专利名称：一体化水力气浮循环精滤机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及循环水处理净化设备，尤其涉及一种用于不更换的长期循环使用的淡水水域，如养殖、景观、娱乐用水以及人造室内、外海水浴场的水力气浮循环精滤机。
背景技术：
目前，市场上用于不更换的长期循环使用的淡水水域以及人造室内、外海水浴场的循环水处理净化设备基本结构是由曝气装置、过滤装置以及连通曝气装置、过滤装置的虹吸管道组成。近期出现的一种循环水处理净化设备，采用一个曝气装置携带四个过滤装置及相应的虹吸管道，每个过滤装置设有一套独立的虹吸破坏斗。虽然，该种设备可以满足水循环净化的基本处理，但是，该种设备的曝气装置只是采用传统结构跌落曝气，也没有采用专门的浮化结构，冲洗管(过滤时为清水管)为外部设置，而且每个过滤装置设置一套独立的虹吸破坏斗。因此存在如下明显的缺点1、曝气装置采用传统的跌落曝气，使得原水中的有害气体释放不充分，原水溶氧度较低，水循环净化的效率不高；2、没有设置专门的浮化结构，跌落曝气过程中产生的大量泡沫不易与水体快速分层，则设备排除含有有害物质泡沫的效率较差；3、经实践证明现有设备在反冲洗过程中冲洗水量不足，吸附在在滤料上的污物很难冲洗干净，久而久之滤料失效，影响过滤效果，而必须更换；4、由于每个过滤装置设置一套独立的虹吸破坏斗，当两个或两个以上的过滤装置同时进入反冲洗时，各自的分流管均从曝气装置的内筒中吸水，造成内筒中水位快速下降，致使小虹吸管进气，使得正常过滤的清水不断的从辅助虹吸管排入场外，造成循环水的非正常损耗；5、冲洗管的外部设置，在反冲洗时，水流分配不均匀，翻动滤料不充分不易冲掉滤料中污物，结构不紧凑美观。
实用新型内容本实用新型的目的之一是要解决现有设备的水循环净化处理效率不高的技术问题；本实用新型的另一目的是要解决现有设备的过滤装置出现反冲洗连动时，不能有效中断虹吸还原正常过滤的技术问题，提出一种水循环净化处理效率高、反冲洗设备连动时能有效中断虹吸还原正常过滤的一体化水力气浮循环精滤机。
为解决上述问题，本实用新型的解决方案是构造一种一体化水力气浮循环精滤机，包括带有内筒的曝气箱、带有清水室的过滤器、连通清水室的清水管及回流管、排水管，每一过滤器都设有一套连通所述过滤器和排水管的U形虹吸管、连通所述内筒和清水室的U形分流管、连通所述排水管和U形虹吸管的辅助虹吸管、连通所述U形虹吸管的顶部和U形分流管以及辅助虹吸管的小虹吸管。所述内筒的溢水口的外周边向下设有多层台阶式环形跌水板；所述的过滤器为六个，并环形设于所述曝气箱的下方，每个清水室及清水管通过连通管相互连通，所述清水室的旁边设有与清水室连通的一破坏斗，每一过滤器还包括一连接所述破坏斗和U形虹吸管顶部的破坏管、连通所述内筒和辅助虹吸管的小虹吸管。
其中，所述的多层台阶式环形跌水板可以设置五层。
所述曝气箱的底部设有混流管，该管道与所述U形虹吸管连通过滤器的一端相连，所述混流管的过流面积明显小于所述U形虹吸管的过流面积。
所述的过滤器可以设有七层大比重、小粒径的矿石复合过滤层。
所述的过滤器中心设有连通所述反滤层底部与所述清水室的冲洗管。
本实用新型与传统的设备相比具有如下优点一、增加了冲洗强度1、增加了冲洗水量该设备配有六个过滤器，过滤器中的清水室互相连通，在反冲洗过程中，过滤水量与反冲洗水量实现了1∶6的理想配置，同时增大了过滤面积，提高了过滤效果。2、冲洗管引出过滤器时分别与相邻的冲洗管直接相连当一个过滤器冲洗时相邻过滤器的水不必进入清水室(反冲洗储水箱)而是直接进入冲洗过滤器，瞬间冲洗水量增加，同时使冲洗过滤器的水源得到直接的补充和供给。3、冲洗管内置冲洗管置于过滤器中心，反冲洗时水流分配均匀，可充分地翻动滤料，能有效冲走了滤料上层以及吸附在滤料表面的污物，另外，设备结构紧凑美观。
