专利名称：过滤装置及清洗过滤装置中的过滤介质的方法
背景技术：
本发明涉及一种过滤液体，如水的过滤装置及清洗过滤装置内的过滤介质的方法。
在大型水处理工厂中使用的传统水净化工艺包括向从河流、湖泊、池塘或水井中抽出的未处理的水中投放化学物质，以使水中的悬浮物质固结成一定大小的固结物质，并使所述固结物质沉积在底部。将表层的水撇去，然后送到过滤池中，并使其通过池中的过滤介质，如过滤砂，从而去除较细小的悬浮物质。然后用氯气对用上述方法处理过的水进行消毒。
但是，如果水长时间使用过滤介质过滤水，由于水中的污染物(下文中将例如污泥这样的污染物称为污染物)吸附到过滤介质上(这是主要原因)，所以过滤效率将降低。因此，必需定期地清洗过滤介质。表面清洗和回洗是过滤介质的清洗方法，表面清洗是利用从喷嘴喷出的水冲击砂层表面，而回洗是迫使净化的水从低压室进入过滤池，从而使过滤砂粒漂浮，造成这些砂粒相互磨擦，这些方法都是常用的方法。
然而，上述表面清洗和回洗方法都利用了流动切应力效应，但这些方法都不能非常有效地清洗过滤介质。由于超过一定时间地重复使用过滤介质将造成许多问题，如由于污染物在颗粒上聚积，使颗粒大小不断增加，所以减小了过滤介质之间的空间；由于贴附在过滤介质上的材料分离而造成阻塞；以及污染物本身的泄漏等。
这些问题通常可通过例如提高回洗过程的频率来进行处理。但如果超过一定时间地重复进行回洗过程，则水压甚至会影响到支承过滤介质的砂砾层，这样便在所述的层中形成不同厚度的区域，该区域最好是较平的和厚度均匀的。在这种情况下，必须进行再生工艺，它包括停止过滤池的总体运行，去除过滤介质，削除(砂砾层)厚度的不均匀性，用新过滤介质或用清洗后的污染过滤介质替换旧过滤介质。但是，再生工艺的成本极高，并且由于在所述工艺过程中，过滤池是不参与运行的，这就降低了水处理效率，因而就非常需要在部分水处理厂中使再生过程之间的间隔尽可能长。
本发明的申请人为了满足这种需要，研制并建议一种砂子清洗装置，该装置能在短时间内清洗污染的过滤介质，并具有较高的清洗能力(日本未审专利公开10(1998)-109051和11(1999)-057526号)，该装置在此领域中已被采用并受到好评。这种砂子清洗装置包括一个用于接收从过滤孔上部抽出的过滤介质的砂子接收开口；一个储存砂子和清洗用水并具有抽吸砂子的开口的搅动槽；一个竖立在所述搅动槽内并在其上端和下端具有开口的搅动槽；以及一个在所述搅动槽内旋转的螺旋输送器。利用螺旋输送器将砂粒随水一起向上输送。当向上输送砂粒时，所述砂粒相互磨擦，这种搓洗作用有效地去除了附着或覆盖在砂粒上的污染物。
与上述大型水处理厂相反，例如那些安装在小型的简单卫生系统或工厂的过滤槽内的过滤系统具有一个容器及在容器内用于容纳过滤介质和由所述过滤介质净化的水的过滤槽。这些过滤系统的结构能将由所述过滤介质净化的水从过滤池经过滤底板排到容器外部。通常对这些过滤系统的过滤介质采用表面清洗法或回洗法，这些方法具有相类似的过滤池方面的问题；即在回洗过程中，要耗费大量的净化水，并且清洗效率不高。
此外，由于过滤系统内的过滤介质容纳在小容器内，所以其污染的速率要高于过滤池的污染速率。再者，由于在进行高速过滤时，污染物更容易泄漏，所以可以认为，所述过滤介质是在比过滤池更差的条件下工作的。因此，必须以在较短的周期对所述过滤介质进行更换或再生。
可以想象，完全可利用本申请人的上述砂子清洗装置(日本未审专利公开10(1998)-109051和11(1999)-057526号)清洗从过滤系统中抽出的过滤介质。但是，与在过滤池中的过滤介质的量相比，在过滤系统中的过滤介质的量相当小，并且过滤系统的运行规模也很小。这样就难以确保有足够的空间安装上述砂子清洗装置，而且，安装和拆除的费用很高，并只能清洗小量的过滤介质，从而使系统不实用。在实践中，通常用新的过滤介质对旧的过滤介质进行更换，而不在清洗后重复利用。
但是，必须将更换后的过滤介质作为工业废物进行处理，这种一次性消耗的成本是较高的。从生态的观点来看，最好能将一次性消耗的趋向转变到能回收和重复资源的方向上来。
发明内容
本发明是基于上述情况做出的，因此本发明的一个目的是提供一种过滤装置以及过滤介质的清洗方法，它能有效地在短时间内用少量净化水清洗过滤介质，并且不需要在每次清洗过滤介质时都安装和拆除清洗装置，因此，防止了占用特定的空间。
在本发明的过滤装置和清洗过滤装置内的过滤介质的方法使用了安装在过滤槽内的过滤介质清洗机构。由于采用了所述机构来清洗过滤装置内的过滤介质，所以不再需要为独立的清洗装置提供专用的空间，并且也不需要安装和拆除该装置，同时，使用较少量的净化水就可在短时间内将所述过滤介质清洗到较高的清洁程度。
本发明的过滤装置包括一个容器，它装有一个过滤槽，槽内容纳过滤介质和注入槽内的将由所述介质过滤的液体；及一个过滤介质清洗机构，它位于过滤槽内，用于清洗过滤槽内的过滤介质；其中过滤装置将经过滤介质净化的液体通过过滤槽的过滤底板排放到容器外部。
这里，需注入到容器内的液体通常是需通过过滤而净化的水，但不局限于这种水。例如也可根据需要使用切削液的废油。此外，当使用水作上述液体时，最好采用过滤砂作为过滤介质，但不局限于此。有许多不同的材料可用作过滤介质。
清洗机构最好包括一个搅动槽和一个污染物排放装置。搅动槽是一个竖立在过滤槽内的中空体；它具有多个下开口和上开口，上开口的高度至少高于过滤槽内的过滤介质的上表面；该搅动槽内设有一个螺旋输送器，它大致与搅动槽同轴并用于输送过滤介质及从下开口向上流到上开口并流入搅动槽内的液体，同时搅动所述过滤介质和所述液体。污染物排除装置通过螺旋输送器的旋转造成的搅动排除污染物至容器外部，使污染物与过滤介质分离。
当由螺旋传送器向上输送过滤介质和液体时，过滤介质在液体中流化，过滤介质的颗粒相互磨擦，它们的搓洗作用有效地去除了附着或覆盖在颗粒上的污染物。以这种方式去除的污染物漂浮在被向上输送的液体中，污染物被从搅动槽的上开口排放到过滤槽内，然后又被污染物排放装置排放到容器外部。
污染物排放装置最好包括一个回洗机构和一个溢流排放装置。在开/关装置将搅动槽的下开口关闭的状态下，回洗机构将过滤的或清洁的液体排走。回洗机构在排放液体时，使漂浮在过滤槽内的液体表层上的污染物通过溢流排放装置被排放出来。这样就能有效地排除污染物，使污染物与过滤介质分离，利用装在过滤装置上的回洗机构使过滤介质保留在过滤槽内，从而对槽内的过滤介质进行了清洗。
此外，如果过滤装置是那种不具有用于将注入到容器内的液体保持在过滤槽内的水保持装置，则最好设置具有水保持功能的保持装置的清洗机构。这是因为只有利用保留的水才能有效地进行清洗。
