用于过滤器的风反洗单元及其方法、过滤器清洗系统与流程

本发明涉及污水处理领域，特别涉及一种用于过滤器的风反洗单元及其方法、过滤器清洗系统。

背景技术

在市政污水处理、石化行业污水处理和电力行业污水处理等污水处理工艺中，均采用过滤器(例如压力式过滤器)对污水进行处理。然而，随着过滤器的长期运行，不可避免地出现过滤器阻塞，影响过滤效果。因此有必要定期对过滤器进行清洗。

相关技术中主要通过水洗和风反洗相结合的方式对过滤器进行清洗。其中，风反洗单元包括：多个风机、手动排气阀、阀门、多条第一分支管线、汇流管线、多条第二分支管线。风机的出气口与一条分支汇流管线的一端连通，多条分支汇流管线的另一端均与汇流管线连通，汇流管线的另一端与多条第二分支管线连通，第二分支管线与过滤器的进气口连通。汇流管线呈水平管段，高于过滤器的液位。手动排气阀设置于汇流管线上，且为常开状态。阀门设置于第二分支管线上。

发明人发现相关技术至少存在以下问题：

在相关技术中，由于手动排气阀为常开状态，风机工作时，其排出的一部分空气排入大气，造成风机反洗风量损失和电能的浪费。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种用于过滤器的风反洗单元及其方法、过滤器清洗系统，可解决上述技术问题。具体技术方案如下：

本发明实施例提供了一种用于过滤器的风反洗单元，所述风反洗单元包括：多个风机、排气阀、第一阀门、多条第一分支管线、汇流管线、多条第二分支管线、多个电机、控制器；

所述风机的出气口与所述第一分支管线的第一端连通，多条所述第一分支管线的第二端均与所述汇流管线的第一端连通，多条所述第二分支管线的第一端均与所述汇流管线的第二端连通，所述第二分支管线的第二端与过滤器的进气口连通；