二、破坏虹吸装置的更新传统设备出现连动时，即两条或两条以上的分流管会分别从内筒吸水，造成内筒水量不足，水位突然下降，致使小虹吸管进气，此时辅助虹吸管已正常工作，使正常过滤的水会不断的从辅助虹吸管排入雨水管道。但由于小虹吸管开始进气，使得大虹吸很难形成，虹吸破坏斗虹吸难以形成，虹吸破坏斗不能正常工作。本实用新型将破坏斗外置，将六个过滤器的虹吸装置共用一个破坏斗，并在破坏斗底部设一放空阀，在出现连动破坏管不吸水的情况下破环斗内的水会从放空管内流出，从而达到有效及时的中断虹吸，实现了自我保护，还原正常过滤状态，杜绝了水资源浪费。
三、加强了曝气功能采用五层台阶式环形跌水板，原水溢出时模拟自然界瀑布，扩大了水体与空气的接触面积，层层跌落、层层分流、层层曝气，还原水体的自然特性和流态，使水中的有机物被氧化，并释放出水体中的有害气体，同时使空气的氧气融入水体，使水体中的溶解氧不断提高，因而水体得到活化鲜化，有效地提高了设备的工作效率。
四、强化了浮化和过滤效果曝气的同时一些有机物质在曝气的作用下，产生了大量的泡沫，当带有泡沫的原水由较小管径的混流管流入较大管径的U形虹吸管时，由于过流面积骤然加大，原水中夹带的泡沫就能快速与水体分层，浮化作用特别明显；采用渗井原理设置的七层复合反滤层，能最有效地过滤水体中的杂质和细菌，并且不易堵塞，不用频繁冲洗，使工作周期大大延长，有效地提高了设备的工作效率。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作详细说明，其中
图1是本实用新型较佳实施例俯视简图；图2是本实用新型较佳实施例主视简图；图3是图2的侧视简图；图4是本实用新型较佳实施例曝气箱剖视简图；图5是本实用新型较佳实施例过滤流程的示意图；图6是本实用新型较佳实施例反冲洗流程的示意图；图7是图3过滤器部分的示意图。
具体实施方式
图1至图3示出了本实用新型较佳实施例基本结构，所述的一体化水力气浮循环精滤机，包括带有内筒1的曝气箱2、数个带有清水室5的过滤器3、连通所述清水室5的清水管19及回流管18、排水管8，每一过滤器3都设有一套连通所述过滤器3和排水管8的U形虹吸管7、连通所述内筒1和清水室5的U形分流管9、连通所述排水管8和U形虹吸管7的辅助虹吸管11、连通所述U形虹吸管7的顶部和U形分流管9以及辅助虹吸管11的小虹吸管12，为加速排气还设有连通小虹吸管12和辅助虹吸管11的排气管16。所述内筒1的溢水口的外周边向下设有五层台阶式环形跌水板4(如图4所示)，跌水板的层数可以根据工艺需要选取；所述的过滤器3为六个，并环形设于所述曝气箱2的下方。如图7所示，每个清水室5及清水管19通过连通管20相互连通，所述清水室5的旁边设有与清水室5连通的一破坏斗(图中未示出)，即六个过滤器3共用一个破坏斗，每一过滤器3还包括一连接所述破坏斗和U形虹吸管7顶部的破坏管10、连通所述内筒1和辅助虹吸管11的小虹吸管12。所述曝气箱2的底部设有混流管13，该管道与所述U形虹吸管7连通过滤器3的一端相连，所述混流管13的过流面积明显小于所述U形虹吸管7的过流面积。所述的过滤器3设有七层大比重、小粒径的矿石复合过滤层14。所述的过滤器3中心设有连通所述过滤层14底部与所述清水室5的冲洗管(设备过滤时为清水管)15。