对于本发明的过滤装置，最好再设置一个转换机构，该机构用于在利用过滤介质清洗机构进行的“清洗”操作和在过滤槽内液体的“过滤”操作之间进行转换。这是因为，当进行液体过滤时，将转换机构转换到“过滤”，使“清洗”不能进行，当进行“清洗”时，将转换机构转换到“清洗”，使“过滤”不能进行，这样就能有效地进行上述各项操作。
至于转换机构，最好利用那种装有门和开/关装置的转换机构，其中门的大小足可关闭搅动槽的下开口，而开/关装置用于开启和关闭门。其原因是，利用所述门的开关操作，可使过滤介质和液体在清洗操作过程中流入搅动槽，并可有效地防止在过滤操作过程中使过滤介质流入搅动槽中，从而有效地在两种操作(过滤和清洗)之间进行转换。此外，将螺旋输送器的操作与形成在搅动槽内的下开口和上开口的操作结合起来，则具有如下作用在过滤槽内的过滤介质在该过滤槽和搅动槽内连续地循环。这种循环可在短时间内对过滤介质进行彻底清洗。
最好利用可沿搅动槽外壁的外周面或内周面运动的门。这样，可减小在开/关操作过程中聚积在过滤槽内的过滤介质的阻力。类似地，最好再在开/关装置上采用易于克服过滤介质阻力的结构。例如，可利用如下一种结构蜗轮固定在门的外周面上，电机或类似装置驱动与所述蜗轮啮合的蜗杆旋转。利用这种结构，使蜗杆在旋转时能刮削进入到蜗轮齿之间的空间的过滤介质，并在开/关操作时能减小过滤介质的阻力。
应注意到，本发明的过滤装置、按需要设置在过滤装置的过滤槽内的过滤介质清洗机构和转换机构用作能与现有的过滤装置连接的清洗装置，其中转换机构可在由清洗机构对过滤介质进行的“清洗”与“过滤”之间转换。由此，可按规格将现有的过滤装置改造成本发明的具有清洗过滤介质功能的过滤装置，从而具有可控制安装成本的作用。
另外，本发明的过滤装置可以具有如下结构将过滤介质一直装在搅动槽内；搅动槽具有多个在侧表面上沿垂直方向延伸的侧表面开口；所述垂直侧表面开口具有多个由多个驱动装置开和关的侧表面门；其中注入到过滤装置内的液体通过侧表面开口流入搅动槽，该侧表面门处于常开状态，从而也可在搅动槽内进行过滤。
污染物排除装置可包括一个回洗机构。在侧表面门的关闭操作过程中，该回洗机构使过滤过的或清洁水从过滤门流入过滤槽，从而使过滤介质漂浮，以便螺旋输送器对过滤介质进行搅动。
此外，在螺旋输送器旋转过程中，最好关闭侧表面门。
污染物排除装置的回洗机构在搅动操作完成后，在侧表面门处在开启操作过程时，将过滤或清洗水从过滤底板排放到过滤槽内。另外，污染物排除装置可装有一个溢流排放装置，通过回洗机构对过滤槽内液体的排放，该溢流排放装置可排除漂浮在液体表层的污染物。
过滤介质清洗机构还可装有一个保持装置，用于使注入容器内的液体保持在过滤槽内。
当过滤槽充有液体时，液体成为加压液体。由于过滤介质通常装在搅动槽内，所以可通过搅动槽过滤所述加压液体。
本发明的过滤介质清洗方法是一种在过滤装置内的方法，该过滤装置包括一个容器，该容器装有一个过滤槽，过滤介质及注入槽内的需要利用所述介质进行过滤的水容纳在该过滤槽内；其中过滤装置将被过滤介质净化的液体通过过滤槽的过滤底板排放到容器外部。过滤介质清洗机构预先设置在过滤槽的内侧，该装置清洗过滤槽内侧的过滤介质，该过滤介质清洗方法的特征在于利用了由过滤介质清洗机构实现的所述过滤装置内的过滤介质的自清洗。
这里，注入至于容器内的液体通常是由通过过滤而净化的水，但它不局限于这种水。例如也可将切削液的废油用作上述液体。此外，当水用作该液体时，最好采用过滤砂作为过滤介质，但也不局限于此。许多不同的材料也可用作过滤介质。
对于本发明的过滤介质清洗方法来说，最好采用一种清洗机构，它包括一个搅动槽和一个污染物排除装置，以此作为本发明的过滤装置。搅动槽是竖立在过滤槽内的中空体；它具有多个下开口和一个上开口，上开口的高度至少要高于过滤槽内的过滤介质的上表面；槽内设置一个螺旋输送器，它用于将过滤介质及从下开口向上流入搅动槽内的液体输送到处于较高位置的开口(指的是上开口或上缘开口)，同时搅动所述过滤介质和所述液体。污染物排除装置利用螺旋输送器的旋转对过滤介质进行搅动，使污染物与过滤介质分离，并将污染物排到容器外部。在清洗时，最好这样控制该过程先驱动螺旋输送器；向上输送过滤介质和从过滤槽通过搅动槽的下开口流入搅动槽的液体，同时进行搅动；在搅动槽内流化的过滤介质颗粒相互磨擦，它们的磨擦作用有效地去除了附着或覆盖在过滤介质上的污染物；将经过磨擦的过滤介质及混有去除的污染物的液体从搅动槽的上(上缘)开口排放到过滤槽内；当过滤槽内的差不多所有过滤介质都循环通过搅动槽，并且所有的过滤介质和保留在搅动槽内的液体都被排入过滤槽后，停止驱动螺旋输送器，并利用污染物排除装置将污染物排至容器外部。
此外，污染物排放装置最好包括一个回洗机构和一个溢流排放装置。该回洗机构在清洗搅动槽的下开口被开/关装置关闭期间排放过滤或清洗液。由回洗机构排放的液体使漂浮在过滤槽内的液体表面层的污染物通过溢流排放装置排走。在上述清洗过程中排除污染物时，最好利用回洗机构将净化液体经过滤底板排入过滤槽，使染污物漂浮在过滤槽内的液体表面层，并利用溢流排放装置将所述漂浮的污染物排放到容器外部。
此外，如果过滤装置是那种不具有将注入容器内的液体保持在过滤槽内的水保持装置，则最好再设置具有保持装置的清洗机构。这是因为只有利用保留的水才能有效地进行清洗。
对于本发明的过滤装置内的过滤介质的清洗方法来说，最好预先将上述转换机构设置在过滤槽内。这是因为通过在过滤和清洗操作之间的转换可有效地进行过滤和清洗操作。至于转换机构，最好采用装有一个其尺寸足以关闭搅动槽的下开口的门和用于打开和关闭该门的那种转换机构。这是因为在螺旋输送器开始驱动之前或之后利用开/关装置打开所述门，从而转换到清洗操作，从而使过滤介质和液体流入搅动槽并且有效地进行清洗操作。通过在清洗操作之后、在停止螺旋输送器的驱动之前关闭所述门，可防止过滤介质和液体流入搅动槽，并可有效地进行过滤操作。
最好利用可沿搅动槽外壁的外周面或内周面运动的门来克服开/关操作时的阻力。
最好每一上述步骤的操作通过顺序控制来自动进行。
此外，对于本发明的过滤介质清洗方法来说，过滤介质清洗机构可包括一个搅动槽和一个污染物排除装置。搅动槽是一个竖立在过滤槽内的中空体；它具有多个下开口和一个上开口，上开口的高度至少高于过滤槽内的过滤介质的上表面；它具有多个位于沿侧表面的垂直方向延伸的侧表面开口；所述侧表面开口具有多个由多个驱动装置开和关的侧表面门；该搅动槽内设有一个螺旋输送器，它大致与搅动槽同轴并用于输送过滤介质及从下开口向上流到上述上开口并流入搅动槽内的液体，同时搅动所述过滤介质和所述液体。污染物排除装置利用螺旋输送器的旋转造成的搅动排除污染物，使污染物与过滤介质分离，从而将污染物排至容器外部。清洗操作可包括如下步骤关闭侧表面门；开始驱动螺旋输送器；将从过滤槽经搅动槽的下开口流入搅动槽的过滤介质和液体向上输送，同时搅动所述过滤介质和所述液体，从而使在搅动槽内的流化过滤介质颗粒相互磨擦，由于这种磨擦作用，有效地去除了附着或覆盖在颗粒上的污染物；将磨擦后过滤介质及混有去除的污染物的液体从搅动槽的上开口排放到过滤槽内；在过滤槽内的差不多所有过滤介质都通过过滤槽循环后，停止驱动螺旋输送器，打开侧表面门，并利用污染物排除装置将污染物排放到容器外部。
