一种预过滤炭砂滤池

本技术涉及水处理，特别涉及一种预过滤炭砂滤池。

背景技术：

1、自来水厂通常采用“混凝-沉淀-砂滤-消毒”的净水工艺，针对微污染饮用水源，为了进一步去除水中的氨氮和有机微污染物，适合引入生物活性炭技术。具体是将颗粒活性炭过滤与砂滤结合形成活性炭-石英砂双层滤料滤池代替砂滤池，占地面积没有增加，运行维护成本增加不多，对有机微污染物去除能力以及应对水源突发污染能力有所提升，因而得到了一定程度的应用。

2、但是，多数自来水厂的沉淀池出水浊度常在1～3ntu，进入炭砂滤池后，不仅影响活性炭层的吸附与生化效果，炭砂双层滤床截滤浊度的能力如同砂滤池，冲洗周期也与砂滤池接近，频繁冲洗严重削弱了活性炭的吸附与生化作用，而且炭滤料的炭化层磨损严重，吸附能力衰减较快，大幅降低活性炭滤料的使用寿命，不利于炭砂滤池工艺的推广应用。

技术实现思路

1、本实用新型旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本实用新型实施例提供一种预过滤炭砂滤池，用于解决目前国内炭砂滤池受待滤水浊度影响削弱了活性炭层的吸附生化效果、滤池频繁冲洗造成活性炭磨损严重、吸附能力衰减较快以及使用寿命大幅降低的问题。

2、根据本实用新型实施例的预过滤炭砂滤池，包括降流式滤池体，所述降流式滤池体的内部自上而下设置配水区、漂浮陶粒网箱、炭砂双层滤床以及集水区，其中，所述配水区内设置有配水槽，所述降流式滤池体设置有连通所述配水区的进水管，从而将待滤水通过所述配水槽分配至漂浮陶粒网箱的顶部；所述漂浮陶粒网箱位于所述配水区的下方，以对所述配水区流入的待滤水进行预过滤，所述漂浮陶粒网箱包括网箱以及敷设于所述网箱内的漂浮陶粒；所述漂浮陶粒网箱的下方设置有反冲洗排水槽，所述降流式滤池体设置有连通所述反冲洗排水槽的排水管；所述炭砂双层滤床位于所述反冲洗排水槽的下方，所述炭砂双层滤床包括自上而下依次设置的活性炭滤层、石英砂滤层以及承托层，所述降流式滤池体内设置有滤板，所述炭砂双层滤床的承托层敷设在所述滤板上；所述集水区位于所述滤板的下方，所述滤板将所述炭砂双层滤床与所述集水区连通，所述降流式滤池体设置有连通所述集水区的反冲洗气管；所述集水区的底部设置有与其连通的底部集水槽，所述降流式滤池体设置有连通所述底部集水槽的排水管的出水管和反冲洗水管；所述进水管、所述排水管、所述反冲洗气管、所述反冲洗水管和所述出水管上均设有阀门。

3、在可选或优选的实施例中，所述漂浮陶粒的湿浸润颗粒密度为0.85～1.00g/cm3、粒径为5～10mm，所述漂浮陶粒敷设在所述网箱内形成漂浮陶粒滤层，所述漂浮陶粒滤层的厚度为1.2～1.5m。

4、在可选或优选的实施例中，所述网箱包括顶网、底网以及支撑框架，所述支撑框架固定在所述降流式滤池体的池壁，所述顶网和所述底网分别水平安装在所述支撑框架的顶部和底部，以形成位于所述降流式滤池体内部封闭的预过滤空间，从而将漂浮陶粒滤层限制在封闭的所述预过滤空间内。

5、在可选或优选的实施例中，所述顶网的网孔直径和所述底网的网孔直径均为3～4mm。

6、在可选或优选的实施例中，所述进水管通过进水渠连通所述配水槽，从而将待滤水通过所述配水槽均匀溢流进入所述配水区。

7、在可选或优选的实施例中，所述活性炭滤层选用φ1.5mm煤质柱状炭或8×30目煤质破碎炭，厚度0.8～1.0m；所述石英砂滤层选用d10＝0.55mm细砂滤料，厚度0.6～0.7m；所述承托层选用φ2-4mm粗砂，厚度不小于0.1m。

8、在可选或优选的实施例中，所述滤板具有伸入所述集水区的多个长柄滤头，从而将所述炭砂双层滤床与所述集水区连通。

9、在可选或优选的实施例中，所述反冲洗气管在所述集水区内通过多个配气支管与所述集水区的顶部连通。

10、在可选或优选的实施例中，所述底部集水槽的顶部通过多个集水短管与所述集水区连通。

11、在可选或优选的实施例中，所述底部集水槽位于所述集水区的池底中央。

12、基于上述技术方案，本实用新型实施例至少具有以下有益效果：

13、1、通过在炭砂双层滤床上方的配水槽和反冲洗排水槽之间安装漂浮陶粒网箱进行预过滤，能够将待滤水的浊度从1～3ntu降至0.5～0.8ntu，活性炭滤层在低浊环境下能够发挥其吸附的功能，提高了活性炭滤层的使用寿命，此外，漂浮陶粒表面粗糙亲水易硝化菌挂膜，硝化氨氮能力强，加强了滤池生物净化功能；

