清洗具有至少两层过滤介质的过滤器的方法，特别是用于海水的过滤器和实施该方法的设备的制作方法
【专利摘要】清洗过滤器(F)的清洗方法，过滤器具有用于原水特别是海水的至少两层过滤介质(4、5)，原水含有趋于形成一般聚集在过滤器的表面的泥饼(M)的成分，过滤介质层通过底板(6)支撑，底板包括通过孔眼，并配有允许注入空气和/或清洗水的喷嘴(6a)，原水从上向下流动穿过过滤介质层，并且处理后的水在过滤器的下部被回收，过滤器在上部包括用于收集清洗水的至少一溢流器(D)，根据该方法，进行以下相继的步骤：a/关闭原水入口(2)，然后关闭过滤水排出阀门(13)，保证过滤器的负压，以及打碎过滤饼；b/降低过滤器中的水平面；c/将加压空气单独吹入到过滤器的下部，该加压空气从下向上穿过过滤器的过滤介质层，特别是通过摩擦使得泥饼减小为颗粒；d/从下向上进行单独水冲洗，水冲洗的时间足够短，使得水平面停留在收集清洗水的溢流器的上边缘的水平以下；e/通过在下部排出重新排空过滤器的水；f/重复步骤c/、d/、e/至少一次，并且通过使注入到过滤器下部并通过管道(14)从过滤器的上部排出的一定量的反清洗水进行最终冲洗。
【专利说明】清洗具有至少两层过滤介质的过滤器的方法，特别是用于海水的过滤器和实施该方法的设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于清洗过滤器的方法，所述过滤器具有至少两层过滤介质，用于过滤包含趋于形成一般会聚集在过滤器表面的泥饼或“泥球”的成分的原水，特别是用于过滤海水。过滤介质层通过底板支撑，底板包括通过孔眼，并且配有允许注入空气和/或清洗水的喷嘴，原水从上向下流动穿过过滤器的过滤介质层，而处理后的水在过滤器的下部被回收，过滤器在上部包括用于收集清洗水的至少一溢流器。
【背景技术】
[0002]过滤介质层通常包括至少一层砂子和一层无烟煤或其它介质，如浮石。
[0003]当处理后的原水，特别是海水，包含衍生产物，如藻朊酸盐或天然聚合物时，由于水中包含的不同天然絮凝物特别是藻朊酸盐可能导致介质颗粒的聚集，用凝结剂如氯化铁(FeCl3)进行的水处理产生一些泥饼或“泥球”。这些泥饼的尺寸可能达到约2cmX 4cm并且厚度约0.5cm。
[0004]这些泥饼的形成干扰过滤器的运行，并且需要比较长的冲洗或清洗作业，冲洗可能达到数小时，甚至在有些情况下不能排出这些泥饼。导致生产过滤水的效率明显降低。另夕卜，传统的清洗作业一般导致与清洗水一起排出的介质损失。
[0005]发明目的
[0006]本发明的目的是提供一种清洗上述类型的过滤器的清洗方法，所述清洗方法可以减少清洗作业的持续时间，同时保持介质量和介质在过滤器中的布置。
[0007]本发明还涉及在压力下工作的过滤器和空气过滤器。
[0008]根据本发明，上述类型的过滤器的清洗方法的特征在于进行以下相继的步骤:
[0009]a/准备步骤，根据该准备步骤，关闭原水入口，并且在过滤器在压力下工作时保证过滤器的负压；
[0010]b/降低过滤器中的水平面；
[0011]c/将单独空气加压吹入到过滤器的下部，该空气从下向上穿过过滤器的过滤介质层，特别是通过摩擦使得泥饼减小为颗粒；
[0012]d/从下向上进行单独水冲洗，这能够分离介质，并使颗粒上升到所述过滤器的表面，水冲洗的时间足够短，使得水平面停留在收集清洗水的溢流器的上边缘的水平以下；
[0013]e/通过在下部排出重新排空过滤器的水；
[0014]f/重复步骤c/、d/、e/至少一次，并且通过使注入到过滤器的下部并通过管道从过滤器的上部排出的一定量的反清洗水通过进行最终冲洗。
[0015]优选地,重复步骤c/、d/、e/至少两次。
[0016]单独空气吹入也称为发泡步骤。有利地，单独空气吹入的持续时间小于10分钟。
