具有反冲功能的流体组合净化系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有反冲功能的流体组合净化系统，包括至少两个净化单元，净化单元设有需处理流体进口和净化流体出口，不同净化单元的净化流体出口之间相连通，净化单元包括按照净化流程依次设置的位于上部的承压式无极变速涡旋反应器和位于下部的填料式滤料层；本实用新型净化单元之间可单独使用，也可组合使用，可对每个净化单元轮流进行反清洗，不需要另外配置反清洗水泵，降低了投资和运行费用；每个净化单元采用上部的承压式无极变速涡旋反应器和位于下部的滤料层结构，净化单元消除设备内的流体死角，避免死流体的存在，利于保护设备不被死流体腐蚀以及避免出现二次污染；本实用新型适用于各类流体的净化分离使用，特别适用于水体净化。
【专利说明】具有反冲功能的流体组合净化系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及流体净化领域，特别涉及一种具有反冲功能的流体组合净化系统。
【背景技术】
[0002]流体分离净化是水处理、医药化工等领域的常规工艺；特别是随着水污染的加剧，人们对饮用水的安全性越来越重视，对水质的净化要求也越来越高。以水净化处理为例，现有技术中，饮用水的净化，须经过絮凝反应程序，即在原水中加入混凝剂，如硫酸铝、硫酸亚铁、聚合氯化铝、明矾、聚丙烯酰胺等，混合后在反应器中进行反应，使原水中的杂质与混凝剂中的高分子结合絮凝，然后沉淀，以除去水中杂质。该种技术只是将水中杂质转化为絮凝颗粒，并未真正将其过滤掉，并且过滤周期短、净水效率低、净水能力有限，使得净化单元的截污能力和纳污能力都达不到理想的要求；并且，现有技术中的反应器多为独立的旋流式或涡流式，而且流速较为单一，使得水体与混凝剂的混合不够均匀，影响絮凝效果，进而影响到水质的净化效果；而且现有的净化单元结构复杂、占地面积较大，不利于运输。同时，对于流体上述须经过絮凝反应程序的分离净化系统，使原流体中的杂质与混凝剂中的高分子结合絮凝，然后沉淀，以除去水中杂质；装置在运行一定周期后，滤层表面截留污物达到饱和，需要定期清洗滤料。以净化水为例，现有技术的净水装置制水和反清洗是两个不同的过程，不能同时进行，并且需要另配混合器、反清洗泵等。然而这些混合都存在混合不充分、反应效果不理想、结构复杂、占地面积大、不利于运输等不足；另配反清洗水泵，则增加了投资和运行费用。
[0003]因此，需要对现有的水处理净化单元进行改进，具有较好的净化效果，结构简单，体积较小，减少占地面积，并且可使流体与药剂反应充分，保证将需去除物充分絮凝并深度去除，提高效率和处理能力；同时，每个净水单元可单独且轮流反清洗，实现不停工自清洗。
实用新型内容
[0004]有鉴于此，本实用新型提供一种具有反冲功能的流体组合净化系统，具有较好的净化效果，结构简单，体积较小，减少占地面积，并且可使流体与药剂反应充分，保证将需去除物充分絮凝并深度去除，提高效率和处理能力；同时，每个净水单元可单独且轮流反清洗，实现不停工自清洗。
[0005]本实用新型的具有反冲功能的流体组合净化系统，包括至少两个净化单元，所述净化单元设有需处理流体进口和净化流体出口，不同净化单元的净化流体出口之间相连通，所述净化单元包括单元壳体和位于单元壳体内的净化组件，所述净化组件包括按照净化流程依次设置的位于上部的承压式无极变速涡旋反应器和位于下部的填料式滤料层。
[0006]进一步，所述净化单元均位于一卧式罐体内，所述卧式罐体内由横向隔板分隔形成单元壳体；
[0007]进一步，还包括启闭式设置的出净化流体总管，每个净化单元的净化流体出口通过出净化流体支管连通于出净化流体总管；
[0008]进一步，所述承压式无极变速涡旋反应器为平滑过度的上大下小的回转体结构，其下部陷入填料式滤料层并形成支撑；
[0009]进一步，净化单元设有用于接收待处理压力流体的流体进口和净化流体出口，流体进口位于承压式无极变速涡旋反应器靠下的位置连通于承压式无极变速涡旋反应器，且流体进入方向偏离承压式无极变速涡旋反应器的中心轴线；
[0010]进一步，所述承压式无极变速涡旋反应器的流体进入方向偏离承压式无极变速涡旋反应器的中心轴线的角度为60° -90° ；
