专利名称：配水、配气独立并具有双气垫层稳压型滤管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种水处理设备，特别是一种滤池反冲洗使用的配水、配气设备。
背景技术：
目前，国内、外水厂中早期建设的虹吸滤池、普通快滤池、双阀滤池仍在大量运行。上述滤池由于反冲洗时仅采用水洗方式，所以，生产效率低，反冲洗能耗高、滤料洗净度低。
上世纪九十年代初期法国得利满水务公司开发出了一种新型的气水反冲滤池-V型滤池，因采用了气、水复合反冲洗，使滤料的洗净度和滤池的运行周期得到了大幅度提升，因此，V型滤池在全世界供水行业中得到了迅速的推广使用。但该型滤池仍存在一定的缺陷，即结构较复杂、反冲能耗高，基本建设投资和运行成本偏高。
九十年代中期欧洲VATECH瓦巴格水务集团公司的瑞士苏尔寿公司开发出了滤料洗净度更高、运行周期更长，能耗低、结构简单、基本建设投资和运行成本都低的新型滤池—翻板滤池。翻板滤池问世后，得到了迅速的推广。欧洲现在已有300座翻板滤池在运行。我国香港大埔水厂、昆明第七水厂、深圳龙岗獭湖水厂的翻板滤池已建成投产，深圳宝安凤凰水厂、观澜水厂、山西禹门口黄河水厂等供水工程的翻板滤池均正在建设中，但是，进一步提高供水水质、节能降耗依然是供水行业的当务之急。传统常用的配水配气设备有气水反冲洗滤砖、滤头和滤水管(1)气水反冲洗滤砖的工作及性能虹吸滤池、普通快滤池、双阀滤池上使用的滤砖不具有气冲洗配气功能，为把上述滤池改为气水反冲工艺，一些厂家对滤砖进行了改造。滤池在过滤工况时，滤后水经配水、配气孔进入混合区，经人字隔板水孔进入配水区后，经联络管和清水出水管流向清水池。滤池反冲洗时，在气冲和气水混合冲洗阶段，反冲气首先进入配水区并在其上部形成气垫层，当气垫层厚度达到滤砖人字隔板气孔以下时，反冲气经过气孔、混合区、配水配气释放孔进入滤料层。使用这种滤砖可进行气水反冲洗，但存在如下缺陷A、气冲洗时仅形成一个气垫层，气压稳定度低。
B、配水配气释放孔开在上方，反冲洗时容易在支撑层中形成冲洗不到的死角区域。
C、滤砖的反冲洗水和气释放时共用同一孔口，而滤砖的开孔面积和孔径因要满足反冲水的流量，所开的孔径就必须要有足够的大。这样就造成反冲气泡体积大而数量少，气冲洗效果差。
(2)气水反冲洗滤头的工作及性能滤池在过滤工况时，滤后水经配水、配气孔进入混合区，经滤头柄管进入配水区后，经联络管和清水出水管流向清水池。滤池反冲洗时，在气冲和汽水混合冲洗阶段，反冲气首先进入配水区并在其上部形成一气垫层，当气垫层厚度达到滤柄进气孔以下时，反冲气经过气孔、混合区、配水配气释放孔进入滤料层。滤头在反冲洗时也存在和滤砖一样的三大缺陷。
(3)滤水横管和异型竖管的工作及性能滤水工况时，滤后水经水平安装在滤池底部的滤水横管收集后，通过垂直安装在集水槽中的配水、配气竖管汇入集水管廊，经联络管和清水出水管流向清水池。
翻板滤池反冲洗时，在气冲和气水混合冲洗阶段，反冲气首先进入集水管廊，并在其上部形成一气垫层，当气垫层厚度达到异型竖管(异型竖管由两根不锈钢管组成，粗管为配水管，细管为配气管，细管的下部开有若干进气孔)的进气孔以下时，反冲气经竖管进入滤水横管并在其上部形成第二个气垫层。当气垫层厚度达到滤管配气释放孔以下时，反冲气通过配气释放孔进入滤料层。在气水混合冲洗和水冲洗阶段，反冲洗水经异型竖管的配水管进入滤水横管后，经配水释放孔进入滤料层。滤水横管和异型竖管的结构虽然改善了滤砖、滤头混合配水配气，反冲洗有死角和反冲气泡体积大、数量少，气冲洗效果差的问题。但在使用时，也存在缺陷和局限A、异型竖管由不锈钢制成，配水管和配气管复合加工工艺复杂、加工精度要求高，制造成本高。
B、安装时要先安装竖管并二次浇筑集水管廊顶板，然后安装滤水横管，安装周期长，难度大。
