专利名称：重力式水力自控单阀滤池的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及水处理工程，是一种重力式自动反冲洗过滤池。
背景技术：
传统的重力式无阀滤池具有反冲洗自动化、便于操作管理、无须设置大口径阀门等优点，在中小型水厂和水处理工程中得以较广泛应用。该类型滤池采用虹吸排水管和虹吸辅助管系统对滤料层实施反冲洗，虽然可达到滤池运行工艺要求，但技术上存在以下不足1、滤池反冲洗废水经由上升管和下降管构成的虹吸管排出，管路长而且须用较大口径管材，增加了制安工作量和工程费用；2、受虹吸管顶高程的限制无阀滤池过滤期终水头损失值一般不超过I. 7米，由于此值偏小致使反冲洗周期缩短，反冲洗水耗增加，造成滤后清水浪费；3、进水量波动增大时易出现虹吸管挟气运行现象，滤池时断时续频繁冲洗，影响出水水质更加大了水量消耗；4、由于反冲洗排水路径长，反洗水头损失增大,冲洗水箱中低水位时冲洗强度不够，冲洗效果受一定影响。
发明内容为克服现有重力式无阀滤池反冲洗系统技术上存在的不足，本申请人通过实验，设计提供一种配置隔膜式水力排水阀与水力自控装置组成反冲洗系统的重力式水力自控单阀滤池。本实用新型有自动反冲洗功能，还具有延长反冲洗周期降低反冲洗水消耗、提高反冲洗效率、滤池运行工况改善、节约管材等特点。其技术方案是采用以隔膜式水力排水阀和水力自控装置组成的反冲洗系统取代现有滤池上由虹吸排水管和辅助管组成的反冲洗系统。本重力式水力自控单阀滤池，它包括浑水分配槽、U形进水管、三通、滤室、连通管、滤室上部的冲洗水箱、反冲洗排水管。池体由封闭式滤室和位于滤室上部的冲洗水箱组成，在滤室顶盖中心孔上方安装T字形三通，三通两端水平管口分别与浑水进水管和反冲洗排水管连接，其向下管口与滤室顶孔连接，排水管水平段顶部有排气阀。排水管延伸滤室外经90°弯头垂直下降至排水沟，排水管末端安装一个隔膜式水力排水阀(以下简称排水阀)，该阀是一种用于水处理设备排水的专用阀门，其顶端吸出管与真空装置连接，发生真空时阀门开启，真空消失阀门关闭。排水阀的上部有一套水力自控装置，控制排水阀的开启与关闭该自控装置由注水管、定量水槽、槽内小虹吸管、落水管、抽气三通和吸水管组成，吸水管末端与排水阀顶端的吸出管口连接。定量水槽槽顶高程高于滤池期终过滤水位，落水管与槽内小虹吸管出口连接，下端延伸至排水沟，吸水管上端与抽气三通吸口连接，其下端与排水阀顶部吸出管口连接，注水管两端分别与分配槽和定量水箱连接。吸水管顶部有180°弯头，弯头顶端高程高于定量水槽槽顶。定量水槽与进水分配槽之间有U形小管连接。滤池过滤时，排水阀关闭，浑水由分配槽经U形进水管和三通进入滤室，通过滤层过滤，水中悬浮污物被滤料截留，滤后清水向下缓流至池底空间，再经连通管上升至冲洗水箱，箱内水位达到出水喇叭口上缘溢流送出。随着过滤时间延续，滤料截污量增加，阻力增大，当进水管中水位上升到分配槽期终允许水头损失值高程时，定量水槽充水至高水位，水被箱内小虹吸管吸出通过落水管流下，依靠落水挟气作用，抽气三通内形成真空，并通过吸水管作用于排水阀，排水阀快速开启，在冲洗水箱内水面与排水阀出口水位差的水压驱动下，冲洗水箱内的水沿着与过滤状态相反方向，通过连通管至滤室底部空间，再从下而上冲洗滤料，废水汇流至滤室顶部经三通直接由排水管和排水阀排出。冲洗过程中冲洗水箱和定量水槽内的水位逐渐下降至低位,落水管停止落水抽气三通内真空消失排水阀自动关闭，冲洗停止，滤池又开始过滤运行。本实用新型采用配有水力自控装置的排水阀直接排出滤池反冲洗废水，过滤与反冲洗运行全自动化，便于操作管理；由于缩短了反冲洗排水管路长度，本单阀滤池期终允许水头损失值可增至2. 2米，冲洗周期相应延长，节约冲洗用水，减少大口径管材用量；本技术方案还可消除反冲洗挟气运行隐患，保持滤池出水水质稳定。
附图为本实用新型结构剖示图，就其结构与工作原理说明如下输水管I将待过滤浑水注入分配槽2，过滤运行时，排水阀18呈关闭状，浑水自分配槽经U形进水管3、三通4进入滤室5，通过滤层6水中悬浮污物被滤料截留，滤后清水经承托层7、多孔板8进入池底集水空间，通过连通管9上升到冲洗水箱10，水箱内水位升至出水喇叭口 20上缘溢流经出水管21流到清水池。随着过滤进行滤层6中含污量增加，过滤水头损失增大，进水管3内水位逐渐上升至分配槽2，当水位接近过滤期终水位高程Hz时，分配槽2通过注水管11向定量水槽12灌水，槽内水满，并被虹吸小管13吸出通过落水管14快速流下，抽气三通15内形成真空，并通过吸水管16作用于排水阀18，排水阀快速开启，在冲洗水箱水位Hq与排水阀出口高程Ho高差形成的水压驱动下，水箱10内清水下降沿着与过滤相反的方向经连通管9至池底空间再从下而上冲洗滤层6的滤料，冲洗废水经三通4直接由排水管17、排水阀18排至水沟22。当冲洗水箱内水位降至连通管9管口，冲洗停止,此时定量水槽12存水放空，抽气三通内真空消失，排水阀18自动关闭，过滤又重新开始。当过滤水头损失达不到期终水头损失值滤池须要提前冲洗时，可通过压力水管23向定量水槽12注水，水满后从管14落下，开启排水阀18，对滤池进行强制冲洗。自动排气阀19用于排除滤池顶部及排水管内积气。
