基于多元净化的低污染环保排放系统及过滤方法

本发明涉及污水过滤排放。

背景技术：

1、多元污水净化处理排放系统指综合采用过滤、吸附、消毒等手段净化水的系统，目标是使最终排放的水符合环保要求。现有的多元污染净化处理排放系统包括有过滤单元、吸附单元和消毒单元等各种功能单元，水在其流动方向（上下游方向）上，沿上游至下游依次通过各功能单元，最终排出符合环保要求的水。

2、现有的多元污染净化处理排放系统的各种功能单元在平面上顺序布置（各功能单元的上下游方向为水平方向），优点是一容易布置，二水流较为平缓，利于沉淀；缺点是占地面积大，且沉淀效果仅发生在沉淀室中，沉淀效果有待于进一步提升。如果将各功能单元的上下游方向设置为竖向，则一是安装难度增加，二是进出口高差较大，水流落差较大，水流速不易控制，不利于沉淀过程；三是总高度过高，需要将水提升的高度过高，导致向系统供水的水泵的能耗很高。

3、另外，现有技术中，滤网等部件为焊接结构，虽然结构牢固，但不易于拆卸清理或更换。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于多元净化的低污染环保排放系统，既能将各功能单元的上下游方向设置为竖向，又不增加安装难度，且方便控制水的流速。

2、为实现上述目的，本发明的基于多元净化的低污染环保排放系统包括进水管和出水管，还包括相邻设置的一次处理罐和二次处理罐；

3、一次处理罐包括第一罐体，第一罐体内设有左高右低的上隔板，上隔板下方设有右高左低的下隔板，上隔板和下隔板将第一罐体由上至下依次分隔为第一腔、第二腔和第三腔；

4、二次处理罐包括第二罐体，第二罐体位于第一罐体右方，第二罐体下部设有左高右低的第三隔板，第三隔板上方的第二罐体内设有水平的末端滤网；第三隔板和末端滤网将第二罐体由下至上依次分隔为第四腔、第五腔和第六腔；

5、第一罐体和第二罐体之间连接有连通管，连通管连通第三腔和第四腔；

6、第一腔左端连接用于引入污水的所述进水管；

7、第一腔用于磁性过滤和一级沉淀；

8、第二腔用于二级沉淀并配合第一腔实现消毒；

9、第三腔用于三级沉淀并配合第二腔实现中和消毒液；

10、第四腔用于吸附过滤和四级沉淀；

11、第五腔用于五级沉淀；

12、第六腔用于净水出水，第六腔连接用于引出净水的所述出水管。

13、第一罐体顶端连接有第一罐盖，第一罐盖上表面固定连接有中和液箱和消毒液箱，消毒液箱盛装有消毒液，中和液箱盛装有用于中和消毒液的中和液；第二罐体顶端连接有第二罐盖；

14、第一腔通过以下结构实现磁性过滤：上隔板上设有磁性过滤网，磁性过滤网正对进水管；

15、第二腔通过以下结构配合第一腔实现消毒：上隔板右端部安装有顶端敞口的消毒管，消毒管竖向贯穿上隔板；消毒管上固定套设有第一环形压板，上隔板上表面围绕消毒管凹陷设有上环形槽，上环形槽内嵌设有消毒密封圈，第一环形压板由上向下紧压在消毒密封圈和上隔板的上表面上；消毒管的底端设有第一支撑孔板，第一支撑孔板上方的消毒管内填充有用于提高消毒管内消毒液浓度并用于过滤的过滤介质；消毒液箱连接有消毒供液管，第一罐盖上方的消毒供液管上设有第一流量阀，消毒供液管向下穿过第一罐盖并伸入消毒管；消毒管上部位于第一腔内，消毒管的下部以及其内的过滤介质位于第二腔内；

16、第三腔通过以下结构配合第二腔实现中和消毒液：

17、下隔板左端部安装有顶端敞口的中和管，中和管竖向贯穿下隔板；中和管上固定套设有第二环形压板，下隔板上表面围绕中和管凹陷设有下环形槽，下环形槽内嵌设有中和密封圈，第二环形压板由上向下紧压在中和密封圈和下隔板的上表面上；中和管的底端设有第二支撑孔板，第二支撑孔板上方的中和管内填充有用于提高中和管内中和液浓度并用于过滤的过滤介质；中和液箱连接有中和供液管，第一罐盖上方的中和供液管上设有第二流量阀，中和供液管向下穿过第一罐盖和上隔板并伸入中和管；中和管上部位于第二腔内，中和管的下部以及其内的过滤介质位于第三腔内；

