专利名称：具有初步过滤作用的污水处理工艺系统和专用设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种污水的取水使用方法和专用设备，尤其是能从污水压力排水管道和污水自流管渠中取水，而且具有初步过滤作用的工艺系统方法和专用设备。
背景技术：
目前，城市污水、生产污水、生活污水等污水压力排水管道及污水自流管渠，一般都是通往污水提升泵站，或者是由污水站送往污水处理场，或者是送往污水排放地的专用管道，不会发生从污水管道中取水应用问题，也没有这种具有初步过滤作用的污水处理工艺系统和专用设备。
发明内容
城市污水、生产污水、生活污水等废水数量非常巨大，在我们工作、生活及居住环境周围分布很广，冬季温度可达10～20℃以上，含有丰富的低温热能，是可以利用的宝贵资源。
应用热泵技术原理及其相关设备，在冬季，把城市污水压力排水管道及污水自流管渠中的污水作为低温水源(低温热源)，可以提取回收污水中含有的大量低温热能，再提升其温度，通过供热循环水传递输送给用户采暖供热。在夏季，又可以把污水作为冷却水源，用热泵技术原理及其相关设备提取室内热量，为用户制冷空调，通过污水把提取的热量输送转移和携带走。冬季不用建锅炉房，不用消耗煤炭、石油、天然气，利用污水就可以采暖供热，夏季不用建冷却水塔，不消耗冷却水，利用污水就可以为用户制冷空调。
应用热泵技术原理及其相关设备，把污水作为低温水源加以充分利用的工艺系统方法中，一个比较关键的技术问题是污水中含有大量颗粒状或悬浮状杂物，容易堵塞管道、阀门及污水泵、换热器等设备，会造成工艺系统方法不能正常运行。现有污水处理设备大都是体积庞大，污水处理工艺过程比较复杂，适用性不强。目前，急需一种结构简单，制造安装容易，运行管理方便适用的污水处理工艺系统方法和专用设备。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是在应用热泵技术原理及其相关设备，把污水作为低温水源的工艺系统方法中，在污水未进入换热设备或未直接进入热泵机组之前，设计一个简单适用的污水初步过滤处理的工艺系统，采用本发明的专用设备，包括有污水取水过滤专用设备，污水压力反冲洗过滤专用设备，污水除砂除泥设备，管道抽真空引水设备。本发明的污水专用取水设备和污水专用过滤设备，不但具有初步过滤功能，而且，都具有反冲洗功能。
在污水压力排水管道或者污水自流管渠的接口处，安装本发明的污水专用取水设备中，都设有污水过滤结构层，可以对提取使用的污水进行第一级初步过滤处理。如果是安装两台专用取水设备，在其中一台污水专用取水设备进行取水过滤处理的同时，可以对另一台污水取水设备进行反冲洗，把吸附在过滤结构层上的杂物清除干净。通过工艺管线上的控制阀门，两台取水设备的取水过滤和反冲洗工艺过程可以相互切换，能确保污水处理工艺系统不间断连续正常运行。
在具有初步过滤作用的污水处理工艺系统中，安装本发明的污水专用过滤设备，可以对污水进行第二级过滤处理。一个完整的污水初步处理工艺系统，应设有两台污水取水设备和两台污水过滤设备。在其中一台污水过滤设备进行第二级过滤处理时，可以同时对另外一台污水过滤设备进行反冲洗。通过工艺管线上的控制阀门，两台污水专用过滤设备的过滤和反冲洗工艺过程可以相互切换。本发明的污水初步过滤处理工艺系统，在对污水进行第二级过滤处理工艺过程中，也可以选择使用其它形式的过滤设备，要求被选择的过滤设备应具有结构简单，占地空间小，运行管理方便的特点。在对污水过滤设备进行反冲洗时，开始比较脏的污水应直接排放到污水压力排水管道或污水自流管渠的下游处，反冲洗经过一段时间之后，比较清净的污水才适宜进入污水取水设备，对其进行反冲洗。
