旋流式过滤器及其净化污水的方法与流程

技术领域：

本发明涉及污水处理设备技术领域，尤其涉及一种旋流式过滤器及其净化污水的方法。

背景技术：
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水体富营养化(eutrophication)是指由于大量的氮、磷等元素排入到流速缓慢、更新周期长的地表水体，使藻类等水生生物大量地生长繁殖，使有机物产生的速度远远超过消耗速度，水体中有机物积蓄，破坏水生生态平衡的过程。在适宜的条件下藻类特别是蓝藻的异常繁殖生长，并在水面形成一层蓝绿色而有腥臭味的浮沫即“水华”，释放恶臭，使水质变坏，严重时还将耗尽水中氧气而造成鱼类的死亡。蓝藻水华不仅降低水资源利用效能，影响城市美观，而且还会引起严重的生态破坏及巨大的经济损失。

目前，整治城市水体富营养化的措施主要有内源清淤、外源控制以及河道水体净化。其中河道水体净化目前采用的主要是生态浮岛、人工湿地等生态工艺处理，但这些工艺处理见效慢，占地面积大。由于城市水体有机物含量较低，氮碳比、磷碳比较高，采用常规城市污水处理的活性污泥法既不经济，效果又较差。另外，现有的过滤器在工作过程中，污水水体中含有尚未得到充分分离的泥沙，过滤器在使用一段时间后，滤网上必然附着着一定的污物，从而使过滤效果下降，需要频繁的反冲洗滤网，费时费工还不方便操作。

技术实现要素：
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本发明旨在解决上述问题，提供一种旋流式过滤器及其净化污水的方法。

为达成上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种旋流式过滤器，包括进水管、过滤筒、填料筒、过滤网、中心出水管、盖板及污泥导流块，其中：

所述过滤筒，整体呈顶部开口的环形筒，过滤筒的外壁下端还设置有排泥口；

所述进水管，呈螺旋线型结构，并且被设置成沿过滤筒切线方向与过滤筒内腔连通；

所述填料筒，整体呈顶部开口的环形筒且外壁呈圆锥体，位于过滤筒的内腔，并且在其外壁与过滤筒外壁之间形成环形空间，填料筒沿径向延伸方向依次还设置有第一填料层、第二填料层及第三填料层，每层填料层内部分别填充三种不同的填料；

所述中心出水管位于过滤筒的内壁内部；

所述过滤筒的内壁、中心出水管的侧壁及填料筒的内壁和外壁均穿孔，各部件均由耐腐蚀材料制成；

所述过滤网包括设置在填料筒的内壁、外壁上设置的第一过滤网和第二过滤网以及设置在中心出水管的侧壁上的第三过滤网；

所述盖板封闭所述环形空间的上端；

所述污泥导流块，整体呈顶部为斜面的环形结构，设置在所述环形空间底部。

进一步的实施例中，所述中心出水管的两端设置有上部承口与下部插口，上部承口被设置成可与另一中心出水管的下部插口配合并容许下部插口插入，将至少两个中心出水管组合。

进一步的实施例中，所述上部承口的与下部插口均造成环形，并且上部承口的外部以及下部插口的内部均设置有密封圈。

进一步的实施例中，所述第一填料层与第二填料层之间、第二填料层与第三填料层之间均设置有过滤层。

进一步的实施例中，所述第一填料层的上端设置有可拆卸的填料支架。

进一步的实施例中，所述第一填料层的填料为生物膜，第二填料层的填料为活性炭，第三填料层的填料为石英砂。

进一步的实施例中，所述生物膜由若干根生物绳组成，每根生物绳垂直悬挂在第一填料层内部。

进一步的实施例中，所述过滤筒上还安装有至少4个带有通孔的耳座。

进一步的实施例中，进水管的进水口端部还设置有筛网。

根据本发明的改进，还提出一种旋流式过滤器的净化污水的方法，包括以下步骤：

污水经过进水管的筛网过滤粗污染物质后通过进水管旋流到过滤筒内腔，粗颗粒物质自然落下；

污水经过第三填料层的填料、第二填料层的填料及第一填料层的填料的除污、净化，降解污水中的有机物和去除污水中的氮、磷；

已经除污、净化的水体从第一填料层流出穿过中心出水管排出过滤器。

本发明的旋流式过滤器及其净化污水的方法，污水以切线形式进入筒体，形成旋流，重颗粒自然落下，不易碰伤、堵塞过滤网，延长了过滤器的寿命，提高了过滤效果；另外，填料筒外壁呈圆锥形，能够帮助重颗粒自然落下，过滤器下方还设有淤泥导流块，这样落下的重颗粒能够自动排出过滤器；过滤器中还设置有大量脱氮除磷的透水填料，污水经过过滤器净化后能够有效去除氮、磷、bod、cod等污染物质，最终达到水质改善的目的。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，在附图中：

图1为本发明其中一个实施例的旋流式过滤器的整体结构示意图。

图2为本发明其中一个实施例的旋流式过滤器的的沿着图1中a-a方向剖面示意图。

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合上述所附图式说明如下。

如图1结合图2所示，该旋流式过滤器，包括进水管5、过滤筒4、填料筒11、过滤网13、中心出水管7、盖板10及污泥导流块12。过滤筒4，整体呈顶部开口的环形筒，过滤筒4的外壁下端还设置有排泥口。