C、该滤水管结构仅适用于新建的翻板滤池，无法代替滤砖、滤头用于其它类型的滤池的改造。
发明内容本发明的目的是提供一种配水、配气独立并具有双气垫层稳压型滤管，主要解决进一步提高供水水质和工作效率、进一步节能降耗的技术问题。
本发明的目的是这样实现的这种配水、配气独立并具有双气垫层稳压型滤管，在滤池内横向布置，其特征在于滤管的两端由端头封板封闭，滤管下部一端开有用于连接总水管和反冲气总管的水联络管接口孔和气联络管接口孔；
从横断面来看，滤管的上部为半圆形，下部为矩形，中间由分室隔板将滤管分割成上部的配气室和下部的配水室；配气室顶部开有余气释放孔，两侧壁中部开有反冲气释放孔，两侧壁根部开有平衡孔；在滤管底板上、即配水室底板上开有配水孔；配气室与配水室之间通过配气导管连通，配气导管纵向穿插分室隔板，配气导管的上部在配气室内，配气导管的下部在配水室内，配气导管在相对于配水室顶部的位置开有气导管余气释放孔，配气导管的下部开有进气条形孔。
上述配气室两侧壁中部可开有两条横向的凹槽，反冲气释放孔开在凹槽内。
上述气导管可由上下两段在分室隔板部位螺纹连接而成，其中一段的外径在连接部位膨出，并与分室隔板密封连接。
上述滤管的底部两侧水平外延出两条外沿，滤管底部中间部位向下突出一根通长的条形筋。
一种应用所述配水、配气独立并具有双气垫层稳压型滤管的滤池，滤池底板上有一向下的凹形管沟，管沟内置有总水管和反冲气总管，其特征在于该滤池底板上固定滤管，滤管的外沿上面由压板压住，由固定连接件将滤管固定在滤池底板上；滤管底部左右两侧下面垫有与上述条形筋同高的橡胶垫，条形筋和橡胶垫支撑于滤池底部上面，条形筋与橡胶垫之间使滤水管与滤池底板之间形成一个固有高度、向左右导流的水流通道；滤管底部的水联络管接口孔经水联络管与管沟内的水总管连接，气联络管接口孔经气联络管与管沟内的反冲气总管连接。
上述水联络管接口孔和气联络管接口孔可设于滤管底板上，与水总管和反冲气总管的连接是从滤池底部连接。
上述水联络管接口孔和气联络管接口孔也可设于滤管侧壁的下部，与水总管和反冲气总管的连接是从滤池端部侧面连接。
本发明与现有传统技术相比具有的有益效果独特的滤管结构使滤池的反冲洗能耗进一步降低，进一步提高了供水水质和生产效率，既可用于新建滤池又可用于旧滤池改造工程，有利于对老自来水厂目前仍在大量运行的虹吸滤池、普通快滤池、双阀滤池及V型滤池进行技术改造，适用于各种类型的滤池。本发明气水反冲洗滤池的反冲洗工况，分气冲、气水混合冲、水冲三个阶段，采用气、水混合冲洗工艺。气冲和汽水混合冲洗工艺使滤料的洗净度得到了很大的提高，从而延长了滤池的工作周期，大大提高了滤池的生产效率。滤池气冲洗的机理及条件滤池的气冲洗是利用上升空气泡的震动，有效地将附着于滤料表面的污物擦洗下来，使之悬浮于水中，气泡还能有效地使滤料表面污物破碎、脱落，采用气-水混合冲洗后，不但可以提高滤料的洗净度还可大大缩短水冲的时间，降低反冲洗耗水量。保证气压的稳定使生成的气泡均匀和把反冲气泡的大小和密度控制在最合理的数值上，是气冲洗达到最佳效果基本前提。滤管中部两侧有两条凹槽，反冲气释放孔开在凹槽内，这样可有效避免支撑层的卵石堵塞释放孔。
图1是本发明滤管的结构图；图2是图1的仰视图；图3是滤管的横断面结构示意图；图4是配气导管的主视结构示意图；图5是配气导管的侧视结构示意图；图6是配气导管的安装结构示意图；图7是本发明滤管的工作原理示意图；图8是本发明的滤管安装固定示意图；图9是本发明滤池实施例一的结构示意图；图10是本发明滤池实施例二的结构示意图。
1-滤管、2-压板、3-固定连接件、4-橡胶垫、5-滤池底板、6-水联络管、7-气联络管、8-反冲气总管、9-水总管、10-管沟、11-反冲洗水流、12-反冲气泡流、13-配气室的气垫层、14-配水室气垫层。