污水取水设备作为第一级污水初步过滤专用设备，可以过滤除去污水中比较大的颗粒状和悬浮状杂物，如果经过第一级过滤处理后的污水已经比较清净，可以达到使用要求，不会发生管道、阀门及换热器、污水泵等设备堵塞，就可以不再设有第二级过滤处理工艺系统和专用过滤设备，可节省项目建设投资和运行费用。
在污水压力排水管道上安装使用的污水取水设备是本发明的专用设备之一，其特征是该设备的本体外形类似一个管道三通，沿其长轴直线方向的两端接口，与压力污水排水管道相连接，垂直于轴线方向的接口，是经过第一级初步过滤的污水取水管道接口，在长轴直线方向的截面处，设有网状过滤结构层，网状过滤结构层主要是由钢板网、不锈钢丝网、尼龙网等网状材料，单层或多层组成，有一定刚度和强度，有比较好的过水性能，沿着长轴线方向平行或呈一定角度倾斜安装，可以是平面形状，也可以是波折状、弧形曲线状或圆形管道状。过滤结构层的过水面积的大小，与污水在压力排水管道中的流速，以及污水在取水管中的流速有直接关系，要求污水透过并进入过滤结构层的速度(在过滤结构层处，污水由压力排水管道进入取水管道的速度)，应小于污水在压力排水管道中的流速，其目的和效果是，污水中的颗粒状或悬浮状杂物被过滤结构层阻挡，并被取水管道的抽吸力量吸附在过滤结构层上，这个吸附杂物的力量应小于压力排水管道内污水流速所具有的冲击力量，使得污水中的被过滤所阻挡的杂物不容易吸附在过滤结构层上，能及时被压力排水管道中的污水冲击而带走，保证过滤结构层不至于被杂物堵塞，保证具有足够的过水面积和过水性能，对污水的第一级初步过滤工作能顺利的继续进行下去。
本发明的在污水自流管渠中安装使用的专用污水取水设备有两种，一种是具有初步过滤作用的鼠笼式取水设备，适用于管渠中污水的水位比较高的场所，可以将其浸入自流的污水中进行第一级初步过滤并提取污水。另外一种是具有第一级初步过滤作用的集水槽和集水坑式取水设备，它尤其适用于自流管渠中污水水位比较浅，不能安装使用鼠笼式取水设备的场所。这种集水槽和集水坑式取水方法和专用设备的结构简单，安装使用方便，集水槽可安装在管渠的底部，也可以安装在管渠的侧面，而集水坑还可以与污水管渠的检查井相结合，这种取水方法和专用设备适用于任何污水自流管渠之中，安装使用范围比较广。上述两种适用于在污水自流管渠中安装使用的专用取水设备，其网状过滤结构层应具有一定刚度和强度，具有一定的过水面积和良好的过水性能，具有耐腐蚀性能和便于清扫及维护管理，其网状过滤结构层的设计构造特点及面积大小的要求，与在污水压力排水管道中专用的取水设备基本相同，要求污水在污水泵的抽吸作用下，从管渠中穿透过滤结构层的速度(从管渠进入鼠笼里或者是集水槽和集水坑的流速)应小于污水在管渠中的自流速度，使污水中的杂物能及时被冲击带走，不致于长时间停留在过滤结构层上，影响其过滤工作的继续进行。
在污水处理工艺系统中安装使用的管道式压力反冲洗过滤器是本发明的具有初步过滤作用的污水专用设备之二，其特征是该设备的本体外形类似管道形状，也称其为管道式压力反冲洗过滤器，用以表示其于目前常用的压力反冲洗过滤罐在外形上的区别。本发明的污水初步过滤专用设备与现有的压力反冲洗过滤罐，压力反冲洗过滤池相比较，具有四个不同点，一是本体外形不同，二是过滤层结构不同，三是过滤结构层设置的位置不同，四是过滤结构层的过滤面积的计算及设计原理和方法不同。本发明的管道式压力反冲洗过滤器，设备体积小，安装及运行管理方便，过滤结构层主要是由钢板网、不锈钢丝网、尼龙网等网状材料单层或多层构成的网状结构，具有一定刚度和强度，良好的过水性能，过滤结构层是沿着管壳的轴线方向，在最大截面位置处平行或呈一定角度倾斜设置，力求其过滤结构层的面积能够越大越好。