一种过滤装置及过滤设备

1.本实用新型涉及净水结构技术领域，具体而言，涉及一种过滤装置及过滤设备。


背景技术：

[0002]“混凝
‑
沉淀
‑
过滤
‑
消毒”是地表水源自来水厂常规处理工艺，目前仍为世界上大多数水厂采用。
[0003]
过滤是传统净水处理工艺不可替代的部分，通过在滤池中填充滤料进行过滤操作，目前滤池的过滤过程都是待滤水从上部进入滤料层，经滤料层拦截水中杂质后由下部出水，即下向流过滤。然而发明人研究发现，现有的过滤装置中，滤料的利用率低。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的目的包括，例如，提供了一种过滤装置，其能够改善现有技术中存在的滤料利用率低的技术问题。
[0005]
本实用新型的目的还包括，提供了一种过滤设备，其能够改善现有技术中存在的滤料利用率低的技术问题。
[0006]
本实用新型的实施例可以这样实现：
[0007]
本实用新型的实施例提供了一种过滤装置，其包括出水侧滤板，所述出水侧滤板为环形结构，且所述出水侧滤板的中部限定出水池；
[0008]
进水侧滤板，所述进水侧滤板为环形结构，且所述进水侧滤板围设在所述出水侧滤板外，以在所述进水侧滤板和所述出水侧滤板之间形成滤池；所述滤池通过所述出水侧滤板与所述出水池连通；以及
[0009]
外侧挡板，所述外侧挡板围设在所述进水侧滤板外，以在所述外侧挡板与所述进水侧滤板之间形成进水渠，所述进水渠通过所述进水侧滤板与所述滤池连通。
[0010]
可选的，所述过滤装置还包括进水槽和溢流堰，所述溢流堰设置在所述进水槽与所述进水渠之间，所述进水槽内的待滤水通过越过所述溢流堰进入所述进水渠。
[0011]
可选的，所述过滤装置还包括反冲洗结构，所述反冲洗结构包括设置在所述滤池下侧的分配渠，所述过滤装置还包括设置在所述滤池与所述分配渠之间的水平滤板，所述分配渠与所述滤池通过所述水平滤板连通。
[0012]
可选的，所述反冲洗结构还包括水冲洗件和气冲洗件，所述水冲洗件和所述气冲洗件均与所述分配渠连通，以使所述水冲洗件和所述气冲洗件均通过所述分配渠与所述滤池连通。
[0013]
可选的，所述水冲洗件包括冲洗总管、主冲洗管、进水侧冲洗管以及出水侧冲洗管，所述主冲洗管、所述进水侧冲洗管以及所述出水侧冲洗管均与所述冲洗总管连通，且所述主冲洗管与所述分配渠连通，所述进水侧冲洗管与所述进水渠连通，所述出水侧冲洗管与所述出水池连通。
[0014]
可选的，所述过滤装置还包括排水结构；所述出水池上侧还设置有排水槽，所述排
水槽与所述出水池相互独立，且所述出水侧滤板的高度低于所述进水侧滤板的高度，以使进入所述滤池的冲洗液越过所述出水侧滤板进入所述排水槽；所述排水结构与所述排水槽连通，以将进入所述排水槽内的所述冲洗液排出。
[0015]
可选的，所述排水结构包括排水管、水封井以及排水总渠，所述排水总渠设置在所述进水渠外侧，所述水封井设置在所述排水总渠内并与所述排水总渠连通，且所述水封井的高度低于所述排水总渠；所述排水管的一端与所述排水槽连通，且所述排水管穿过所述出水池并延伸至所述水封井。
[0016]
可选的，所述进水侧滤板上还具有将所述进水渠与所述分配渠连通的连通孔；所述过滤装置还包括放空结构，所述放空结构用于连通所述进水渠和所述排水总渠，以排出所述进水渠和所述分配渠内的积水。
[0017]
可选的，所述过滤装置还包括出水结构，所述出水结构包括出水管、出水阀、出水稳流槽以及清水总渠，所述出水管的两端分别与所述出水池和所述出水稳流槽连通，所述出水阀设置在所述出水管上；所述出水稳流槽与所述清水总渠连通。
[0018]
本实用新型的实施例还提供了一种过滤设备。所述过滤设备包括上述的过滤装置。
[0019]
本实用新型实施例的过滤装置及过滤设备的有益效果包括，例如：
[0020]
本实用新型的实施例提供的过滤装置包括出水侧滤板、进水侧滤板以及外侧挡板。出水侧滤板和进水侧滤板均为环形结构，出水侧滤板的中部限定形成出水池，进水侧滤板与出水侧滤板之间形成滤池，如此滤池呈环形。外侧挡板围设在进水侧滤板外，以在外侧挡板和进水侧滤板之间形成进水渠，进水渠相应的为环形。进水渠与滤池通过进水侧滤板连通，滤池与出水池通过出水侧滤板连通，使用时，待滤水从进水渠进入滤池，然后向出水侧滤板水平流动并穿过出水侧滤板进入出水池，从而完成待滤水的过滤作业。由于滤池为环形，进水渠位于滤池外侧，出水池位于滤池内侧，待滤水在滤池中由外向内流动，过滤过程中，水流方向上的滤料截面积由大到小，良好地适应了外围截污量大而内部截污量小的变化规律，有助于提高滤料的利用率。