101-余气释放孔、102-配气室、103-反冲气释放孔、104-防堵凹槽、105-分室隔板、106-配气室平衡孔、107-气导管余气释放孔、108-气导管进气条形孔、109-配气导管、110-配水室、111-配水孔、112-滤管底板、113-条形筋、114-外沿、115-密封橡胶垫、116-端头封板、117-水联络管接口孔、118-气联络管接口孔。
具体实施方式
滤管的实施例参见图1-3，该滤管的两端采用两块与滤管材质相同的端头封板116封闭，避免水、气的泄漏。滤管下部一端开有用于连接总水管和反冲气总管的水联络管接口孔117和气联络管接口孔118，用于与通向滤池的水总管和反冲气管连接。
从横断面来看，滤管的上部为半圆形，下部为矩形，中间由分室隔板105将滤管分割成上部的配气室102和下部的配水室110。
配气室102的顶部开有余气释放孔101，用于排放气冲洗结束后配气室内存留的余气。配气室两侧壁中部有两条横向的凹槽，反冲气释放孔103开在凹槽内。配气室两侧壁根部开有平衡孔106，用于室内水位平衡。在滤管底板上、即配水室底板上开有配水孔111，过滤时用于收集滤后水，反冲时用于释放反冲水。
配气室与配水室之间通过一根配气导管109连通，配气导管109纵向穿插分室隔板105，配气导管的上部在配气室102内，配气导管的下部在配水室110内，配气导管在在相对于配水室顶部的位置开有气导管余气释放孔107，用于排放气冲洗结束后配水室110顶部存留的余气。配气导管的下部开有进气条形孔108，用于把反冲气导入配气室。
上述滤管的底部两侧水平外延出两条外沿114，滤管底部中间部位向下突出一根通长的条形筋113。
参见图4-6，配气导管109的结构可以选择整体结构，也可以选择以下结构气导管109由上下两段在分室隔板105部位螺纹连接而成，其中上段的外径在连接部位膨出呈一环压面，在分室隔板105上垫有密封橡胶垫115，使气导管109的环压面与分室隔板105的上面密封连接。
本发明的工作原理参见图7，过滤原水通过进水渠经溢流堰均匀流入滤池，水以重力渗透穿过滤料层，经水平安装在滤池底部的滤横管的配水孔111收集后，经滤管底部接入的水联络管汇集入水总管后，经清水出水管流向清水池。
气冲洗反冲气经滤管底部接入的气联络管进入滤管配水室并在其上部形成配水室气垫层14，当气垫层厚度超过气导管109的进气条形孔108时，反冲气经条形孔进入配气室并其上部形成第二个气垫层一配气室气垫层13，当该气垫层厚度超过反冲气释放孔103时，反冲气泡流12冲洗滤料层。
冲洗结束后，可通过配气室余气释放孔101和气导管余气释放孔107完全排放配气室和配水室内留存的余气，保证滤管在其它工况下正常运行。
气、水混合冲洗在气、水混合冲洗时，气冲洗工作状况与气冲洗完全相同。同时，反冲洗水经滤管底部接入的水联络管进入滤管配水室并经配水孔111形成反冲洗水流11和配气室形成的反冲洗气泡流12共同冲洗滤料层。
水冲洗大流量的反冲洗水经滤管底部接入的水联络管进入滤管配水室，经配水孔111形成反冲洗水流对滤料层进行水冲洗。原水通过进水渠经溢流堰均匀流入滤池，水以重力渗透穿过滤料层和支撑层，经安装在滤池底部的滤管收集后，通过联络管和清水出水管流入清水池。
参见图8，滤池底板5上固定滤管1，滤管的外沿114上面由压板2压住，由固定连接件3将滤管1固定在滤池底板5上。滤管底部左右两侧下面垫有与上述条形筋113同高的橡胶垫4，条形筋113和橡胶垫4支撑于滤池底部上面，条形筋与橡胶垫之间使滤水管与滤池底板之间形成一个固有高度、向左右导流的水流通道。滤管1的安装非常简单，在滤池底板上安装好固定连接件螺栓后，在滤管底部垫上橡胶垫4，用金属压板2压住滤管两侧的外沿114，锁紧固定螺帽即可。
