悬浮滤料滤池及其滤板装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种悬浮滤料滤池及其滤板装置，其中滤池包括滤池体和设置在滤池体中的滤板，滤板上布设有滤头安装孔，滤头安装孔中装有滤头，所述滤头呈管状，其朝向滤池过滤区的下端面封闭，滤头下端伸出滤板的管段侧壁上设有在反冲洗中朝向滤头单侧出水的侧开孔；在沿水流的左右方向上，滤板上的靠近其左端的区域上分布的滤头的侧开孔的出水方向朝左，靠近其右端的区域上分布的滤头的侧开孔的出水方向朝右。本实用新型不需要另行设置反冲洗辅助设置，一方面能保证清洗的洁净度，从而保证反冲洗周期不缩短和冲洗后的过滤水质量；另一方面也不浪费另外的水源和电力，节省系统设置成本和运行成本。
【专利说明】悬浮滤料滤池及其滤板装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于水处理的过滤系统。
【背景技术】
[0002]中国专利文献CN202410274U公开了一种向上流悬浮滤料滤池，该滤池有原水区、布水区、过滤区和清水区四大功能区，其中，清水区与过滤区由抗浮滤板间隔，抗浮滤板上设有滤头，过滤区内设有轻质悬浮滤料层，滤池还设有反冲水排放系统和搅动冲洗系统，搅动冲洗系统由设置在过滤区中的搅动冲洗管及搅动冲洗控制阀组成。过滤时，污水从原水区由布水管进入滤池，然后通过滤料层过滤，滤料被滤板及滤头截留，滤后清水进入清水区；反冲洗时，打开反冲水排放系统，清水区中的水由滤头自上而下快速下落，流经滤料层然后由排放管排出，在水下落过程中，由于滤料颗粒之间的碰撞和摩擦十分有限，单靠水流冲刷作用来清除粘附在滤料颗粒上的悬浮固体，达不到清除效果，所以开启专门设置的搅动冲洗系统，利用从搅动冲洗管中排出水流搅动滤料，以增加滤料颗粒之间的碰撞和摩擦，使污物与滤料分离实现反冲目的。结构的滤池存在以下应用弊端:
[0003]1、需要配置专门的搅动冲洗系统来保证反冲洗的效果，增加了整个系统的设置成本；
[0004]2、在反冲洗时，若搅动冲洗系统采用原水搅动则会影响滤料的清洁度，特别是原水中藻类含量较大时清洁度较差，会缩短反冲洗的周期，也会影响本系统的过滤效果；而若用清洁水源搅动则会消耗掉大量的优质水源，增加了运行成本。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是提供一种悬浮滤料滤池，以解决现有悬浮滤料滤池在反冲洗时需要配置专门的搅动冲洗装置并消耗额外的水源来扰动滤料颗粒的问题。同时，本实用新型还提供该滤池的滤板装置。
[0006]为实现上述目的，本实用新型悬浮滤料滤池采用如下技术方案:悬浮滤料滤池，包括滤池体和设置在滤池体中的滤板，滤板上布设有滤头安装孔，滤头安装孔中装有滤头，所述滤头呈管状，其朝向滤池过滤区的下端面封闭，滤头下端伸出滤板的管段侧壁上设有在反冲洗中朝向滤头单侧出水的侧开孔；在沿水流的左右方向上，滤板上的靠近其左端的区域上分布的滤头的侧开孔的出水方向朝左，靠近其右端的区域上分布的滤头的侧开孔的出水方向朝右。
[0007]所述滤板分为左、右两个单元，各单元分为左、右两个分区，两单元间的相邻分区上分布的滤头的侧开孔出水方向相向，两单元间相互远离的分区上分布的滤头的侧开孔出水方向相背。
[0008]所述滤板的各分区上分布的滤头沿着该分区出水方向呈上游密下游疏的方式布设。
[0009]所述两个单元各占滤板的一半区域，各单元中每个分区各占对应单元的一半区域，各分区中处于上游的一半区域的滤头安装孔的开孔率为7%，处于下游的一半区域的滤头安装孔的开孔率为3%。
[0010]所述滤头上侧开孔所处的管段为扁管，所述侧开孔开设在扁管的一个平板侧壁上。