[0021]
本实用新型的实施例还提供了一种过滤设备，其包括上述的过滤装置。由于该过滤设备包括上述的过滤装置，因此也具有滤料利用率高的有益效果。
附图说明
[0022]
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
[0023]
图1为本实用新型的实施例提供的过滤装置的结构示意图；
[0024]
图2为图1中
ⅱ‑ⅱ
处的剖面结构示意图；
[0025]
图3为图1中
ⅲ‑ⅲ
处的剖面结构示意图；
[0026]
图4为图3中
ⅳ‑ⅳ
处的剖面结构示意图。
[0027]
图标：100
‑
过滤装置；111
‑
进水侧滤板；112
‑
出水侧滤板；113
‑
第一滤头；114
‑
第二滤头；115
‑
滤池；116
‑
承托层；117
‑
水平滤板；118
‑
长柄滤头；121
‑
底板；122
‑
隔板；123
‑
外侧
挡板；124
‑
连通孔；130
‑
进水结构；131
‑
进水渠；132
‑
进水槽；133
‑
溢流堰；134
‑
进水总渠；135
‑
进水管；136
‑
进水阀；140
‑
出水结构；141
‑
出水池；142
‑
出水管；143
‑
出水阀；144
‑
出水稳流槽；145
‑
清水总渠；150
‑
反冲洗结构；151
‑
水冲洗件；152
‑
冲洗总管；153
‑
主冲洗管；154
‑
进水侧冲洗管；155
‑
出水侧冲洗管；156
‑
气冲洗件；157
‑
进气管；158
‑
进气阀；159
‑
分配渠；160
‑
排水结构；161
‑
排水槽；162
‑
排水管；163
‑
水封井；164
‑
排水总渠；170
‑
放空结构；171
‑
放空管；172
‑
放空阀。
具体实施方式
[0028]
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0029]
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0030]
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0031]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0032]
此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0033]
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。
[0034]
图1为本实施例提供的过滤装置100的结构示意图，图2为图1中
ⅱ‑ⅱ
处的剖面结构示意图。请结合参照图1和图2，本实施例提供了一种过滤装置100，相应地，提供了一种过滤设备(图未示出)。
[0035]
过滤设备包括过滤装置100，同时还包括储水装置(图未示出)，储水装置与出水池141连通，从而对过滤后的净水进行收集。可选地，过滤设备还包括控制装置，控制装置与过滤装置100连接，以对过滤装置100的工作状态进行控制。
[0036]
过滤装置100包括出水侧滤板112、进水侧滤板111以及外侧挡板123。出水侧滤板112和进水侧滤板111均为环形结构，出水侧滤板112的中部限定形成出水池141，进水侧滤板111与出水侧滤板112之间形成滤池115，如此滤池115呈环形。外侧挡板123围设在进水侧滤板111外，以在外侧挡板123和进水侧滤板111之间形成进水渠131，进水渠131相应的为环形。进水渠131与滤池115通过进水侧滤板111连通，滤池115与出水池141通过出水侧滤板112连通，使用时，待滤水从进水渠131进入滤池115，然后朝向出水侧滤板112水平流动并穿过出水侧滤板112进入出水池141，从而完成待滤水的过滤作业。由于滤池115为环形，进水
