申请日20200425
公开(公告)日20200612
IPC分类号B01D29/68; B01D29/74; B01D29/60; B01D29/46
摘要
本发明公开了一种污水处理气水反冲洗叠片式过滤装置，包括三位五通电动控制阀，与电动阀连接的过滤器本体，以及与三位五通电动控制阀连接并受其控制的气水反冲洗装置;所述的过滤器本体内置叠片式滤芯;本发明具有稳定的过滤效率，精确的过滤效果;结构集成度高，占地小;独特的控制阀结构，一阀实现过滤和反洗全自动控制;耐腐蚀性能好，使用寿命长。控制阀、过滤元件及外壳均采用新型塑料材质制作，耐腐蚀、耐老化、无堵塞，过滤和反洗效果不会因使用时间而变差;对于污水处理排放标准要求日益严苛的当下，作为二级污水处理系统出水的后端深度处理装置，该发明具有广阔的应用前景。
权利要求书
1.一种污水处理用气水反冲洗叠片式过滤装置，其特征在于：包括三位五通电动控制阀，与电动阀连接的过滤器本体，以及与三位五通电动控制阀连接并受其控制的气水反冲洗装置;所述的过滤器本体内置叠片式滤芯。
2.根据权利要求1所述的一种污水处理用气水反冲洗叠片式过滤装置，其特征在于：所述的三位五通电动控制阀包括阀体，以及设置在阀体顶部的驱动控制器;所述的阀体上有进水口、出水口、排污口、外腔接口和内腔接口;所述的驱动控制器上设置有参数显示和调节控制的液晶触摸或按键操作控制面板。
3.根据权利要求2所述的一种污水处理用气水反冲洗叠片式过滤装置，其特征在于：所述的阀体下端设置有与过滤器本体连接的外螺纹结构;所述的过滤器本体包括壳体和设置在壳体内的叠片式滤芯;所述的壳体包括通过螺纹结构与阀体连接的上壳体;所述的上壳体设置有与阀体的外螺纹结构配合连接的内螺纹结构;上壳体与下壳体通过快开式卡箍连接。
4.根据权利要求3所述的一种污水处理用气水反冲洗叠片式过滤装置，其特征在于：所述的上壳体的两侧设置有2个带有内螺纹的固定支座，用来固定过滤器。
5.根据权利要求1所述的一种污水处理用气水反冲洗叠片式过滤装置，其特征在于：所述的叠片式滤芯包括导流件、碟片支架、过滤碟片和压紧弹簧;所述的碟片支架通过导流件和阀体上的内腔接口连接。
6.根据权利要求5所述的一种污水处理用气水反冲洗叠片式过滤装置，其特征在于：所述的过滤碟片为由塑料制成的圆环薄片，两面均刻有设定微米尺寸的V型放射状过滤通道，若干过滤叠片重叠在一起，安装在碟片支架上，支架末端装有压紧弹簧，用以压紧过滤碟片。
7.根据权利要求3所述的一种污水处理用气水反冲洗叠片式过滤装置，其特征在于：所述的阀体、上壳体、下壳体，以及与阀体连接的 导流件、叠片支架均由耐腐蚀高强度塑料制成，下壳体为透明塑料材质;固定上壳体和下壳体的快开式卡箍、压紧弹簧均为耐腐蚀不锈钢材质制作。
8.根据权利要求1所述的一种污水处理用气水反冲洗叠片式过滤装置，其特征在于：所述的气水反冲洗装置包括气水冲洗罐，所述的气水冲洗罐底部设置的进水口与控制阀的出水口相连，气水冲洗罐上设置有进气电磁阀和出水电磁阀;进气电磁阀的进气口与曝气风机或空压机连接，为气力反冲洗提供气源, 出水电磁阀的出水口与清水管路相连。
9.如权利要求1所述的一种污水处理用气水反冲洗叠片式过滤装置的处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一:用于污水处理深度处理时，二沉池出水通过加压泵与过滤器进水口连接，过滤器出水口与气水冲洗罐进水口连接,清水出口接至清水池或中水回用系统，反冲洗出水由排污口连接到排污管道，接入污泥池或回流至调节池;