其过滤结构层面积的计算，主要与污水的流速、流量、过滤层的过水性能，污水中颗粒状及悬浮状杂物的含量，反冲洗间隔时间等因素有直接关系。在本发明的具有初步过滤作用的污水处理工艺系统中，也可以安装使用现有的压力反冲洗滤罐或压力反冲洗滤池等过滤设备，要求其必须能保证污水处理工艺系统长期正常运行，确保污水换热水设备及热泵机组能够长期正常运行。
在具有初步过滤作用的污水处理工艺系统中安装使用的立式旋转除砂器是本发明的专用设备之三，其特征是污水立式旋转除砂器的本体外形及工作原理如同现有的立式旋风除尘器基本一样，污水由除砂器顶部沿内壁圆的切线方向进入，形成旋转水流，在离心力的作用之下，污水中的砂和污泥沿着除尘器内壁旋转，被内壁上设置的挡砂条所阻挡，在重力作用之下，逐渐向下滑落到锥形的污泥斗中，在立式除砂器中轴线的中心部位，比较清净的污水被出水管道取走，使污水得到进一步的净化处理，满足使用要求。
本发明的具有初步过滤作用的污水处理工艺系统中，当在污水自流管渠中取水时，污水泵的吸入口管道及污水取水设备都是要低于地面，有时能达-6米左右，如果把污水泵设在地下，完全靠污水自流充满水泵及管道，就需要单独建设地下污水泵房，投资大，不便于管理，往往容易发生污水泵房灌水事故。如果要求把污水泵设在地面上，污水泵吸入口管道就需要抽真空引水。本发明的管道抽真空引水设备就是安装在地面之上，可以为污水泵及吸入口管道抽真空引水的专用设备，其主要包括有水泵、水力喷射器、贮水箱三大部分组成，在水力喷射器喷嘴及喷管的喉部，高速喷射的水流可以产生负压，把污水泵及吸入口管道中的空气抽出，把污水由地下低处吸引上来。这种污水管道抽真空引水专用设备结构简单，运行及管理方便。在本发明的污水初步过滤处理工艺系统中，也可以安装使用成品定型的真空泵，排除管道中的空气并引水，但在安装使用时，应注意对污水过滤处理，防止堵塞管道、阀门和真空泵等设备。
本发明的有益效果是，可以对城市污水、生产污水、生活污水等各种污水和废水进行初步过滤处理，可适用于污水压力排水管道和污水自流管渠中提取污水进行初步过滤处理。在应用热泵技术及其相关设备，把污水作为低温水源，为用户进行采暖供热及空调制冷的工艺过程中，可以解决污水中颗粒状及悬浮状杂物容易堵塞管道、阀门、污水泵、换热器或热泵机组设备的关键性技术问题。本发明的污水处理工艺系统和专用设备结构简单，占地空间小，运行管理方便，经济适用，可节省建设投资和运行费用。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的具有初步过滤作用的污水处理工艺系统结构原理及第一个实施例的系统流程图(二级处理)；图2是本发明的具有初步过滤作用的污水处理工艺系统结构原理及第二个实施例的系统流程图(一级处理)；图3是本发明的具有初步过滤作用的污水处理工艺系统结构原理及第三个实施例的系统流程图(二级处理)；图4是本发明的污水专用取水设备第一个实施例的结构原理及总装配图；图5是本发明的污水专用取水设备第二个实施例的结构原理及总装配图；图6是本发明的污水专用取水设备第三个实施例的结构原理及总装配图；图7是本发明的污水专用取水设备第四个实施例的结构原理及总装配图；图8是本发明的污水专用压力反冲洗过滤设备第一个实施例的结构原理及总装配图；图9是本发明的污水专用压力反冲洗过滤设备的第二个实施例的结构原理及总装配图；图10是本发明的污水立式旋转除砂器结构原理及实施例的总装配图；图11是本发明的污水管道抽真空引水设备结构原理及实施例的总装配图。