渠131位于滤池115外侧，出水池141位于滤池115内侧，待滤水在滤池115中由外向内流动，过滤过程中，水流方向上的滤料截面积由大到小，良好地适应了外围截污量大而内部截污量小的变化规律，有助于提高滤料的利用率。
[0037]
下面对本实施例提供的过滤装置100进行进一步说明：
[0038]
图3为图1中
ⅲ‑ⅲ
处的剖面结构示意图。请结合参照图
‑
图3，在本实施例中，过滤装置100具有环状的出水侧滤板112和进水侧滤板111，环状的出水侧滤板112和进水侧滤板111同轴套设，从而在出水侧滤板112和进水侧滤板111之间形成环状滤池115，出水侧滤板112形成滤池115的内壁，进水侧滤板111形成滤池115的外壁。滤池115中填充有滤料，使用时，进水渠131中的待滤水穿过进水侧滤板111沿滤池115的径向向靠近出水侧滤板112的方向流动，从而实现过滤，过滤后的净水从出水侧滤板112流出进入出水池141。可选地，滤池115内还填充设置有承托层116，承托层116设置在滤池115底部，如此填充在滤池115中的滤料层叠设置在承托层116的上侧。
[0039]
需要说明的是，在本实施例的描述中，“环形”指首尾相连的结构，其外形可以是圆形，可以是方形等多边形，或者其他不规则的形状。在本实施例中，出水侧滤板112和进水侧滤板111均为方形环状，即形成在出水侧滤板112和进水侧滤板111之间的滤池115呈回字形。
[0040]
具体地，出水侧滤板112具有四个侧壁，四个侧壁上均设置有多个第一滤头113，滤池115中过滤后的净水通过第一滤头113流入出水池141中。同理地，进水侧滤板111也具有四个侧壁，四个侧壁上均设置有多个第二滤头114，进水渠131中的待滤水通过第二滤头114进入滤池115中。相应地，进水渠131设置为围绕进水侧滤板111的环形。
[0041]
请继续结合参照图1
‑
图3，在本实施例中，过滤装置100还包括进水结构130，进水结构130与进水渠131连通，从而将待滤水送入进水渠131中。具体地，进水结构130包括进水槽132和溢流堰133，进水槽132设置在外侧挡板123外，溢流堰133设置在进水槽132与进水渠131之间，即进水槽132与进水渠131通过溢流堰133分隔，溢流堰133即形成进水槽132的一侧壁面，同时溢流堰133的高度低于进水槽132其他侧壁面的高度，如此进入进水槽132内的待滤水高度达到溢流堰133高度后，待滤水越过溢流堰133从而流入进水渠131中。
[0042]
进一步地，进水结构130还包括进水总渠134、进水管135以及进水阀136。进水总渠134形成于进水槽132远离进水渠131的一侧，进水管135两端分别与进水总渠134和进水槽132连通，如此通过进水管135实现进水总渠134与进水槽132的连通。进水阀136设置在进水管135上，通过进水阀136实现进水总渠134与进水槽132的通断。
[0043]
图4为图3中
ⅳ‑ⅳ
处的剖面结构示意图。请结合参照图1
‑
图4，进一步地，过滤装置100还包括出水结构140，出水结构140与出水池141连通，从而将过滤后进入出水池141的净水排出。具体地，出水结构140包括出水管142、出水阀143、出水稳流槽144以及清水总渠145，出水管142的两端分别与出水池141和出水稳流槽144连通，出水稳流槽144与清水总渠145连通，如此进入出水池141的净水依次通过出水管142和出水稳流槽144进入清水总渠145。出水阀143设置在出水管142上，从而控制出水管142的通断。
[0044]
请再次结合参照图1
‑
图3，在本实施例中，过滤装置100还包括反冲洗结构150，反冲洗结构150包括设置在滤池115下侧的分配渠159，过滤装置100还包括设置在滤池115与分配渠159之间的水平滤板117，分配渠159与滤池115通过水平滤板117连通。
[0045]
具体地，过滤装置100还包括底板121，底板121的四周与外侧挡板123固定连接，同时进水侧滤板111的下端与底板121连接，从而通过底板121、外侧挡板123以及进水侧滤板111围成进水渠131。水平滤板117的四周与进水侧滤板111固定连接，且水平滤板117间隔设置在底板121的上侧，从而在水平滤板117和底板121之间形成分配渠159，水平滤板117的上表面形成滤池115和出水池141的底面。水平滤板117中形成滤池115底面的部分设置有多个长柄滤头118，滤池115通过长柄滤头118与分配渠159连通，水平滤板117中形成出水池141底面的部分为平板，从而将出水池141和分配渠159隔离。