14、2、漂浮陶粒网箱首先与待滤水接触，由于漂浮陶粒处于微膨胀状态，过流阻力小，纳污能力强，对待滤水进行预过滤能够去除绝大部分浊度物质及硝化氨氮，过滤水头损失增加缓慢，在相同的过滤水头控制条件下，滤池的冲洗频率大幅降低，冲洗周期长达3～5d甚至更长，不仅减轻了活性炭滤层的磨损，也降低了对待滤水浊度的限制，管理简单，运行成本明显下降；

15、3、漂浮陶粒在网箱内易于冲洗流化，允许采用气冲下排水方式，即边进水、边气冲、边从反冲洗排水槽排水；炭砂双层滤床仍按常规方式进行气水反冲洗，无需增加新的反冲洗设施；漂浮陶粒网箱重量轻，其支撑框架可通过螺栓等与池壁固定，并可借助反冲洗排水槽作为支撑，池型布置紧凑合理，维持了炭砂滤池造价低、占地少的工艺优势。

16、上述技术方案，通过增加漂浮陶粒网箱预过滤以及合理紧凑的池型布置，维持了炭砂滤池造价低、占地少、运行成本低且管理简单的工艺优势，并解决了目前国内炭砂滤池因受待滤水浊度影响削弱了活性炭层的吸附生化效果、滤池频繁冲洗造成活性炭磨损严重、吸附能力衰减较快以及使用寿命大幅降低等问题，漂浮陶粒网箱预过滤也强化了降氨氮生化功能，并可放宽对待滤水浊度的限制，能够促进炭砂滤池深度净水工艺的推广应用。

技术特征：

1.一种预过滤炭砂滤池，其特征在于：包括降流式滤池体，所述降流式滤池体的内部自上而下设置配水区、漂浮陶粒网箱、炭砂双层滤床以及集水区，其中，

2.根据权利要求1所述的预过滤炭砂滤池，其特征在于：所述漂浮陶粒的湿浸润颗粒密度为0.85～1.00g/cm3、粒径为5～10mm，所述漂浮陶粒敷设在所述网箱内形成漂浮陶粒滤层，所述漂浮陶粒滤层的厚度为1.2～1.5m。

3.根据权利要求2所述的预过滤炭砂滤池，其特征在于：所述网箱包括顶网、底网以及支撑框架，所述支撑框架固定在所述降流式滤池体的池壁，所述顶网和所述底网分别水平安装在所述支撑框架的顶部和底部，以形成位于所述降流式滤池体内部封闭的预过滤空间，从而将漂浮陶粒滤层限制在封闭的所述预过滤空间内。

4.根据权利要求3所述的预过滤炭砂滤池，其特征在于：所述顶网的网孔直径和所述底网的网孔直径均为3～4mm。

5.根据权利要求1所述的预过滤炭砂滤池，其特征在于：所述进水管通过进水渠连通所述配水槽，从而将待滤水通过所述配水槽均匀溢流进入所述配水区。

6.根据权利要求1所述的预过滤炭砂滤池，其特征在于：所述活性炭滤层选用φ1.5mm煤质柱状炭或8×30目煤质破碎炭，厚度0.8～1.0m；所述石英砂滤层选用d10＝0.55mm细砂滤料，厚度0.6～0.7m；所述承托层选用φ2-4mm粗砂，厚度不小于0.1m。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的预过滤炭砂滤池，其特征在于：所述滤板具有伸入所述集水区的多个长柄滤头，从而将所述炭砂双层滤床与所述集水区连通。

8.根据权利要求7所述的预过滤炭砂滤池，其特征在于：所述反冲洗气管在所述集水区内通过多个配气支管与所述集水区的顶部连通。

9.根据权利要求1至6任意一项所述的预过滤炭砂滤池，其特征在于：所述底部集水槽的顶部通过多个集水短管与所述集水区连通。

10.根据权利要求9所述的预过滤炭砂滤池，其特征在于：所述底部集水槽位于所述集水区的池底中央。

技术总结
本技术公开了一种预过滤炭砂滤池，涉及给水处理领域，包括降流式滤池体，降流式滤池体的内部自上而下设置配水区、漂浮陶粒网箱、炭砂双层滤床以及集水区。其中，漂浮陶粒网箱位于配水区的下方，以对配水区流入的待滤水进行预过滤，漂浮陶粒网箱包括网箱以及敷设于网箱内的漂浮陶粒；漂浮陶粒网箱的下方设置有反冲洗排水槽。本技术通过在炭砂双层滤床上方的配水槽和反冲洗排水槽之间安装漂浮陶粒网箱进行预过滤，能够降低待滤水的浊度及硝化氨氮，活性炭滤层在低浊环境下能够发挥其吸附的功能，提高了活性炭滤层的使用寿命，漂浮陶粒易在网箱内气冲流化，可采用气冲下排水，炭砂双层滤床按常规方式气水反冲洗，大幅降低冲洗频率。

技术研发人员：陆少鸣,林晓东
受保护的技术使用者：华南理工大学
技术研发日：20230829
技术公布日：2024/1/5