高效精滤净水装置的双重反洗机构的制作方法

1.本实用新型涉及水处理技术领域，具体涉及一种高效精滤净水装置的双重反洗机构。


背景技术：

2.水体中存在着各种纳米级的污染物，如各种颗粒状或胶质状的有机物和无机颗粒、悬浮物、总磷和藻类等。这些污染物不仅对人体健康有害，而且会恶化水质条件，增加了水处理的难度。
3.目前现有技术一般运用混凝、过滤的工艺去除该类污染物，当前处理过程主要采用传统处理、直接过滤、接触过滤。传统处理即絮凝—沉淀—过滤工艺，处理该类低浊水时由于水体中悬浮颗粒太少而导致颗粒间相互碰撞几率太低，不能提供有效的沉积接触的絮体体积，处理效率低下。直接过滤即过滤前设置适当的絮凝反应池，将絮凝反应部分放在絮凝反应池中进行，部分放在滤池中进行，以增大初级絮体颗粒粒径，达到减少滤池水头损失，改善出水的目的，此种方式需要设置专门的絮凝反应池，需要增加投入。接触过滤即加入絮凝剂后直接进入滤池，没有传统的沉淀缓冲作用，滤床熟化慢而停留时间短，对絮凝及其化学条件要求严格，产生的絮体很小，效果很难控制。
4.并且在长时间使用之后，过滤装置附着了大量脏污，难以进行有效清洗，如果采用传统的反洗方式，又会导致滤层乱层，影响过滤效果。


