防滤料流失回收装置的制作方法

本发明属于污水处理技术领域，更具体地说，是涉及一种市政给水、市政排水及水污染环境治理等反冲洗时回收流失滤料的防滤料流失回收装置。

背景技术：

曝气生物滤池利用附着在滤料表面的微生物和滤料本身性能完成实现污染物的去除。滤料是生物膜附着生长的载体，在曝气生物滤池中滤料不仅影响微生物的生长附着、繁殖脱落，更决定着曝气生物滤池的截留和吸附作用。因此，滤料是曝气生物滤池能够发挥其整体优势的关键因素。

曝气生物滤池的滤料分为重质滤料和轻质两种，重质滤料主要有陶质滤料和火山岩滤料，滤料的形状也分为球型和不规则的颗粒，尺寸为反硝化池滤料粒径3-5mm，硝化池滤料粒径4-8mm。在重质滤料曝气生物滤池中，无论是哪种滤料，在生物降解的过程中产生的生物膜和进水中的悬浮物质在过程中吸附和聚集在滤料层中，随着生物膜的生长、脱落和进水悬浮物的累积增加，滤池的过水能力减弱，生物滤池必须定时清洗，以保持滤料的正常工作状态。但是在反冲洗过程中，无论哪种滤料的硝化、反硝化滤池，在反冲洗时都有不同程度的滤料流失，正常大约2％-3％，但实际运行的滤池反冲洗滤料流失超过5％。如果按照普通城市污水厂5万吨/天的规模，采用三级曝气生物滤池工艺，处理排放按照1级a标准，大约需要6000立方米的滤料，如果按照年流失5％计算，5万吨/天的污水处理厂每年流失大约300立方米，按照国产滤料目前的市场价，大约要损失30万元人民币，如果采用进口滤料损失就会更高。所以反冲洗滤料的回收是非常必要的。目前普遍采用定期放空反冲洗废水池取出流失滤料，但是实际比较难以操作，第一、大部分反冲洗废水池都是地下或半地下不好操作。第二、污水厂正常运行时很难清池回收滤料，第三、反冲洗废水池的部分滤料会随废水一起进入沉砂池而流失。所以反冲洗废水有必要在进入废水池之前进行截留回收。

有关防滤料损失装置的发明，专利cn102357318a公开了一种用于处理悬浮物较多的原水及循环供水系统中的一种滤料过滤器反洗防跑滤料系统，其主要由流量调节阀、滤料过滤器、缓冲隔离装置、液位伺服控制装置、电气控制系统组成，具有滤料过滤器反冲洗时，任意加大反冲洗强度、能自动控制、彻底洗净滤料、合格滤料不流失等优点。此专利的弊端是配套装置过多，对电气控制系统要求较高，运行不经济。专利cn202028246u公开了一种新型防止滤池滤料流失的装置，包括进出水堰槽，安装于进出水堰槽前方的两片上防砂翼板，安装于进出水堰槽两侧的下防砂翼板，一端固定在上防砂翼板上、另一端固定在进出水堰槽上的两片进出水堰板。在滤池过滤阶段时，水通过进出水堰槽，从进出水堰板间溢流进入滤池；在滤池进行反冲洗阶段时，该装置的上防砂翼板和下防砂翼板可有效阻止滤池中的滤料从进出水堰槽中流失，同时反冲洗阶段超过进出水堰槽高度的滤料在反冲洗阶段结束时，上防砂翼板和下防砂翼板还可以使滤料不会富集在防砂翼板上方，完全回到滤池中。此专利的局限性在于上下两块防砂翼板尺寸设计有局限。如果反冲洗强度增大，反洗水位变高，防砂翼板的高度不可调节，此时滤料损失就严重，如果同样的曝气生物滤池所需反冲洗强度较小，此时反冲洗水位变低，防砂翼板的高度又会影响反冲洗排水。

现有的防滤料流失措施及存在的弊端主要有以下几个方面：

(1)改变滤池的反冲洗强度、反冲洗时间上做出调整。滤料流失的问题得到改善的同时却又会出现滤料洗不净、易板结等问题。因此在保证滤料清洗干净的前提下，达到滤料不流失的目的是很难实现的。