具体实施方式
本水力自控单阀滤池由进水系统、滤池主体、反冲洗排水系统反冲洗水力自控装置组成。它包括浑水分配槽2，U形进水管3，三通4，滤室5，连通管9，滤室上部的冲洗水箱10，反冲洗排水管17。反冲洗排水管末端安装了排水阀18。滤池主体由封闭式滤室5和其上部的冲洗水箱10构成，滤室内有滤层6、承托层
7、多孔板8，滤室顶上方有T字形三通4，三通水平管两端分别与进水管3及反冲洗排水管17连接.其向下管口与滤室5顶孔连接。滤室底部与冲洗水箱10设连通管9，冲洗水箱上部有出水喇叭管20，其管口上缘高程为清水出水水位Hq。分配槽2内上限水位Hz与Hq的差值即为滤池期终水头损失值。反冲洗排水系统由排水管17，排水阀18组成。排水管顶有自动排气阀19.水力自控装置由注水管11，定量水槽12，槽内小虹吸管13，落水管14，抽气三通15，吸水管16组成。定量水槽12槽顶高程高于滤池期终过滤水位，落水管14与槽内小虹吸管13出口连接，下端延伸至排水沟22，吸水管16上端与抽气三通15吸口连接，其下端与排水阀18顶部的吸出管口连接，注水管11两端分别与分配槽2定量水槽12连接。吸水管16顶部有180°弯头，弯头顶端高程高于定量水槽12槽顶。过滤时排水阀18关闭，进水管3内浑水经三通4向下进入滤室5，滤后清水由连通管9送至冲洗水箱10，箱内水位上升至喇叭口 20溢流输出。
反冲洗时，落水管14管内落水，在抽气三通15抽吸启动下，排水阀18开启，冲洗废水由下而上经三通4排水管17排水阀18排出。冲洗水箱内水位降至下限值，落水管14停止落水，三通15内真空消失,排水阀18关闭，冲洗停止，恢复过滤。本实用新型池体采用传统的钢筋混凝土结构或钢结构。工艺管道采用钢管，排水阀为专用产品。本重力式水力自控单阀滤池适用于中小型水厂和水处理工程的原水直接过滤，或沉淀池、澄清池出水的后续过滤净化。本实用新型处理规模按用户要求设计确定。
权利要求1.一种重力式水力自控单阀滤池，它由浑水分配槽(2)、U形进水管(3)、三通(4)、滤室(5)、连通管(9)、滤室上部的冲洗水箱(10)和反冲洗排水管(17)组成，其特征在于在反冲洗排水管(17)末端安装了隔膜式水力排水阀(18)直接排除滤池反冲洗废水，在隔膜式水力排水阀(18)的上方有水力自控装置，控制该排水阀的开启与关闭。
2.根据权利要求I所述的重力式水力自控单阀滤池，其特征在于滤室上方有三通(4)，其水平管两端分别与进水管(3)排水管(17)连接，其向下管口与滤室(5)顶孔连接，排水管(17)水平段顶部有排气阀(19)。
3.根据权利要求I所述的重力式水力自控单阀滤池，其特征在于所述的水力自控装置由注水管(11)、定量水槽(12)、槽内小虹吸管(13)、落水管(14)、抽气三通(15)和吸水管(16)组成。
4.根据权利要求3所述的重力式水力自控单阀滤池，其特征在于定量水槽(12)槽顶高程高于滤池期终过滤水位，落水管(14)与槽内小虹吸管(13)出口连接，其下端延伸至排水沟(22)，吸水管(16)上端与抽气三通(15)吸口连接，其下端与排水阀(18)顶部的吸出管口连接，注水管(11)两端分别与分配槽(2)定量水槽(12)连接。
5.根据权利要求4所述的重力式水力自控单阀滤池，其特征在于吸水管(16)顶部有180°弯头，弯头顶端高程高于定量水槽(12)槽顶。
专利摘要本实用新型公开了一种涉及水处理工程的重力式水力自控单阀滤池，它由浑水分配槽，U形进水管，封闭式滤室，冲洗水箱，反冲洗排水管，隔膜式水力排水阀和水力自控装置组成。在冲洗水箱蓄水势能作用下，滤池反冲洗废水通过排水管和隔膜式水力排水阀直接排放。水力自控装置根据过滤水位变化信号对滤池过滤、反冲洗运行和排水阀的启闭进行自动控置。水力自控装置包括注水管，定量水槽，槽内小虹吸管，落水管，抽气三通，吸水管。本水力自控单阀滤池具有过滤与反冲洗运行自动化，操作管理方便，冲洗周期延长降低冲洗水消耗，节约管材，运行可靠性提高等特点。
文档编号B01D24/46GK202460231SQ201120483318
公开日2012年10月3日 申请日期2011年11月29日 优先权日2011年11月29日
发明者许浩先, 郑安犁 申请人:郑安犁