[0011]本实用新型悬浮滤料滤池的滤板装置采用如下技术方案:悬浮滤料滤池的滤板装置，包括滤板，滤板上布设有滤头安装孔，滤头安装孔中装有滤头，所述滤头呈管状，其用于朝向滤池过滤区的下端面封闭，滤头下端伸出滤板的管段侧壁上设有在反冲洗中朝向滤头单侧出水的侧开孔；在滤板沿水流的左右方向上，滤板上的靠近其左端的区域上分布的滤头的侧开孔的出水方向朝左，靠近其右端的区域上分布的滤头的侧开孔的出水方向朝右。
[0012]所述滤板分为左、右两个单元，各单元分为左、右两个分区，两单元间的相邻分区上分布的滤头的侧开孔出水方向相向，两单元间相互远离的分区上分布的滤头的侧开孔出水方向相背。
[0013]所述滤板的各分区上分布的滤头沿着该分区出水方向呈上游密下游疏的方式布设。
[0014]所述两个单元各占滤板的一半区域，各单元中每个分区各占对应单元的一半区域，各分区中处于上游的一半区域的滤头安装孔的开孔率为7%，处于下游的一半区域的滤头安装孔的开孔率为3%。
[0015]所述滤头上侧开孔所处的管段为扁管，所述侧开孔开设在扁管的一个平板侧壁上。
[0016]本实用新型中，由于滤头下端的侧开孔朝向单侧开设，并且在滤板沿着水流的左右方向上，滤板上的左端区域上滤头的侧开孔在反冲洗时朝左出水，形成向池体左侧壁流动的扰动水流，而右端区域上滤头的侧开孔在反冲洗时朝右出水，形成向池体右侧壁流动的扰动水流，这样过滤区域的水就形成了紊流条件，从而扰动悬浮滤料颗粒，增大悬浮滤料颗粒之间的摩擦作用，使得截留的污染物更好地脱落。由于反冲洗过程中完全利用清水区中的清水进行，并且不需要另行设置反冲洗辅助设置，一方面能保证清洗的洁净度，从而保证反冲洗周期不缩短和冲洗后的过滤水质量；另一方面也不浪费另外的水源和电力，节省系统设置成本和运行成本。
[0017]本实用新型在将滤板上各单元分为左右分区后，并使左、右两单元间的相邻分区上滤头的侧开孔出水方向相向，这样就增强了水流的扰动，使悬浮滤料颗粒扰动更加剧烈，进一步加强了悬浮滤料颗粒之间的摩擦，反冲洗效率高、冲洗效果更加显著。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型悬浮滤料滤池一种实施例的结构示意图；
[0019]图2是图1中滤板段位分布、滤板上滤头安装孔开孔率和滤头侧开孔方向布置示意图；
[0020]图3是图1中滤头的结构示意图；
[0021 ]图4是图3的A-A剖视图；
[0022]图5是图1中滤头套的结构示意图；
[0023]图6是滤板装置中滤头部分的剖视图。
【具体实施方式】
[0024]本实用新型的悬浮滤料滤池见图1-图6所示，其包括滤池体I和反冲洗系统，滤池体中上下间隔设有滤板3和配水渠道顶板2，滤板和配水渠道顶板将滤池体中的空间从上至下间隔分成三个区域，依次是:滤板3之上区域为清水贮水区10，配水渠道顶板2之下区域为原水配水渠8，滤板与配水渠道顶板之间的区域为过滤区9，其中，过滤区内具有预定厚度的悬浮滤料4，该滤料的密度比水小，可以选用聚苯乙烯珠粒滤料或者轻质沸石滤料。
[0025]图1中，清水忙水区10与滤后出水总渠F之间设有溢流墙G, E为滤后出水总渠水位，D为清水贮水区滤后正常水位；滤池体I的右边是进水系统，左边是反冲洗系统，进水系统和反冲洗系统可以采用现有已知的技术，也可以采用图中所示结构，其中，32是进水闸门，33是细格栅，34是进水渠，原水配水渠8通过管道31与进水渠34连通，原水配水渠8的顶部通过配水渠道顶板2与过滤区9连通；6是反冲洗系统中的反冲洗池，其与滤池体原水配水渠8连通，反冲洗池内设有反冲洗溢流墙5，反冲洗池连通有反冲洗排水管路，该管路上设有反冲洗控制阀门7。