图中1、污水取水设备，2、过滤结构层，3、连接短管，4、连接短管，5、挡水板，6、连接短管，7、法兰及盲板，8、污水压力排水管道，9、污水泵，10换热器，11、污水除砂设备，12、反冲洗过滤设备，13、污水进水管线，13-1、污水出水管线，14、管道抽真空引水设备，15、污水取水设备，15-1、鼠笼式取水设备的过滤结构层，16、取水筛管，17、污水取水管道，18、污水检查井，19、自流污水管渠，20、过滤结构层，21、污水集水槽，22、污水集水坑，23、管道式污水压力反冲洗过滤器管壳，24、连接短管，25、过滤结构层，26、挡水板，27、立式旋转除砂器壳体，28、除砂器挡砂条，29、水力喷射器，30、贮水箱，31、水泵，32、抽真空引水管道，33、溢流管道，34、水循环管道，35、排污泄水阀。
具体实施例方式
图1中，包含有2台污水取水设备(1)，2台反冲洗过滤设备(12)，1台污水除砂设备(11)，是污水可以进行两级过滤处理的工艺系统结构原理及流程图。
第一级过滤处理是在污水压力排水管道(8)的接口处，安装有本发明的专用污水取水设备(1)2台，在其中一台污水取水设备进行过滤取水时，可以对另外一台污水取水设备进行压力反冲洗。通过工艺管线上的控制阀门，两台取水设备(1)的取水过滤与反冲洗工作过程可以相互切换，能保证工艺系统不间断连续运行。
第二级过滤处理是在污水压力反冲洗过滤设备(12)中进行，2台反冲洗过滤设备(12)安装在污水泵(9)的出口管道与污水除砂设备(11)进口管道之间，在其中一台反冲洗过滤设备对污水进行过滤处理时，另外一台可以同时进行压力反冲洗，两台设备的过滤工作程序与反冲洗工作程序可以通过工艺管线上的控制阀门相互切换。反冲洗刚开始一段时间里，被冲洗出来的杂质比较多，应直接排放到污水压力排水管道(8)的下游，当反冲洗的污水比较清净时，就可以用其对污水取水设备(1)进行反冲洗。
经过两级过滤处理的污水，再进入污水除砂设备(11)，除砂设备底部沉降下来的砂及污泥等杂物，应及时排放掉。对经过除砂处理的污水的水质指标，应及时进行检测化验，污水处理达标合格后，方可进入换热设备(10)，或者直接进入热泵机组的蒸发器和冷凝器之中进行换热反应。检测化验工作应重点及时掌握经过两级初步过滤处理的污水浊度、悬浮物杂质、PH值等主要关键性指标，及时调整处理工艺过程和控制反冲洗间隔时间，达到污水初步过滤工艺过程运行的规范化和标准化。
图2与图1所示的区别是图2是只有一级过滤处理的工艺系统，没有安装污水反冲洗过滤设备(12)，适用于压力排水管道中的污水在经过污水取水设备(1)的第一级初步过滤处理之后，污水已经比较清净，有关指标已经能够满足使用要求，这种情况下可以不设第二级过滤处理。图2所示的工艺系统流程，应该是在有可靠保证的情况下可选择，并且，在实际运行管理工作中，应特别加强对处理后的污水及时进行检测化验工作。
图3是本发明的具有初步过滤作用的污水处理工艺系统结构原理及第三个实施例的系统流程图。与图1及图2所示的主要区别是图3所示的工艺系统流程适用于在污水自流排水管渠中取水，其取水口所采用的专用设备(15)与图(1)及图(2)所示系统中的取水专用设备(1)的构造是完全不同的，除此之外，其余部分是基本相同的。在图3所示的工艺系统流程中，污水泵(9)应尽可能安装在热泵机房，有利于统一运行管理。当污水泵(9)设在地面之上时，污水泵的吸入管应在泵启动之前排除空气，用管道抽真空设备(14)把地下污水管渠中的污水吸引到污水泵的入口，并充满污水泵(9)的泵体之内。管道抽真空设备(14)可以选择适当型号的真空泵，也可以自制专用的污水管道抽真空设备(主要包括有水箱、水泵、水力喷射器、管道和阀门等设备和部件组成)。
