專利名稱：上向流懸浮濾料濾池的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于城市污水及エ業廢水的深度處理，尤其涉及ー種上向流懸浮濾料濾池。
技術背景 目前，污水處理領域中常見的濾池均是從給水領域移植而來，如V型濾池、無閥濾池、普通砂濾池等等。這些濾池從給水領域移植到污水領域后，在減少水中分散懸濁狀的無機物和有機物顆粒，甚至是減少浮游生物、細菌含量等方面發揮了重要作用。但是，因為污水的水質較差，但其相應的出水標準相對于給水標準來說也寬松得多，這就使得從給水領域移植而來的濾池在節能運行方面相對欠缺，應提高節能過濾的技術措施。
實用新型內容本實用新型是為了克服現有技術中的不足，提供ー種上向流懸浮濾料濾池，適用于污水的深度處理和回用，生物處理后的污水，經加藥混凝、沉淀或直接微絮凝處理后，進入濾池，將污水中的細小懸浮顆粒物截留過濾，達到降低出水SS和部分TP指標的目的。本實用新型為實現上述目的，通過以下技術方案實現ー種上向流懸浮濾料濾池，包括原水區、布水區、過濾區和清水區四大功能區，其特征是所述濾池還設有布水系統、攪動沖洗系統、反沖水排放系統和液位指示系統，所述設置于布水區的布水系統包括穿孔布水管和與其連接的進水控制閥；所述過濾區內設有輕質懸浮濾料層。所述攪動沖洗管和穿孔布水管上分別布設圓孔。所述進水控制閥、攪動沖洗控制閥和反沖水排放管采用電動或氣動控制。所述反沖水排放系統包括反沖水排放管和與其連接的反沖水排放管，所述反沖水排放管與濾池連通。所述液位指示系統包括液位指示管、攔網和模擬濾料層，所述液位指示系統的液位指示管與反沖水排放管垂直連接，所述液位指示管內設與濾池內濾料層厚度一祥模擬濾料層，有機玻璃管下部設有攔網并與濾池連通，上部敞ロ。所述清水區高度為H1=O. 8^1. 2m ;所述過濾區輕質懸浮濾料層厚度為H2=O. 6 I. 2m ;所述布水區高度為H3=H2+0. 3m。所述輕質懸浮濾料層采用輕質懸浮EPS濾料作為過濾層，濾料粒徑0. 6^2. Omm,堆密度 50 250kg/m3。有益效果適用于《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)的ー級A排放標準和《城市污水再生利用》標準。該濾池采用EPS輕質懸浮濾料，其粒徑和分級比例、濾層厚度等參數可根據工程實際水質確定。濾池在空間構成上分為原水區、布水區、過濾區、清水區四大部分。生物處理后的污水，經加藥混凝、沉淀或直接微絮凝處理后，進入濾池，將污水中的細小懸浮顆粒物截留過濾，達到降低出水SS和部分TP指標的目的。與目前常見的過濾技術相比，該濾池結構簡單、布局合理、無需反沖洗專用動カ設備，運行能耗低、過濾效果好，具有節能過濾技術和經濟優勢。
圖I是上向流懸浮濾料濾池過濾過程示意圖；圖2是上向流懸浮濾料濾池反沖洗過程示意圖；圖中I、上向流懸浮濾料濾池，2、清水區，3、濾頭，4、過濾區，5、攪動沖洗控制閥，6、原水區，7、進水控制閥，8、攪動沖洗管，9、穿孔布水管，10、布水區，11、反沖水排放管，12、反沖水排放管，13、下部攔網，14、液位指示管，15、模擬濾料層，16、上部攔網，17、抗浮濾板，18、出水槽。
具體實施方式
以下結合較佳實施例，對依據本實用新型提供的具體實施方式
