水处理装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种水处理装置，包括：调节水箱、提升泵和滤水柱；调节水箱与至少一个提升泵连通，提升泵与原水进水总管连通；原水进水总管与原水进水支管连通；通过滤水柱的顶端开口，每一个原水进水支管与一个滤水柱连通；滤水柱为具有用于填充滤料的内腔的筒状结构；通过滤水柱的底端开口，每一个滤水柱还与一个产水反冲洗支管连通，每一个产水反冲洗支管与产水总管连通；每一个原水进水支管与一个反冲洗排水支管连通，每一个反冲洗排水支管与反冲洗排水总管连通；通过本实用新型提供的水处理装置，优化了水处理过程，在完成水处理过程得到产水的同时，利用产水为进行反冲洗过程提供了便利，同时节省了水资源。
【专利说明】水处理装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及水处理【技术领域】，尤其涉及一种水处理装置。
【背景技术】
[0002]目前，水处理【技术领域】中涉及除铁的传统方法主要有自然氧化法、化学氧化法和接触过滤氧化法。其中，自然氧化法工艺一般由曝气、氧化、沉淀和过滤组成，由于该法氧化反应速率慢，存在着系统复杂、设备庞大、水力停留时间长和设备投资高等问题，应用受到限制；化学氧化法工艺是用化学氧化剂将二价铁氧化，再经混凝、沉淀和过滤后除铁，由于需投加化学氧化剂，存在着运行成本高、操作管理麻烦等问题，一般只用于小水量处理；t匕较而言，接触过滤氧化法工艺简单，原水曝气后迅速进入接触氧化滤层，在滤料表面活性铁质滤膜的自催化作用下，将二价铁氧化生成氢氧化物并被滤层截留，达到除铁效果，该法能克服上述问题，具有除铁效率高、操作简单、无需投加药剂和运行稳定的特点，在水处理除铁【技术领域】内日益受到关注。
[0003]但现有技术中，应用接触过滤氧化法进行除铁的设施主要以构筑物的形式建造，往往存在如下问题:管路结构复杂，外形尺寸大，投资费用高，不适合在煤矿井下狭小巷道内建设。
实用新型内容
[0004]本实用新型提供一种水处理装置，不需要使用大型的过滤装置便可完成水处理过程，可应用于多种环境。
[0005]本实用新型提供一种水处理装置，包括:调节水箱、提升泵和滤水柱；
[0006]所述调节水箱与至少一个所述提升泵连通，所述提升泵与原水进水总管连通；所述原水进水总管与原水进水支管连通；
[0007]通过所述滤水柱的顶端开口，每一个所述原水进水支管与一个所述滤水柱连通；
[0008]所述滤水柱为具有用于填充滤料的内腔的筒状结构；
[0009]通过所述滤水柱的底端开口，每一个所述滤水柱还与一个产水反冲洗支管连通，每一个所述产水反冲洗支管与产水总管连通；
[0010]每一个所述原水进水支管与一个反冲洗排水支管连通，每一个所述反冲洗排水支管与反冲洗排水总管连通；
[0011]在所述原水进水支管和所述原水进水总管的连通处与所述原水进水支管和所述反冲洗排水支管的连通处之间，设有第一阀门；
[0012]所述反冲洗排水支管上设置了第二阀门；所述产水总管的出水口处设有第四阀门。
[0013]进一步的，在所述滤水柱内腔中还设有用于放置所述滤料的穿孔隔板。
[0014]进一步的，所述滤水柱的数量至少为5个。
[0015]进一步的，所述滤水柱的顶端开口与底端开口处均设有第二导管和布水兼集水器；所述顶端开口处的第二导管的第一端突出所述顶端开口，所述底端开口处的第二导管的第一端突出所述底端开口 ；与所述第二导管的第二端相连的所述布水兼集水器位于所述滤水柱内；
[0016]所述原水进水支管通过所述顶端开口处的第二导管的第一端与滤水柱连通；
[0017]所述滤水柱通过所述滤水柱的底端开口处的第二导管的第一端与所述产水反冲洗支管连通。