本发明的过滤装置装有一个回洗机构，该机构将过滤及清洗后的液体经过滤底板排放到过滤槽内。在清洗操作中，最好在利用所述回洗机构使过滤介质处于悬浮状态后，关闭侧表面门。
此外，上述污染物排除装置的结构适合于在完成搅动操作并且侧表面门打开后，利用回洗机构排放过滤或清洗液体来将漂浮在液体表层的污染物排放到容器外部。
此外，过滤介质清洗机构可保持注入到容器内的液体。只利用所述的保持的液体就可进行搅动、搓洗和排放操作。
按照本发明的过滤装置和过滤介质清洗方法，由于采用了能自清洗装在过滤槽内的过滤介质的过滤介质清洗机构这样的结构，所以不需要安装独立于过滤装置的清洗机构。这样就解决了与清洗机构的安装空间和安装/拆卸成本有关的问题。此外，在设置了转换机构，并因而可选择“过滤”的情况下，清洗机构不进行操作，并且传统的过滤操作是可靠的。在利用转换机构选择“清洗”的情况下，操作清洗机构，以便只利用保持在过滤槽内的液体就可进行过滤介质的清洗，从而将所需的液体量减小到最低限度。如果利用过滤装置内的回洗机构的回洗清洗操作将分离和去除了污染物的过滤介质排放到容器外部，则能有效地清洗过滤介质，与传统回洗清洗相比，其清洗的效果更好。
因此，不需要用新的过滤介质替换旧的过滤介质；这样就降低了与引入新的过滤介质相关的成本。另外，不需要处理使用过的过滤介质，并可通过控制工业废物来维护环境保护标准(如ISO14000)，并可降低与处理工业废物有关的成本。
此外，过滤介质的清洗之间的间隔将比传统系统的间隔更长，可确保较长的连续过滤次数，同时减少了在清洗操作中的停止过滤的总时间。
此外，即使进行多次清洗操作，污染物也不会聚集在过滤槽内。因此，没有必要替换过滤介质和清洗过滤槽，从而降低了成本并减少了与维修有关的劳动。
本发明的过滤装置采用如下结构搅动槽通常容纳过滤介质；搅动槽具有垂直延伸的侧表面开口；侧表面开口具有由多个驱动装置开关的侧表面门；注入到过滤装置内的液体通过处于常开状态的侧表面开口进入搅动槽；在过滤操作期间，过滤也在搅动槽内进行，过滤区域被扩大，从而提高了过滤效率。另外，由于液体总是流入搅动槽内，所以可避免液体的滞留。因此，可防止由于滞留造成的液体污染，及防止所述污染液体从搅动槽中渗漏出来并流入过滤的液体中，并且与之混合。
此外，污染物排除装置设有一个回洗机构，该机构将过滤或清洗的水经过滤底板排入过滤槽中，使过滤介质在侧表面门打开时漂浮，以便螺旋输送器可搅动这些过滤介质，过滤介质不会防碍侧表面门的开关。也就是说，过滤介质不会对侧表面门造成太大阻力，这样就很容易进行开关操作，并且可减小作用在用于开关侧表面门的驱动装置的负荷。
此外，在螺旋输送器旋转期间，侧表面门是关闭的，从而可有效地搅动过滤介质。
污染物排除装置还设有排除污染物的溢流排放装置，利用从回洗机构通过过滤底板排放到过滤槽内的液体，使污染物漂浮在液体的表层内，在搅动操作完成时，侧表面门是打开的，侧表面门不仅易于打开，而且染污物还能从侧表面门被有效地排放。
过滤介质清洗机构还设有一个介质装置，用于注入到容器内的水保持在过滤槽内，将所述装置的作用与侧表面门的作用相结合，以便更有效地清洗过滤介质。
如果过滤装置具有将过滤介质通常容纳在搅动槽内的结构，利用过滤槽注入的压力液体也可利用搅动槽过滤。在这种情况下，由于液体有压力，所以所述液体很快就渗入过滤介质，并且由于过滤区域被扩大，所以能更有效地进行过滤。
图1是表示本发明过滤装置的第一实施例的透视图；图2是表示图1的过滤装置的主要部件的垂直剖视图；图3A至3C是表示过滤底板和过滤器的细部视图；图4A至4C是表示搅动槽的下开口的可开/关的门及其开关装置的细部视图；图5是说明清洗操作的视图；图6是说明去除污染物操作的视图；图7是与图2类似的本发明的过滤装置的第二实施例的垂直剖视图；
图8是图7的过滤装置的侧表面门的局部放大剖视图；图9是图7的过滤装置的侧表面开口的局部放大前视图；图10是沿图9中的10-10线剖开的过滤装置的搅动槽的局部放大剖视图；图11是用在图7的过滤装置中的驱动装置的主要部件的放大视图。
具体实施例方式
如图2所示，本发明的过滤装置的第一实施例包括一个主容器12，它装有一个过滤槽11，该槽用于容纳过滤介质51和注入其内的经所述过滤介质过滤的水52，槽的结构适于将经过滤介质过滤的净化水52′通过过滤槽11的过滤底板13排放到主容器12外部；一个过滤介质清洗机构，它位于清洗过滤介质51的过滤装置11内；以及一个转换机构，它用于在利用过滤介质清洗机构“清洗”和“过滤”之间进行转换。下面将对过滤介质清洗机构和转换机构的特殊结构进行说明。
如图3A所示，在过滤底板13上设置多个用微孔陶瓷制成的短柱形过滤器14。图3B的剖视图和图3C的平面图所示的这些过滤器14具有十字形中空部分，同时保持能经受住聚集的过滤介质51和水52′的强度，而且能有效地只允许净化水52′通过形成在过滤底板13下面的压力腔15。
集水管16固定地连接在压力腔15上，以将通过该压力腔的净化水排放到容器12外部。集水管16上装有一个用于打开和关闭内侧部分的电磁阀17(第二电磁阀)、一个用于从压力腔15中抽取净化水52′的净化水收集泵18以及一个用于向压力腔泵送净化水52′的回洗水供给泵18′。
向过滤槽11提供将过滤的净化水52的供水管19固定地连接在容器12的上侧表面上。供水管19上装有一个用于打开和关闭内侧部分的电磁阀20(第二电磁阀)、一个用于将水52提供给过滤槽11的未处理水供给泵21及一个用于将漂浮有污染物53(下文将进行描述)的水52从过滤槽11中抽出的污染水溢流排放泵21′。
过滤介质清洗机构包括一个搅动槽22，该槽是一个柱状中空体，中空体具有多个竖立在过滤槽11内的下开口22a和上开口22b；一个螺旋输送器23，它将过滤介质51和从过滤槽11向上流入搅动槽22内的水52从下开口22a输送到上开口22b，同时搅动所述过滤介质51和所述水52；一个污染物排除装置，通过在搅动槽22内进行搅动操作，使污染物53与过滤介质51分离，该污染物排除装置将分离的污染物53排出容器12；以及一个保持装置，它将提供给容器12的水在该容器12内保持一定的量。
螺旋输送器23的上端连接在位于容器12上方的电机23a上，所述螺旋输送器的下端由位于所述容器12下方的轴承23b支承。此外，在固定地连接在螺旋输送器的旋转轴和搅动槽22的内表面上的螺旋叶片之间具有适当大小的空间，该螺旋输送器可有效地将过滤介质51输送到上开口22b处。如果该空间过宽，则在向上输送过程中过滤介质51下落的量变大，而如果该空间过窄，则会造成过滤介质51被挤磨并被挤碎，而且还会造成叶片的磨损。因此，螺旋输送器最好具有适当的结构，该结构中，螺旋输送器23或搅动槽22是可替换的，从而可根据过滤介质51的粒径使螺旋叶片之间的空间保持适当的空间量。