[0017]单独水冲洗的持续时间可以小于60秒，特别是约为45秒。
[0018]在每次单独水冲洗前，不去除位于底板下方的空气垫。空气垫只是在称为最终冲洗的最后冲洗前被去除。
[0019]有利地，单独水冲结束时，水平面的水平位于收集清洗水的溢流器的上边缘的水平以下至少5cm处，优选5cm-10cm之间。
[0020]在排空、发泡和冲洗顺序重复多次后，在已经将空气从位于底板下方的空气垫排出后进行最终冲洗，该最终冲洗相当于5协体积-10协体积(covolume);并且清洗脏水排向泥浆处理装置。
[0021]清洗方法还涉及一种具有水平轴线的过滤器和一种具有竖直轴线的过滤器。
[0022]本发明还涉及一种实施上述清洗方法的过滤设备，特别是用于海水的过滤设备，所述过滤设备包括:具有至少两层过滤介质的过滤器，过滤介质层被配有喷嘴的底板支撑；配有阀门的用于允许空气进入到底板下方的管道和配有阀门的用于允许反清洗水进入到底板下方的管道；配有阀门的用于将底板下方的过滤水排出的管道；配有阀门的用于将过滤器排空到水平LSL(或LSLL)的排出分支和位于过滤器的顶点并装有阀门的空气提取管道；配有阀门、位于过滤器的上部、位于过滤介质层上方的原水进入管道；和排出通过在过滤器的上部的至少一溢流器收集的清洗水并配有阀门的管道，所述过滤设备包括阀门控制装置，用于实施上面限定的步骤。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]除了上述布置外，本发明还在于一定数量的其它布置，在以下将参照附图描述的但非限制性的实施例中这些布置将更清楚地显示出来。在附图中:
[0024]图1是用于实施本发明的方法的水平柱形过滤器在加压注入要处理的絮凝后原水的步骤时的示意性垂直剖面图；
[0025]图2与图1类似，示出将单独空气吹入到过滤器的下部的发泡步骤；和
[0026]图3与图1类似，示出短周期的冲洗步骤。
【具体实施方式】
[0027]参照附图，特别是图1，可以看到加压过滤器F，该过滤器用于海水、或更普遍地用于含有趋于形成一般在过滤器的表面聚集的泥饼或“泥球”的成分的原水。
[0028]根据图中所示的实例，过滤器F是水平过滤器，包括具有水平轴线的柱形壳体1，经受过絮凝处理的原水通过配有阀门3并通向壳体I的横截面的上部的管道2加压引入到壳体中。说明书中的提及的所有阀门均为远程控制的电磁阀。
[0029]过滤器包括至少两层过滤介质。在所示的实例中，过滤器F是包括砂子下层4和无烟煤上层5的双层过滤器。所有层由水平底板6支撑，底板在过滤器的下部包括通过孔目艮，并且在横截面中沿圆形截面的弦延伸。底板配有允许注入空气和/或清洗水的喷嘴6a。空气通过配有阀门8的管道7进入到下部，在底板6以下，而清洗水通过配有阀门10的管道9进入过滤器的下部。
[0030]引入到过滤器的上部的原水从上向下流动穿过层5和4，然后穿过底板6的孔眼，并且在下部形成过滤水层11，过滤水可以通过配有阀门13的管道12排出。配有阀门13b的分支12b在阀门13的上游连接在管道12上，以便向排放口排出过滤水。
[0031]注入到过滤器的下部并从下向上穿过层4和5进行反冲洗的冲洗水在上部通过至少一溢流器D收集，冲洗水通过与溢流器连接并配有阀门15的管道14从过滤器的上部排出。
[0032]空气通过配有阀门17的管道16从过滤器的上部排出。
[0033]在图1上所示的加压过滤作业时，原水通过管道2进入，阀门3如过滤水排出阀门13—样开放。其它阀门关闭。过滤器的位于过滤层之上的上部充满加压原水。
[0034]水流动穿过过滤层，并且在下部接受的过滤水通过管道12排出。