[0011]进一步，承压式无极变速涡旋反应器的流体进入方向沿承压式无极变速涡旋反应器的切向；
[0012]进一步，所述单元壳体内还设有滤帽滤板，所述填料式滤料层铺装于所述滤帽滤板上。
[0013]进一步，所述填料式滤料层为上下的双层结构，上层透水率高于下层；
[0014]进一步，所述滤帽滤板下部形成净化流体空间，净化单元的净化流体出口设置于单元壳体靠下的位置并连通于净化流体空间；所述承压式无极变速涡旋反应器下端设有排污口 ；所述流体进口连通设有进流体支管，进流体支管启闭式连通于一进流体总管，排污口可启闭式连通设有排污管；所述进流体支管和排污管均从侧向密封进入单元壳体并穿过填料式滤料层；
[0015]所述承压式无极变速涡旋反应器为上大下小的锥形结构，其上端敞口形成承压式无极变速涡旋反应器的流体出口。
[0016]本实用新型的有益效果:本实用新型的具有反冲功能的流体组合净化系统，设置至少两个相互独立的净化单元，净化单元之间可单独使用，也可组合使用，选择性高，提高净水效率；可通过设置的阀门的启闭，对每个净化单元轮流进行反清洗，不需要另外配置反清洗水泵，降低了投资和运行费用，结构简单，体积较小，占地面积少，维护清洁的间隔周期长。
[0017]另外，每个净化单元采用上部的承压式无极变速涡旋反应器和位于下部的滤料层结构，其中承压式无极变速涡旋反应器使流体能够产生旋流和涡流，其结构特征使得流体流速可由大逐渐变小，使流体内的杂质与药剂形成可过滤的微絮凝颗粒，通过填料式滤料层进行深层吸附过滤，有效增加了装置的截污能力，纳污能力更强，提高了净化分离效果；并且净化单元消除设备内的流体死角，避免死流体的存在，利于保护设备不被死流体腐蚀以及避免出现二次污染；本实用新型适用于各类流体的净化分离使用，特别适用于水体净化，包括污水处理以及饮用水净化处理等。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。
[0019]图1为本实用新型结构剖面示意图；
[0020]图2为图1A向视图；
[0021]图3为图2B-B向视图。【具体实施方式】
[0022]本实施例以净化水为例:
[0023]图1为本实用新型结构剖面示意图，图2为图1A向视图，图3为图2B_B向视图，如图所示:本实施例的具有反冲功能的流体组合净化系统，包括至少两个净化单元1，所述净化单元I设有需处理流体进口和净化流体出口，不同净化单元的净化流体出口之间相连通，通过该连通设置，所述净化单元I包括单元壳体和位于单元壳体内的净化组件，所述净化组件包括按照净化流程依次设置的位于上部的承压式无极变速涡旋反应器2和位于下部的填料式滤料层4 ;承压式无极变速涡旋反应器2中的水流在进水的压力下从上端溢出，承压式无极变速涡旋反应器2可同时产生涡流和旋流，并可调整流速，水流在承压式无极变速涡旋反应器2中的上升过程中，流速由大逐渐变小，在下段的较大流速的水流中，以药剂与水的混合和胶体颗粒的碰撞为主，而在上段的较小流速的水流中，以絮凝为主，形成体积细小而密实的可过滤的微絮凝颗粒；当水流经过滤料时，微絮凝颗粒絮体直接进入滤层，使较深层的滤料参与过滤、吸附，并截留微絮凝颗粒；被截留的微絮凝颗粒与滤料接触的过程中，提高了碰撞的机率，并在滤层空隙中形成带活性的网状结构，使其微絮凝颗粒絮体有更多的接触面积，进行充分接触反应并形成微小的可过滤颗粒，微小颗粒在失恒的状态下被吸附截留在滤层中，因而有效地增加了滤层的截污能力；本实用新型中的滤料为现有材料，可为活性炭吸附材料或其它现有的对水质无污染又可吸附微絮凝颗粒的吸附材料，只要能实现本实用新型的目的即可；
[0024]本实施例中，所述净化单元均位于一卧式罐体内，所述卧式罐体内由横向隔板3分隔形成单元壳体；卧式罐体采用圆形横截面的筒体结构，消除流体死角，避免积聚及二次污染；采用同一罐体实现多个净水单元的组合设置，结构简单紧凑，整体性强，利于布置。
[0025]本实施例中,还包括启闭式设置的出净化流体总管9,每个净化单元I的净化流体出口通过出净化流体支管8连通于出净化流体总管9 ;采用总管的结构，利于保证各个净化单元之间的连通，当然，出净化流体总管的启闭式结构需设有出净化流体总阀15，以保证冲洗时憋压。