[0046]
进一步地，反冲洗结构150还包括水冲洗件151和气冲洗件156，水冲洗件151和气冲洗件156均与分配渠159连通，以使水冲洗件151和气冲洗件156均通过分配渠159与滤池115连通。使用时，可根据需求采用气冲洗和水冲洗的方式进行反冲洗作业。而且由于分配渠159位于滤池115下侧，进入分配渠159中的冲洗液以及冲洗气从下向上对滤池115中的滤料进行冲洗，因此进行滤料更换时，仅需铲除表层细颗粒滤料，将新滤料置于表层，新滤料会通过反冲洗液力分选自然下沉，滤料的更换更加方便。
[0047]
进一步地，水冲洗件151包括冲洗总管152、主冲洗管153、进水侧冲洗管154以及出水侧冲洗管155。主冲洗管153、进水侧冲洗管154以及出水侧冲洗管155均与冲洗总管152连通，且主冲洗管153与分配渠159连通，冲洗时，冲洗总管152内的冲洗液通过主冲洗管153进入分配渠159，从而实现滤池115的反冲洗；进水侧冲洗管154与进水渠131连通，冲洗时，冲洗总管152内的冲洗液通过进水侧冲洗管154进入进水渠131，然后通过第二滤头114进入滤池115中；出水侧冲洗管155与出水池141连通，冲洗时，冲洗总管152内的冲洗液通过出水侧冲洗管155进入出水池141，然后通过第一滤头113进入滤池115中。
[0048]
可选地，出水管142连接于出水侧冲洗管155中部，通过出水侧冲洗管155与出水池141连通。进一步地，主冲洗管153、进水侧冲洗管154以及出水侧冲洗管155上均设置有阀门，通过阀门实现主冲洗管153、进水侧冲洗管154以及出水侧冲洗管155的通断。具体地，出水侧冲洗管155上的阀门设置在出水管142与冲洗总管152之间。
[0049]
进一步地，气冲洗件156包括鼓风机(图未示出)、进气管157以及进气阀158。进气管157的两端分别与鼓风机和分配渠159连通，从而在鼓风机运转时向分配渠159充入气体，从而使得滤料颗粒在气体冲击下与杂质分离。进气阀158设置在进气管157上，以实现进气管157的通断。
[0050]
请继续结合参照图1
‑
图3，在本实施例中，过滤装置100还包括排水结构160。出水池141上侧设置有排水槽161，排水槽161与出水池141相互独立，且出水侧滤板112的高度低于进水侧滤板111的高度，以使进入滤池115中的冲洗液能够越过出水侧滤板112进入排水槽161。排水结构160与排水槽161连通，以将进入排水槽161内的冲洗液排出。
[0051]
具体地，出水侧滤板112中部还设置有隔板122，隔板122水平设置在水平滤板117上方，从而通过隔板122将出水侧滤板112中部的空间分隔成上下两个部分，隔板122下侧与水平滤板117之间的空间即为出水池141，隔板122上侧的空间即为排水槽161。
[0052]
排水结构160包括排水管162、水封井163以及排水总渠164。排水总渠164设置在进水渠131外侧，水封井163设置在排水总渠164内并于排水总渠164连通，且水封井163的高度低于排水总渠164。排水管162的一端与排水槽161连通，且排水管162穿过出水池141并延伸至水封井163。具体地，排水管162设置在隔板122处，且穿过出水池141以及分配渠159，从底
板121下侧延伸至水封井163。反冲洗时，冲洗液从滤池115进入排水槽161后，冲洗液通过排水管162以及水封井163进入排水总渠164内。同时该过滤装置100中，排水管162上无需设置阀门，从而彻底解决了现有技术中排水管162上的阀门漏水的问题。而且排水管162的末端设置有水封井163，通过水封井163能够有效防止下水道的臭气进入过滤装置100，同时还可以沉积被冲洗液带出来的滤料，防止滤料堵塞下水道。
[0053]