如图4A所示，转换机构包括一个门24，它可沿搅动槽22的外周壁运动，该门的尺寸足以将槽的下开口22a关闭；一个开/关装置，它用于操作所述门24；以及上述第二电磁阀17，它相当于一个保持部件，用于使容器11内的水在过滤槽11内保持一定的量。
应注意到，开/关装置包括一个固定叶连接在门24的外周表面上的蜗轮25；一个与所述蜗轮25啮合的蜗杆26(参见图4B)；一个所述蜗杆26固定其上的旋转轴27；以及一个驱动所述旋转轴27旋转的电机28。如图4A和4C所示，还可采用一个具有贯穿其中的孔29a的箍圈29，该箍圈固定地连接在门24的外周表面上；一个往复运动的轴31，它贯穿所述孔29a，设置一对推拉器(装配在所述轴31上的套筒)，以将所述箍圈29夹在其中；以及一个使往复运动轴31作往复运动的气缸32。应注意，该气缸32可设置在过滤槽11内的门24附近。
污染物排除装置包括一个回洗水供给泵18′，该泵将过滤水25′从压力腔15经过滤底板13排放到过滤槽11内，同时利用开/关装置将搅动槽22的下开口22a关闭；一根供水管19，它起溢流排放装置的作用，即利用回洗机构排放净化水52′，使污染物53漂浮在过滤槽11水52上，从而排除该污染物。另外，第二电磁阀17起保持装置的作用。
对于第一实施例的过滤装置10来说，用一个倾斜面12a聚集的过滤介质51和在过滤槽的底板上的水52流入搅动槽22的下开口22a中。但是，为了将聚集的过滤介质51和水52压入下开口22a，还可采用一个喷射水流的装置。此外，可通过将净化水52′从过滤底板13排放掉，从而在过滤介质中形成对流，这样，不必设置专门的阻止机构就可防止过滤介质51聚集在过滤槽11的底板上。
下面将描述第一实施例的过滤装置的操作过程。
首先参照图2描述普通的过滤操作。利用门24关闭在容器12内的搅动槽22的下开口22a，防止聚集的过滤介质51和由供水管19提供的水52流入搅动槽22内。
供水管19的第一电磁阀20是打开的，由未处理水供给泵21压送的脏水52流入所述管19中。该水52流过第一电磁阀20并供给过滤槽11。提供给过滤槽11的水52通过聚集在槽内的过滤介质51的过滤作用而被净化。净化水52′流过过滤底板13的过滤器14并进入压力腔15。设置在与压力腔15连通的集水管16中的第二电磁阀17是打开的。通过净化水收集泵18的运行使压力腔15中的净化水52′通过集水管16，然后排出过滤装置10，该过滤装置具有各种不同的用途。
下面将参照图2至图5描述该装置向“清洗”操作的转换及过滤介质的清洗操作。
首先，停止未处理水供给泵21的运行，然后停止供给水52。第一电磁阀20关闭，以防止水52在清洗过程中进入供水管19。此时，停止供给水52，以使过滤槽11中的上表面(水的表面)不高于搅动槽22的上开口22b。应注意，在设定过滤介质51的量时，应使其上表面的高度低于搅动槽22的上开口22b，并低于起溢流排放装置作用的供水管19。在通常的情况下，此时过滤介质51与水52的重量比设定得较高，从而可获得较高的清洗效果。
其次，停止净化水收集泵18的运行，并关闭第二电磁阀17。这样，水52′停止经过滤器14流入压力腔15，由供水管19提供的脏水保持在过滤槽11内。
另外，螺旋输送器23的电机23a开始运行，螺旋输送器23以图5的箭头所指方向旋转。开/关装置使门24沿搅动槽22的外周壁旋转，这时搅动槽22的下开口22a被打开。应注意，打开门24和螺旋输送器23开始旋转的次序可以颠倒。
门24开启时，促使过滤槽11的底板部分的过滤介质51和水52利用其上面聚集的过滤介质51和水52的重量，通过下开口22a流入搅动槽22的底板部分。然后，利用在搅动槽22内旋转的螺旋输送器23的螺旋叶片将流入搅动槽22的底板部分的过滤介质51和水52不断向上输送。在这期间，螺旋输送器23向上的力使过滤介质51处于漂浮状态。在搅动槽22的底板部分，过滤介质51束缚在螺旋输送器23的螺旋叶片与搅动槽22的内壁表面之间，它们在这种状态下被向上推。这样就抑制了过滤介质51的颗粒之间的相对运动。但是，由于上述束缚从下开口22a的上缘上方区域沿螺旋输送器23方向减小，所以水52和过滤介质51被向上输送的同时受到剧烈搅动。这种搅动造成过滤介质的颗粒之间的相互磨擦，由于上述作用及过滤水52的作用，造成附着或覆盖在过滤介质上的污染物与过滤介质51分离，使污染物从过滤介质上去除，从而清洗了过滤介质51。
由于提高了所述颗粒相互磨擦的机会，所以可改善由螺旋输送器24输送的过滤介质51的颗粒的清洗作用。此外，在水表面上方，所述颗粒之间的接触机会增大了，所以清洗作用也进一步得到加强。对于螺旋输送器23的上部分来说，一部分过滤介质51通过螺旋叶片的外周缘和搅动槽22的内表面之间的空间落下，然后由处于较低高度的螺旋叶片不断地向上输送，这样就大大延长了磨擦过程，从而提高了清洗效果。
应注意到，必需将螺旋输送器23的转速设定在较高的水平上，以将过滤介质51和水52输送到螺旋输送器23的螺旋叶片的上边缘。另外，注入的水52的量必需足以流化处于上开口22b处的过滤介质51。但是，如果注入的水过量，则在螺旋输送器23上的过滤介质的颗粒密度会减小。因此，所述颗粒相互磨擦的机会就会降低。此外，在过滤槽11内，如果上开口22b和水52及过滤介质51之间的高度差较小，则过滤介质的清洗作用就会降低。另一方面，如果所述高度差过大，则要清洗过滤介质的绝对量减小，这样使清洗效率变差。因此，当设定参数，如设定要注入的水52的量和搅动槽的高度时，必须考虑所有因素。
当过滤介质由螺旋输送器23的螺旋叶片向上输送时，这些过滤介质的颗粒相互磨擦。然而，由于实际上所述颗粒与过滤介质跟构件(螺旋叶片)之间的碰撞没有作用，所以没有过大的力作用在这些颗粒上，因而没必要害怕所述颗粒会被挤碎。此外，由于水52总在所述颗粒之间，所以与颗粒分离的污染物53混在水52中，又由于颗粒之间的相互磨擦作用，使污染物不能再次附着在颗粒上。另外，对于螺旋输送器的上部分的中间来说，由于过滤介质只接触螺旋叶片的上表面，所以螺旋输送器的磨损极小。
流化的过滤介质51随混有污染物53的水52一起被输送到搅动槽22的上开口22b，并不断地被排入过滤槽11内。清洗的过滤介质51不断聚集在过滤槽11中的未清洗的过滤介质的顶部。但是，由于聚集在过滤槽的底板部分的过滤介质51不断被推入搅动槽22内，清洗的过滤介质51不断通过下开口22a进入搅动槽22，并随着清洗的时间推进，使它们在槽内用受到清洗。这样，在过滤槽内的过滤介质51受到了彻底清洗。