启动控制器进入自动控制状态，此时三位五通电动控制阀的驱动控制器，驱动阀芯转动至“正洗”位置，阀体进水口和外腔接口相通，排污口和内腔接口相通，出水口处于关闭截止状态;
此时，驱动控制器发出指令，启动过滤加压泵，二沉池出水通过加压后由进水口流入，在导流件的导流下，经由外腔接口,进入叠片式滤芯和过滤器外壳之间，在流体压力作用下，液体穿透过滤碟片，进入滤芯内部，固体杂质或悬浮物被过滤碟片拦截;
经由滤芯过滤后的清水经由内腔接口,从排污口流出，此时，过滤器处于“正洗”工作状态;在“正洗”工作状态下，过滤后的清水并不直接从出水口排出,而是从排污口流出，目的是冲洗过滤器滤芯和管路，避免管路中杂质进入清水系统，最大限度保证过滤效果;
在进入“正洗”工作状态时，驱动控制器开始计时，到达设定时间后，切换至过滤状态，正洗时间一般设定为1～2分钟，正洗时间可通过操作控制面板14调整，也可关闭正洗功能;
步骤二：到达正洗设定时间后，驱动控制器驱动阀芯转动至“过滤”位置，阀体进水口仍和外腔接口相通，出水口和内腔接口相通，排污口处于关闭截止状态，同时，驱动控制器发出指令，打开出水电磁阀;
二沉池出水通过加压后由过滤器进水口A流入，在导流件的导流下，经由外腔接口,进入叠片式滤芯和过滤器外壳之间，在流体压力作用下，液体穿透过滤碟片，进入滤芯内部，固体杂质或悬浮物被过滤碟片拦截;
经由滤芯过滤后的清水经由内腔接口,从出水口流出，通过进水接口进入气水冲洗罐，从冲洗罐上部经由出水电磁阀，从清水出口流出，此时，过滤器处于“过滤”工作状态;
在进入“过滤”工作状态时，驱动控制器开始计时，随着过滤的进行，固体杂质不断被拦截、堆积，造成过滤阻力增大，差压升高，过滤效率降低，需要进入反洗状态对滤芯进行反洗;
进入反洗状态有三种控制方式，第一种是时间控制，到达过滤设定时间后，自动切换至反洗状态，过滤时间可通过操作控制面板调整，控制器也可接受外部差压信号或流量信号，设定为差压控制模式或流量控制模式;
步骤三：在接收到反洗需求信号后，驱动控制器发出指令，停止过滤加压泵，驱动阀芯转动至“反洗”位置，阀体出水口和内腔接口相通，排污口和外腔接口相通，进水口处于关闭截止状态，同时驱动控制器发出指令，关闭出水电磁阀，打开进气电磁阀;
此时，气水反洗罐里的水在气压驱动下，由过滤器出水口反向流入，在导流件的导流下，经由内腔接口进入滤芯内部，在压力作用下，压紧过滤碟片的弹簧被压缩，重叠的碟片放松，冲洗水和压缩空气混合，以极快的速度穿过碟片间的缝隙进入过滤器腔体，固体杂质或悬浮物经由外腔接口从排污口瞬间排出，从而使叠片式滤芯到反冲洗和吹扫;
由于碟片两面刻有与中心线呈一定角度的放射状V型过滤通道，在冲洗水和压缩空气双重作用下，碟片产生震动与旋转，碟片上的污物被离心力甩出，气水混合在过滤器腔体形成旋流，腔体内污物被快速吹扫排出，所以本装置反冲洗极为高效快速，在几秒至几十秒内完成反冲洗过程，反洗和吹扫时间可通过操作控制面板调整;
反洗到达设定时间后，又切换至正洗状态，为下一次过滤做准备，周而复始，从而实现过滤器的全自动自清洗和过滤过程。
说明书
一种污水处理用气水反冲洗叠片式过滤装置
技术领域
本发明涉及一种水处理过滤设备领域，特别适用于污水处理系统深度处理、循环水处理系统及中水回用系统的固体悬浮颗粒的分离，使其可以循环使用。
背景技术