技术实现要素：

5.为克服现有技术的不足，本实用新型提出一种高效精滤净水装置的双重反洗机构，能够节能节水，冲洗洁净度高，并且能够避免滤层乱层。
6.为实现上述目的，本实用新型的高效精滤净水装置的双重反洗机构，连接在高效精滤进水装置的精密过滤机构上，精密过滤机构中设有多层复合滤层和集水系统，双重反洗机构包括气反洗机构和水反洗机构，气反洗机构上连接有风机，风机通过气反洗机构向多层复合滤层通风反冲，水反洗机构连接在集水系统上向多层复合滤层中通水反冲。
7.进一步地，气反冲机构包括连接在风机上的进气管路，进气管路上连接有若干气管，气管在多层复合滤层的中层的截面上均匀布满。
8.进一步地，气管上连接有排水管路，集水系统包括若干设于多层复合滤层底部的集水管，水反洗机构包括连接在集水管上的出水管，排水管路的末端与出水管汇合连通。
9.进一步地，进气管路或排水管路上设有用于控制其连通与否的管道阀。
10.进一步地，气管采用滤管。
11.进一步地，出水管远离集水管的一端连接有清水仓，清水仓中设有用于向出水管泵水的水泵。
12.本实用新型的高效精滤净水装置的双重反洗机构能够节能节水，降低耗水量，冲洗洁净度高，提高过滤周期。并且在气洗之后使滤层微膨胀，并使用较低的水冲强度，能够
避免多层复合滤层乱层，从而避免影响过滤效果。
附图说明
13.下面结合附图对本实用新型作进一步描写和阐述。
14.图1是本实用新型首选实施方式的高效精滤净水装置的结构示意图；
15.图2是高效精滤净水装置的俯视图；
16.图3是微混凝反应器的结构示意图；
17.图4是图1中a-a处的剖视图；
18.图5是用于体现絮凝反应机构和精密过滤机构的结构示意图；
19.图6是高效精滤净水装置过滤时的水流示意图；
20.图7是高效精滤净水装置的工艺流程图。
21.附图标记：1、混凝剂投加机构；2、微混凝反应器；21、混凝腔室；22、填料；23、隔板；24、检修孔；25、密封件；3、助凝剂投加机构；4、絮凝反应机构；41、环形通道；42、水力混合通道；43、连接通道；44、扰流板；5、精密过滤机构；51、布水管路；52、多层复合滤层；53、集水系统；531、集水管；532、出水管；54、填充件；6、控制室；61、药剂存储仓库；62、扶梯；63、排气换气装置；64、排水系统；641、分支通道；642、主通道；643、泵坑；644、排水泵；71、气反洗机构；711、气管；712、进气管路；713、排水管路；8、清水仓。
具体实施方式
22.下面将结合附图、通过对本实用新型的优选实施方式的描述，更加清楚、完整地阐述本实用新型的技术方案。
23.如图1所示，本实用新型首选实施方式的高效精滤净水装置，包括控制室6与处理室。控制室6内设有混凝剂投加机构1、助凝剂投加机构3和微混凝反应器2，处理室内设有絮凝反应机构4和精密过滤机构5，精密过滤机构5上连接有用于对其进行双重反冲洗的双重反洗机构。
24.如图1和图3所示，微混凝反应器2包括混凝腔室21，混凝腔室21的直径大于输送管路，混凝腔室21内填充有填料22，填料22为漂浮型的轻质填料，例如硫化床填料22，此种填料22在水流作用下在混凝腔室21内翻腾碰撞，水力损失小。混凝腔室21的进水端和出水端分别设有用于截留填料22的隔板23，隔板23具备孔隙率高，强度好的特性，既能保证水流过水率，又能防止填料22漏出进入输送管路，在输送管路中流通，从而可以保证使用稳定性。混凝腔室21的侧面还设置有检修孔24以方便填充更换填料22，检修孔24用原开孔处的圆弧形板材配合检修孔24盲板相连形成密封件25，密封件25能够避免填料22进入检修孔24通道内，以防止填料22被检修孔24通道的棱角所损坏。微混凝反应器2中的漂浮式填料22作为大的颗粒，使得投加混凝剂后水体中的悬浊颗粒间的接触碰撞几率显著增大，既节约絮凝剂用量，同时又能够解决由于絮体颗粒太少的水体对附加颗粒的要求，能初步加快水体中悬浮物形成絮体的过程。
25.如图1所示，混凝剂投加机构1、助凝剂投加机构3是采用通过药筒、计量泵、阀门等组成的定量投加管路系统。混凝剂投加机构1设置在微混凝反应器2的进水端，助凝剂投加机构3设置在微混凝反应器2的出水端，也即是絮凝反应机构4的进水端。
26.如图1和图2所示，控制室6内还设有控制箱、各种管路系统等各种本装置需求的配件及药剂储存仓库。控制室6顶部设置人孔及进入机构的扶梯62，扶梯62与人孔采用活动连接形式，并在任意方向均可与人孔固定使用，便于操作人员通行同时能让物料稳定进入，一物两用，减轻操作人员工作强度。并且扶梯62周边具有遮挡，提高安全性。控制室6顶部设置有排气换气装置63使控制室6内部的环境温度、湿度适合设备的运行条件。控制室6底部还设置有排水系统64以排除机构内可能出现的积水，首先控制室6底部地面开有凹槽，排水系统64包括设置在控制室6底部上的泵坑643，泵坑643内设有排水泵644，泵坑643上连接有若干条主通道642，每条主通道642上设有若干分支通道641，分支通道641均匀分布在控制室6底部地面上的凹槽内。分支通道641用于汇集积水，积水随分支通道641汇流于主通道642，经主通道642汇集于泵坑643内，通过排水泵644将积水排除。此外，排水系统64上方铺设能过水的结构件如玻璃格栅、过水孔板，可以保持控制室6底部的平整，便于操作人员通行。
