申请日2018.03.23
公开(公告)日2018.09.21
IPC分类号B01D24/24; B01D24/40; B01D24/46; B01D24/48
摘要
一种具有浮筒式给排水机构的水处理装置，包括滤池、滤料层和反冲洗管路，滤料层下方的池壁上设有净水出口，滤池中竖直设有一个进出水管，进出水管下端通过管道与滤池外的待过滤水给水管路和浊水排水管路连接;进出水管的上端套设有一个能悬浮在水中的浮筒，浮筒上端敞开形成进出水口，浮筒内侧壁与进出水管外侧壁滑动密封连接，使浮筒能够随滤池内水位的变化而沿进出水管上下浮动。进出水口的高度随液位变化而改变，在反冲洗排水过程中始终与滤池液位相适应，防止滤料随水流失，反冲洗效率更高，能够减少反冲洗次数，缩短反冲洗时间，提高滤池的使用效率。
权利要求书
1.一种具有浮筒式给排水机构的水处理装置，包括滤池(1)、设置在滤池(1)内的滤料层(5)和设置在滤料层(5)下方的反冲洗管路(10)，在滤料层(5)下方的池壁上设有净水出口(9)，其特征在于：在所述的滤池中竖直设有一个进出水管(2)，进出水管(2)下端通过管道与滤池外的待过滤水给水管路(11)和反冲排水管路(12)连接;在进出水管(2)的上端套设有一个能够悬浮在水中的浮筒(3)，浮筒(3)的上端敞开形成进出水口(301)，浮筒(3)的内侧壁与进出水管(2)的外侧壁滑动密封连接，使浮筒(3)能够随滤池内水位的变化而沿进出水管上下浮动，以改变浮筒上端进出水口(301)的高度。
2.如权利要求1所述的一种具有浮筒式给排水机构的水处理装置，其特征在于：所述进出水管(2)的上端口内设有阀座(6)，阀座(6)上方设有能够由驱动机构(8)带动上下运动以控制阀门开闭的阀芯(7)。
3.如权利要求1所述的一种具有浮筒式给排水机构的水处理装置，其特征在于：所述的反冲洗管路(10)呈环状设置在滤料层(5)的下方。
4.如权利要求1或3所述的一种具有浮筒式给排水机构的水处理装置，其特征在于：所述的反冲洗管路(10)通过相应的阀门与滤池外部的反冲洗供气管路(14)和反冲洗供水管路(13)连接。
5.如权利要求1所述的一种具有浮筒式给排水机构的水处理装置，其特征在于：在所述滤料层(5)的上方设有一圈环绕进出水管(2)的推流管(4)，该推流管(4)设置在滤池水面之下，并与滤池外部的供气或供水管路连接，在推流管(4)上分布有向上吹气或喷水以推动水流的喷孔(401)。
6.如权利要求5所述的一种具有浮筒式给排水机构的水处理装置，其特征在于：所述的滤池(1)成圆形，进出水管(2)设置在滤池的中心，推流管(4)呈圆环状设置在进出水管(2)周围。
7.如权利要求1所述的一种具有浮筒式给排水机构的水处理装置，其特征在于：所述浮筒(3)上端的进出水口(301)呈向外扩张的喇叭状。
8.如权利要求1所述的一种具有浮筒式给排水机构的水处理装置，其特征在于：所述的浮筒(3)上固定有能够漂浮在水面上的漂浮体(302)。
9.如权利要求1所述的一种具有浮筒式给排水机构的水处理装置，其特征在于：所述浮筒(3)漂浮在水中的浮力大小使浮筒(3)上端进出水口(301)的上沿处于水面以下5—15cm。
10.如权利要求1所述的一种具有浮筒式给排水机构的水处理装置，其特征在于：所述浮筒(3)的下端设有用于限制其最大提升高度的限位装置。
说明书
一种具有浮筒式给排水机构的水处理装置
技术领域
本发明涉及一种水处理系统，具体地说是一种具有浮筒式给排水机构的水处理装置。
背景技术
在净水工艺中，滤池过滤是其中的一个重要部分。过滤过程中，水中过滤出的杂质会不断在滤料层中截留、积累，积累过多会不仅会导致滤速下降、产水效率降低，而且使出水水质不合格。因此需要通过反冲洗清除滤料层中积累的杂质。反冲洗过程中，水或气流反向冲击滤料层，使滤料层中沉积的杂质松动，与滤料剥离、脱出，而悬浮于水中，之后随水排出以达到清洗的目的。由于在反冲洗过程中，不仅会将杂质从滤料层水冲洗出，部分滤料也会在冲击下悬浮于水中，如果反冲洗排水方式不当，会导致滤料随水排出，从而造成滤料损失。
目前，大多数滤池(虹吸滤池、V型滤池、D型滤池、F滤池等)的反冲洗水排水口都是固定安装的，其反冲效果和排水效果均存在以下问题。
一是如果安装位置过高，反冲洗排水后留在滤池内的浊水多，则反冲洗的次数需要相应的增多，如果安装位置过低，水中悬浮的滤料离排水口过近，排水过程中滤料遗失将会增多。