所述汇流管线包括最高点和最低点，所述最高点高于所述过滤器的液位，所述最低点低于所述过滤器的液位，且高于所述风机的出气口和所述过滤器的进气口；

所述排气阀设置于所述汇流管线上的所述最低点处，所述第一阀门设置于所述第二分支管线上；

所述电机与所述风机传动连接，所述排气阀、所述第一阀门、所述电机均与所述控制器电连接。

在一种可能的设计中，所述汇流管线包括顺次连通的第一水平段、第一竖直段、第二水平段、第二竖直段、第三水平段；

所述第一水平段和所述第三水平段的末端分别与所述第一分支管线的第二端、所述第二分支管线的第一端连通，且，所述第一水平段和所述第三水平段齐平；

所述排气阀设置于所述第二水平段上。

在一种可能的设计中，所述第一竖直段和所述第二竖直段的长度均大于或等于所述第一分支管线的内径的十倍。

在一种可能的设计中，所述排气阀为气动阀门或电磁阀。

在一种可能的设计中，所述风反洗单元还包括：多个第二阀门；

所述第二阀门设置于所述第一分支管线上。

在一种可能的设计中，所述第二阀门为手动阀或单流阀。

另一方面，本发明实施例提供了一种用于过滤器的风反洗方法，所述风反洗方法应用于上述提及的任一种所述的用于过滤器的风反洗单元中，所述风反洗方法包括：

当过滤器需要反洗时，通过控制器顺次控制排气阀打开、控制电机工作，电机驱动风机工作；

然后通过控制器控制第一阀门打开，并控制所述排气阀关闭，空气由所述风机顺次输入至第一分支管线、汇流管线、第二分支管线、所述过滤器内，以对所述过滤器进行风反洗；

在所述风反洗结束后，通过所述控制器顺次控制所述第一阀门关闭，控制所述排气阀打开，控制电机停止工作。

在一种可能的设计中，所述风反洗方法还包括：当所述风机工作时，控制第二阀门打开；

所述在所述风反洗结束后，通过控制器顺次控制所述第一阀门关闭，控制所述排气阀打开，控制所述电机停止工作之后，控制所述第二阀门关闭。

另一方面，本发明实施例提供了一种过滤器清洗系统，所述过滤器清洗系统包括：上述提及的任一种所述的用于过滤器的风反洗单元、过滤器、进水管线、出水管线、储水设备；

所述风反洗单元与所述过滤器的进气口连通；

所述进水管线和所述出水管线的第一端均与所述储水设备连通，且所述进水管线用于向所述过滤器内输入水，所述出水管线用于将所述过滤器内的水输出。

在一种可能的设计中，所述过滤器清洗系统还包括：多个第三阀门；

一部分所述第三阀门设置于所述进水管线上，剩余部分所述第三阀门设置于所述出水管线上。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

本发明实施例提供的用于过滤器的风反洗单元，通过设置包括高于过滤器的液位的最高点、以及低于过滤器的液位且高于风机的出气口和过滤器的进气口的最低点，并将排气阀设置于汇流管线上的最低点处，利于过滤器返流至汇流管线内的水由排气阀排出，避免返排水损坏风机和腐蚀第一分支管线、汇流管线和第二分支管线。在风机启动前，通过控制器控制排气阀打开，可避免风机启动时电机过载，在风机运行时，控制排气阀关闭，可避免风量和电能的损失，节约能源。该风反洗单元的结构简单，对过滤器的反洗效果和风机的可靠运行提供了保障。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的用于过滤器的风反洗单元的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的过滤器清洗系统的结构示意图。

其中，附图标记分别表示：

1-风机，

2-排气阀，

3-第一阀门，

4-第一分支管线，

5-汇流管线，501-第一水平段，502-第一竖直段，503-第二水平段，504-第二竖直段，505-第三水平段，

6-第二分支管线，

7-过滤器，

8-第二阀门，

9-进水管线，

10-出水管线，

11-第三阀门。

具体实施方式

除非另有定义，本发明实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

一方面，本发明实施例提供了一种用于过滤器的风反洗单元，如附图1所示，该风反洗单元包括：多个风机1、排气阀2、第一阀门3、多条第一分支管线4、汇流管线5、多条第二分支管线6、多个电机和控制器(未示出)。其中，风机1的出气口与第一分支管线4的第一端连通，多条第一分支管线4的第二端均与汇流管线5的第一端连通，多条第二分支管线6的第一端均与汇流管线5的第二端连通，第二分支管线6的第二端与过滤器7的进气口连通。汇流管线5包括最高点和最低点，最高点高于过滤器7的液位，最低点低于过滤器7的液位，且高于风机1的出气口和过滤器7的进气口。排气阀2设置于汇流管线5上的最低点处，第一阀门3设置于第二分支管线6上。电机与风机1传动连接，排气阀2、第一阀门3、电机均与控制器电连接。

在相关技术中，由于风反洗过程中，过滤器7中充满了水，而风机1一般布置于地面，造成过滤器7液位h1高于风机1出口标高h2，正常情况下风机1出口压力p大于液位h1水压。但当执行反洗结束时，由于风机1的第一分支管线4、汇流管线5、第二分支管线6内的压力骤降，以及阀门关闭不及时等原因，造成过滤器7内的水返排至风机1。即使过滤器7正常运行也可能会造成水返排至风机1中，进而造成风机1出口管路积水。并且，第一分支管线4、汇流管线5、第二分支管线6内存在积水，还会对第一分支管线4、汇流管线5、第二分支管线6造成腐蚀。

以下对本发明实施例提供的用于过滤器的风反洗单元的工作原理进行描述：

当一台过滤器7需要反洗时，通过控制器控制排气阀2打开，控制器控制电机工作，电机驱动风机1工作。由于排气阀2打开，可避免风机1启动时电机过载。然后通过控制器控制第一阀门3打开，并控制排气阀2关闭，风机1输出的空气顺次经过第一分支管线4、汇流管线5、第二分支管线6，输入至过滤器7内，以对过滤器7进行风反洗。在风反洗时，控制排气阀2关闭，可避免风量和电能的损失。