图4是本发明的污水专用取水设备(1)的第一个实施例的结构原理及总装配图，图中，连接短管(3)、(6)直接与污水压力排水管道(8)相连接，连接短管(4)直接与污水取水管道相连接，沿污水取水设备(1)的轴线方向，平行设有过滤结构层(2)，过滤结构层(2)主要是由钢板网、不锈钢丝网、尼龙网等网状材料，单层或多层组成的，具有一定刚度和强度，具有一定耐腐蚀性能，具有良好的透水性能。过滤结构层(2)的面积是有一定要求的，面积不能太小，其面积的大小，主要与污水在压力排水管道中的流速，及污水的取水量大小有关系，当污水压力排水管道(8)中的污水流速是一个固定值时，污水取水管道的取水量越大，则要求过滤结构层(2)的面积也相应越大，其原理是要求所取的污水在其穿透过滤结构层(2)，由污水压力排水管道(8)进入污水取水管道时的速度小于污水在压力排水管道中的流速，当污水中的颗粒状或悬浮状杂物被取水管道由于污水泵(9)的抽吸作用产生的力量吸附在过滤结构层上时，可以及时被由于压力排水管道(8)之中，污水的流速所产生的冲击力量而带走，杂物的被吸附力应小于被冲击力，使这些杂物不能大量被吸附在过滤结构层上，保证过滤结构层始终具有良好的透水性能，使取水设备(1)可以连续正常运转使用，不致于被污水中大量的杂物堵塞。
图5与图4所示的取水设备(1)的主要不同特征是取水设备的过滤结构层形状不同，图4所示的专用取水设备过滤结构层(2)是平面状，而图5所示的专用取水设备的过滤结构层(2)是圆形管道状。除过滤结构层(2)的形状不同之外，对于过滤结构层的设置要求均基本相同。过滤结构层(2)也可以选择波折状，圆弧状等多种形状，能在保证其刚度和强度要求前提下，尽可能增大其过滤结构层的面积。
图6是本发明的污水专用取水设备(15)的第一个实施例的结构原理及总装配图，这种取水专用设备也可称为鼠笼式取水设备。其主要特征是具有初步过滤作用的鼠笼式取水设备，其外部是一个形状如同鼠笼状的过滤结构层(15-1)，内部有取水筛管(16)与污水取水管道(17)相信连接，鼠笼状的过滤结构层(15-1)，截面可以呈正方形、矩形、圆形等多种形状，过滤结构层(15-1)主要是由钢板网、不锈钢丝网、尼龙网等网状材料，单层或多层组成，具有一定刚度和强度，具有耐腐蚀性能，具有良好的透水性能，适用于管渠(19)中的污水水位比较高的场所，可以将其浸入自流管渠的污水中，进行第一级初步过滤处理并提取污水，其网状过滤结构(15-1)的设计构造特点及其设计要求，与在污水压力排水管道中适用的专用取水设备(1)在原理上是基本相同的。过滤结构层(15-1)的面积大小，与管渠中污水的自流速度及污水取水量有直接关系，要求污水在污水泵的抽吸作用之下，从管渠之中穿透并进入过滤结构层(15-1)的速度(从管渠中进入鼠笼里面的单位面积过滤层的流速)应小于污水在管渠中的自流速度，使污水中被过滤阻挡在鼠笼状过滤结构层外的颗粒状或悬浮状杂物能及时被管渠中流动的污水冲击而带走，不致于长时间吸附在过滤结构层上，影响其初步过滤作用的继续进行。