詳述如下詳見附圖，ー種上向流懸浮濾料濾池1，包括原水區6、布水區10、過濾區4和清水水區2四個功能區。所述上向流懸浮濾料濾池，設有布水系統、攪動沖洗系統、反沖水排放系統和液位指示系統。所述布水系統，由穿孔布水管9和進水控制閥7組成；所述攪動沖洗系統，由攪動沖洗管8和攪動沖洗控制閥5組成；所述反沖水排放系統由反沖水排放管12和反沖水排放管11組成；所述液位指示系統由液位指示管14、攔網13、16和模擬濾料層15組成。所述進水控制閥7、攪動沖洗控制閥5和反沖水排放管11采用電動或氣動控制；閥門和管徑大小根據水量規模而定；所述液位指示管采用透明有機玻璃管，內設與濾池內濾料層厚度ー樣模擬濾料層，有機玻璃管下部設有攔網13并與濾池連通，上部敞ロ，垂直安裝。如圖I所示，所述上向流懸浮濾料濾池過濾時，攪動沖洗控制閥5和反沖水排放管11關閉，而進水控制閥7處于開啟狀態，此時污水從原水區6，由濾池底部的穿孔布水管9進入濾池，并自下而上通過由輕質懸浮濾料構成的過濾區4，輕質懸浮濾被抗浮濾板17及濾板上安裝的濾頭3截留，污水通過過濾區4，水中污染物被截留后，通過濾頭3進入清水區2，最后由出水槽18收集后排出。如圖2所示，所述上向流懸浮濾料濾池在反沖時存在著兩個過程首先是反沖水排放管11和攪動沖洗控制閥5開啟，同時進水控制閥7關閉，濾池中的液位快速下降，懸浮濾料層隨液位向下移動，并經過攪動沖洗管8的第一次攪動，此時反沖水通過反沖水排放管11排出；當濾池中的液位降低至設計值時，反沖水排放管關閉，濾池中的液位開始上升，而懸浮濾料層隨濾池中的液位上升，并經過攪動沖洗管8的第二次攪動，當液位高于抗浮濾板17的頂端時，反沖結束，此時關閉反沖水排放管11，打開進水控制閥7恢復過濾過程。所述上向流懸浮濾料濾池的過濾及反沖洗過程，均可通過液位指示系統反映出來。液位指示系統的液位指示管14下部與濾池連通并且垂直安裝，當濾池工作吋，模擬濾料層15可準確模擬濾池的運行狀態。工作原理篩濾作用。正常過濾時進水控制閥開啟，攪動沖洗控制閥和反沖水排放管處于關閉狀態。當原水自下而上流經濾料層時，粒徑大于濾層空隙的懸浮顆粒物首先被截留在底層的濾料中，使得底層濾料的空隙越來越小，逐漸形成ー層由被截留物構成的濾膜，并起到“表層截污”的過濾作用。由于該過濾作用是在濾料表面進行的，故也稱為表面過濾。[0021]由于篩濾作用的“表層截污”現象會使得過濾阻力増加，嚴重時堵塞濾池，使中、上層濾料的納污作用得不到充分發揮。因此，上向流懸浮濾料濾池根據不同進出水水質要求，采用不同粒徑的濾料進行分級配比，濾層順著水流的方向自下而上粒徑減小，削弱了“表層截污”作用，提高了濾料層的納污能力。粘附作用。上向流懸浮濾料濾池EPS輕質濾料的巨大比表面積，使之對懸浮顆粒具有明顯的粘附作用。在范德華引力、靜電カ的相互作用以及某些化學鍵和特殊的化學吸附作用下，與濾料表面 接近或接觸的顆粒就會被粘附在濾料表面上。粘附過程同時還伴隨著絮凝顆粒的架橋作用，稱為接觸絮凝。粘附作用是ー種物理化學作用，粘附作用的強弱主要取決于濾料和水中懸浮濾料的表面物理化學性質。上向流懸浮濾料濾池主要為城市污水深度處理而研發，其主要過濾對象為ニ沉池出水中殘留的活性污泥，因此其過濾作用以篩濾形式的表面過濾作用為主。