滤池实施例一参见图9，一种应用所述配水、配气独立并具有双气垫层稳压型滤管1的滤池，该滤管1在滤池内横向布置。在滤池底板5上有一向下的凹形管沟10，管沟内置有总水管9和反冲气总管8。滤管和水、气管道连接的第一种实施方式上述水联络管接口孔和气联络管接口孔设于滤管底板上，水联络管接口孔经水联络管6与管沟内的水总管9从滤池底部连接，气联络管接口孔经气联络管7与管沟内的反冲气总管8从滤池底部连接。把气、水总管和水联络管安装固定好后，把滤管套装在水联络管上即可。
滤池实施例二参见图10，上述水联络管接口孔和气联络管接口孔设于滤管侧壁的下部，与水总管9和反冲气总管8的连接是从滤池端部侧面连接。
权利要求
1.一种配水、配气独立并具有双气垫层稳压型滤管，在滤池内横向布置，其特征在于滤管的两端由端头封板封闭，滤管下部一端开有用于连接总水管和反冲气总管的水联络管接口孔和气联络管接口孔；从横断面来看，滤管的上部为半圆形，下部为矩形，中间由分室隔板将滤管分割成上部的配气室和下部的配水室；配气室顶部开有余气释放孔，两侧壁中部开有反冲气释放孔，两侧壁根部开有平衡孔；在滤管底板上、即配水室底板上开有配水孔；配气室与配水室之间通过配气导管连通，配气导管纵向穿插分室隔板，配气导管的上部在配气室内，配气导管的下部在配水室内，配气导管在相对于配水室顶部的位置开有气导管余气释放孔，配气导管的下部开有进气条形孔。
2.根据权利要求1所述的配水、配气独立并具有双气垫层稳压型滤管，其特征在于上述配气室两侧壁中部开有两条横向的凹槽，反冲气释放孔开在凹槽内。
3.根据权利要求1所述的配水、配气独立并具有双气垫层稳压型滤管，其特征在于上述气导管由上下两段在分室隔板部位螺纹连接而成，其中一段的外径在连接部位膨出，并与分室隔板密封连接。
4.根据权利要求1所述的配水、配气独立并具有双气垫层稳压型滤管，其特征在于上述滤管的底部两侧水平外延出两条外沿，滤管底部中间部位向下突出一根通长的条形筋。
5.一种应用权利要求1-4任意一条所述配水、配气独立并具有双气垫层稳压型滤管的滤池，滤池底板上有一向下的凹形管沟，管沟内置有总水管和反冲气总管，其特征在于该滤池底板上固定滤管，滤管的外沿上面由压板压住，由固定连接件将滤管固定在滤池底板上；滤管底部左右两侧下面垫有与上述条形筋同高的橡胶垫，条形筋和橡胶垫支撑于滤池底部上面，条形筋与橡胶垫之间使滤水管与滤池底板之间形成一个固有高度、向左右导流的水流通道；滤管底部的水联络管接口孔经水联络管与管沟内的水总管连接，气联络管接口孔经气联络管与管沟内的反冲气总管连接。
6.根据权利要求5所述的滤池，其特征在于上述水联络管接口孔和气联络管接口孔设于滤管底板上，与水总管和反冲气总管的连接是从滤池底部连接。
7.根据权利要求5所述的滤池，其特征在于上述水联络管接口孔和气联络管接口孔设于滤管侧壁的下部，与水总管和反冲气总管的连接是从滤池端部侧面连接。
全文摘要
一种配水、配气独立并具有双气垫层稳压型滤管，在滤池内横向布置，滤管的上部为半圆形，下部为矩形，中间由分室隔板将滤管分割成上部的配气室和下部的配水室；配气室顶部开有余气释放孔，两侧壁中部开有反冲气释放孔，两侧壁根部开有平衡孔；在滤管底板上、即配水室底板上开有配水孔；配气室与配水室之间通过配气导管连通，配气导管纵向穿插分室隔板，配气导管的上部在配气室内，配气导管的下部在配水室内，配气导管在相对于配水室顶部的位置开有气导管余气释放孔，配气导管的下部开有进气条形孔。本发明更加节能降耗，进一步提高了供水水质和工作效率。
文档编号B01D24/24GK1973947SQ200610201208
公开日2007年6月6日 申请日期2006年12月4日 优先权日2006年12月4日
发明者汪平 申请人:汪平