在风反洗结束后，通过控制器控制第一阀门3关闭，控制排气阀2打开，控制电机停止工作。

虽然第一阀门3关闭，但不可避免地出现泄漏，当过滤器7内的水返排时，由于排气阀2打开，所以返排的水能够由排气阀2排出，避免水返排至风机1或者滞留在第一分支管线4、汇流管线5、第二分支管线6内而造成腐蚀。

本发明实施例提供的用于过滤器的风反洗单元，通过设置包括高于过滤器7的液位的最高点、以及低于过滤器7的液位且高于风机1的出气口和过滤器7的进气口的最低点，并将排气阀2设置于汇流管线5上的最低点处，利于过滤器7返流至汇流管线5内的水由排气阀2排出，避免返排水损坏风机1和腐蚀第一分支管线4、汇流管线5和第二分支管线6。在风机1启动前，通过控制器控制排气阀2打开，可避免风机1启动时电机过载，在风机1运行时，控制排气阀2关闭，可避免风量和电能的损失，节约能源。该风反洗单元的结构简单，对过滤器7的反洗效果和风机1的可靠运行提供了保障。

考虑到汇流管线5的结构简单，输气排水的效果好，作为一种示例，如附图1所示，汇流管线5包括顺次连通的第一水平段501、第一竖直段502、第二水平段503、第二竖直段504、第三水平段505；第一水平段501和第三水平段505的末端分别与第一分支管线4的第二端、第二分支管线6的第一端连通，且，第一水平段501和第三水平段505齐平；排气阀2设置于第二水平段503上。

可以理解的是，汇流管线5呈类似u型管结构，第一竖直段502和第二竖直段504的长度相等，并排设置。第一水平段501和第三水平段505为汇流管线5的最高点，第二水平段503为汇流管线5的最低点。

此外，如此设置汇流管线5，无需在每个风机1的第一分支管线4上设置u型管道，这大大减少了管道的占用空间，尤其是过滤器7附件的检修空间。并且，在最低点设置排气阀2，进一步避免了积水的富集，避免了此段积水对风机1出口压力的影响，同时，利于积水的及时排放，避免腐蚀第一分支管线4、汇流管线5、第二分支管线6。

为了保证汇流管线5内的积水排放彻底，第一竖直段502和第二竖直段504的长度均大于或等于第一分支管线4的内径的十倍。

如此设置，还可保证过滤器7返排的积水只会在汇流管线5上收集并通过排气阀2排放，不会进入风机1，从而保证了风机1的安全运行。

在本发明实施例中，通过控制器来控制排气阀2实现自动打开或关闭，以进行排气或排液。其中，排气阀2可以选为多种，能够在控制器的控制作用下，实现自动打开或关闭即可。

作为一种示例，排气阀2为气动阀门或电磁阀。

上述两种阀门容易获取，在控制器的控制作用下实现自动打开或者关闭的灵敏度高。

进一步地，为了避免过滤器7的返排水进入风机1而损坏风机1，如附图1所示，本发明实施例提供的风反洗单元还包括：多个第二阀门8；第二阀门8设置于第一分支管线4上。

当将要启动风机1时，控制第二阀门8打开。当风机1停止工作后，可以控制第二阀门8关闭，以避免过滤器7的返排水进入风机1而损坏风机1。

其中，第二阀门8为手动阀或单流阀。

当第二阀门8为手动阀时，方便手动控制其打开或者关闭。在风机1工作前，将手动阀打开，以利于风机1将空气输出。在风机1工作结束后，将手动阀关闭，以避免过滤器7的返排水进入风机1而损坏风机1。