(2)增加反冲洗排水槽高度或在排水槽两边加防砂翼板。增加排水槽高度的同时池体整体的高度必然相应增加。排水槽以下的区域是一种气、水、砂的多相流，滤砂运动同时受到水流运动、气泡成长及挟裹、滤砂—气泡碰撞等多种因素影响，过程极其复杂，通过增加反洗排水槽高度或增加尺寸有限的防砂翼板截留的滤料都是有限的。

鉴于目前对滤料流失问题采取的措施上，需要重点解决的问题是：一，不影响反冲洗效果的前提下解决滤料损失问题；二，方法简单易操作；三，滤料完全回收重新利用。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种防滤料流失回收装置，以解决现有技术中存在的在反冲洗时滤料容易流失的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种防滤料流失回收装置，包括两个并联设置于反冲洗废水管和反冲洗废水池之间的收集井，两个所述收集井内分别设置有用于收集滤料以及通过升降机构移出卸料的收集筐，所述收集筐设有用于打开卸料的底面和用于防止所述滤料溢出的顶面，所述收集筐的侧面、所述底面和所述顶面均为金属网制成，所述金属网的网孔的孔径小于等于2mm，所述收集筐与所述反冲洗废水管连通的所述侧面设有用于反冲洗废水进入所述收集筐的进水口，所述收集井上与所述反冲洗废水池连通的一侧设有反冲洗水出水口，所述收集筐的所述顶面高于所述出水口的上沿。

进一步地，所述反冲洗废水管通过两个分别与所述进水口对接的进水管连通对应的所述收集筐，两个所述收集井分别通过两个密封穿过所述出水口的排水管连通所述反冲洗废水池，两个所述进水管上分别设置有进水阀，两个所述排水管上分别设置有排水阀。

进一步地，所述反冲洗废水管与所述收集井之间以及所述收集井和所述反冲洗废水池之间分别设置有用于容纳所述进水阀和所述排水阀的阀门井。

进一步地，所述收集筐内侧与所述进水口对应的位置分别设置有用于防止回收的滤料流失的闸门。

进一步地，所述升降机构包括分别安装于所述收集井的相对两内壁的轨道、安装于每一个所述收集筐的相对两外侧且与所述轨道滑动配合的滑块以及横跨两个所述收集井用于提升所述收集筐的电动葫芦。

进一步地，所述底面一侧与所述侧面铰接，所述底面另一侧与所述侧面之间设有用于锁闭和打开所述底面的锁件。

进一步地，所述收集筐为圆柱体构件。

进一步地，所述收集筐为长方体构件。

进一步地，所述收集筐的顶部设有用于所述升降机构挂接的角钢架。

进一步地，所述收集筐的底部均布四个用于支撑所述收集筐的支撑腿。

本发明提供的防滤料流失回收装置的有益效果在于：与现有技术相比，本发明防滤料流失回收装置,通过在反冲洗废水管和反冲洗废水池之间设置收集井，并在所述收集井内设置有用于收集滤料且能够移出卸料的收集筐，反冲洗废水经管路直接进入收集筐内，滤料被过滤留在收集筐内，而经收集筐过滤的废水从出水孔流出并经出水口进入反冲洗废水池，通过收集筐的过滤，实现了对反冲洗废水中的滤料的回收和再利用，减少了滤料流失造成的材料浪费，降低了污水处理的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的防滤料流失回收装置的结构示意图；

图2为图1的主视结构示意图。

其中，图中各附图标记：

1-收集井；2-收集筐；3-轨道；4-角钢架；5-橡胶软连接；6-闸门；7-支撑腿；8-进水阀；9-排水阀；10-阀门井；11-反冲洗废水管；12-进水管；13-排水管；14-升降机构。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请一并参阅图1及图2，现对本发明提供的防滤料流失回收装置进行说明。所述防滤料流失回收装置，包括两个并联设置于反冲洗废水管11和反冲洗废水池之间的收集井1，两个所述收集井1内分别设置有用于收集滤料以及通过升降机构14移出卸料的收集筐2，所述收集筐2设有用于打开卸料的底面和用于防止所述滤料溢出的顶面，所述收集筐的侧面、所述底面和所述顶面均为金属网制成，所述金属网的网孔的孔径小于等于2mm，所述收集筐2与所述反冲洗废水管11连通的所述侧面设有用于反冲洗废水进入所述收集筐2的进水口，所述收集井1上与所述反冲洗废水池连通的一侧设有反冲洗水出水口，所述收集筐2的所述顶面高于所述出水口的上沿。