本实施例是这样工作的，如图2至图4所示，水泵将原水通过设备的进水管17泵入曝气箱2，在曝气箱2中，原水从其中的内筒1上升，在顶端溢流到360度环流跌水板4上，水流分二部分跌落，一部分在空中形成极薄的水幕进入混流管13，另一部分涌向下一级环板；跌落在环板上的水一部分形成极薄的水幕进入混流管13，另一部分涌向下一级环板，依次类推，经五次分流跌落使水体与空气充分接触(模拟自然界的瀑布跌水方式)，使得水中富含溶解氧，同时水中的氨气、二氧化碳等有害气体从水流表面溢出。因为氧化还原作用是水体净化的主要作用，水中的溶解氧可以与污染物发生激烈的氧化反应，由此去除水中的有害物质。根据水质检测，处理后水中的溶解氧保持着饱和状态，使水始终鲜化、活化。
如图5所示，原水通过具有呼吸功能的曝气箱2的曝气作用，产生了大量的泡沫。当混流管13中夹杂着泡沫的原水来到过滤层14上时，由于过流面积骤然加大，原水中夹带的泡沫就能快速与水体分层，泡沫比水轻，所以浮在水面以上，设备内压力极小，过滤层14采用粒径较小、比重较大的矿石复合滤料，泡沫不能通过下面过滤层14，只能浮在表面。当泡沫在清水室5中越积越多并随着过滤层上的水位升高时，只能通过“呼出管道”-U形虹吸管7排出，或者当滤池反冲洗时，泡沫随着水被冲走，使水中各种有害物质日渐减少。过滤后的清水通过冲洗管15、清水管19和回水管18回到场内。水体不断进机循环处理，最终达到标准。
通过复合多层滤料将“呼”不出、“浮”不去的水中固体微粒截留在按渗井理论设计制造的七层复合反滤层14中，该过滤层14是由多种大比重、小粒径的矿石复合滤料组成，上面第一层滤料粒径较大，因为是反滤层所以滤速可达30～45m/h，冲洗强度32L/s.m2，达到滤后水质＜1mg/L。由于水中存在着大量具有很大表面能并带电荷的胶体微粒，还有大颗粒的物质，当水流通过第一层时截留了97％的杂质，通过第二层时截留第一层剩余3％中的97％的杂质，由此类推到第七层时水质已得到全部净化，并能有效去除水体中的大肠杆菌。由于这种分层过滤的特点所致，甚至可以达到细菌的去除率90％以上。大肠杆菌的粒径是0.5μ，这种复合滤层可以去除0.5μ以上的所有颗粒粒子，对0.5μ以上的藻类同样得到有效地去除。渗井的特点是，污水虽然浓度大，含污量高，但长期使用不会堵死，不会不再渗水。按此理论设计的精滤机具有同样效能，不易堵塞，不会频繁冲洗，使工作周期大大延长。
如图6所示，原水通过过滤层14，水中杂质被拦截，积累起来，滤层阻力增大，造成水位上升，当水位上升到一定高度时，此时水通过所述的辅助虹吸管11，整个系统形成自动虹吸，设备反冲洗开始。该设备配有六个过滤器3，如图7所示，每个清水室5及清水管19(反冲洗时为冲洗管道)通过连通管20相互连通，在反冲洗过程中，过滤水量与反冲洗水量实现了1∶6的理想配置，同时增大了过滤面积，提高了过滤效果。清水管19(冲洗管道)引出过滤器3时分别与相邻的冲洗管道直接相连，当一个过滤器冲洗时相邻过滤器的水不必进入清水室5(反冲洗储水箱)而是直接进入过滤器3冲洗，瞬间冲洗水量增加，同时使冲洗过滤器的水源得到直接的补充和供给。经过U形分流管9从内筒1中虹吸上来的原水注入清水室5，再通过清水管19和冲洗管15反向冲洗过滤层14，冲洗过后的水体被吸入U形虹吸管7再经排水管8排出场外。通过自动定时装置，冲洗历时2分钟即可达到反冲洗效果。本实用新型将冲洗管(过滤时为清水管道)15内置于过滤层14的中心，反冲洗时水流分配均匀，可充分地翻动滤料，能有效冲走滤料上层以及吸附在滤料表面的污物，另外，设备结构紧凑美观。有关设备形成自动虹吸，并进行反冲洗的原理都是现有技术，在此就不多叙述。