应注意到，利用聚集在顶部的过滤介质的重量，使聚集在过滤槽11底板的外周部分的过滤介质51被推向过滤底板的中心，也就是说，推向搅动槽22的下开口22a处。利用重量推动介质的部件是沿倾斜板12a的倾斜平面方向推动的。因此，由于过滤介质保持在所述区域内，所以不会发生聚集在外周部分的过滤介质51不循环，并且从清洗开始时被排放的情况；因而所有的过滤介质都被彻底清洗。
当过滤槽11内的过滤介质51都被彻底清洗后，开/关装置将门24关闭，从而将下开口22a关闭。这样就可防止多余的过滤介质51和水52进入搅动槽22。然后螺旋输送器23按预定的时间继续旋转，以将保留在搅动槽22内的过滤介质51和具有污染物53的水52排到过滤槽11。
通过上述操作，完成了过滤介质本身的清洗，使污染物从过滤介质上分离和去除。但是，除了清洗的过滤介质51外，从过滤介质上分离和去除的污染物也仍然保持在过滤槽11内；因此，在这种情况下，不适宜再用水52进行过滤。
为了进行起冲洗过程作用的回洗操作，以将保留在过滤槽11内的污染物排出容器12，设置在集水管16内的第二电磁阀17开启。同时，利用回洗水供给泵18′(参见图6)将从容器外部提供的净化或清洗的水52′用压力送入压力腔15内。此外，设置在供水管19中的第一电磁阀20也开启。用压力送到压力腔15的净化水52′经过滤底板13的过滤器14被回洗到过滤槽11内，输送是靠压力进行的。利用回洗水52′向上的力，将过滤介质和聚集在过滤介质之间的污染物53在水中剧烈上升。此时，比过滤介质51轻的污染物53被向上送到比过滤介质51更高的地方，并使这些污染物漂浮在水52(及52′)的上表面(水的表面)附近。这样就在比输送过滤介质51时的高度更高的范围内去除污染物53。
这种通过继续从压力腔15中进行回洗排放的方式可提高过滤槽11中的水量。因此，水的表面(水位)逐渐升高。这样悬浮的污染物53也在过滤槽11内升高。当水的表面达到容器12的供水管19的高度时，含有污染物53的水52流入所述管中。这时运行污染水流溢排放泵，以抽吸其中混有污染物53的水，并排放到容器12的外部。在预定时间内继续上述回洗操作，以排除保留在过滤槽11内的所有污染物53。
当完成回洗操作时，停止运行污染水溢流排放泵21′和回洗水供给泵18′。当被向上输送的清洗后的过滤介质51下沉并聚集在过滤槽内之后，未处理水供给泵21向过滤槽11提供新的待过滤的未处理水52。同时，净化水收集泵18将收集在压力腔15的净化水52′排出容器12，并重新进行过滤过程。
从节省劳动力的观点来看，最好利用预定控制装置，通过顺序控制自动地进行上述一系列操作过程，从而可免除操作人员的麻烦。
按照上面详细描述的第一实施例的过滤装置10，由于在过滤槽内设置了过滤介质清洗机构和转换机构，因而不需要独立于过滤装置的过滤介质清洗装置。也就是说，不必安装用于去除通过容器的过滤而弄脏了的过滤介质51、用于清洗过滤介质并将过滤介质送回到过滤槽11内的设备(如砂子输送设置，独立的清洗装置)，这就减小了与上述工作有关的大量劳动。从而大大减小了安装空间及与安装/拆除独立的过滤介质清洗装置有关的成本和劳动。此外，当通过转换机构转换到“过滤”模式时，由清洗机构不运行，所以使用传统的过滤操作是可靠的。另外，由于保持装置只用保持在过滤槽11内的水52对过滤介质51进行清洗，所以所需的水量可保持最小。最后，通过从过滤介质上分离和去除来排除污染物53，而排除的污染物仍利用回洗方式保留在容器12外的过滤槽内，所以与传统回洗或表面冲洗方式相比，能更有效地清洗过滤介质，并且清洗效果能达到较高程度。
下面将参照图7至11描述本发明的第二实施例。图7是类似于图2的剖视图，它表示出本发明的过滤装置的第二实施例的主要部件。图8是图7的过滤装置的侧表面门的局部放大剖视图。图9是图7的过滤装置的侧表面开口的局部放大前视图；图10是沿图9中的10-10线剖开的过滤装置的搅动槽的局部放大剖视图；图11是用在图7的过滤装置中的驱动装置的主要部件的放大视图。应注意到，在该描述中，与前面描述的第一实施例中相同的部件采用相同的标记。
首先，如图7所示，第二实施例的过滤装置10将过滤介质51容纳在搅动槽122中，即使在正常使用状态下也是如此，该实施例与第一实施例不同之处在于过滤是在搅动槽122及主过滤槽111中进行的。这两个实施例之间的另一不同点在于在第二实施例中，由驱动装置182开关的侧表面门160安装在搅动槽122上。每个侧表面门160都与一个延伸到容器112外部的操纵杆(下文将称作杆)162相连。连接在杆162上的连杆164及驱动所述连杆164的气缸166安装在容器112的外表面上。杆162、连杆164和气缸166及其附件将统称为驱动装置182。用于各侧表面门160的气缸166设置在容器112的外部。注意在图7中，为了描述简便起见，只表示出一对侧表面门160和驱动装置182。
现参照图8至10详细描述侧表面门160。图9清楚地表示出，一个从过滤底板13附近延伸到搅动槽的上边缘170的细的矩形侧表面开口172形成在圆筒形搅动槽122的侧表面168上。该侧表面开口172以90°的间隔形成在沿搅动槽122圆周的四个位置上。与侧表面门的形状相匹配的细的矩形侧表面门160铰接在枢轴部分174上，以便能开启和关闭侧表面开口172。
侧表面门160的曲率与圆筒形搅动槽122的外形的曲率基本相同。但是，所述门160的下边缘形成直线形，枢轴部分174形成在该下边缘上。侧表面开口的下边缘也形成相似的直线形，并构成枢轴部分174的一部分。在过滤操作期间，侧表面门处于打开状态，以便均匀地分配通过过滤介质51的水52。流入搅动槽122的水52渗入槽中的过滤介质51内并由过滤介质51进行过滤。
另外，矩形缺口(下开口)178沿搅动槽122的下边缘设置在邻近侧表面开口172之间的空间内。这些缺口178以平均的间隔分布在沿搅动槽122圆周的四个位置上。缺口178执行与上述第一实施例的下开口22a相同的功能，但所述缺口178没有盖，并且它们通常保持开启状态。
下面将参照图11描述开关侧表面门160的驱动装置182。利用螺栓或通过焊接将一个固定支架184连接到侧表面门160的上部外表面上。该固定支架184的末端形成一个垂直的延伸平面。另一方面，用螺栓或类似部件将一个双叉形连接部件186连接到位于容器112内的杆162的末端顶部。固定支架184和双叉形连接部件186构成一个用销轴188连接的可旋转的整体式连接部分190。该连接部分190的外侧由金属伸缩管192覆盖，该金属伸缩管是用不锈钢或类似材料制成的，用以保护所述连接部分190不受水52和过滤介质51的损坏。参照图11，图中用实线表示处于打开状态的侧表面门160，用虚线表示处于关闭状态的侧表面门160。杆162和它的部件也用实线和虚线画出，它们的位置分别对应于打开和关闭状态。应注意到，在图11中，除了连接部分190外，延伸到容器112内的杆162的端部被省略了。