[0035]海水包含如藻朊酸盐成分，这些成分与介质颗粒聚集在一起，并一般在过滤器的表面形成泥饼M或“泥球”。这些泥饼M可以具有2cmX4cm的尺寸，厚度约为0.5cm,当它们的数量增加时，会越来越阻碍过滤。
[0036]根据本发明的清洗方法可以减少泥饼M的体积，通过与空气接触使它们经受摩擦现象，以便使它们干燥，并把形成的细颗粒排向过滤器的上部。
[0037]为了进行清洗，在第一准备步骤a/，原水入口阀门3关闭，然后在一定时间后关闭阀门13。然后，通过打开阀门15和17减压。通过反流即从下向上输送少量的水并打开阀门10例如几秒来打碎过滤饼保证破坏过滤饼。在该步骤结束时保持阀门15和17开放，或打开阀门，直到最终冲洗结束。
[0038]在随后的步骤b/，通过管道12b和已经开放的阀门13b排出过滤水使水平面下降，直到两个液面探头检测到液面在介质以上5Cm-10Cm(LSL和LSLL)。然后关闭阀门13b。
[0039]对下一步骤c/，驱扫空气入口阀门8开放(见图2)，因此将单独空气加压吹入到过滤器的下部，该空气从下向上穿过过滤层4和5，特别是通过摩擦导致泥饼M减小为细颗粒。
[0040]注入空气或发泡的持续时间减少，特别是小于10分钟(一般为5分钟-6分钟)，在该时间后关闭阀门8。
[0041]在几分钟的较短时间中的这种发泡可以避免或限制两层4和5介质之间的混合。
[0042]在发泡作业c/期间，如图2所示，清洗水排出阀门15以及空气排出阀门17开放。
[0043]注入的压缩空气可以通过通风使泥饼干燥，使泥饼尽可能转换为细颗粒。
[0044]随后的步骤d/在于通过打开反冲洗水阀门10和清洗水排出阀门15从下向上进行短时间的单独水冲洗(见图3)。空气排出阀门17也开放，而其它阀门关闭。该步骤d/可以分离砂子介质和无烟煤介质，并重新构成没有明显混合的层4和5。另外，冲洗可以使来自泥饼M的颗粒重新上升到表面。
[0045]冲洗步骤d/在足够短的时间内进行，使水平面H(见图3)保持在低于收集清洗水的溢流器D的上边缘的水平。有利地，冲洗结束时的水平面的水平H位于溢流器的上边缘的水平以下至少为5cm的距离J处，优选在5cm-10cm之间。因此避免被排出管14中的清洗流带动的介质损失。
[0046]单独水冲洗的时间缩短，一般小于60秒，特别是约为30秒-45秒。
[0047]在随后的步骤e/，通过管道12b排出水使过滤器的水重新排空，阀门13b开放，直至介质以上5cm-10cm的水平。
[0048]重复步骤c/、d/和e/至少一次，优选地重复两次。
[0049]只有在最终冲洗前，通过未示出的出口将位于底板6下方的空气从垫18排出，以避免冲洗时空气泡与冲洗水混合。
[0050]在已经进行了一般小于60秒的短时间冲洗顺序后，进行最终冲洗时，将空气从垫18排出。在该冲洗时，使相当于多个协体积特别是5协体积-10协体积的反清洗水量通过(一个协体积等于砂子介质和无烟煤介质的总体积)，通过管道14将清洗脏水排向泥浆处理装置，管道14的阀门15开放。反清洗水入口阀门10也如空气排出阀门17开放，而其它阀门关闭。
[0051]用于实施该方法的实施设备包括过滤器F、不同管道和阀门和以及用于根据方法实现打开和关闭阀门的顺序的阀门控制装置u(图1)。
[0052]因此，本发明的技术方案在于排空过滤器，进行单独空气发泡，然后短时间的单独水冲洗，以避免从溢流器或排出槽溢出和损失介质。只在最终冲洗前移除底板6下方的空气垫18。
[0053]该排空、发泡和短时间冲洗重复多次，一般重复两次足以。
[0054]过滤器的清洗准备步骤可以保证减压、打碎过滤饼和降低水平面，以避免在过压空气发泡步骤损失介质。
[0055]本发明也适用于水平过滤器(由于运输和制造的原因，排空阀门到风口的总高度最大为4m)和竖直过滤器(由于经济的原因)。