[0026]本实施例中的滤板上开设有一定数量的滤头安装孔，各滤头安装孔内装设有滤头12，滤头呈管状，其朝向滤池过滤区的下端面封闭、朝向清水贮水区的上端面通透，滤头的下端伸出滤板一定长度，在伸出管段的侧壁上设有在反冲洗中朝向滤头单侧出水的侧开孔13，滤头的上部具有螺纹11和供安装时旋拧施力的外六方结构15。滤板3采用钢筋混凝土板，既可以在施工现场浇注而成，也可以由预制好的若干块滤板单元在现场组装而成，另夕卜，滤板还可以采用抗变形的如玻璃钢等材料制成；滤头安装孔由通过预埋固定在滤板板体上的滤头套16形成，滤头12在悬浮滤料4装填后再旋拧到安装孔上。
[0027]本实施例中，滤头12上设置侧开孔的管段部分为扁管，见图4所示，侧开孔13仅设置在其中一个平板侧壁上，侧开孔为沿滤头轴向延伸的若干条细长的开缝；在其他实施例中，侧开孔也可为若干个规则或者不规则排列的圆孔，当然设置成开孔稍大的一个开缝或者一列圆孔也可，但侧开孔无论采用什么形式，其最小尺寸必须小于所用滤料的直径，以保证滤料不会通过。另外，滤头上用于开设侧开孔的管段部分也可为方形管或者圆管，若是四方管的话，则侧开孔仅设置在其中的一个侧壁上，若是圆管则侧开孔设置在侧壁周向一半的区域上。
[0028]本实施例中，原水配水渠8的进水口处于滤池体右侧，所以左右方向即为水流方向。为了在反冲洗时能够形成扰动水流，滤板上的靠近其左端的区域上分布的滤头的侧开孔的出水方向朝左以形成向左池壁流动的水流，同时，靠近其右端的区域上分布的滤头的侧开孔的出水方向朝右以形成向右池壁流动的水流。
[0029]本实施例中，整个滤板总的开孔率为5%。为了进一步地增强反冲洗时水流的扰动，可以将滤板不同区域的开孔率设为不同。将滤板的整个板面区域在左右方向上均分成A、B两个单元，各单元又均分成两个分区，分别为Al、A2、B1、B2共四个分区，每个分区又均分成两部分，各部分上的开孔率如下:见图2所示，在顺水流方向上，从进水端开始，滤板的第1/8段，开孔率为3% ；2/8至3/8段的开孔率为7% ；4/8至5/8段的开孔率为3% ；6/8至7/8段的开孔率为7% ;第8/8段的开孔率为3%。根据安装位置的不同，滤头安装完成后的开孔方向也不同，第1/8、2/8、5/8和第6/8段内安装的滤头开孔方向为逆水流方向(朝右可设)；而第3/8、4/8、7/8和8/8段内安装的滤头开孔方向为顺水流方向(朝左开设)。以BI分区为例，1/8段和2/8段反冲洗出水方向均朝右，两段区域相比，2/8段区域开孔率比1/8段大，所以2/8段出水阻力小、出水流量大，这样两段区域形成的向右流动的扰动水流更强，从而使悬浮滤料的扰动更加剧烈，大大增加了滤料颗粒之间相互摩擦的力度和频率，使被截留的污染物迅速脱落，冲洗效果更加显著。通过在滤板不同区域上设置不同的开孔率和滤头出水方向，将比设置均一的开孔和出水方向对悬浮滤料的清洁作用更强，效果更好，清洁度可达均一设置方式的3倍左右。
[0030]当然，在具体应用时，滤板上各区域开孔率可以根据需要进行增加或者减少，总开孔率也可以改变。A1、A2、B1、B2四个分区上的开孔可以不按照上述3%、7%的方式布设，而按照沿着对应分区上滤头出水方向呈上游密下游疏的逐渐变疏的方式布设，也能实现增强扰动的效果，而如果采用均一的方式布设也未尝不可。另外，根据实际滤池体规格的大小，还可以将滤板的A、B两个单元中分布的滤头按各单元中滤头出水方向一致的方式设置，即A单元滤头侧开孔均向左开设、反洗时向左出水，B单元滤头侧开孔向后开设、反洗时向右出水；A单元上的开孔可以按照从右至左渐疏或者呈阶梯按右密左疏的方式设置，B单元上的开孔方式与A单元相同但方向相反。
[0031]本实施例中，悬浮滤料滤池进行反冲洗时，先关闭系统进水控制阀门，系统停止进水，然后打开反冲洗控制阀门，由于此时悬浮滤料滤池的清水贮水区内仍存贮有大量滤后清洁水，反冲洗控制阀门7打开后，上部滤后水便会在重力水头的作用下向下移动。由于滤板上不同区域的开孔率和滤头出水方向设置的不同，将会形成较强的紊流条件，增大悬浮滤料之间的摩擦作用，使得截留的污染物更好地脱落。脱落的污染物质，随水流进入底部配水渠8，然后翻过溢流墙5，经由反冲洗排放管排入泥水处理单元。反冲洗系统内溢流墙的设置，可以保证滤池体内维持一定的水深，以防止悬浮滤料随水流穿过配水渠道顶板配水孔进入配水渠流出系统，造成滤料的损失，所述水深大于所设滤料层的厚度。