用于支承杆162的支承部件196安装在连接孔194内，该连接孔形成在容器112的侧表面上。支承部件196包括一个轴承200；一个安装在孔194内、用于支承所述轴承200的支承体198；一个连接在支承体198的侧表面上并从容器112的外侧固定所述轴承200的保持部件202；及一个用容器112内侧的支承体198固定的伸缩管连接部件206，该部件固定一个下面将描述的伸缩管204。
支承体198是一个具有位于中心的圆孔214的金属圆盘，它焊接在容器112上。在孔214的内边缘上，即在容器112内侧的边上形成一个环形凸缘。轴承200的内表面是弯曲的，并在其内可保持一个具有相同曲率的球连接件208。轴承200位于支承体198的孔214内。保持部件202用螺栓固定在地支承体198的外侧。保持部件202是一个具有圆孔的盘形金属部件，并且在所述孔的内边缘上形成一个突起的环形肋220。轴承200由该肋220和支承体198的上述凸缘212固定。球连接件208是一个具有中心通孔210的球形金属件，杆162插在该通孔中。所述球连接件208由轴承200以角度可变的方式支承。杆可滑动地支承在该通孔210内，同时以相对于容器112一定的可变角度被支承有。
与上述伸缩管类似的金属软管204装配在杆支承件196附近的容器112内侧上。该伸缩管204与伸缩管192相同，可沿杆162的轴向压缩和膨胀。伸缩管204的前端焊接在固定地装配在杆162上的筒状部件219上，其后端焊接在伸缩管连接部件206上。利用螺母221将圆筒形部件219固定在杆162上。另外，在所述圆筒形部件219内设置用于压紧杆162的周边的填料223。这种结构可防止轴承200受到液体(如水)及过滤介质51的损坏。
在杆162的顶部附近形成一个突起224。所述突起224与形成在L-形连杆164一端的开口235相连。连杆164由轴228支承，而连杆164的另一端连接在气缸166的工作轴230上。连杆164的轴228安装在支架232上，而该支架安装在容器112的外表面上。这种结构使连杆164能将工作轴230的压缩/膨胀运动转换成杆162的水平运动(如图11所示)，从而打开和关闭侧表面门160。
下面将通过第二实施例描述清洗过滤介质51的方法。首先，如前面描述第一实施例时那样，先停止未处理水供给泵21的运行，从而停止提供水52。第一电磁阀关闭，以防止在清洗操作过程中水52被喷入供水管19中。此时，停止提供水52，以使过滤槽11中的上表面(水的表面)不高于搅动槽122的上开口122b。按照上述第一实施例那样，过滤介质51的量设定在其上表面的高度低于搅动槽122的上开口122b的高度，并低于起溢流排放装置作用的供水管19的高度。
其次，停止净化水收集泵18的运行，关闭第二电磁阀17。由此，水52′不通过过滤器14流入压力腔15，并且由供水管19提供的脏水52保留在过滤槽111内。
然后打开第二电磁阀17，并利用回洗水供给泵18′的提供的压力将净化或清洗后的水52′从容器112外部压入压力腔15。水52′回洗到过滤槽111内并使过滤介质51处于悬浮状态。此时，驱动气缸166，以关闭侧表面门160，并开始螺旋输送器23的运行。最好关闭侧表面门160并开始螺旋输送器23的运行，同时过滤介质51处于悬浮状态。这是因为在这种状态下，过滤介质51施加给气缸166及螺旋输送器23的负荷最小。在侧表面门160关闭后，停止回洗水供给泵18′的运行。
当螺旋输送器23旋转时，搅动槽122内的过滤介质51被向上推，同时介质颗粒相互搓洗。如上述第一实施例那样，过滤介质51经打开的缺口178被推入搅动槽122的底部。流入搅动槽122底部中的过滤介质51和水52被螺旋输送器23的螺旋叶片不断地向上输送到上开口122b。将附着或覆盖在过滤介质51上的污染物51从介质上分离和去除的方式与第一实施例相同。
螺旋输送器23的旋转的设定与上述的第一实施例的设定相似。将其内具有染污物53的过滤介质51和水52输送到搅动槽122的上开口122b，并不断地排送到过滤槽111中。清洗后的过滤介质51不断地聚集在过滤槽111内的未清洗过滤介质51的部。但是，清洗后过滤介质51不断地通过缺口178进入搅动槽122并在清洗时间阶段被清洗。该过程与第一实施例相似，其中过滤介质不断地通过下开口22a进入搅动槽22并在槽内被清洗。
当彻底清洗了过滤槽111内的过滤介质51之后，利用驱动装置182打开侧表面门160。在侧表面门160打开前，最好使过滤介质51处于悬浮状态。这可通过下述过程来完成打开第二电磁阀17，并利用回洗水供给泵18′将来自容器112外部的净化或清洗后的水52′用压力输送到压力腔15内。如上所述，这样将减小过滤介质51施加在气缸166上的负荷。此时，过滤介质51保留在搅动槽122内。
其次，通过利用压力腔15内的压力输送来自容器112外部的净化或清洁后的水52′，以进行漂洗过程。此时，可停止螺旋输送器23的运行，但也可使它在预定的时间内保持在运行状态，以有效地从搅动槽122中排除过滤介质51的污染物53。然后，设在供水管19上的第一电磁阀20开启，其内具有污染物53的水52被输送到起溢流排放装置作用的供水管19中。这时应注意，过滤排放是在过滤步骤开始的短时间内进行的。
第二实施例的过滤装置110具有与第一实施例的过滤装置相同的操作效果，即不需要安装独立的清洗设备。除了第一实施例的良好效果外，第二实施例还通过在搅动槽122内进行过滤，并从而利用整个过滤槽进行过滤，因而进一步提高了过滤效率。另外，由于水总是流过搅动槽122，所以可防止脏水渗入搅动槽122。
另外，也可在通过充注对过滤槽内的水加压的状态下，使水通过搅动槽122进行过滤。在这种情况下，由于过滤是在压力下进行，所以可使水均匀渗透，并且与在搅动槽122内的过滤结合起来，从而可提高过滤效率和处理能力。在压力下进行过滤的情况下，可关闭侧表面门160。即使是在压力下进行过滤，在清洗操作之前，也要释放压力，并在水位下降的情况下进行上述清洗操作。另外，如果设备处于压力状态，最好提供刚性结合装置(连接部件)，以将搅动槽122与容器112连接起来，从而防止搅动槽122变形和容器112鼓胀。
此外，每个侧表面门160都设一个气缸166，但也可采用只驱动一个气缸来通过连杆打开和关闭所有侧表面门160的结构。另外，侧表面开口172及侧表面门160的数量不局限于本发明的数量，而是可按需要设定该数量。
上面详细地描述了本发明，但本发明的精神不局限于上述实施例。例如，搅动槽的直径的大小可根据液体的污染程度来定。另外，搅动槽和螺旋输送器可做得更大，以缩短清洗时间。