图7是本发明的污水专用取水设备(15)的第二个实施例的结构原理及总装配图，这种取水专用设备也可称为集水槽和集水坑式取水设备。其主要特征是集水槽和集水坑式取水设备适用性强，使用范围广，可安装使用在任何自流污水管渠之中，尤其适用于自流管渠中污水的水位比较浅，安装使用浸入的鼠笼式取水设备有困难的场所；这种集水槽和集水坑式取水方法和专用设备的结构简单，安装使用方便，集水槽可以安装在管渠的底部，也可以安装在管渠的侧面，集水坑还可以与管渠的污水检查井相结合；它主要是由集水槽(21)，集水坑(22)，过滤结构层(20)三大部分构成；集水槽的截面可以是半圆形、弧形、方形、矩形等多种形状，制作材料可以是砖、石、混凝土、钢板、塑料等多种；其总长度及宽度，主要取决于管渠的直径或内部形状尺寸，以及管渠中污水自流速度，污水取水量的多少与过滤结构层(20)的面积有直接关系。过滤结构层(20)主要是由钢板网、不锈钢丝网、尼龙网等网状材料，单层或多层组成，具有一定刚度和强度、具有耐腐蚀性能，具有良好的透水性能；过滤结构层(20)的总面积数量大小有一定要求，主要与污水在管渠中的自流速度及污水的取水数量有关系，设计之前应对管渠中的污水自流速度进行实际测量；过滤结构层(20)的面积设计计算的原则是由于污水泵(9)的抽吸作用，集水槽和集水坑中的污水被抽吸走，形成真空状态，管渠中的污水穿透过滤结构层(20)进入集水槽(21)和集水坑(22)之中，污水中的一部分颗粒状或悬浮状杂物被过滤阻挡在过滤结构层(20)之外，设计要求这部分被阻挡的杂物不应该停留在过滤结构层(20)之外，它应该及时的被自流污水冲击而带走。这些杂物受到一个由于污水泵抽吸作用而产生的吸附在过滤结构层上的力，同时还受到一个由于自流污水的流速作用而产生的冲击力，当杂物受到的吸附力小于冲击力时，就可以被自流污水及时冲击而带走，就可以保证过滤结构层的透水性能，使其所具有的初步过滤作用可以继续进行下去；因此过滤结构层(20)的面积大小的计算原则是要求污水穿透过滤结构层由管渠进入集水槽和集水坑的流速应小于管渠中污水的自流速度。
过滤结构层(20)必须具有一定的刚度和强度，在进行维护及清扫时，不能因被踩踏而损坏，应及时进行检查和维护，保证安全运行。
图8所示，是本发明的污水专用压力反冲洗过滤设备(12)的结构原理及实施例总装配图。污水压力反冲洗过滤设备的主体(23)外形类似于管道，也可称其是管道式污水压力反冲洗过滤器的管壳。相对比之下，其管壳直径小而长度大，沿其轴线方向，在最大截面处平行或呈一定角度倾斜设置有过滤结构层(25)。过滤结构层(25)主要由钢板网、不锈钢丝网、尼龙网等网状材料构成，要求具有一定刚度和强度，在流体作用下不变形损坏，同时还要求其具有耐腐蚀性能，具有良好的透水性能。污水由箭头所示的方向通过连接短管(24)进入过滤器管壳(23)中，经过过滤结构层(25)的初步过滤之后，通过另一端连接短管(24)排出。当进行反冲洗时，用于反冲洗的污水由箭头所示的相反方向进入过滤器，将被过滤出的杂物冲洗并排出。在工艺系统流程中，过滤器的过滤程序与反冲洗程序是由工艺管线上的控制阀门进行相互切换，过滤与反冲洗的间隔时间，应通过对污水的检测化验结果进行及时调整。
图9是本发明的污水专用压力反冲洗过滤设备(12)的第二个实施例总装配图，与图8所示的主要不同是进、出水口连接短管(24)的位置和形式不同，过滤结构层(25)的设置部位和安装形式不同。过滤结构层与轴线方向呈一定角度倾斜式安装布置，更有利于污水在过滤或反冲洗时杂物被排出，但是，过滤器生产制造时的难度要相应增加，过滤结构层(25)可以呈平面状、也可以是波折状、圆弧曲线状等多种形状，应能尽可能采取措施增大其过滤结构层面积，提高其初步过滤的能力。