[0018]进一步的，所述滤水柱由第一筒体、第三筒体和用于填充滤料的第二筒体组合构成；
[0019]进一步的，所述第一筒体的第一开口为所述顶端开口，则所述第一筒体的第二开口通过法兰盘与所述第二筒体的第一开口连接；所述第二筒体的第二开口通过法兰盘与所述第三筒体的第一开口连接，则所述第三筒体的第二开口为所述底端开口 ；
[0020]进一步的，所述穿孔隔板设置在所述第二筒体的第二开口与所述第三筒体的第一开口之间，且在所述穿孔隔板上还设有软性垫层。
[0021 ] 进一步的，所述产水反冲洗支管上设置了第三阀门。
[0022]进一步的，所述原水进水总管的第一端为开口，所述原水进水总管的第二端为封闭，所述提升泵与所述原水进水总管的第一端连接；
[0023]在所述原水进水总管的第一端设有第五阀门和流量计；
[0024]所述水处理装置还包括用于控制第一至第五阀门的电控箱。
[0025]进一步的，所述水处理装置安置在外壳内。
[0026]本实用新型提供的水处理装置，通过设置滤水柱，可承担较大处理水量和满足反冲洗强度要求，不需要使用大型的过滤装置，从而使该水处理装置可方便应用于井下等工作环境；且由于一些工作环境下输送干净水源不便，则通过原水进水支管、产水反冲洗支管、产水总管、反冲洗排水支管、反冲洗排水总管及各个阀门的配合，充分利用了产水进行反冲洗运行，不需要使用其他干净的水源，为进行反冲洗过程提供了便利，同时节省了水资源。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1为本实用新型实施例水处理装置的示意图；
[0028]图2为本实用新型实施例水处理装置的工作过程示意图；
[0029]图3为本实用新型实施例滤水柱的爆炸图；
[0030]图4为本实用新型实施例设置在外壳内的水处理装置的俯视图。
【具体实施方式】
[0031]图1为本实用新型实施例水处理装置的示意图。参考图1，水处理装置包括:调节水箱1、提升泵2和滤水柱3;
[0032]所述调节水箱I与至少一个所述提升泵2连通，所述提升泵2与原水进水总管4连通；具体的，调节水箱I可通过第一导管12与至少一个所述提升泵2连通；而提升泵2可通过第三导管13与原水进水总管4连通；且在第一导管12上设有连通阀门15，在第三导管13上设有连通阀门30 ；
[0033]所述原水进水总管4与原水进水支管7连通；进一步的，与所述原水进水总管4连通的原水进水支管7有多个，则通过所述滤水柱3的顶端开口 10，每一个所述原水进水支管7与一个所述滤水柱3连通；
[0034]所述滤水柱3为具有用于填充滤料的内腔的筒状结构；
[0035]通过所述滤水柱的底端开口 16，每一个所述滤水柱3还与一个产水反冲洗支管17连通，每一个所述产水反冲洗支管17与产水总管20连通；
[0036]每一个所述原水进水支管7与一个反冲洗排水支管22连通，每一个所述反冲洗排水支管22与反冲洗排水总管23连通；
[0037]在所述原水进水支管7和所述原水进水总管4的连通处LI与所述原水进水支管7和所述反冲洗排水支管22的连通处L2之间，设有第一阀门8 ；
[0038]所述反冲洗排水支管22上设置了第二阀门24 ;所述产水总管20的出水口 19处设有第四阀门21。