本发明提供的防滤料流失回收装置，与现有技术相比，通过在反冲洗废水管11和反冲洗废水池之间设置收集井1，并在所述收集井1内设置有用于收集滤料且能够移出卸料的收集筐2，反冲洗废水经管路直接进入收集筐2内，滤料被过滤留在收集筐2内，而经收集筐2过滤的废水从出水孔流出并经出水口进入反冲洗废水池，通过收集筐2的过滤，实现了对反冲洗废水中的滤料的回收和再利用，减少了滤料流失造成的材料浪费，降低了污水处理的成本。其中收集筐2的顶面要高于收集井1上设置的与所述反冲洗废水池连通的出水口的上沿，且收集筐侧面、顶面及底面均采用金属网制成，大大增加了过滤面积。

进一步地，请一并参阅图1至图2，作为本发明提供的防滤料流失回收装置的一种具体实施方式，所述反冲洗废水管11通过两个分别与所述进水口对接的进水管12连通对应的所述收集筐2，所述收集井1分别通过两个密封穿过对应的所述出水口的排水管13连通所述反冲洗废水池，两个所述进水管12上分别设置有进水阀8，两个所述排水管13上分别设置有排水阀9。设置两个可独立控制的收集井1，在使用时，两个收集筐2可以交替使用，保持反冲洗废水过滤的连续性，例如，当一个收集筐2收集的滤料与进水口最低点平齐时或低于进水口的最低点时，此时，关闭该收集井1的进水阀8，关闭出水阀9，将收集筐2取出，,同时开启另外一个收集井1，保持废水处理的连续性。这里，进水管12与收集筐2的进水口仅仅是对接，也即接触而不能连接。

作为优选，进水管12与进水口密封连接的方式是采用橡胶软连接5，也即采用橡胶软接头，主要由内外胶层、帘布层和钢丝圈组成管状橡胶件，用于管道系统，吸收管线运行过程中产生的位移。而且由于进水管12与进水口不能固定在一起，仅仅是进水管与进水口相对，因此采用橡胶软连接，可以使进水管与进水口对接后起到密封的作用，使从反冲洗废水管11排出的废水直接完全进入收集筐2内，通过收集筐2才能进入反冲洗废水池，因此，只要出水孔设计合理，即可实现滤料完全回收。

进一步地，请参阅图1至图2，作为本发明提供的防滤料流失回收装置的一种具体实施方式，所述反冲洗废水管11与所述收集井1之间以及所述收集井1和所述反冲洗废水池之间分别设置有用于容纳所述进水阀8和所述排水阀9的阀门井10。本实施例中，反冲洗废水管11、进水管12及排水管13埋于地面以下，因此，需要设置阀门井10，以便于关闭或打开阀门。其中，进水阀8的阀门井10和排水阀9的阀门井10的深度可不相同。

进一步地，参阅图1及图2，作为本发明提供的防滤料流失回收装置的一种具体实施方式，所述收集筐2内侧与所述进水口对应的位置分别设置有用于防止回收的滤料流失的闸门6。实施时，当一个收集筐2收集的滤料与进水口最低点平齐或低于进水口的最低点时，此时，将闸门6落下使闸门6于收集筐内侧挡住进水口，关闭该收集井的进水阀8，关闭出水阀9，将收集筐2取出，同时开启另外一个收集井1，保持废水处理的连续性。