图10中所示，污水是由箭头所示方向进入立式旋转除砂器(11)之中，在除砂器(11)中形成旋转流动，污水中的泥、砂受到离心力的作用，沿除砂器壳体(27)旋转，被挡砂条(28)阻挡，在自身重力作用之下，沿壳体(27)向下滑落到除砂器的底部斗中，通过排泥砂管道和阀门及时排出。本发明的污水立式旋转除砂设备的结构简单，制造加工及安装容易，能够满足对污水初步排除泥砂的要求效果。本发明的污水立式旋转除砂器主要是由污水进水管(13)，污水出水管(13-1)，除砂器壳体(27)，除砂器挡砂条(28)组成。除砂器壳体(27)的直径主要依据需要处理的污水流量、流速来确定，一般情况可选用直径为DN1000～800mm，总高度为2000～1600mm。制造用的材料可以是钢板、不锈钢板、铝板、塑料板等，应进行适当的防腐蚀处理。如有必要，可以在除砂器的壳体(27)壁上或污水进、出水管道上、增设看窗，为观察污水除泥砂实际情况提供方便。
图11所示，是本发明的专用的污水泵(9)及其污水吸入管道抽真空引水设备(14)实施例结构原理及总装配图。管道抽真空引水设备(14)，主要由水力喷射器(29)，贮水箱(30)，水泵(31)，排真空引水连接管道(32)，溢流管道(33)，水循环管道(34)，排污及泄水阀门(35)组成。在水泵(31)的作用下，水经管道(34)，水力喷射器(29)、水箱(30)不断地循环流动，在水力喷射器之内，高速流动的水经过喷嘴射出，在喷射管的喉部产生负压，把排真空引水连接管道(32)中的空气排出抽真空，也形成负压，排真空引水连接管道(32)应与污水泵(9)及取水管道的最高点相连通，即可将污水泵(9)及污水取水管道中的空气全部抽空排净，把污水从低处吸引上来，为污水泵(9)的启动运行做好充分准备工作。
权利要求
1.一种可以对城市污水、生活污水进行初步过滤处理的工艺系统和专用设备，包括有污水取水设备(1)，污水取水设备(15)，污水反冲洗过滤设备(12)，污水除砂设备(11)，污水管道抽真空引水设备(14)，污水压力排水管道(8)，污水自流管渠(19)，污水泵(9)，换热器(10)，以及各种规格的工艺管道和阀门组成，污水取水设备(1)和(15)可以对污水进行第一级初步过滤处理，压力反冲洗过滤设备(12)可以对污水进行第二级初步过滤处理，再经过污水除砂设备(11)除去污水中的部分泥砂后，污水可以被作为低温水源，进入换热器(10)或直接进入热泵机组，提取其中的热量或向其释放热量，为用户采暖供热或空调制冷。
2.根据权利要求1所述的污水初步过滤处理的工艺系统和专用设备，其特征是污水取水设备(1)的轴线方向设有过滤结构层(2)，过滤结构层(2)主要是由钢板网、不锈钢丝网、尼龙网等网状材料，单层或多层组成，具有一定的刚度和强度，具有一定的耐腐蚀性能，具有良好的透水性能，过滤结构层可以是平面状、波折状、圆弧状、圆形管道状等多种形式，过滤结构层(2)的面积与污水管道中的流速及取水量的大小有关，应能保证污水中的杂物不易吸附在过滤结构层上，能及时被污水冲击带走，保证过滤结构层(2)始终具有良好的透水性能。
3.根据权利要求1所述的污水初步过滤处理的工艺系统和专用设备，其特征是污水取水设备(15)可称为鼠笼式取水设备，其本体外部是一个形状如同鼠笼状的过滤结构层(15-1)，内部有取水筛管(16)与污水取水管(17)相连接，鼠笼状过滤结构层(15-1)的截面可以呈正方形、矩形、圆形等多种形状，过滤结构层(15-1)主要是由钢板网、不锈钢丝网、尼龙网等网状材料，单层或多层组成，具有一定刚度和强度，具有一定耐腐蚀性能，具有良好的透水性能，应将其浸入污水中，提取污水并进行第一级过滤处理，鼠笼式过滤结构层(15-1)的总面积(过水面积)与污水在管渠中的流速及污水取水数量大小有直接关系，应能使被过滤层阻挡的杂物及时被管渠中的污水冲击带走，保证过滤结构层(15-1)始终具有良好的透水性能。