进一步地，过滤装置100还包括放空结构170，放空结构170用于连通进水渠131和排水总渠164，同时进水侧滤板111上还具有将进水渠131和分配渠159连通的连通孔124，如此通过与进水总渠134连通的放空结构170能够将进水渠131和分配渠159中的积水排出至排水总渠164。
[0054]
具体地，进水侧滤板111的下端开设有连通孔124，从而将进水渠131底部与分配渠159底部连通。放空结构170包括放空管171和放空阀172，放空管171的一端与进水渠131底部连通，另一端延伸排水总渠164，从而实现进水渠131与排水总渠164的连通。放空阀172设置在放空管171上，从而实现放空管171的通断。可选地，排水总渠164顶板上设置有检修孔，且检修孔位于放空阀172上侧，方便对放空阀172进行操作和检修。
[0055]
根据本实施例提供的一种过滤装置100，过滤装置100的工作原理是：
[0056]
使用时，打开进水阀136，待滤水从进水总渠134经进水管135流入进水槽132，进水槽132中的待滤水越过溢流堰133后进入进水渠131。进水渠131内的待滤水通过第二滤头114均匀进入滤池115内，然后沿滤池115的径向(滤池115的边沿指向滤池115的中心的方向)穿过滤料进行过滤。过滤形成的净水通过第一滤头113向出水池141汇集，然后通过出水侧冲洗管155进入出水管142，然后通过出水稳流槽144最后进入清水总渠145。同时，过滤水头(即进水渠131和出水池141的水位差)可通过出水阀143的开度进行调节控制。
[0057]
当出水阀143的全开仍不能满足过滤水头要求时，进水渠131内水位被迫上升，达到设定水位时滤料需要进行反冲洗。
[0058]
反冲洗过程分为三个阶段：
[0059]
第一阶段：以气冲洗为主，水冲洗为辅。关闭进水阀136和出水阀143，开启鼓风机和反冲洗液泵，打开进气阀158、进水侧冲洗管154上的阀门以及出水侧冲洗管155上的阀门，压缩空气经进气管157进入分配渠159，再经水平滤板117处的长柄滤头118进入滤池115撞击滤料颗粒，使污质与滤料脱离。同时，一路反冲洗液经进水侧冲洗管154进入进水渠131；另一路反冲洗液经出水侧冲洗管155进入出水池141。两路反冲洗液均进入滤池115，并向上流至排水槽161通过排水管162进入水封井163，最后排入排水总渠164。通过该两路反冲洗液能够有效防止气体向滤池115两侧泄漏，因此不需要很大水量。
[0060]
第二阶段：气、水联合冲洗。在第一阶段基础上打开主冲洗管153上的阀门。冲洗液经冲洗总管152、主冲洗管153进入分配渠159，再经水平滤板117上长柄滤头118进入滤池115，与空气共同撞击滤料颗粒，使污质进一步与滤料脱离，同时带走一部分污质。为防止排水带走滤料，主冲洗管153上的阀门开度不宜过大。
[0061]
第三阶段：水冲洗。在第二阶段基础上关闭进气阀158，关闭鼓风机。将主冲洗管153上的阀门、进水侧冲洗管154上的阀门、出水侧冲洗管155上的阀门均开至最大。冲洗液分三路进入滤池115，向上经排水槽161、排水管162进入水封井163，冲洗液带出的滤料在水封井163内沉积，冲洗液最后排入排水总渠164。待排水槽161内水变清后，反冲洗停止。
[0062]
本实施例提供的一种过滤装置100至少具有以下优点：
[0063]
本实用新型的实施例提供的过滤装置100，其通过将滤池115设置为环形，且将出水池141上设置在环形的滤池115中部，进入滤池115内的待滤水在滤池115中由外向内流动，过滤过程中，水流方向上的滤料截面积由大到小，良好地适应了外围截污量大而内部截污量小的变化规律，有助于提高滤料的利用率。同时该过滤装置100中排水管162上无需设置阀门，从而彻底解决了现有技术中排水管162上的阀门漏水的问题。排水总渠164中设置有水封井163，排水管162末端与水封井163连通，从而通过水封井163能够有效防止下水道的臭气进入过滤装置100，同时还可以沉积被冲洗液带出来的滤料，防止滤料堵塞下水道。
[0064]
本实施例也提供了一种过滤设备，其包括上述的过滤装置100。由于该过滤设备包括上述的过滤装置100，因此也具有过滤装置100的全部有益效果。
[0065]
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。