反沖過程當反沖水排放管打開，濾池的清水自上而下快速下落通過輕質濾料層時，水流對濾料顆粒產生曳力作用；與此同時，濾料顆粒對水流所產生的曳カ有屏蔽作用，這種屏蔽作用使最下一層顆粒所受曳カ最大，最上層所受曳カ最小。因此，當水流速度大于流化速度吋，總是最下一層濾料先被曳沉下去，當最下ー層濾料脫離濾料層整體時，位于其上面的一層濾料成為最下ー層，因此所受的曳カ最大，跟著被曳沉下去，如此順序，直到整個濾料層完全流化為止。在濾料直徑相等的流化層內部，由于在水流方向和其垂直方向上顆粒間所存在的排斥力作用，使濾料顆粒間的凈距離必須保持相等。這樣，在反沖洗過程中，濾料顆粒間的相互摩擦和相互碰撞的作用有限，清除粘在輕質濾料上的懸浮固體主要靠水流的剪力作用。上向流懸浮濾料濾池在濾料層下部設置攪動沖洗管，管上均勻布置與水平呈一定夾角的攪動孔，提供水平方向上的水流剪切力，增加濾料顆粒間相互碰撞和摩擦的機率，提聞反沖效果。主要特點輕質懸浮濾料，納污能力強。上向流懸浮濾料濾池采用EPS輕質懸浮濾料，該濾料比重比水小，在過濾和反沖的整個過程中始終保持在水中的懸浮狀態。進水自下而上通過懸浮濾料層，將污水中的懸浮物截留在濾層下部，濾后水從濾池上層經集水槽收集，排放。濾料級配，保證出水效果。上向流懸浮濾料濾池采用的EPS輕質懸浮濾料，在設計上根據進水情況和出水要求進行分級配比，使其在不同的濾料粒徑和比重下，形成分級濾層。在上向水流的方向上，濾料直徑減小，減小了“表層截污”的過濾作用，充分發揮了深層濾料的納污能力，提高了濾料的利用率和截污效果。自動控制過濾和反沖過程，操作簡單。上向流懸浮濾料濾池依靠水位壓差使污水自下而上通過懸浮濾料層，隨著過濾時間的延長，濾料層的截污量増大，克服水力損失所需的液位壓差越來越大。本實用新型反沖洗攪動閥、進水閥和反沖水排放管均為電動。當進水液位與出水液位間的液位差増大到一定程度吋，濾池實現自動反沖。此外也可根據實際水質情況設定反沖周期，充分保證出水效果。整個過濾和反沖過程無需人工干預，操作簡單。進水攪動沖洗+出水重力反沖，無需動カ設備。上向流懸浮濾料濾池反沖時,濾池停止產水,通過閥門的切換原水由進入濾池底部,改為由攪動沖洗管進入濾層下部,對濾料層進行擾動；同吋，因反沖洗水排放閥打開，濾層上部的清水層快速下泄，截有污物的懸浮顆粒在水流的曳力作用下發生膨脹，而濾層底部的濾料在原水擾動下相互碰撞摩擦，使污物與濾料分離，實現清洗目的。整個反沖洗的過程全部在進水和出水的作用下自動完成，無需其它動カ設備。可移動濾床，除污徹底。在濾池反沖的過程中，當濾后清水下落至濾板露出吋，濾料層開始下落，濾料依次通過攪動沖洗管進行原水攪動；濾料層下落至最低點后，反沖洗水排放閥關閉，濾料層開始上升，再次通過原水攪動，使截留的污物被徹底去除。工作全程可視化，保障平穩運行。為避免濾料的流失和水路短流，濾池的抗浮濾板 以下處于封閉狀態。為觀測濾池的液位狀態，準確判斷其工作過程和調整自控的時間間隔，設置液位指示管。該指示管與濾池中的液位保持連通并且垂直安裝，可使濾池運行的全過程均處于可視化狀態，為及時調整過程參數提供重要依據，保障其平衡運行。實施例某處理量為2 X 104m3/d的污水處理廠在改造過程中由《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)的ニ級標準升級到ー級A標準。