專利名稱：一種同步過濾反沖洗水處理方法及其裝置的制作方法
技術領域：
本發明屬于水處理技術領域。涉及一種水處理過濾裝置及處理工藝，特別是涉及一種過濾反沖洗同步進行連續過濾的水處理方法及其裝置。
背景技術：
現行的工業廢水處理行業，由于待處理水種類繁多，出水水質要求不一，隨著處理要求提高，對出水水質也日趨嚴格，而對出水水質起關鍵作用的過濾裝置，成為重點研究對象。特別是含油廢水粘性較大，容易堵塞濾料，且其對工藝連續運行要求更高；精細工業的加工對水質要求更高，這些都將成為制約傳統過濾裝置在水處理領域發展的關鍵因素。 連續式砂濾器是近年來研制的一種新型一體化水處理設備，它省略常規凈水工藝中的反應、沉淀工段，在濾池中完成凝聚、過濾和反沖洗過程，在濾床中直接進行凝聚和分離工序。由于幾乎所有的化學處理步驟直接在濾床中進行，因此，在設備體積上與傳統的化學處理相比較，連續式砂濾器可節省80%以上，加藥量也比傳統的化學處理節省20%以上，連續式砂濾器得到廣泛的開發應用。現有技術中，一般的中、小型連續式砂濾器過濾裝置為滿足出水水質的要求，在過濾裝置運行一個過濾周期以后，由于其截污量較大，可能造成濾料堵塞，且隨著過濾時間的延長,出水水質越來越差,此時需要對濾料進行反沖洗。然而，在傳統過濾工藝中，廢水流向多采用下向流。該種過濾方式在過濾初期，濾料較干凈，孔隙率較大。隨著過濾時間的延長，濾層中雜質逐漸增多，水流剪切力逐漸增大，于是廢水中的懸浮顆粒便向下層移動，下層濾料截留作用漸次得到發揮。所以往往造成上層濾料截污最多，堵塞的機會更大，而下層濾料截留懸浮顆粒作用遠未得到充分發揮時，過濾就停止；反沖洗時采用上向流對整體濾層同時沖洗的形式，對下層相對潔凈的濾料清洗的水耗和能耗更高，而截污量相對更大的上層濾料則因處于沖洗水流向的末端而未能得到徹底的清洗。因此由于反沖洗能耗分布的不均勻和不合理，不僅造成水耗和能耗的浪費，同時總體反沖洗效率也很低，致使濾層在長期使用過程中易出現板結的現象。鑒于現有技術的缺陷或不足，研究人員提出對傳統過濾裝置進行調整后的新型連續式砂濾過濾裝置，改變傳統的整體濾層同時清洗的做法，采用“優先清洗最臟部分濾層，清潔濾層逐步循環更新”的方法，實現過濾與反沖洗的同步運行。既增加了產水量，保證有效過濾且濾料不堵塞，又在反沖洗時針對截污量最大的濾料層進行有效清洗，節約了水耗和能耗，提高了沖洗效率。
發明內容
本發明的目的是克服現有廢水處理效率低、工藝性能方面的缺陷，提供一種過濾反沖洗同步進行的水處理工藝方法。通過廢水上向流過濾方式，過濾罐內截污量最大濾料層位于整個濾層下部，實現對其優先清洗置換，且使過濾裝置連續運行，提高濾層截污能力和工作效率，降低能耗和成本。
本發明的另一個目的是提供一種過濾反沖洗同步進行的一體化裝置，進水、配水裝置設置在過濾罐下部，進水呈上向流，實現下層含污量較大的砂下落，通過提砂實現反沖洗。過濾、反沖洗同步運行，特別是處理粘性較大的含油廢水，出水水質穩定。本發明解決其技術問題采用以下技術方案一種同步過濾反沖洗水處理裝置，過濾罐內放置濾料，過濾罐下部安裝有桿，桿上安裝有配水器，進水管接入配水器，配水器下方設置有砂分配器，砂分配器固定在桿上；所述過濾罐底部設置有貯砂斗，貯砂斗外接出輸砂管，輸砂管上安裝提砂泵；所述過濾罐上部設置有出水槽，出水槽接出排水管，過濾罐上部安裝有反沖洗室，輸砂管接入反沖洗室入口；所述反沖洗室上部為砂水分離室，砂水分離室一端接入進氣管，另一端接入反沖洗進水管；反沖洗室下部為潔砂室，潔砂室接出反沖洗排水管，潔砂室底部設置分砂板； 所述砂分配器可以均布二個或二個以上；所述配水器上均布有出水孔；一種同步過濾反沖洗水處理方法，含油廢水由進水管進入，由配水器從下層向上層濾料過濾，凈化水上升經出水槽由排水管排出；同步,落砂進入貯砂斗，并由過濾罐體外的提升泵通過輸砂管提升至反沖洗室。所述反沖洗室內，反沖洗水、壓縮空氣對提砂進行砂水分離，潔凈砂進入潔砂室，并落入濾料層，分離反沖洗污水由反沖洗管排出過濾罐外。本發明與現有技術相比具有以下優點I、本發明改變了傳統的上向流反沖洗及整體濾層同時沖洗的反洗形式。