[0026]本实施例中，所述承压式无极变速涡旋反应器2为平滑过度的上大下小的回转体结构，其下部陷入填料式滤料层4并形成支撑；承压式无极变速涡旋反应器2可以为锥形，也可以是平滑过渡的半卵形等，逐渐增加流体的通过面积，因而会逐渐减小流速，从而实现本实用新型的目的；承压式无极变速涡旋反应器2陷入填料式滤料层中并形成支撑的结构，使得承压式无极变速涡旋反应器2具有较为稳定的基础安装结构，辅助以其他的比如焊接连接、螺栓连接等连接结构，在承压运行过程中减小震动，并使结构上下紧凑，增大承压式无极变速涡旋反应器2在相对较小单元壳体内的体积，也就是在有限的单元壳体I体积条件下增大处理量，结构紧凑，降低相同处理量的设备的占地面积。
[0027]本实施例中，净化单元I设有流体进口(本实施例为进水口)和净化流体出口(净水出口)，流体进口位于承压式无极变速涡旋反应器2靠下的位置连通于承压式无极变速涡旋反应器2，且流体进入方向(本实施例为进水方向)偏离承压式无极变速涡旋反应器2的中心轴线；流体进入方向偏离中心轴线，是形成旋流和涡流最为简单的结构，制作容易，成本较低。
[0028]本实施例中，所述承压式无极变速涡旋反应器2的流体进入方向偏离承压式无极变速涡旋反应器2的中心轴线的角度为60° -90°，偏离角度指的是指偏离进水点的径向线的角度，切线则为90° ;由于旋流由流体本身形成，涡流形成于流体与承压式无极变速涡旋反应器2内表面之间和承压式无极变速涡旋反应器2中心，因而，上述流体进入角度具有较好的涡流和旋流效果，从而达到较佳的涡流旋流效果，从而实现较佳的药剂与水的混合和胶体颗粒的碰撞，最终在承压式无极变速涡旋反应器2内形成体积细小而密实的可过滤的微絮凝颗粒。
[0029]本实施例中，承压式无极变速涡旋反应器2的流体进入方向沿承压式无极变速涡旋反应器2的切向；切向连接可使得水流在进入承压式无极变速涡旋反应器时形成贴壁旋流，进而产生高速的旋转涡流，能实现水体与混凝剂的迅速混合，保证絮凝效果。
[0030]本实施例中，所述单元壳体内还设有滤帽滤板12，所述填料式滤料层4铺装于所述滤帽滤板12上；形成较好的过滤效果并且利用填料式滤料层4的纳污能力，提高净化效果O
[0031]本实施例中，所述填料式滤料层为上下的双层结构，上层透水率高于下层；采用双层结构滤料，且用不同的透水率，保证上层初步过滤并且提高上层纳污能力，避免滤料堵塞，可针对不同的过滤阶段进行过滤，得到理想的最终净化效果，使整个滤料层使用充分，提闻效率，从而提闻处理能力。
[0032]本实施例中，所述滤帽滤板12下部形成净化流体空间，净化单元I的净化流体出口设置于单元壳体靠下的位置并连通于净化流体空间，当然，净化流体出口需设置必要的出水管及阀门，在此不再赘述；所述承压式无极变速涡旋反应器2下端设有排污口 ；所述流体进口连通设有进流体支管6，进流体支管6启闭式连通于一进流体总管10，如图所示，通过支管阀门16连通；排污口可启闭式连通设有排污管7，如图所示，设有排污阀17 ;所述进流体支管和排污管均从侧向密封进入单元壳体并穿过填料式滤料层；进流体支管和排污管通过填料式滤料层，可实现对管道的整体约束，从而减小进水时产生震动，同时，由于上述管道与承压式无极变速涡旋反应器相对固定，因而会对承压式无极变速涡旋反应器形成直接的支撑，进一步增加其安装稳定性；当然，进流体管道和排污管道分别设有必要的阀门8和阀门9，在此不再赘述。滤帽滤板6是指由滤板和设置在滤板上的滤水帽组成的结构，为现有结构，在此不再赘述；过滤后的水通过滤帽滤板进入到罐体下部的净化流体空间(本实施例中，可称为净化水空间)，从底部的出水管流出，滤帽滤板的设置可进一步提高过滤效果，保证净水水质，并且滤帽滤板还可在对整体装置进行反清洗时提供较大帮助；滤帽滤板与壳体内部焊接或可拆卸式螺栓连接，连接稳固，可对滤料和承压式无极变速涡旋反应器起到支撑作用，保证沉淀反应和过滤的稳定性；如图1和图2所示，本实施例共设有五个净化单元1，当然也可设置多于五个，均可实现本实用新型的目的，另外，五个净化单元I之间通过可单独使用，也可同时使用，或者组合使用，一体化程度高，大大提高净水效率；当填料式滤料层4截留污物达到饱和后，需要清洗滤料。