1.一种过滤装置，它包括容器，它装有过滤槽，槽内容纳过滤介质和注入槽内的将由所述过滤介质过滤的液体；过滤介质清洗机构，它具有中空搅动槽，用于清洗过滤槽内的过滤介质，所述过滤介质清洗机构设有污染物排放装置，用于将与过滤介质分离的污染物排放到容器的外部；及用于将由过滤介质净化的液体排放到容器外部的装置；其中所述其中所述搅动槽是竖立在所述过滤槽内的中空体；具有下开口，在过滤操作时，它是关闭的，在清洗操作时，它是打开的；具有上开口，该上开口的高度至少高于过滤槽内的过滤介质的上表面；该搅动槽内设有螺旋输送器，输送从下开口流入搅动槽内并向上流到上述上开口的过滤介质及液体，同时搓洗所述过滤介质和所述液体；其中通过所述螺旋输送器的转动向上输送过滤介质并将所述介质及通过搓洗作用与介质分离的污染物从上开口排放到所述过滤槽中。
2.按照权利要求1的过滤装置，其中所述污染物排放装置包括回洗机构，在利用一个开/关装置关闭搅动槽的下开口的同时，将过滤的或新的清洗液体通过所述过滤底板排入所述过滤槽内；及溢流排放装置，通过利用所述回洗机构排放所述液体，使污染物漂浮在过滤槽内的水表层内，从而排放污染物。
3.按照权利要求1或2的过滤装置，其中所述过滤介质清洗机构还包括保持装置，使注入到所述容器内的液体保持在所述过滤槽内。
4.按照权利要求1或2的过滤装置，其中所述还包括一个转换机构，该机构在由所述过滤介质清洗机构进行的对过滤介质的清洗与过滤操作状态之间转换。
5.按照权利要求4的过滤装置，其中所述转换机构包括其尺寸足以关闭下开口并自由打开和关闭所述下开口的门；及用于打开和关闭所述门的开/关装置。
6.按照权利要求5的过滤装置，其中所述门可沿所述搅动槽的外壁的内周面或外周面运动。
7.一种过滤装置，包括容器，它装有过滤槽，槽内容纳过滤介质和注入槽内的将由所述介质过滤的液体；过滤介质清洗机构，它具有中空搅动槽，用于清洗过滤槽内的过滤介质，所述机构设有污染物排放装置，它用于将与过滤介质分离的污染物排放到容器的外部；及用于将由过滤介质净化的液体排放到容器外部的装置；其中所述搅动槽是竖立在所述过滤槽内的中空体；具有下开口，在过滤操作时，它是关闭的，在清洗操作时，它是打开的；具有上开口，该上开口的高度至少高于过滤槽内的过滤介质的上表面；具有侧表面开口，它在侧表面上沿垂直方向延伸，所述侧表面开口具有一个由驱动装置开关的侧表面门；具有通常容纳在搅动槽内的过滤介质；该搅动槽内设有螺旋输送器，输送从下开口流入搅动槽内并向上流到上述上开口的过滤介质及液体，同时搓洗所述过滤介质和所述液体；其中注入到所述容器内的液体通过侧表面门进入搅动槽，该门在正常操作状态下是打开的，从而在所述搅动槽内及在过滤槽内进行过滤，并且在清洗操作中，所述螺旋输送器的旋转将过滤介质向上输送，并利用搓洗作用将所述介质及从介质上分离的污染物从上开口排放到过滤槽中。
8.按照权利要求7的过滤装置，其中所述污染物排除装置设有回洗机构，当所述侧表面门关闭时，为了使螺旋输送器能搅动过滤介质，所述回洗机构使过滤或新清洁水通过过滤底板流入过滤槽，从而使过滤介质处于悬浮状态。
9.按照权利要求7或8的过滤装置，其中在螺旋输送器旋转操作期间，关闭侧表面门。
10.按照权利要求7的过滤装置，其中所述染污物排除装置包括回洗机构，它在所述搅动操作完成，并在所述侧表面门打开，以开启所述侧表面开口时，将过滤的或新清洗的液体通过过滤底板排放到所述过滤槽内。
溢流排放装置，用于排放利用回洗机构排放所述液体而漂浮在过滤槽内的水的表面层内的污染物。
11.按照权利要求7的过滤装置，其中所述过滤介质清洗机构还包括保持装置，用于将注入到所述容器内的液体保持在所述过滤槽内。
12.按照权利要求1的过滤装置，其中由于过滤介质通常容纳在搅动槽内，所以也可通过搅动槽过滤加压液体；通过对过滤槽的充注来对所述液体加压。
权利要求
1.一种过滤装置，包括容器，它装有过滤槽，槽内容纳过滤介质和注入槽内的将由所述介质过滤的液体；及过滤介质清洗机构，位于过滤槽内，用于清洗所述过滤介质；其中将经所述过滤介质过滤的净化水通过所述过滤槽的过滤底板排放到所述容器外部。
2.按照权利要求1的过滤装置，其中所述清洗机构包括一个搅动槽和一个污染物排除装置；其中所述搅动槽是一个竖立在过滤槽内的中空体；具有多个下开口；具有上开口，所述上开口的高度至少高于过滤槽内的过滤介质的上表面；在搅动槽内设有螺旋输送器，它大致与搅动槽同轴并用于输送从下开口流入搅动槽内并向上流到上开口的过滤介质及液体，同时搅动所述过滤介质和所述液体；及所述污染物排除装置将通过螺旋输送器的搅动动作而与过滤介质分离的污染物排放到所述容器外部。
3.按照权利要求2的过滤装置，其中所述污染物排放装置包括一个回洗机构和一个溢流排放装置；其中在所述所述下开口关闭的状态下，所述回洗机构将过滤或清洁的液体通过所述过滤底板排入所述过滤槽内；及所述溢流排放装置通过利用所述回洗机构排放所述液体，使污染物漂浮在所述过滤槽内的液体表层内，从而将所述污染物排放到容器外部。
4.按照权利要求2或3的过滤装置，其中所述过滤介质清洗机构还装有一个保持装置，它使注入到所述容器内的液体保持在所述过滤槽内。
5.按照权利要求1，2和3中的任何一项的过滤装置，还包括一个转换机构，该机构在由所述过滤介质清洗机构对过滤介质的清洗与过滤之间转换。
6.按照权利要求5的过滤装置，其中所述转换机构包括可开/关的门，该门的大小至少能将所述下开口关闭；开/关装置，用于打开和关闭所述可开/关的门。
7.按照权利要求5的过滤装置，其中所述可开/关的门可沿所述搅动槽外壁的内周壁或外周壁运动。
8.按照权利要求2的过滤装置，其中所述搅动槽通常容纳有所述过滤介质；所述搅动槽具有多个沿其侧表面垂直延伸的侧表面开口，该侧表面开口横跨所述过滤介质的上表面；所述侧表面开口设有由多个由多个驱动装置操作的用于开关所述侧表面开口的侧表面门；其中注入到容器内的所述液体通过处于常开状态的所述侧表面开口流入所述搅动槽，并且在所述搅动槽内被过滤。
9.按照权利要求8的过滤装置，其中所述污染物排除装置设有一个回洗机构，在侧表面门的关闭操作过程中，所述回洗机构使过滤或清洁水从过滤底板流入所述过滤槽，从而使过滤介质漂浮，以便螺旋输送器对过滤介质进行搅动。
10.按照权利要求8或9的过滤装置，其中在所述螺旋输送器旋转时，所述侧表面开口是关闭的。
11.按照权利要求8的过滤装置，其中所述污染物排除装置包括一个溢流排放装置，在侧表面门打开期间，利用所述回洗机构将过滤或干净的液体从所述过滤底板排放到所述过滤槽内，从而在搅动操作完成时，该溢流排放装置将漂浮在液体表层的污染物排放到容器外部。
12.按照权利要求8的过滤装置，其中所述过滤清洗机构还设有一个保持装置，它使注入到所述容器内的液体保持在所述过滤槽内。