4.根据权利要求1所述的污水初步过滤处理的工艺系统和专用设备，其特征是污水取水设备(15)也可采用集水槽和集水坑式取水设备，其主要是由集水槽(21)，集水坑(22)，过滤结构层(20)三大部分组成，过滤结构层(20)主要是由钢板网、不锈钢丝网、尼龙网等网状材料，单层或多层组成，应具有一定刚度和强度，具有耐腐蚀性能，具有良好的透水性能，过滤结构层(20)的面积(过水面积)有一定要求，主要与污水在管渠中的流速及污水取水量大小有关，应使污水中被过滤层阻挡的各种杂物不易吸附和停留在过滤结构层上，可以及时被管渠中的污水冲击带走，保证过滤结构层(20)始终具有良好的透水性能，集水槽的截面可以是半圆形、弧形、方形、矩形等多种形状，可以用砖、石混凝土、钢板、塑料等多种材料制作，集水坑可以与污水管渠的检查井相结合。
5.根据权利要求1所述的污水初步过滤处理的工艺系统和专用设备，其特征是污水压力反冲洗过滤设备(12)，其主体外形如同管道状，由管壳(23)，连接短管(24)，过滤结构层(25)，挡水板(26)组成，过滤结构层(25)主要由钢板网、不锈钢丝网、尼龙网等网状材料，单层或多层构成，具有一定刚度和强度，具有耐腐蚀性能，具有良好的透水性能，可以呈平面状、波折状、曲线弧状等多种形状，沿管壳(23)的轴线平行设置，也可以呈一定角度倾斜设置，也可以用其过滤其它流体中的杂物。
6.根据权利要求1所述的污水初步过滤处理的工艺系统和专用设备，其特征是立式污水除砂设备(11)，其主体外部形状的上半部分是圆柱体的罐体，下半部分是圆椎体的贮砂斗，在上半部分罐体的内表面设有挡砂条(28)，污水进水管线(13)连接在圆柱罐体上部切线位置处，污水出水管线(13-1)连接在圆柱罐体中心部位，污水是沿圆柱状罐体切线部位方向进入，形成很强的旋转水流，在离心力的作用下，泥、砂沿罐体内表面旋转，被挡砂条阻挡，速度减缓，在重力作用下，沿挡砂条向下滑落到圆锥体形状的贮砂斗中，可定期或不定期连续向外排放。
7.根据权利要求1所述的污水初步过滤处理的工艺系统和专用设备，其特征是污水泵及污水取水管道抽真空引水设备(14)主要是由水力喷射器(29)，贮水箱(30)，水泵(31)，抽真空引水连接管道(32)，溢流管道(33)，水循环管道(34)，排污及泄水阀门(35)所组成，在水泵(31)的运转作用之下，水经管道(34)，水力喷射器(29)，水箱(30)不停地循环流动，在水力喷射器之内，高速流动的水流经喷嘴射出，在喷射管喉部形成负压，把抽真空引水连接管道(32)中的空气抽出，抽真空引水连接管道(32)与污水泵(9)及取水管道的最高点相连通，即可将污水泵(9)及取水管道中的空气全部抽出排净，把污水由低处吸引到高处，达到抽真空引水的效果。
全文摘要
本发明涉及一种可以对城市污水进行初步过滤处理的工艺系统和专用设备，包括有专用污水取水设备(1)和设备(15)，专用污水反冲洗过滤设备(12)，专用污水除砂设备(11)，专用污水排真空引水设备(14)，污水泵(9)，换热设备(10)及管道、阀门组成，可以对从压力排水管道或自流管渠中提取的污水进行一级或者两级初步过滤处理，可以解决污水中颗粒状或悬浮杂物堵塞污水泵、换热器或热泵机组设备的关键性技术问题，可以把经初步过滤处理后的污水作为低温水源，应用热泵技术原理及其相关设备，为用户冬季采暖供热和夏季空调制冷，环保节能，提高热能利用率。
文档编号C02F1/00GK1660699SQ20051000691
公开日2005年8月31日 申请日期2005年1月12日 优先权日2005年1月12日
发明者冯太和, 陈连祥, 冯杰 申请人:冯太和, 陈连祥, 冯杰