清洗时，设备仍处理于制水状态，关闭出净化流体总管9 (出水总管)上的总出水阀15 (需设有出水总管并设置总阀)，打开需反向冲洗的净化单元I的排污阀17，关闭这个该净水单元I的进水阀16，清水由该净化单元I底部出净化流体支管8 (出净化水管)进入该净化单元I内，水流经过滤帽滤板12均匀分配到整个滤层平面，反向清洗整个双层滤料，污水由排污管流出，一个净化单元I反清洗即完成；以此类推，再逐个清洗其余四个净化单元，五个净化单元全部清洗完成后，切换阀门，重新进入制水过程。整个清洗过程由设备内部四个单元的净化出水来清洗另一个单元，不需停水，在制水过程中就能实现各个净化单元的清洗，不需另配反冲洗水泵。
[0033]本实施例中，所述承压式无极变速涡旋反应器2为上大下小的锥形结构，其上端敞口形成承压式无极变速涡旋反应器2的流体出口 ；敞口的流体出口，会在无级变速的基础上减小流体阻力，并且出水均匀易于控制，保证最终的处理净化效果。
[0034]当然，如图所示，壳体I设有必要的人孔5、料孔11、检修孔13等，属于现有的设备按需设置的结构，在此不再赘述。
[0035]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.一种具有反冲功能的流体组合净化系统，其特征在于:包括至少两个净化单元，所述净化单元设有需处理流体进口和净化流体出口，不同净化单元的净化流体出口之间相连通，所述净化单元包括单元壳体和位于单元壳体内的净化组件，所述净化组件包括按照净化流程依次设置的位于上部的承压式无极变速涡旋反应器和位于下部的填料式滤料层。
2.根据权利要求1所述的具有反冲功能的流体组合净化系统，其特征在于:所述净化单元均位于一卧式罐体内，所述卧式罐体内由横向隔板分隔形成单元壳体。
3.根据权利要求2所述的具有反冲功能的流体组合净化系统，其特征在于:还包括启闭式设置的出净化流体总管，每个净化单元的净化流体出口通过出净化流体支管连通于出净化流体总管。
4.根据权利要求3所述的具有反冲功能的流体组合净化系统，其特征在于:所述承压式无极变速涡旋反应器为平滑过度的上大下小的回转体结构，其下部陷入填料式滤料层并形成支撑。
5.根据权利要求4所述的具有反冲功能的流体组合净化系统，其特征在于:净化单元设有用于接收待处理压力流体的流体进口和净化流体出口，流体进口位于承压式无极变速涡旋反应器靠下的位置连通于承压式无极变速涡旋反应器，且流体进入方向偏离承压式无极变速涡旋反应器的中心轴线。
6.根据权利要求5所述的具有反冲功能的流体组合净化系统，其特征在于:所述承压式无极变速涡旋反应器的流体进入方向偏离承压式无极变速涡旋反应器的中心轴线的角度为 60° -90°。
7.根据权利要求6所述的具有反冲功能的流体组合净化系统，其特征在于:承压式无极变速涡旋反应器的流体进入方向沿承压式无极变速涡旋反应器的切向。
8.根据权利要求7所述的具有反冲功能的流体组合净化系统，其特征在于:所述单元壳体内还设有滤帽滤板，所述填料式滤料层铺装于所述滤帽滤板上。
9.根据权利要求8所述的具有反冲功能的流体组合净化系统，其特征在于:所述填料式滤料层为上下的双层结构，上层透水率高于下层。
10.根据权利要求9所述的具有反冲功能的流体组合净化系统，其特征在于:所述滤帽滤板下部形成净化流体空间，净化单元的净化流体出口设置于单元壳体靠下的位置并连通于净化流体空间；所述承压式无极变速涡旋反应器下端设有排污口 ；所述流体进口连通设有进流体支管，进流体支管启闭式连通于一进流体总管，排污口可启闭式连通设有排污管；所述进流体支管和排污管均从侧向密封进入单元壳体并穿过填料式滤料层； 所述承压式无极变速涡旋反应器为上大下小的锥形结构，其上端敞口形成承压式无极变速涡旋反应器的流体出口。
【文档编号】C02F9/04GK203461907SQ201320549608
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年9月5日 优先权日:2013年9月5日
【发明者】刘亨益, 刘锡峰, 龙永红, 江玲 申请人:重庆市亚太环保工程技术设计研究所有限公司