采用“優先清洗最臟部分濾層，清潔濾層逐步循環更新”的方法，實現過濾與反沖洗的同步運行。增加了產水量，保證濾料不堵塞，有效避免了傳統的下向流進水過濾工藝中往往下層相對清潔的濾料截留懸浮顆粒作用遠未得到充分發揮時，過濾就停止的弊端。又在反沖洗時有效針對截污量最大的濾料進行清洗，節約了水耗和能耗，提高了沖洗效率。總體來講，本發明提高了濾層截污能力和工作效率及單位面積濾層產水量，降低了水處理能耗和成本。2、由于本發明采用對含油污水上向流的過濾方式，與反沖洗流向一致，上向流方式將過濾罐內截污量最大、最臟的濾料位于整個濾層下部，實現下層含污量較大的砂的下落，便于后續對下層含污量較大的砂進行提砂，置換清洗方便。提砂進入反沖洗室，通過氣、水混合的方式在砂水分離室進行全方位含污砂的反沖洗，氣、水反沖洗方法既提高沖洗效果又節省沖洗水量。因此，過濾與反沖洗同步運行，潔凈砂落入潔砂室，通過潔砂室的分砂板回到濾料層，實現了清潔濾料的自動回收。3、由于本發明采用提砂輸送、反沖洗洗砂設備、獨特設計的砂水分離室，可以實現過濾和反沖洗的同時運行，保證整個過濾過程不會出現短暫的停歇。4、由于本發明采用單獨設置的砂水分離室，使得反沖洗過程被隔離在砂水分離室內進行，避免了對罐內過濾進程的干擾。同時，通過提砂泵對砂水進行提升并進入容積較小、經過獨特結構設計的潔砂室，可以加強潔砂室內的水流紊動效果，以最大效率地促進截留雜質從濾料表面的脫落。而落砂經提升泵獲得動能在相對較長的提升管道中受到較強水流剪切力作用，同時濾料顆粒間碰撞摩擦已經在進入反沖洗室之前使部分污染物從濾料表面脫落下來，從而提高反沖洗效率。隨后通過設置不同歷程、以時間控制周期循環的反洗流程，即合理調節提砂泵工作時間、反沖洗時間、靜沉分離時間、反沖洗排水時間，實現反洗后砂水的有效分離和污染物最佳去除率。最后利用一定角度的擋流板保證實現潔砂室內經過清洗后的砂分布均勻地回落到過濾層中，從而實現反沖洗與過濾同步進行和完全自動化控制。5、為了進一步提高截污濾層的循環更新效率，避免當罐體外徑較大的條件下滑砂時出現死角區域的現象，本發明在罐內設置采用了菱形導流板，提高滑砂和濾料更新效率。
圖I是本發明一種同步過濾反沖洗水處理裝置結構示意圖。圖2是本發明一種同步過濾反沖洗水處理裝置砂分配器結構示意圖。進水管(I)、配水器(2)、出水孔C )、濾料(3)、出水槽(4)、排水管(5)、砂分 配器￠)、貯砂斗(7)、提砂泵(8)、輸砂管(9)、砂水分離室(10)、進氣管(11)、反沖洗進水管(12)、分離水(13)、分界面(14)、潔砂室(15)、分砂板(16)、反沖洗排水管(17)、過濾罐
(18)、支撐架(19)、反沖洗室(20)、桿(21)。
具體實施例方式下面結合附圖與實施例對本發明進一步說明，參照圖1、2。—種同步過濾反沖洗水處理方法及其裝置，過濾罐(18)為圓柱筒狀，下呈圓錐形，過濾罐(18)固定在支撐架(19)上。過濾罐(18)內放置濾料(3)，過濾罐(18)下部設設置有配水器(2)，配水器(2)接進水管(1)，配水器(2)上均布有出水孔(2')，便于均勻出水，配水器(2)下方安裝有砂分配器￠)，過濾罐(18)底部設置有貯砂斗(7)，便于砂均勻下落到貯砂斗(7)，貯砂斗(7)外接出輸砂管(9)，每根輸砂管(9)上安裝提砂泵(8);過濾罐(18)上部設置有出水槽(4)，出水槽(4)接出排水管(5)，凈化水上向流出，過濾罐(18)上部安裝有反沖洗室(20)，輸砂管(9)接入反沖洗室(20)入口，反沖洗室(20)為圓筒狀，反沖洗室(20)上部為砂水分離室(10)，砂水分離室(10) —端接入進氣管(12)，另一端接入反沖洗進水管(11)，反沖洗室(20)下部為潔砂室(15)，潔砂室(15)上面為分離水(13)，下面為潔凈砂，砂水有個分界面(14)，潔砂室(15)接出反沖洗排水管(17)，潔砂室(15)底部設置分砂板(16)，分砂板(16)為活動式抽板，可移動。待處理污水經過濾罐(18)進水管(I)進入配水器(2)，配水器(2)通過其上均布有出水孔(2')，可以起到均勻配水的目的，污水經過濾料(3)呈上向流，凈化水繼續上升經出水槽(4)由排水管(5)排出，底層濾料(3)均勻下落至砂分配器￠)，至此過濾過程順利完成。