二是由于排水过程中滤池内的液位是不断变化的，排水开始时，液位高于排水口，水和杂质能够从排水口排出，而当液位将至排水口以下时，则排水停止。初始排水时的液位高度决定了持续排水的时间，如果初始阶段液位过高，水中悬浮的滤料容易和杂质一同被排出，导致滤料流失增大。如果初始阶段液位过低，排水时间过短，难以将杂质充分排出，出水质量达不到标准，导致冲洗次数和时间增长，不能达到节能节水的目的。
三是为了减少反冲洗排水时的滤料损失，排水时水的流速一般不会太大，水面上的杂质动力不足，排出速度慢，且较难完全排出。为了加大排水时液面杂质的动力，有的采用在滤池液面上方设置吹气管的方式，向液面上水平吹气，以推动杂质向排水口运动，促进其顺利排出。但是，由于气流的扩散以及空气的阻力等因素，吹气管吹出的气流强度随着距离的增大而迅速减弱，对较远位置的杂质推动作用较小。而且，部分杂质位于液面以下，液面上方的气流对其推动作用也比较有限。因此，水面吹气的方式仅对距离吹气管较近，且位于水面表层的杂质较为有效。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有滤池排水口高度固定，不能适应滤池液位变化，排水时滤料损失大的问题，提供一种具有浮筒式排水机构的水处理装置。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种具有浮筒式排水机构的水处理装置，包括滤池、设置在滤池内的滤料层和设置在滤料层下方的反冲洗管路，在滤料层下方的池壁上设有净水出口，在所述的滤池中竖直设有一个进出水管，进出水管下端通过管道与滤池外的待过滤水给水管路和反冲排水管路连接;在进出水管的上端套设有一个能够悬浮在水中的浮筒，浮筒的上端敞开形成进出水口，浮筒的内侧壁与进出水管的外侧壁滑动密封连接，使浮筒能够随滤池内水位的变化而沿进出水管上下浮动，以改变浮筒上端进出水口的高度。
所述进出水管的上端口内设有阀座，阀座上方设有能够由驱动机构带动上下运动以控制阀门开闭的阀芯。
所述的反冲洗管路呈环状设置在滤料层的下方。
所述的反冲洗管路通过相应的阀门与滤池外部的反冲洗供气管路和反冲洗供水管路连接。
在所述滤料层的上方设有一圈环绕进出水管的推流管，该推流管设置在滤池水面之下，并与滤池外部的供气或供水管路连接，在推流管上分布有向上吹气或喷水以推动水流的喷孔。
所述的滤池成圆形，进出水管设置在滤池的中心，推流管呈圆环状设置在进出水管周围。
所述浮筒上端的进出水口呈向外扩张的喇叭状。
所述的浮筒上固定有能够漂浮在水面上的漂浮体。
所述浮筒漂浮在水中的浮力大小使浮筒上端进出水口的上沿处于水面以下5—15cm。
所述浮筒的下端设有用于限制其最大提升高度的限位装置。
本发明的有益效果是：套在进出水管上端的浮筒可漂浮在水中，并能够随滤池内水位的变化而上下浮动，使浮筒上端进出水口的高度也随液位变化而改变，在反冲洗排水过程中始终与滤池液位相适应，防止滤水随水流失。滤池反冲洗排水初始阶段的液位可以提升至一个较高的高度而无需担心滤料损失，因而反冲洗效率更高，能够减少反冲洗次数，缩短反冲洗时间，提高滤池的使用效率。
采用浮筒漂浮的方式可自动适应液位变化，进出水口与液面之间可始终保持设定的高度差。这种自动适应的方式不需经过液位测定、控制系统计算、驱动机构动作等一系列繁琐操作，因而，与通过驱动机构主动控制的方法相比，进出水口高度调整与液位变化之间几乎没有延迟，不但精度更高，而且不需要复杂的控制系统，简洁性和稳定性都更好。
在解决所述技术问题的基础上，通过液面下方沿滤池内壁设置的推流管喷出的水或气推动滤池内的水向上流动，由于滤池壁的阻挡，水在向上流动过程中在滤池上层向滤池中心扩散。而由于推流管推动水向上流动的缘故，推流管附近的水压降低，滤池中心的水流又向推流管聚集后再次被向上推动。由此，可以在滤池内形成由滤池内壁附近的上升流、滤池上层流向中心的汇集流、滤池中心的下降流以及滤池下层流向池壁的扩散流组成的循环水流。在循环水的作用下，液面上层的杂质有足够的动力向中心汇聚，并经滤池中心的出水管排出。
推流管淹没在水下，喷出的水或气流能够全部转化成水流动力，与水面吹气的方式相比，不存在气流扩散后不能用于推动水流的问题，因此推动水流的效率更高，能够有效促进水面杂质的排出。