0008]所述布水装置用于将待处理的污水输入至一级滤器处理;待处理的污水按逆时针方向以一定流速输入至一级滤器，并在其表面形成右旋涡流；
[0009]所述一级滤器用于处理污水并将处理后得到的一级滤水和一级滤渣输入至二级滤器处理；
[0010]所述二级滤器用于处理一级滤水、一级滤渣并分离得到二级过滤水和二级滤渣；[0011 ]所述收集装置用于收集所述二级滤渣；
[0012]所述一级滤器中包括含聚氯化铝铁的炭质滤芯，所述二级滤器中包括经阳离子聚丙烯酰胺改性处理的改性炭质滤芯。
[0013]进一步的，所述炭质滤芯采用如下方式制得:
[0014]S1、粘结剂制备:将聚乙烯醇加热溶解后加入淀粉糊加热搅拌制得；
[0015]S2、滤芯制备:将生物质炭粉、活性炭粉、以及聚氯化铝铁混合均匀后加入所述粘结剂，混合均匀并成型后，在惰性气体中硬化干燥而成。
[0016]具体的，所述生物质炭粉、活性炭粉、以及聚氯化铝铁的质量分数分别为60%?80%、15% ?20%、以及 5% ?20%。
[0017]具体的，所述生物质炭粉、活性炭粉、以及聚氯化铝铁混合均匀后加入的粘结剂的质量分数为6-8 %。
[0018]进一步的，所述改性炭质滤芯采用如下方式制得:
[0019]S1、粘结剂制备:将聚乙烯醇加热溶解后加入淀粉糊加热搅拌制得；
[0020]S2、滤芯制备:将生物质炭粉、以及活性炭粉混合均匀后加入所述粘结剂，混合均匀并成型后，在惰性气体中硬化干燥，随后在阳离子聚丙烯酰胺溶液中浸泡后取出，经烘干
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[0021 ]具体的，所述生物质炭粉和活性炭粉的质量分数分别为80%和20%。
[0022]具体的，所述生物质炭粉、活性炭粉、以及聚氯化铝铁混合均匀后加入的粘结剂的质量分数为6-8 %。
[0023]进一步的，所述一级滤器和二级滤器均为倒圆锥形，所述一级滤器设置在所述二级滤器的上方，所述布水装置设置在所述一级滤器的上方，术语“上方”应当理解为布水装置位于与一级滤器相互接触或非相互接触的上方位置，优选为布水装置位于与一级滤器相互接触的端口位置，所述一级滤器底部设置有通水孔，所述二级滤器靠近锥尾的位置设置有环形细缝，并在环形细缝下方设置有所述收集装置。
[0024]具体的，所述一级滤器和二级滤器均设置有网格型骨架，所述网格型骨架上设置有网格，所述炭质滤芯和改性炭质滤芯为多个、并分别固定在所述一级滤器和二级滤器的网格中。
[0025]具体的，所述一级滤器和二级滤器的网格型骨架上均设置有三角形网格。
[0026]进一步的，所述一级滤器和二级滤器的网格边缘设置有橡胶槽体，所述炭质滤芯和改性炭质滤芯的四周嵌合固定在所述橡胶槽体上。
[0027]进一步的，所述布水装置包括进水管、以及与进水管相连通的非封闭螺旋形布水管，所述布水管设置在所述一级滤器的上方端口，所述布水管上设置有多个出水孔。
[0028]进一步的，还包括筒体，所述一级滤器和二级滤器的顶部边缘固定在所述筒体内侧。
[0029]进一步的，所述收集装置为污泥收集袋;所述污泥收集袋为孔径20?30μπι的纺织材质污泥收集袋。
[0030]借由上述方案，本发明至少具有以下优点:该设备制备成本低，管理简单，污水处理速度快，能快速综合清除污水中的重金属离子、有机物、氮磷化合物。
[0031]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
【附图说明】
[0032]图1是本发明的结构示意图；
[0033]图2是本发明中炭质滤芯的结构示意图；
[0034]图3是本发明中污泥收集袋的结构示意图。
【具体实施方式】
[0035]下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0036]实施例一
[0037]本发明一较佳实施例提供一种用于景观水净化的涡流炭质滤器，包括依次设置的布水装置、一级滤器、二级滤器和收集装置，其中:布水装置用于将待处理的污水输入至一级滤器处理；一级滤器用于将处理后得到的一级滤水和一级滤渣输入至二级滤器处理；二级滤器用于处理并分离得到过滤水和二级滤渣；收集装置用于收集二级滤渣；一级滤器中包括含聚氯化铝铁的炭质滤芯，二级滤器中包括经阳离子聚丙烯酰胺改性处理的改性炭质滤芯。
[0038]本发明的工作原理为:(I)从布水装置中喷射入一级滤器的污水在一级滤器中形成右旋涡流，一是使污水快速透过一级滤器过滤，二是加强污水对炭质滤芯的切向冲洗以避免滤芯堵塞，三是使炭质滤芯中的聚氯化铝铁快速溶出，四也可使进入二级滤器的水流仍以涡流的形式运动，使其在二级滤器中涡流上述功能能够持续并加强。应当说明的是，布水管水流逆时针流动以形成右旋涡流是为了契合向右偏转的地球偏转力；(2)污水中的水溶性阳离子(包括重金属离子)被一级滤器炭质滤芯中的炭质颗粒吸附，另外，饱和的聚氯化铝铁溶于水被污水洗出，与污水中的小分子有机物发生混凝作用、在一级滤器表面形成大分子有机物，该类大分子有机物被一级滤器表面的流水冲入二级滤器，此一级滤水中包含过滤水、经过一级滤器未过滤的流水、以及大分子有机物；(3)阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)与二级滤芯中的二级滤水充分混合，同其中的大分子有机物桥接发生絮凝作用，产生超大分子絮状物沉淀，此外水中游离的磷酸根离子、硝酸根离子也迅速与CPAM结合形成大分子有机物;大分子有机物、絮状沉淀及水中藻类物被收集装置所收集，过滤水则穿过二级滤芯中的改性炭质滤芯，实现过滤；(4)应当说明的是，一级滤器的作用在于部分过滤污水、同时析出聚氯化铝铁与污水中小分子有机物混凝，同时倒锥形结构有利于加强涡流的形成，便于污水的过滤和对滤器的切向冲洗；(5)应当说明的是，二级滤芯的作用在于过滤一级滤水、析出阳离子聚丙烯酰胺以絮凝大分子物质，同时它较长的倒锥形结构使其中水体在重力作用下右旋涡流得到强化，从而在涡流离心力作用下加快二级处理水的过滤并使二级滤渣沿滤器表面进入收集装置。
[0039]应当说明的是，本发明对于污水的处理基于含聚氯化铝铁的炭质滤芯和阳离子聚丙烯酰胺改性炭质滤芯的二级处理，其结构可通过多种方式得以实现，凡是能够实现上述功能的，均应落入本发明的保护范围。
[0040]为了利于一级滤器和二级滤器表面流水的切向冲洗，并进一步简化结构以降低成本，如图1所示，一级滤器I和二级滤器2均为倒圆锥形，一级滤器I设置在二级滤器2的上方，布水装置嵌套在一级滤器的上方端口，一级滤器I的底部设置有通水孔，二级滤器2靠近锥尾的位置设置有环形细缝，并在环形细缝下方设置有