[0032]本实用新型的悬浮滤料滤池通过采用密度比水小的悬浮滤料，对原水进行反向过滤，从而提高产水效率；同时利用上部滤后水头依靠水体的重力作用对滤料进行冲洗，反冲洗过程不消耗能源，节能环保，同时也大大减少了购置成本和运行成本。
[0033]本实用新型悬浮滤料滤池的滤板装置的实施例:该滤板装置包括滤板，滤板上布设有滤头安装孔，滤头安装孔中装有滤头，其中滤板、滤头安装孔及滤头的结构及其相互之间位置关系和连接关系均与上述悬浮滤料滤池实施例中的对应部分结构相同，此处不予重述。
【权利要求】
1.悬浮滤料滤池，包括滤池体和设置在滤池体中的滤板，滤板上布设有滤头安装孔，滤头安装孔中装有滤头，其特征在于:所述滤头呈管状，其朝向滤池过滤区的下端面封闭，滤头下端伸出滤板的管段侧壁上设有在反冲洗中朝向滤头单侧出水的侧开孔；在沿水流的左右方向上，滤板上的靠近其左端的区域上分布的滤头的侧开孔的出水方向朝左，靠近其右端的区域上分布的滤头的侧开孔的出水方向朝右。
2.根据权利要求1所述的悬浮滤料滤池，其特征在于:所述滤板分为左、右两个单元，各单元分为左、右两个分区，两单元间的相邻分区上分布的滤头的侧开孔出水方向相向，两单元间相互远离的分区上分布的滤头的侧开孔出水方向相背。
3.根据权利要求2所述的悬浮滤料滤池，其特征在于:所述滤板的各分区上分布的滤头沿着该分区出水方向呈上游密下游疏的方式布设。
4.根据权利要求3所述的悬浮滤料滤池，其特征在于:所述两个单元各占滤板的一半区域，各单元中每个分区各占对应单元的一半区域，各分区中处于上游的一半区域的滤头安装孔的开孔率为7%，处于下游的一半区域的滤头安装孔的开孔率为3%。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的悬浮滤料滤池，其特征在于:所述滤头上侧开孔所处的管段为扁管，所述侧开孔开设在扁管的一个平板侧壁上。
6.悬浮滤料滤池的滤板装置,包括滤板,滤板上布设有滤头安装孔,滤头安装孔中装有滤头，其特征在于:所述滤头呈管状，其用于朝向滤池过滤区的下端面封闭，滤头下端伸出滤板的管段侧壁上设有在反冲洗中朝向滤头单侧出水的侧开孔；在滤板沿水流的左右方向上，滤板上的靠近其左端的区域上分布的滤头的侧开孔的出水方向朝左，靠近其右端的区域上分布的滤头的侧开孔的出水方向朝右。
7.根据权利要求6所述的悬浮滤料滤池的滤板装置，其特征在于:所述滤板分为左、右两个单元，各单元分为左、右两个分区，两单元间的相邻分区上分布的滤头的侧开孔出水方向相向，两单元间相互远离的分区上分布的滤头的侧开孔出水方向相背。
8.根据权利要求7所述的悬浮滤料滤池的滤板装置，其特征在于:所述滤板的各分区上分布的滤头沿着该分区出水方向呈上游密下游疏的方式布设。
9.根据权利要求8所述的悬浮滤料滤池的滤板装置，其特征在于:所述两个单元各占滤板的一半区域，各单元中每个分区各占对应单元的一半区域，各分区中处于上游的一半区域的滤头安装孔的开孔率为7%，处于下游的一半区域的滤头安装孔的开孔率为3%。
10.根据权利要求6-9中任意一项所述的悬浮滤料滤池的滤板装置，其特征在于:所述滤头上侧开孔所处的管段为扁管，所述侧开孔开设在扁管的一个平板侧壁上。
【文档编号】B01D24/26GK203829719SQ201420264123
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年5月22日 优先权日:2014年5月22日
【发明者】蔡明 , 郭鹏程, 闫大鹏, 卢慧, 陈凯, 冯赟昀, 侯晓明, 苏妍妹, 刘猛 申请人:黄河勘测规划设计有限公司