随着社会的发展，国家对污水处理工艺及出水标准提出了更高的要求，污水处理厂及污水处理设备排放标准逐级高到一级A标，甚至地表水准V类或准IV类标准，要求出水SS≤5mg/L，传统的污水处理沉淀分离工艺出水已达不到排放标准的要求，必须进行深度处理，因此各种过滤设备被广泛应用于污水处理厂及污水处理设备提标改造及深度处理中。
目前污水或废水处理过滤常用的有石英砂过滤器，活性炭过滤器，多介质过滤器等等。这些过滤器统称为机械过滤器，主要是通过过滤拦截，吸附水中的颗粒物及金属离子，这类过滤器普遍存在体积大、结构复杂、外部管路多;容易堵塞滤料、清洗时间长、耗水量大等缺陷，使得过滤器的过滤效率极大的降低。
因此提供一种体积小、效率高，能够集成到一体化污水处理设备中，同时操作简单，能够实现全自动反清洗功能的新型污水处理过滤装置，是一个值得研究的问题。
发明内容
为了解决上述现有过滤设备中存在的不足，本发明提供一种集成度高、体积小、过滤效率高、反洗耗水少，且具有自动反洗功能的污水处理用气水反冲洗叠片式过滤装置。
本发明的目的是这样实现的：
一种污水处理用气水反冲洗叠片式过滤装置，包括三位五通电动控制阀1，与电动阀连接的过滤器本体，以及与三位五通电动控制阀1连接并受其控制的气水反冲洗装置;所述的过滤器本体内置叠片式滤芯12;
所述的三位五通电动控制阀1包括阀体13，以及设置在阀体顶部的驱动控制器11;所述的阀体13上有进水口A、出水口B、排污口C、外腔接口D和内腔接口E;所述的驱动控制器11上设置有参数显示和调节控制的液晶触摸或按键操作控制面板14;
所述的阀体13下端设置有与过滤器本体连接的外螺纹结构10;
所述的过滤器本体包括壳体和设置在壳体内的叠片式滤芯12;所述的壳体包括通过螺纹结构10与阀体13连接的上壳体2;所述的上壳体2设置有与阀体13的外螺纹结构10配合连接的内螺纹结构;上壳体2与下壳体3通过快开式卡箍5连接;
所述的上壳体2的两侧设置有2个带有内螺纹的固定支座9，用来固定过滤器;
所述的叠片式滤芯12包括导流件6、碟片支架7、过滤碟片4和压紧弹簧8;所述的碟片支架7通过导流件6和阀体13上的内腔接口E连接;
所述的过滤碟片4为由塑料制成的圆环薄片，两面均刻有设定微米尺寸的V型放射状过滤通道，若干过滤叠片重叠在一起，安装在碟片支架7上，支架末端装有压紧弹簧8，用以压紧过滤碟片4;
所述的阀体13、上壳体2、下壳体3，以及与阀体13连接的 导流件6、叠片支架7均由耐腐蚀高强度塑料制成，下壳体3为透明塑料材质;固定上壳体2和下壳体3的快开式卡箍5、压紧弹簧8均为耐腐蚀不锈钢材质制作。
所述的气水反冲洗装置包括气水冲洗罐17，所述的气水冲洗罐17底部设置的进水口F与控制阀13的出水口B相连，气水冲洗罐17上设置有进气电磁阀15和出水电磁阀16;进气电磁阀14的进气口H与曝气风机或空压机连接，为气力反冲洗提供气源, 出水电磁阀16的出水口G与清水管路相连。
一种污水处理用气水反冲洗叠片式过滤装置的处理工艺，包括以下步骤：
步骤一:用于污水处理深度处理时，二沉池出水通过加压泵与过滤器进水口A连接，过滤器出水口B与气水冲洗罐进水口F连接,清水出口G接至清水池或中水回用系统，反冲洗出水由排污口C连接到排污管道，接入污泥池或回流至调节池;
启动控制器进入自动控制状态，此时三位五通电动控制阀1的驱动控制器13，驱动阀芯转动至“正洗”位置，阀体进水口A和外腔接口D相通，排污口C和内腔接口E相通，出水口B处于关闭截止状态;