进一步地，请参阅图1至图2，作为本发明提供的防滤料流失回收装置的一种具体实施方式，所述升降机构14包括分别安装于所述收集井1的相对两内壁的轨道3、安装于每一个所述收集筐2的相对两外侧且与所述轨道3滑动配合的滑块以及横跨两个所述收集井用于提升所述收集筐的电动葫芦。设置轨道和滑块，便于收集筐平稳的升起和降落，用于支撑电动葫芦的门形支架横跨两个收集井，两个收集井共用一个电动葫芦。

进一步地，请参阅图2，作为本发明提供的防滤料流失回收装置的一种具体实施方式，所述底面一侧与所述侧面铰接，所述底面另一侧与所述侧面之间设有用于锁闭和打开所述底面的锁件。当收集筐2提起到地面上时，打开底面即可卸料，使用卸料方便。

进一步地，作为本发明提供的防滤料流失回收装置的一种具体实施方式，所述收集筐2为圆柱体构件。

进一步地，请参阅图1至图2，作为本发明提供的防滤料流失回收装置的一种具体实施方式，所述收集筐2为的长方体构件。

其中，收集井1可以是方形或圆形，收集井1的大小和高度可根据工程实际规模做出调整，相应的，收集筐2的形状与收集井1的形状和大小适配，其中收集筐的外侧面与收集井之间最好保持一定的间隙。其中，收集筐采用角钢、不锈钢金属网焊接或采用螺栓连接而成。

进一步地，请参阅图1至图2，作为本发明提供的防滤料流失回收装置的一种具体实施方式，在收集筐2顶部设有角钢制成的角钢架4，角钢架可以为三棱锥结构或四棱锥结构，这里，对于圆柱体结构的收集筐，设置三棱锥结构的角钢架，对于长方体结构的收集筐，设置四棱锥结构的角钢架，以保证挂接点提升时不会发生偏斜。

进一步地，请参阅图1至图2，作为本发明提供的防滤料流失回收装置的一种具体实施方式，所述收集筐的底部均布四个用于支撑所述收集筐的支撑腿。对于圆形的收集筐，可以设置三个支撑腿。设有支撑腿，支撑腿可以采用角钢制成，底面也起到过滤的作用，增大过滤的面积。

因此，本发明的有益效果还在于：(1)适用的范围较广，包含但不限于曝气生物滤池反冲洗时流失滤料的收集，可根据截留滤料粒径的大小选择合适孔径的筛网；(2)可通过阀门控制流量，或通过并联多个收集井1进行分流，不受反冲洗强度的影响；(3)采用升降提升装置进行提升的操作，结构简单、易操作；(4)可根据截留滤料的多少，判断滤池的反冲洗强度和时间的设计是否合理，为工程的运营提供调整依据。

下面是本发明提供的两个具体的实施例。

实施例一

某城市污水处理厂二期改造项目，总规模8万吨/天，主体工艺采用“高密度沉淀池+曝气生物滤池+转盘滤布滤池”，cn曝气生物滤池上层选用生物陶粒滤料，滤料粒径为3-5mm，在cn曝气生物滤池反冲洗废水管至反冲洗废水池之间设置一座滤料收集井，滤层反冲洗实现损失滤料的收集过程为：

cn曝气生物滤池反冲洗废水通过管道排入滤料收集井内，在滤料收集井内设置了收集筐，收集筐主要由角钢框架及筛网组成，根据曝气生物滤池上层滤料粒径，筛网孔径为2mm，收集井内设置提升轨道。进入滤料收集井内的含流失滤料的废水通过筛网的拦截，使得滤料收集在收集筐内，在反冲洗废水进水管处设置一圈橡胶软连接，以保证所有流失滤料全部进入到防滤料损失装置内，待滤料高度达到或略低于反冲洗废水进水管管底位置时，可用起重设备将收集筐整体提起，从而实现流失滤料的全部回收。

实施例二

某城市工业污水处理厂二期工程，设计规模1万吨/天，深度处理上采用“高密度沉淀池+臭氧氧化+硝化滤池+反硝化滤池”其中硝化滤池和反硝化滤池上层采用球形轻质多孔生物滤料滤料粒径为3-5mm，在反硝化滤池反冲洗废水管至反冲洗废水池之间设置一座滤料收集井，滤层反冲洗实现损失滤料的收集与实施例一相同。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。