进水管5，呈螺旋线型结构，并且被设置成沿过滤筒4切线方向与过滤筒4内腔连通。

如此，污水以切线形式进入筒体，形成旋流，重颗粒自然落下，不易碰伤、堵塞过滤网，延长了过滤器的寿命，提高了过滤效果，具有反冲洗的功能。

填料筒11，整体呈顶部开口的环形筒且外壁呈圆锥体，位于过滤筒4的内腔，并且在其外壁与过滤筒4外壁之间形成环形空间，填料筒11沿径向延伸方向依次还设置有第一填料层1、第二填料层2及第三填料层3，每层填料层内部分别填充三种不同的填料。

如此，填料筒11外壁呈圆锥形，能够帮助重颗粒自然落下到污泥导流块12上方，不易堵塞过滤网，延长了过滤器的寿命，提高了过滤效果，具有反冲洗的功能。另外，过滤器中设置有大量脱氮除磷的透水填料，污水经过过滤器净化后能够有效去除氮、磷、bod、cod等污染物质，最终达到水质改善的目的。

中心出水管7位于过滤筒4的内壁内部。

过滤筒4的内壁、中心出水管7的侧壁及填料筒11的内壁和外壁均穿孔，各部件均由耐腐蚀材料制成。

过滤网13包括设置在填料筒11的内壁、外壁上设置的第一过滤网和第二过滤网以及设置在中心出水管7的侧壁上的第三过滤网。

盖板10封闭环形空间的上端。污泥导流块12，整体呈顶部为斜面的环形结构，设置在环形空间底部。如此，落下的颗粒物质，比如小石子、砂等能够通过污泥导流块的斜面自动排出过滤器的排泥口。

在一些优选的实施例中，如图1所示，中心出水管7的两端设置有上部承口8与下部插口9，上部承口8被设置成可与另一中心出水管7的下部插口9配合并容许下部插口9插入，将至少两个中心出水管7组合。，如此，以将至少两个中心出水管7组合在一起，从而将多个过滤器叠加在一起，起到更加强的过滤效果。本例中，通过承插口实现过滤器的组合，方便实用，也即多个这样的过滤器进行组合使用，因此，该过滤器具有适应能力强，处理效果高，模块化强等特点。另外，上部承口8的与下部插口9均造成环形，并且上部承口8的外部以及下部插口9的内部均设置有密封圈。当多个过滤器叠加组合在一起时，通过在承插口套设的密封圈防水。在本实施例中，密封圈的材料为橡胶。

优选地，如图1所示，第一填料层1与第二填料层2之间、第二填料层2与第三填料层3之间均设置有过滤层。当然，填料的直径要大于过滤层上的孔的直径。过滤层为耐腐蚀刚性材料制成。

在本实施例中，如图1所示，第一填料层1的上端设置有可拆卸的填料支架14。如果污水以bod为主要污染源，第一填料层1尽可能采用生物挂膜，反硝化脱氮，过滤速率和去除率还应满足要求，这样，可以先把生物膜悬挂在填料支架14上，再将填料支架14安装在第一填料层1上端。

优选地，第一填料层1的填料为生物膜，第二填料层2的填料为活性炭，第三填料层3的填料为石英砂。当然，工程人员也可以针对不同污染源的水源，设置不同的有针对性的填料层。比如以磷为主的污染源，可以设置多设置吸附性填料层，如陶粒、活性炭等；以bod为主要污染源可多设置微生物菌剂层。

在一些优选的实施例中，生物膜由若干根生物绳组成，每根生物绳垂直悬挂在第一填料层1内部。在本例中，生物绳先悬挂在填料支架上，再将填料支架安装在第一填料层1上端。

在一些优选的实施例中，如图1结合图2所示，过滤筒4上还安装有至少4个带有通孔的耳座6。如此既可以作为把手，也可以用限位销将上、下放置的过滤器进一步加固，增加其堆栈的牢固性。

优选地，进水管5的进水口端部还设置有筛网。

本实施例还提出一种旋流式过滤器的净化污水的方法，包括以下步骤：

污水经过进水管的筛网过滤粗污染物质后通过进水管旋流到过滤筒内腔，粗颗粒物质自然落下；

污水经过第三填料层的填料、第二填料层的填料及第一填料层的填料的除污、净化，降解污水中的有机物和去除污水中的氮、磷；

已经除污、净化的水体从第一填料层流出穿过中心出水管排出过滤器。

与现有技术相比，本发明的旋流式过滤器及其净化污水的方法，污水以切线形式进入筒体，形成旋流，重颗粒自然落下，不易碰伤、堵塞过滤网，延长了过滤器的寿命，提高了过滤效果；另外，填料筒外壁呈圆锥形，能够帮助重颗粒自然落下，过滤器下方还设有淤泥导流块，这样落下的重颗粒能够自动排出过滤器；过滤器中还设置有大量脱氮除磷的透水填料，污水经过过滤器净化后能够有效去除氮、磷、bod、cod等污染物质，最终达到水质改善的目的。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。