[0039]图2为本实用新型实施例水处理装置的工作过程示意图。参照图1和图2，在实际应用中，上述水处理装置中的滤水柱通常至少为5个，且在进行下述反冲洗的过程中，通常4个滤水柱的底端开口流出的产水的水量，可满足I个滤水柱进行反冲洗所需的水量；但为便于说明水处理装置的工作过程，选取图1中的两个滤水柱进行说明，则选取的两个滤水柱在图2中以滤水柱3a和滤水柱3b进行示例，在上述至少一个原水进水支管7中，与滤水柱3a连通的原水进水支管为原水进水支管7a，与滤水柱3b连通的原水进水支管为原水进水支管7b，相应的，则前述第一阀门8、顶端开口 10、底端开口 16、反冲洗排水支管22，第二阀门24、产水反冲洗支管17在图2中分别与滤水柱3a对应为第一阀门8a、顶端开口 10a、底端开口 16a、反冲洗排水支管22a，第二阀门24a、产水反冲洗支管17a，而与滤水柱3b对应为第一阀门Sb、顶端开口 10b、底端开口 16b、反冲洗排水支管22b，第二阀门24b、产水反冲洗支管17b ;具体的，井下含铁灰岩水作为原水，通过水泵或重力流形式以一定的流量流入调节水箱1，在尽可能短的时间内通过提升泵2以一定的压力和流量将含铁的原水送入原水进水总管4，此时第一阀门8a和8b、产水总管20的出水口 19处的第四阀门21为打开状态，而第二阀门24a和24b为关闭状态,则原水只能流入原水进水支管7a和7b,从而流入原水进水支管7a中的原水再由滤水柱3a的顶端开口 1a流入滤水柱3a中，而流入原水进水支管7b中的原水再由滤水柱3b的顶端开口 1b流入滤水柱3b中，滤水柱3a和3b内的滤料是用于与二价铁进行接触氧化反应的，因此原水与滤料经一段时间反应后，在滤料表面形成铁质活性滤膜，这种滤膜具有吸附和自催化氧化作用，从而原水中的二价铁离子在流经滤料表面时被活性滤膜吸附，同时进行自催化氧化，将二价铁氧化成三价铁附着于滤料表面，将含铁的原水处理为不含铁的产水；这一反应过程，既达到了除铁目的，又生成催化剂，实现了活性滤膜的新陈代谢；上述滤水柱3a和3b中经过除铁得到的产水对应的从底端开口 16a和16b，对应的流入产水反冲洗支管17a和17b，随后由产水总管20的出水口19处排出；
[0040]进一步的，在运行一段时间后，滤水柱中的滤料需进行反冲洗，在反冲洗时，可利用不含铁的产水进行反冲洗，具体的，滤水柱3a中的滤料还可继续进行水处理，而滤水柱3b中的滤料需要进行反冲洗，则将滤水柱3a对应的原水进水支管7a上的第一阀门8a打开，而滤水柱3b对应的原水进水支管7b上的第一阀门Sb关闭，且反冲洗排水支管22a上的第二阀门24a关闭，而反冲洗排水支管22b上的第二阀门24b开启，第四阀门21也处于关闭状态，此时，原水进水总管4中的原水只能由原水进水支管7a进入滤水柱3a内，但由于原水进水支管7b上的第一阀门Sb关闭，则滤水柱3b中不流入原水；由滤水柱3a中进行正常的除铁后得到的产水由滤水柱3a的底端开口 16a流出，并由产水反冲洗支管17a流入产水总管20，由于产水总管20的第四阀门21为关闭状态，则由滤水柱3a的底端开口 16a流出产水不断的流入产水总管20，随着产水不断流入，不含铁的产水只能作为反冲洗水源，通过与滤水柱3b连通的产水反冲洗支管17b，由滤水柱3b的底端开口 16b流入滤水柱3b内，滤水柱3b内的滤料在上述反冲洗水源水力的作用下，表面截留物和老化滤膜被冲洗干净；而上述截留物和老化滤膜等杂质随反冲洗水源由滤水柱3b的顶端开口 1b处流出，由于第一阀门8b关闭而第二阀门24b开启，则包含杂质的反冲洗水源只能流入反冲洗排水支管22b，最后由反冲洗排水总管23排出，完成对滤水柱3b的反冲洗。
[0041]由于实际应用中，4个滤水柱底端流出的产水才可满足I个滤水柱进行反冲洗，则可以理解的，在实际中，除了上述I个滤水柱3a和I个滤水柱3b，还有3个滤水柱，且所述3个滤水柱在对原水进行除铁时，与上述滤水柱3a和3b的过程一致，而在为滤水柱3b进行反冲洗时，所述3个滤水柱的工作过程与滤水柱3a的工作过程也一致。本实施例中，由于设置了滤水柱，则可简便的完成除铁过程，且通过原水进水支管、产水反冲洗支管、产水总管、反冲洗排水支管、反冲洗排水总管及各个阀门的配合，充分利用了产水进行反冲洗运行，为进行反冲洗过程提供了便利，同时节省了水资源。