18、第四腔通过以下结构实现吸附：第四腔左端部设有出口朝上的活性炭过滤器，连通管的右端伸入活性炭过滤器并作为活性炭过滤器的进管；

19、第四腔通过以下结构实现过滤：第三隔板的右端部安装有顶端敞口的过滤管，过滤管竖向贯穿第三隔板；过滤管上固定套设有第三环形压板，第三隔板上表面围绕过滤管凹陷设有第三环形槽，第三环形槽内嵌设有第三密封圈，第三环形压板由上向下紧压在第三密封圈和第三隔板的上表面上；过滤管的底端设有第三支撑孔板，第三支撑孔板上方的过滤管内填充有用于提高过滤精度的过滤介质；过滤管上部位于第四腔内，过滤管的下部以及其内的过滤介质位于第四腔内；

20、过滤管内的过滤介质的过滤精度大于中和管内和消毒管内的过滤介质的过滤精度；末端滤网的过滤精度大于过滤管内的过滤介质的过滤精度；

21、水流在通过第一罐体和第二罐体时，第一腔至第五腔内同时发生自然沉淀。

22、出水管上下间隔设有两个，分别为上出水管和下出水管；上出水管上设有上电磁调节阀和上电子流量计，下出水管上设有下电磁调节阀和下电子流量计；第六腔内设有上液位传感器和下液位传感器；进水管上设有进口电子流量计和进水电磁调节阀；

23、上电磁调节阀、上电子流量计、下电磁调节阀、下电子流量计、上液位传感器、下液位传感器、进水电磁调节阀以及进口电子流量计均与一电控装置相连接。

24、本发明还公开了采用上述基于多元净化的低污染环保排放系统进行的过滤方法，按以下步骤进行：

25、进水管连接有供水泵；第一罐体和第二罐体侧壁均设有竖向设置的观察窗，第一罐体的观察窗由第一腔所在高度向下延伸至第三腔所在高度，第二罐体的观察窗由第六腔所在高度向下延伸至第四腔所在高度；

26、上液位传感器高于上出水管，下液位传感器与下出水管的顶部同高；

27、第一是开始过滤；

28、打开供水泵，打开第一流量阀和第二流量阀，通过第一流量阀和第二流量阀控制消毒液和中和液以恒定的速度向下供给；初始状态下，进水电磁调节阀、上电磁调节阀和下电磁调节阀均处于半开状态；

29、待过滤的原水通过进水管进入第一腔，在由左向右经过磁性过滤网时得到第一级过滤，原水中的磁性物质被吸附在磁性过滤网上；

30、经磁性过滤网磁吸过滤后的水由消毒管顶端敞口向下进入消毒管，与通过消毒供液管进入消毒管的消毒液混合后进行消毒；消毒后的水经消毒管内的过滤介质进入第二腔的右端部；

31、第二腔中的水由右端部逐渐向左流动至第二腔左端部，并向下进入中和管，与通过中和供液管进入中和管的中和液发生中和作用，中和后的水经中和管内的过滤介质进入第三腔左端部；

32、第三腔内的水经连通管进入第四腔内的活性炭过滤器，在通过活性炭过滤器时得到吸附过滤；通过活性炭过滤器的水进入过滤管，通过过滤管中的过滤介质时得到进一步过滤；过滤管过滤后的水向上进入第五腔，并向上经过末端滤网进入第六腔；最终由下出水管流出或者由下出水管和上出水管同时流出；

33、第二是在过滤过程中，进行进水调节作业和水量平衡作业；

34、进水调节作业是：

35、工作人员通过观察窗观察第一腔至第五腔内的沉淀情况，需要增强沉淀效果时，通过电控装置减小进水电磁调节阀的开启度，减缓进水速度，延长水流通过第一腔至第五腔的时间，增强沉淀效果同时降低水处理速度；需要加快水处理速度时，通过电控装置增大进水电磁调节阀的开启度，增大进水速度，缩短水流通过第一腔至第五腔的时间，降低沉淀效果并加快水处理速度；

36、水量平衡作业是：

37、电控装置内置有时钟模块；

38、以10±5秒为一个周期，电控装置由进口电子流量计获取单位周期内的进水流量qj；电控装置同时由上电子流量计获取同一周期内上出水管的出水流量qc1，以及同一周期内下出水管的出水流量qc2，并计算得到同一周期内的总出水流量qcz＝qc1+ qc2；