其ニ沉池后設置“絮凝+沉淀+過濾”的深度處理單元，并采用一體式設計。全池共設過濾面積為21. 6m2的上向流懸浮濾料濾池4組,采用0. 8m厚的EPS輕質懸浮填料,濾料級配直徑為0. 8 — 2. Omm。姆組濾池的設計清水層為I. Om，并在濾池的長方向設置穿孔(の30)收水槽一根，以實現均勻收水，均勻過濾。與放空管相連有濾池的液位指示管(DN50)，并在液位指示管邊的墻壁上，用明顯的標記指示濾池的“最高液位”、“濾板上沿”、“濾板下沿”、“攪動管中心”等關鍵位置。本工程抗浮濾板的規格為I. 25mX I. Om,每組濾池共設濾板15塊，總計60塊，單塊濾板布置濾頭80個。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型的結構作任何形式上的限制。凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型的技術方案的范圍內。
權利要求1.ー種上向流懸浮濾料濾池，包括原水區、布水區、過濾區和清水區四大功能區，其特征是所述濾池還設有布水系統、攪動沖洗系統、反沖水排放系統和液位指示系統，所述設置于布水區的布水系統包括穿孔布水管和與其連接的進水控制閥；所述過濾區內設有輕質懸浮濾料層。
2.根據權利要求I所述的上向流懸浮濾料濾池，其特征是所述攪動沖洗管和穿孔布水管上分別布設圓孔。
3.根據權利要求I或2所述的上向流懸浮濾料濾池，其特征是所述輕質懸浮濾料層采用輕質懸浮EPS濾料作為過濾層,濾料粒徑O. 6^2. Omm,堆密度50 250kg/m3。
4.根據權利要求3所述的上向流懸浮濾料濾池，其特征是所述反沖水排放系統包括反沖水排放管和與其連接的反沖水排放管，所述反沖水排放管與濾池連通。
5.根據權利要求4所述的上向流懸浮濾料濾池，其特征是所述液位指示系統包括液位指示管、攔網和模擬濾料層，所述液位指示系統的液位指示管與反沖水排放管垂直連接，所述液位指示管內設與濾池內濾料層厚度一祥的模擬濾料層，有機玻璃管下部設有攔網并與濾池連通，上部敞ロ。
6.根據權利要求I所述的上向流懸浮濾料濾池，其特征是所述清水區高度為H1=O. 8 1. 2m;所述過濾區輕質懸浮濾料層厚度為H2=O. 6 1. 2m ;所述布水區高度為H3=H2+0. 3m。
7.根據權利要求I所述的上向流懸浮濾料濾池，其特征是所述進水控制閥、攪動沖洗控制閥和反沖水排放管采用電動或氣動控制。
專利摘要本實用新型涉及一種上向流懸浮濾料濾池，包括原水區、布水區、過濾區和清水區四大功能區，其特征是所述濾池還設有布水系統、攪動沖洗系統、反沖水排放系統和液位指示系統，所述設置與布水區的布水系統包括穿孔布水管和與其連接的進水控制閥；所述過濾區內設有輕質懸浮濾料層。有益效果采用EPS輕質懸浮濾料，其粒徑和分級比例、濾層厚度等參數可根據工程實際水質確定。生物處理后的污水，經加藥混凝、沉淀或直接微絮凝處理后，進入濾池，將污水中的細小懸浮顆粒物截留過濾，達到降低出水SS和部分TP指標的目的。
文檔編號B01D24/46GK202410274SQ20122001013
公開日2012年9月5日 申請日期2012年1月9日 優先權日2012年1月9日
發明者劉勝軍, 孔令勇, 張繼偉, 李祖鵬, 鄒仲勛 申請人:中國市政工程西北設計研究院有限公司天津分院