[0042]图3为本实用新型实施例滤水柱的爆炸图。参考图1和图3，在滤水柱内腔中还设有用于放置滤料的穿孔隔板14 ;滤水柱3的顶端开口 10与底端开口 16处均设有第二导管9和布水兼集水器11 ;所述顶端开口 10处的第二导管9的第一端91突出所述顶端开口10，所述底端开口 16处的第二导管9的第一端91突出所述底端开口 16;与所述第二导管9的第二端92相连的所述布水兼集水器11位于所述滤水柱内；则原水进水支管7通过所述顶端开口 10处的第二导管9的第一端91与滤水柱3连通；
[0043]则所述滤水柱3通过所述滤水柱3的底端开口 16处的第二导管9的第一端91与所述产水反冲洗支管17连通；
[0044]在含铁的原水由滤水柱的顶端流向滤水柱的底端时，通过顶端开口 10处的布水兼集水器11，原水均匀的流过滤料，使得原水中的二价铁充分与滤料接触；当产水由滤水柱3的底端流向滤水柱3的顶端时,产水通过底端开口 16处的布水兼集水器11,均勻的通过滤料，使得滤料得到充分的反冲洗。
[0045]进一步的，滤水柱3由第一筒体27、第三筒体29和用于填充滤料的第二筒体28组合构成；
[0046]第一筒体27的第一开口为所述顶端开口 10，则所述第一筒体27的第二开口 272通过法兰盘25与所述第二筒体28的第一开口 281连接；所述第二筒体28的第二开口 282通过法兰盘25与所述第三筒体29的第一开口 291连接，则所述第三筒体29的第二开口为所述底端开口 16 ；
[0047]所述穿孔隔板14设置在所述第二筒体28的第二开口 282与所述第三筒体29的第一开口 291之间，且在所述穿孔隔板上还设有软性垫层26 ；
[0048]由于滤水柱由第一筒体、第三筒体和用于填充所述滤料的第二筒体组合构成，因此可将滤料直接填充至第二筒体内，随后组合第一筒体、第三筒体和第二筒体，且在需要更换顶端开口或底端开口处的第二导管9、或布水兼集水器11时，可仅取下第一筒体或第三筒体，进行第二导管9或布水兼集水器11的更换，便于更换操作；另外，由于穿孔隔板14上设置了软性垫层26，则滤料通过软性垫层26与穿孔隔板14软接触，防止滤料对穿孔隔板造成损坏。
[0049]进一步的，所述反冲洗排水支管17上还设有第三阀门18，则可通过第一阀门8和第三阀门18，控制原水与滤料的接触时间，或通过第二阀门24和第三阀门18，控制产水反冲洗滤料的强度；
[0050]另外，原水进水总管4的第一端41为开口，所述原水进水总管4的第二端42为封闭，所述提升泵2与所述原水进水总管4的第一端41连接；或者第三导管13的一端连接提升泵2，而该第三导管13的另一端连接原水进水总管4的第一端41 ;在所述原水进水总管4的第一端41设有第五阀门5和流量计6 ;且通过流量计6可获知原水的流量，当流量过大或过小时，可通过第五阀门5控制原水流量；另外，上述原水进水总管4的第二端42可直接封闭，或者第二端42通过与原水进水支管7连接，实现第二端42封闭；
[0051 ] 进一步的，上述水处理装置还包括用于控制第一至第五阀门的电控箱31 ;通过电控箱31可方便灵活控制各个阀门的开启或闭合，便于控制除铁或反冲洗的运行状态；
[0052]较优的，图4为本实用新型实施例设置在外壳内的水处理装置的俯视图。参考图4，所述水处理装置安置在外壳32内，具体的，上述调节水箱1、提升泵2滤水管3及各个管阀件(如上述原水进水总管、原水进水支管、产水反冲洗支管、产水总管、反冲洗排水支管、反冲洗排水总管及各个阀门等，但图4中未示出)及电控箱31均可安置在外壳32内，使上述水处理装置具备小型一体化特点，能适应井下复杂工作环境，特别是能满足井下防爆、移动性和简便化要求。