[0056]该方法不需要改变设备，并且可以提高过滤效率，特别是增加过滤时间。
[0057]该方法可以与空气过滤器一起运行。
【权利要求】
1.一种用于清洗过滤器(F)的清洗方法，所述过滤器(F)具有用于原水特别是海水的至少两层过滤介质，原水含有趋于形成一般聚集在所述过滤器的表面的泥饼(M)或“泥球”的成分，过滤介质层通过底板(6)支撑，所述底板包括通过孔眼，并配有允许注入空气和/或清洗水的喷嘴(6a)，原水从上向下流动穿过过滤介质层，并且处理后的水在所述过滤器的下部被回收，所述过滤器在上部包括用于收集清洗水的至少一溢流器，所述清洗方法的特征在于进行以下相继的步骤: a/准备步骤，根据该准备步骤，关闭原水入口，并且在所述过滤器在压力下工作时保证所述过滤器的负压； b/降低所述过滤器中的水平面； c/将单独空气加压吹入到所述过滤器的下部，该空气从下向上穿过所述过滤器的过滤介质层，特别是通过摩擦使得泥饼减小为颗粒； d/从下向上进行单独水冲洗，这能够分离过滤介质，并使颗粒上升到所述过滤器的表面，水冲洗的时间足够短，使得水平面停留在收集清洗水的溢流器的上边缘的水平以下； e/通过在下部排出重新排空所述过滤器的水； f/重复步骤c/、d/、e/至少一次，并且通过使注入到所述过滤器的下部并通过管道(14)从所述过滤器的上部排出的一定量的反清洗水通过进行最终冲洗。
2.根据权利要求1所述清洗方法，其特征在于，重复步骤c/、d/、e/至少两次。
3.根据权利要求1或2所述的清洗方法，其特征在于，单独空气吹入的持续时间小于10分钟。
4.根据上述权利要求中任一项所述的清洗方法，其特征在于，单独水冲洗的持续时间小于60秒，特别是约为45秒。
5.根据上述权利要求中任一项所述的清洗方法，其特征在于，在每次单独水冲洗前，不去除位于所述底板下方的空气垫，所述空气垫将只是在最终冲洗前被去除。
6.根据上述权利要求中任一项所述的清洗方法，其特征在于，单独水冲洗结束时的水平面的水平(H)位于收集清洗水的溢流器(D)上边缘的水平以下至少5cm处。
7.根据权利要求6所述的清洗方法，其特征在于，单独水冲洗结束时的水平面的水平(H)位于收集清洗水的溢流器(D)的上边缘的水平以下5cm-10cm之间。
8.根据上述权利要求中任一项所述的清洗方法，其特征在于，在排空、发泡和冲洗顺序重复多次后，在已经将空气从位于所述底板下方的空气垫排出后进行最终冲洗，该最终冲洗相当于5协体积-10协体积；并且清洗脏水排向泥浆处理装置。
9.一种过滤设备，特别是用于海水的过滤设备，所述过滤设备包括:具有至少两层过滤介质(4、5)的过滤器，过滤介质层被配有喷嘴^a)的底板(6)支撑；配有阀门(8)的用于允许空气进入到所述底板下方的管道(7)和配有阀门(10)的用于允许反清洗水进入到所述底板下方的管道(9);配有阀门(13)的用于将所述底板下方的过滤水排出的管道(12)；配有阀门(13b)的用于将所述过滤器排空到水平LSL(或LSLL)的排出分支(12b)和位于所述过滤器的顶点并装有阀门(17)的空气提取管道(16);配有阀门(3)、位于所述过滤器的上部、位于过滤介质层上方的原水进入管道(2);和排出通过在所述过滤器的上部的至少一溢流器(D)收集的清洗水并配有阀门(15)的管道(14);所述过滤设备包括阀门控制装置(U)，其特征在于，所述阀门控制装置(U)用于根据权利要求1-8中至少一项所述的清洗方法的步骤实施阀门的打开和关闭顺序。
【文档编号】B01D24/48GK104159648SQ201380011363
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2013年1月29日 优先权日:2012年2月1日
【发明者】G·弗洛雷斯 申请人:得利满公司