27.如图1和图5所示，处理室为一圆柱体卧式腔体，处理室内分为上、中、下三层，絮凝反应机构4设置在处理室的上、下两层，精密过滤机构5设置在处理室的中层。这样的结构既合理利用了圆柱体卧式腔体的无效区域，又利用了圆柱结构承压的合理性，结构紧凑合理，成本低，效果好。此外，处理室的剩余空间还设有清水仓8用于存储处理后的部分清水。
28.如图4和图5所示，絮凝反应机构4整体是一个流通面积逐渐增大，从处理室下部往上部流通的通道系统。絮凝反应机构4包括位于处理室下部的环形通道41和位于处理室上部的水力混合通道42，环形通道41与水力混合通道42之间设有连接通道43，水流的方向由环形通道41经过连接通道43再流入水力混合通道42。水力混合通道42内间隔错向设置有扰流板44，扰流板44起到紊流扰动的作用，能促进原水、混凝剂、助凝剂快速混合扩散。环形通道41的进水端连接在混凝腔室21的出水端上，水力混合通道42的出水端连接在精密过滤机构5的进水端上。絮凝反应机构4通过水力扩散与剪切作用使絮体在机构内逐渐增长，实现快速均匀混合，能充分发挥絮凝剂的反应特性。
29.如图4和图5所示，精密过滤机构5包括连接在水力混合通道42出水端的布水管路51，布水管路51的下方设有多层复合滤层52，多层复合滤层52下方的处理室中层腔室底部设有集水系统53，集水系统53包括若干集水管531，集水管531的下方设有填充件54，填充件54用于减少水流死角。多层复合滤层52包括三层滤料层，上层为粗型轻质滤料，中层为细滤料，底层为粗重型滤料。水流通过多层复合滤层52时，首先经过粗滤料，后经过细滤料，可以使悬浮物和混凝过程都深入到多层复合滤层52中进行过滤，使较深的滤料也能吸附、截留纳污，提高了多层复合滤层52的截污能力，减缓了水头损失增长的速度。并且进行反洗操作时，不会出现滤料混层现象，避免影响后续过滤效果。
30.如图1和图5所示，双重反洗机构包括气反洗机构71和水反洗机构。气反洗机构71包括设置在多层复合滤料中层的气管711，气管711在多层复合滤层52中层的截面上均匀布满。气管711采用滤管形式，具有过气、过气面积大，阻力小的特点。气管711上连接有进气管路712和排水管路713，进气管路712和排水管路713都是由阀、管道组成的可以单独控制其连通与否的管路。进气管路712上连接有风机，风机能够向进气管路712中通气。水反洗机构包括连接在集水管531上的出水管532，排水管路713末端与出水管532汇合连通。当精密过滤机构5需要反洗时，首先气反洗机构71开始工作，进气管路712开启进行气反洗，利用空气对滤层的扰动以及滤料相互碰撞与摩擦形成的剪力，剥落滤料表面附着的污泥。然后水反
洗开启，水体从集水系统53的集水管531流出，能对整个多层复合滤层52进行反洗。气反洗后滤层处在膨胀或微膨胀状态，此时较低的水冲强度及水流量即可将滤层以上的高浓度泥水排出，同时进一步清除滤层内剩余的脱落污泥，使滤层达到较彻底的净化。
31.通过先进行气反洗再结合水反洗的反洗模式，一是能够节能节水，约降低耗水量20％～30％，冲洗洁净度高，过滤周期长；二是较低的水冲强度不会使多层复合滤层52乱层，避免影响过滤效果。此外，当精密过滤机构5处于过滤工况时，排水管路713开启，精密过滤机构5的过滤出水同时从排水管路713及集水系统53排出，有利于减少出水阻力，加大出水量，提高了装置的处理能力。
32.具体实施过程：如图6和图7所示，原水在动力作用下进入装置，经过混凝剂投加机构1定量投加混凝剂后进入微混凝反应器2。此时水流不断冲击微混凝反应器2中的填料22，填料22翻腾加强水体中悬浮颗粒相互碰撞几率，从而加快原水与混凝剂充分混合形成絮体的过程。水体后经助凝剂投加机构3定量投加助凝剂以进一步提高混凝效果，水体进入絮凝反应机构4的内，扰流板44使得水体呈紊流扰动状态，在水力扩散与剪切作用促进助凝剂、絮凝剂与原水快速混合扩散，原水中的颗粒状、胶质状有机物和无机颗粒形成合适大小的絮体。生成的絮体随着管路流通面积增大而进入精密过滤机构5的多层复合滤层52进行过滤去除，从而保证出水浊度满足要求，处理后的清水部分可进入清水仓8储存用于对精密过滤机构5进行反洗，其余部分直接清洁出水进入河道内。
33.过滤前水中絮体颗粒的电子特性及粒径对过滤效果十分重要，只有在过滤前水中的絮体粒径分布达到最适合过滤过程的最佳状况时，才能得到最佳的处理效果并降低处理成本。本实用新型的高效精滤净水装置运用微混凝结合接触过滤工艺，对水体中的悬浮物进行快速微混凝，快速形成适合大小的微絮体，满足滤前絮体要求，再结合精密过滤机构能有效将其去除，从而能够有效克服传统絮凝需设置絮凝沉淀池和普通接触过滤出现的絮体太小过滤效果不佳的情况。
34.上述具体实施方式仅仅对本实用新型的优选实施方式进行描述，而并非对本实用新型的保护范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思和精神范畴的前提下，本领域的普通技术人员根据本实用新型所提供的文字描述、附图对本实用新型的技术方案所作出的各种变形、替代和改进，均应属于本实用新型的保护范畴。本实用新型的保护范围由权利要求确定。