13.按照权利要求2的过滤装置，其中所述过滤介质通常容纳在所述搅动槽内，从而可过滤通过该搅动槽的压力液体；所述液体是通过对过滤槽的充注而加压的。
14.一个清洗过滤装置内的过滤介质的方法，包括容器，该容器装有一个过滤槽，过滤介质及注入槽内的需要利用所述介质进行过滤的水容纳在该过滤槽内；一个过滤介质清洗机构，它预先设置在过滤槽的内侧，用于清洗所述过滤槽内侧的所述过滤介质；其中过滤装置将被过滤介质净化的液体通过过滤槽的过滤底板排放到容器外部；该过滤介质清洗方法的特征在于利用过滤介质清洗机构清洗所述过滤装置内的过滤介质。
15.按照权利要求14的清洗过滤装置内的过滤介质的方法，其中所述过滤介质清洗机构包括一个搅动槽和一个污染物排除装置；其中所述搅动槽是一个竖立在所述过滤槽内的中空体；具有多个下开口，在过滤操作时，这些下开口是关闭的，在清洗操作时，这些下开口是打开的；具有上开口，该上开口的高度至少高于过滤槽内的过滤介质的上表面；该搅动槽内设有螺旋输送器，它大致与搅动槽同轴并用于输送从下开口流入搅动槽内并向上流到上述上开口的过滤介质及液体，同时搅动所述过滤介质和所述液体；所述污染物排除装置利用所述螺旋输送器的搅动使污染物与过滤介质分离，将污染物排至所述容器外部；其中清洗方法包括如下步骤开始驱动所述螺旋输送器；将从所述过滤槽经所述搅动槽的所述下开口流入所述搅动槽的所述过滤介质和所述液体向上输送到所述上开口，同时被搅动；通过搅动使在搅动槽内的流化过滤介质颗粒相互搓洗；将搓洗后的所述过滤介质及混有去除的污染物的所述液体从所述搅动槽的所述上开口排放到所述过滤槽内；在过滤槽内的差不多所有过滤介质都通过搅动槽循环后，停止驱动螺旋输送器，将所有保持在搅动槽内的过滤介质和液体排放到过滤槽内；及利用污染物排除装置将所述污染物排放到所述容器外部。
16.按照权利要求15的清洗过滤装置内的过滤介质的方法，其中所述污染物排除装置包括一个回洗机构和一个溢流排放装置；其中所述回洗机构在所述下开口关闭的状态下，将过滤或净化的水通过所述过滤底板排放到所述过滤槽内；及所述溢流排放装置将漂浮在所述过滤槽内的液体表层的污染物排放到所述容器外部，这种漂浮是通过所述回洗机构排放所述液体引起的；其中在污染物排放时，通过回洗机构对过滤或清洁水的排放造成所述污染物漂浮在所述过滤槽内的所述液体的表层内；及利用所述溢流排放装置将漂浮的所述污染物排放到所述容器外部。
17.按照权利要求15或16的清洗过滤装置内的过滤介质的方法，其中所述过滤介质清洗机构还设有一个保持装置，它将注入到所述容器内的液体保持在所述过滤槽内；只有所述保持的液体用于所述搅动、搓洗所述过滤介质及向所述过滤槽内的排放。
18.按照权利要求14，15和16中的任何一项的清洗过滤装置内的过滤介质的方法，其中所述过滤装置还包括一个转换机构，它在利用所述过滤介质清洗机构进行的清洗和过滤之间转换，通过将转换机构转换到清洗，使所述过滤介质清洗机构对所述过滤介质进行清洗。
19.按照权利要求18的清洗过滤装置内的过滤介质的方法，其中所述转换机构包括可开/关的门，该门的大小至少能将所述下开口关闭；及开/关装置，用于打开和关闭所述可开/关的门；其中清洗方法包括如下步骤通过所述开/关装置打开所述可开/关的门将所述转换机构转换到清洗；开始驱动所述螺旋输送器；将从所述过滤槽经所述搅动槽的所述下开口流入所述搅动槽的所述过滤介质和所述液体向上输送至其上开口，同时被搅动；通过搅动使在搅动槽内的流化过滤介质颗粒相互搓洗；将搓洗后的所述过滤介质及混有去除的污染物的所述液体从所述搅动槽的所述上开口排放到所述过滤槽内；在过滤槽内的差不多所有过滤介质都通过搅动槽循环，并将所有保持在搅动槽内的过滤介质和液体排放到过滤槽内后，停止驱动螺旋输送器；及利用污染物排除装置将所述污染物排放到所述容器外部。
20.按照权利要求19的清洗过滤装置内的过滤介质的方法，其中所述可开/关的门可沿所述搅动槽的外壁的内周壁或外周壁运动。
21.按照权利要求14的清洗过滤装置内的过滤介质的方法，其中所述清洗机构包括一个搅动槽和一个污染物排除装置；其中所述搅动槽是一个竖立在过滤槽内的中空体；具有多个下开口；具有上开口，所述上开口的高度至少高于过滤槽内的过滤介质的上表面；具有多个沿侧表面垂直延伸的侧表面开口，这些开口横跨所述过滤介质的上表面；所述侧表面开口设有多个侧表面门，这些侧表面门通过多个驱动装置的操作开关所述侧表面开口；所述搅动槽通常容纳有所述过滤介质；在搅动槽内设有螺旋输送器，大致与搅动槽同轴并用于输送从下开口流入搅动槽内向上流到上开口的过滤介质及液体，同时搅动所述过滤介质和所述液体；及所述污染物排除装置将通过螺旋输送器的搅动动作而与过滤介质分离的污染物排放到所述容器外部；其中清洗方法包括如下步骤关闭所述侧表面门；开始驱动所述螺旋输送器；将从所述过滤槽经所述搅动槽的所述下开口流入所述搅动槽的所述过滤介质和所述液体向上输送，同时搅动所述过滤介质和所述液体；通过相互搓洗搅动槽内流化的所述过滤介质颗粒；将搓洗后的所述过滤介质及混有去除的污染物的所述液体从所述搅动槽的所述上开口排放到所述过滤槽内；在所述过滤槽内的差不多所有过滤介质都通过所述搅动槽循环后，停止驱动螺旋输送器；打开所述侧表面门；及利用所述污染物排除装置将所述污染物排放到所述容器的外部。
22.按照权利要求21的清洗过滤装置内的过滤介质的方法，还包括如下步骤在利用所述回洗机构将过滤或清洁的液体经所述过滤底板排入所述过滤槽来使所述过滤介质处于悬浮状态后，利用所述侧表面门关闭所述侧表面开口。
23.按照权利要求22的清洗过滤装置内的过滤介质的方法，其中利用所述回洗机构将过滤或清洁的液体通过所述过滤底板排入所述过滤槽，使污染物漂浮在所述过滤槽内的液体表层内，从而将所述污染物排放到所述容器外部，同时，完成所述搅动操作，并利用所述侧表面门打开所述侧表面开口。
24.按照权利要求21或23的清洗过滤装置内的过滤介质的方法，其中所述清洗装置将注入到所述容器内的液体保持在所述过滤槽内，只有所述保持的液体用于所述搅动、搓洗所述过滤介质及向所述过滤槽内的排放。
全文摘要
一种过滤装置,它包括一个装有过滤槽的容器,一个搅动槽和一个设置在搅动槽内的螺旋输送器。过滤介质容纳在搅动槽和容器内。搅动槽具有侧表面开口、下开口和上开口。当螺旋输送器旋转时,过滤介质和水(污染的水)被从下开口向上输送到上开口,并进行搅动。同时,过滤介质在搅动槽和容器之间循环并被清洗。当清洗完成时,回洗水供给泵对水进行回流,并利用排放泵将从过滤介质上分离和去除的污染物排放到容器外部。侧表面门只在清洗(搅动)时借助于驱动装置关闭侧表面开口。这种结构增大了过滤区域。
文档编号B01D24/12GK1372485SQ01801162
公开日2002年10月2日 申请日期2001年4月24日 优先权日2000年4月27日
发明者斋藤安弘 申请人:日本原料株式会社