此时，驱动控制器13发出指令，启动过滤加压泵，二沉池出水通过加压后由进水口A流入，在导流件6的导流下，经由外腔接口D,进入叠片式滤芯12和过滤器外壳之间，在流体压力作用下，液体穿透过滤碟片，进入滤芯内部，固体杂质或悬浮物被过滤碟片拦截;
经由滤芯过滤后的清水经由内腔接口E,从排污口流出，此时，过滤器处于“正洗”工作状态;在“正洗”工作状态下，过滤后的清水并不直接从出水口B排出,而是从排污口流出，目的是冲洗过滤器滤芯和管路，避免管路中杂质进入清水系统，最大限度保证过滤效果;
在进入“正洗”工作状态时，驱动控制器13开始计时，到达设定时间后，切换至过滤状态，正洗时间一般设定为1～2分钟，正洗时间可通过操作控制面板14调整，也可关闭正洗功能;
步骤二：到达正洗设定时间后，驱动控制器13驱动阀芯转动至“过滤”位置，阀体进水口A仍和外腔接口D相通，出水口B和内腔接口E相通，排污口C处于关闭截止状态，同时，驱动控制器13发出指令，打开出水电磁阀16;
此时，二沉池出水通过加压后由过滤器进水口A流入，在导流件6的导流下，经由外腔接口D,进入叠片式滤芯12和过滤器外壳之间，在流体压力作用下，液体穿透过滤碟片，进入滤芯内部，固体杂质或悬浮物被过滤碟片拦截;
经由滤芯过滤后的清水经由内腔接口E,从出水口B流出，通过进水接口F进入气水冲洗罐17，从冲洗罐上部经由出水电磁阀16，从清水出口G流出，此时，过滤器处于“过滤”工作状态;
在进入“过滤”工作状态时，驱动控制器13开始计时，随着过滤的进行，固体杂质不断被拦截、堆积，造成过滤阻力增大，差压升高，过滤效率降低，需要进入反洗状态对滤芯进行反洗;
进入反洗状态有三种控制方式，第一种是时间控制，到达过滤设定时间后，自动切换至反洗状态，过滤时间可通过操作控制面板14调整，控制器也可接受外部差压信号或流量信号，设定为差压控制模式或流量控制模式;
步骤三：在接收到反洗需求信号后，驱动控制器13发出指令，停止过滤加压泵，驱动阀芯转动至“反洗”位置，阀体出水口B和内腔接口E相通，排污口C和外腔接口D相通，进水口A处于关闭截止状态，同时驱动控制器13发出指令，关闭出水电磁阀16，打开进气电磁阀15;
此时，气水反洗罐里的水在气压驱动下，由过滤器出水口B反向流入，在导流件6的导流下，经由内腔接口E进入滤芯内部，在压力作用下，压紧过滤碟片4的弹簧7被压缩，重叠的碟片放松，冲洗水和压缩空气混合，以极快的速度穿过碟片间的缝隙进入过滤器腔体，固体杂质或悬浮物经由外腔接口D从排污口瞬间排出，从而使叠片式滤芯12得到反冲洗和吹扫;
由于碟片两面刻有与中心线呈一定角度的放射状V型过滤通道，在冲洗水和压缩空气双重作用下，碟片产生震动与旋转，碟片上的污物被离心力甩出，气水混合在过滤器腔体形成旋流，腔体内污物被快速吹扫排出，所以本装置反冲洗极为高效快速，在几秒至几十秒内完成反冲洗过程，反洗和吹扫时间可通过操作控制面板14调整;
反洗到达设定时间后，又切换至正洗状态，为下一次过滤做准备，周而复始，从而实现过滤器的全自动自清洗和过滤过程。
积极有益效果：本发明具有稳定的过滤效率，精确的过滤效果;结构集成度高，占地小;独特的控制阀结构，一阀实现过滤和反洗全自动控制;耐腐蚀性能好，使用寿命长。控制阀、过滤元件及外壳均采用新型塑料材质制作，耐腐蚀、耐老化、无堵塞，过滤和反洗效果不会因使用时间而变差;对于污水处理排放标准要求日益严苛的当下，作为二级污水处理系统出水的后端深度处理装置，该发明具有广阔的应用前景。（发明人杨凌云;史利强;杜翔宇;胡博;王泓博;付松）