與此同步，經過砂分配器(6)的落砂進入貯砂斗(7)，貯砂斗(7)接出輸砂管(9)在過濾罐(18)體外由提砂泵(8)將貯砂斗(7)中的砂實現分步提升，提砂泵(8)工作時間為T1，提砂量為Q1，提砂進入反沖洗室(20)，打開進氣管(11)和反沖洗進水管(12)實現落砂在砂水分離室(10)中的清洗，反沖洗時間為T2，靜沉時間T3，實現砂水分離，分離水(13)和潔凈砂所在的潔砂室(15)中間有固液分界面(14)，分界面(14)的高度根據Q1和潔砂室
(15)的表面積而定，由分界面(14)確定反沖洗排水管(17)的高度，在靜沉時間T3結束時打開反沖洗排水管(17)的閥門，反沖洗水排空的時間為T4，反沖洗水排空結束后打開潔砂室(15)底部的角度分砂板(16)，潔凈砂由此下落到濾料層(3)，實現了濾料的循環利用，至此反沖洗過程順利結束。在過濾系統連續工作的同時，提砂系統和砂水分離系統經歷T1-T2-T3-T4的周期循環，實現過濾和反沖洗同時進行。實施例一表I同步過濾反沖洗水處理裝置試驗條件及結果權利要求
1.一種同步過濾反沖洗水處理裝置，過濾罐(18)安裝在支撐架(19)上，其特征在于過濾罐(18)內放置濾料(3)，過濾罐(18)下部安裝有桿(21)，桿(21)上安裝有配水器(2)，進水管(I)接入配水器(2)，配水器(2)下方設置有砂分配器￠)，砂分配器￠)固定在桿(21)上； 所述過濾罐(18)底部設置有貯砂斗(7)，貯砂斗(7)外接出輸砂管(9)，輸砂管(9)上安裝提砂泵⑶； 所述過濾罐(18)上部設置有出水槽(4)，出水槽(4)接出排水管(5)，過濾罐(18)上部安裝有反沖洗室(20)，輸砂管(9)接入反沖洗室(20)入口。
2.根據權利要求I所述的一種同步過濾反沖洗水處理裝置，其特征在于所述反沖洗室(20)上部為砂水分離室(10)，砂水分離室(10) —端接入進氣管(12)，另一端接入反沖洗進水管(11);反沖洗室(20)下部為潔砂室(15)，潔砂室(15)接出反沖洗排水管(17)， 潔砂室(15)底部設置分砂板(16)。
3.根據權利要求I所述的一種同步過濾反沖洗水處理裝置，其特征在于所述配水器(2)上均布有出水孔(2')。
4.根據權利要求I所述的一種同步過濾反沖洗水處理裝置，其特征在于所述砂分配器(6)可以均布二個或二個以上。
5.一種同步過濾反沖洗水處理方法，其特征在于含油廢水由進水管(I)進入，由配水器⑵從下層向上層濾料⑶過濾，凈化水上升經出水槽⑷由排水管(5)排出；同步，落砂進入貯砂斗(7)，并由過濾罐(18)體外的提升泵(8)通過輸砂管(9)提升至反沖洗室(20)。
6.根據權利要求5所述的一種同步過濾反沖洗水處理方法，其特征在于所述反沖洗室(20)內，反沖洗水、壓縮空氣對提砂進行砂水分離，潔凈砂進入潔砂室(15)，并落入濾料層(3)，分離反沖洗污水由反沖洗管(17)排出過濾罐(18)外。
全文摘要
本發明公開了一種同步過濾反沖洗水處理裝置及方法，過濾罐安裝在支撐架上，其特征在于過濾罐下部接入進水管及配水器，配水器下方設置砂分配器，過濾罐內放置濾料，過濾罐上部設置有出水槽及排水管；過濾罐底部設有貯砂斗，貯砂斗外接出輸砂管及提砂泵；過濾罐上部安裝有反沖洗室，輸砂管接入反沖洗室，反沖洗水、進氣對提砂進行砂水分離，潔凈砂進入潔砂室，并落入濾料層，分離反沖洗污水由反沖洗管排出過濾罐外。本發明采用廢水向上流過濾方式，過濾罐內截污量最大濾料層位于整個濾層下部，下層砂下落，通過提砂，置換清洗方便，過濾、反沖洗同步運行，實現了過濾裝置的連續運行，提高濾層截污能力和工作效率，降低能耗和成本。
文檔編號B01D24/16GK102847352SQ20121036270
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月26日 優先權日2012年9月26日
發明者李孟, 張斌, 劉曉光, 張玉婷 申請人:湖北中碧環保科技有限公司