传统设备每个过滤装置设置一套独立的虹吸破坏斗，当出现设备连动时，即两条或两条以上的分流管会分别从内筒1吸水，造成内筒水量不足，水位突然下降，致使一端置于内筒中的小虹吸管12进气，此时辅助虹吸管11已正常工作，使正常过滤的青水会不断的从辅助虹吸管11流入排水管5从而排入雨水管道，造成水体的非正常损耗。但是，由于上述的小虹吸管12开始进气，使得大虹吸很难形成，虹吸破坏斗虹吸难以形成，虹吸破坏斗不能正常工作。本实用新型将破坏斗外置(图中未示出)，该破坏斗与每个过滤器的清水室5连通，并将六个过滤器3的破坏管10共用一个破坏斗，并在破坏斗底部设一放空管，在出现连动破坏管不吸水的情况下破环斗内的水会从放空管内流出，从而达到破坏虹吸的目的，还原正常过滤状态。
本实用新型不受人为控制，由水质来决定反冲洗周期和时间，实现了无人管理。由于增强了反冲洗强度，缩短了反冲洗时间，使滤料完全再生，不必更换。同时延长了反冲洗周期，因而有效节约了反冲洗水量。此外，加强了曝气功能，强化了浮化和过滤效果，有效地提高了设备的工作效率。该过滤系统为重力式过滤系统，有效降低了水泵的运行功率。这样可以有效地降低运行成本。由于采用了新的破坏虹吸装置，能有效及时的中断虹吸，实现自我保护，恢复到正常工作状态，杜绝了水资源浪费。
权利要求1.一种一体化水力气浮循环精滤机，包括带有内筒(1)的曝气箱(2)、带有清水室(5)的过滤器(3)、连通清水室(5)的清水管(19)及回流管(18)、排水管(8)、连通所述过滤器(3)和排水管(8)的U形虹吸管(7)、连通所述内筒(1)和清水室(5)的U形分流管(9)、连通所述排水管(8)和U形虹吸管(7)的辅助虹吸管(11)、连通所述U形虹吸管(7)的顶部和U形分流管(9)以及辅助虹吸管(11)的小虹吸管(12)，其特征在于，所述内筒(1)的溢水口的外周边向下设有多层台阶式环形跌水板(4)；所述的过滤器(3)为六个，并环形设于所述曝气箱(2)的下方，每个清水室(5)及清水管(19)通过连通管(20)相互连通，所述清水室(5)的旁边设有与清水室(5)连通的一破坏斗，还包括一连接所述破坏斗和U形虹吸管(7)顶部的破坏管(10)、连通所述内筒(1)和辅助虹吸管(11)的小虹吸管(12)。
2.如权利要求1所述的精滤机，其特征在于，所述的多层台阶式环形跌水板(4)为五层。
3.如权利要求2所述的精滤机，其特征在于，所述曝气箱(2)的底部设有混流管(13)，该管道与所述U形虹吸管(7)连通过滤器(3)的一端相连，所述混流管(13)的过流面积明显小于所述U形虹吸管(7)的过流面积。
4.如权利要求3所述的精滤机，其特征在于，所述的过滤器(3)设有七层大比重、小粒径的矿石复合过滤层(14)。
5.如权利要求4所述的精滤机，其特征在于，所述的过滤器(3)中心设有连通所述过滤层(14)底部与所述清水室(5)的冲洗管(15)。
专利摘要一种用于不更换的长期循环使用的养殖、景观、娱乐用水以及人造室内、外海水浴场的一体化水力高效气浮循环精滤机，其包括带有内筒的曝气箱、带有清水室的过滤器、连通该精滤机相关部件的虹吸管道系统。所述内筒的溢水口设有多层台阶式环形跌水板；过滤器为六个，每个清水室相互连通，所述清水室的旁边设有与清水室连通的一破坏斗，还包括一连接所述破坏斗和虹吸管道的破坏管。本设备可以自动进行高强度反冲洗，冲洗时间短，节约冲洗水量，还可使滤料再生。此外，加强了曝气功能，强化了浮化和过滤效果，有效地提高了设备的工作效率。由于采用了新的破坏虹吸装置，能有效及时的中断虹吸，杜绝水资源浪费。
文档编号B01D24/46GK2761766SQ20042010344
公开日2006年3月1日 申请日期2004年12月24日 优先权日2004年12月24日
发明者郑彦嫣, 黄江峰, 魏志红 申请人:郑彦嫣