可以理解的是，当第二阀门8为单流阀时，且当风机1向外输送空气时，单流阀的过流通道导通，以利于空气的输送。当过滤器7的返排水将要进入风机1时，单流阀的过流通道关闭，进而阻止返排水进入风机1中。

作为一种示例，风机1为罗茨风机1。

本发明实施例提供的用于过滤器的风反洗单元不仅可以用于污水处理工艺中，并且还可以容易地将已建工程进行改造，以得到该用于过滤器的风反洗单元。

另一方面，本发明实施例提供了一种用于过滤器的风反洗方法，该风反洗方法应用于上述提及的任一种用于过滤器的风反洗单元中，该风反洗方法包括：

当过滤器7需要反洗时，通过控制器顺次控制排气阀2打开、控制电机工作，电机驱动风机1工作。

然后通过控制器控制第一阀门3打开，并控制排气阀2关闭，空气由风机1顺次输入至第一分支管线4、汇流管线5、第二分支管线6、过滤器7内，以对过滤器7进行风反洗。

在风反洗结束后，通过控制器顺次控制第一阀门3关闭，控制排气阀2打开，控制电机停止工作。

本发明实施例提供的用于过滤器的风反洗方法，通过在风机1运行时，控制排气阀2关闭，避免了风量损失和电能的浪费，节约了能源。在风机1运行前控制排气阀2打开，避免了风机1启动时电机过载。在风机1停止运行时，控制排气阀2打开，利于将过滤器7的返排水由排气阀2排出，避免损坏风机1，腐蚀第一分支管线4、汇流管线5、第二分支管线6。上述用于过滤器的风反洗方法简单，对过滤器7的反洗效果和风机1的可靠运行提供了保证，还节约了能源。

考虑到在风反洗结束后，能够进一步地避免过滤器7的返排水进入风机1而损坏风机1，本发明实施例提供的用于过滤器的风反洗方法还包括：当风机1工作时，控制第二阀门8打开；在风反洗结束后，通过控制器顺次控制第一阀门3关闭，控制排气阀2打开，控制电机停止工作之后，控制第二阀门8关闭。

当风机1工作时，控制第二阀门8打开，利于风机1向外输送空气。当风反洗结束后，控制第二阀门8关闭，可避免过滤器7的返排水进入风机1而损坏风机1。

另一方面，本发明实施例还提供了一种过滤器清洗系统，如附图2所示，该过滤器清洗系统包括：上述提及的任一种用于过滤器的风反洗单元、过滤器7、进水管线9、出水管线10、储水设备(未示出)。其中，风反洗单元与过滤器7的进气口连通；进水管线9和出水管线10的第一端均与储水设备连通，且进水管线9用于向过滤器7内输入水，出水管线10用于将过滤器7内的水输出。

当对过滤器7进行清洗时，储水设备通过进水管线9向过滤器7内充水，储水设备还可以通过出水管线10回收储水设备内的水，以形成水循环。在过滤器7内充满水的前提下，通过风反洗单元向过滤器7内充气，以进行风反洗。通过水反洗和风反洗相结合的方式，能够高效地对过滤器7进行清洗。

考虑到能够容易地控制能否向过滤器7内输水，或者，使过滤器7向外输水。如附图2所示，本发明实施例提供的过滤器清洗系统还包括：多个第三阀门11；一部分第三阀门11设置于进水管线9上，剩余部分第三阀门11设置于出水管线10上。

其中，第三阀门11可以为手动阀，也可以为电磁阀。当第三阀门11为电磁阀时，第三阀门11与控制器电连接。

在本发明实施例中，当过滤器7的数目为多个时，对于多个过滤器7的清洗属于间断性操作。多台过滤器7采用交替反洗，不存在对多台过滤器7同时进行反洗的情形，以保证污水处理工艺的不间断。即，本发明实施例提供的风反洗单元可以服务于多台过滤器7。

以上所述仅为本发明的说明性实施例，并不用以限制本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。