[0053]本实施例中，由于设置了滤水柱为五个，可承担较大处理水量和满足反冲洗强度要求，不需要使用大型的过滤装置，从而使该水处理装置可方便应用于井下等工作环境；且由于一些工作环境下输送干净水源不便，则通过原水进水支管、产水反冲洗支管、产水总管、反冲洗排水支管、反冲洗排水总管及各个阀门的配合，充分利用了产水进行反冲洗运行，不需要使用其他干净的水源，为进行反冲洗过程提供了便利，同时节省了水资源。
[0054]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
【权利要求】
1.一种水处理装置，其特征在于，包括:调节水箱、提升泵和滤水柱； 所述调节水箱与至少一个所述提升泵连通，所述提升泵与原水进水总管连通；所述原水进水总管与原水进水支管连通； 通过所述滤水柱的顶端开口，每一个所述原水进水支管与一个所述滤水柱连通； 所述滤水柱为具有用于填充滤料的内腔的筒状结构； 通过所述滤水柱的底端开口，每一个所述滤水柱还与一个产水反冲洗支管连通，每一个所述产水反冲洗支管与产水总管连通； 每一个所述原水进水支管与一个反冲洗排水支管连通，每一个所述反冲洗排水支管与反冲洗排水总管连通； 在所述原水进水支管和所述原水进水总管的连通处与所述原水进水支管和所述反冲洗排水支管的连通处之间，设有第一阀门； 所述反冲洗排水支管上设置了第二阀门；所述产水总管的出水口处设有第四阀门。
2.根据权利要求1所述的水处理装置，其特征在于，在所述滤水柱内腔中还设有用于放置所述滤料的穿孔隔板。
3.根据权利要求2所述的水处理装置，其特征在于，所述滤水柱的数量至少为5个。
4.根据权利要求3所述的水处理装置，其特征在于，所述滤水柱的顶端开口与底端开口处均设有第二导管和布水兼集水器；所述顶端开口处的第二导管的第一端突出所述顶端开口，所述底端开口处的第二导管的第一端突出所述底端开口 ；与所述第二导管的第二端相连的所述布水兼集水器位于所述滤水柱内； 所述原水进水支管通过所述顶端开口处的第二导管的第一端与滤水柱连通； 所述滤水柱通过所述滤水柱的底端开口处的第二导管的第一端与所述产水反冲洗支管连通。
5.根据权利要求4所述的水处理装置，其特征在于，所述滤水柱由第一筒体、第三筒体和用于填充滤料的第二筒体组合构成； 所述第一筒体的第一开口为所述顶端开口，则所述第一筒体的第二开口通过法兰盘与所述第二筒体的第一开口连接；所述第二筒体的第二开口通过法兰盘与所述第三筒体的第一开口连接，则所述第三筒体的第二开口为所述底端开口 ； 所述穿孔隔板设置在所述第二筒体的第二开口与所述第三筒体的第一开口之间，且在所述穿孔隔板上还设有软性垫层。
6.根据权利要求5所述的水处理装置，其特征在于，所述产水反冲洗支管上设置了第三阀门。
7.根据权利要求1?6任一项所述的水处理装置，其特征在于，所述原水进水总管的第一端为开口，所述原水进水总管的第二端为封闭，所述提升泵与所述原水进水总管的第一端连接； 在所述原水进水总管的第一端设有第五阀门和流量计； 所述水处理装置还包括用于控制第一至第五阀门的电控箱。
8.根据权利要求7所述的水处理装置，其特征在于，所述水处理装置安置在外壳内。
【文档编号】C02F1/64GK203833692SQ201420231717
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年5月7日 优先权日:2014年5月7日
【发明者】谢毫, 郑利祥, 柳炳俊, 郭中权, 李翠, 崔东锋, 陆春辉 申请人:淮南矿业(集团)有限责任公司, 煤科集团杭州环保研究院有限公司, 煤矿生态环境保护国家工程实验室