39、当qj＞qcz且上液位传感器未检测到液位信号时，电控装置调大下电磁调节阀的开启度，每次的调节幅度为增大总开启度的五分之一直到达到全开状态；

40、当qj＞qcz时且上液位传感器检测到液位信号时，电控装置将上电磁调节阀和下电磁调节阀均调节至全开状态；

41、当qj＜qcz且下液位传感器检测到液位信号时时，电控装置减小上电磁调节阀和下电磁调节阀的开启度，每次的调节幅度为减小总开启度的五分之一直到达到关闭状态；

42、当qj＜qcz且下液位传感器未检测到液位信号时，电控装置关闭下电磁调节阀。

43、本发明具有如下的优点：

44、本发明使用两个罐体形成6个不同功能的腔室，每三个腔室占用同一竖向空间，兼顾了减小占地面积、不过多增加供水能耗以及安装便捷性。由于各功能腔室集成在两个罐体中，罐体结构可以提前在工场预制，因而只需要在使用场合安放稳固两个罐体即可，不需要在多个功能组件之间进行复杂的管路连接和阀门安装，现场安装十分方便。两个罐体相比一个罐体，设备总高度降低一半，大幅降低为系统供水的水泵的能耗。由于每个罐体均集成了三个功能腔室，因而相比在平面上顺序布置各功能结构，大幅节约了占地面积。

45、总之，本发明兼顾了减小占地面积、不过多增加供水能耗以及安装便捷性，与以往相比大幅增加了沉淀级数，提高了沉淀效果；同时通过多级和多原理过滤（磁性过滤、吸附过滤、多级多精度过滤）实现良好的过滤效果，通过消毒和中和，在不影响出水水质的前提下净化了污水，具有积极的环保意义和推广应用价值。

46、第一环形压板由上向下紧压在消毒密封圈和上隔板的上表面上，使消毒密封圈受压变形而充满上环形槽并抱紧消毒管外壁，从而实现密封，防止水由消毒管与上隔板之间的配合间隙向下进入第二腔。

47、第一支撑孔板和第二支撑孔板分别支撑了相应的过滤介质，消毒液或中和液在由上向下通过消毒管或中和管时，由于过滤介质的阻挡，不会迅速进入下一层腔中，延长了消毒液或中和液通过消毒管或中和管的时间，加大了消毒管或中和管中消毒液或中和液的浓度，因而提高消毒以及中和的效率和效果。

48、本发明通过第一腔至第五腔同时发生自然沉淀作用，水在通过本发明的基于多元净化的低污染环保排放系统时，发生五次自然沉淀过程，因而利用了各功能腔室（实现消毒过滤等原本需要的腔室）实现了多级沉淀，沉淀效果大幅增强。

49、消毒管位于第一罐体的右端部，中和管位于第一罐体左端部，这样水在由消毒管下端向中和管顶端流动时，就会发生折流。第一腔内，水由左向右流动；第二腔内，水由右向左流动，第三腔内，水由左向右流动。这样，在第一罐体内，水流通过左右折返流动，延长的流动路径，延长了第一腔至第三腔中各腔内自然沉淀的时间，提高沉淀效果。

50、各电磁调节阀、各电子流量计便于电控装置监测和调控单位时间内的流量，为使进水速精细调节过滤过程提供基础。

51、各支撑孔板一方面对其上的过滤介质起到支撑作用，另一方面起到透水作用。

52、上下两个出水管，一方面能够在需要时加快排水速度，一方面便于进行精细化的水量平衡作业。通过进水调节作业，工作人员可以在沉淀效果和水处理速度之间取得平衡。通过水量平衡作业，可对上电磁调节阀和下电磁调节阀的开启度进行精细化调节，使出水速度与进水速度尽可能相匹配，将第六腔的水位尽可能保持在适中的状态（上不达到上液位传感器，下不达到下液位传感器为适中状态），当出现极端情况时（水位向上达到上液位传感器或向下达到下液位传感器），通过上下两个电磁调节阀全开或关闭下电磁调节阀，对水位进行快速纠偏。本发明采用了出水流量匹配进水流量的技术思路，与出水流量匹配水位高度（即第六腔内水位高于预定水位，就调低出水阀开启度，反之则增大出水阀开启度）相比，调控更早更及时，更容易将水位保持在适中状态。本发明的水量平衡作业分为四种情况、两种属性（进出流量属性和高低液位属性）分别自动进行相应调整动作，调节精细并能够适应极端情况（水位过高或过低），能够使系统工况长时间保持稳定，稳定地工况也带来稳定的水处理效果，延长系统维护周期，减小系统维护工作量。