自动分级过滤罐装置的制作方法

本发明涉及一种过滤装置，具体涉及一种自动分级过滤罐装置。

背景技术：

过滤罐是一种在压力的作用下进行过滤的装置，多采用立式结构，根据过滤装置进出口压力差的大小对滤料进行反冲洗，清洗滤料层中所含的杂质，从而保持过滤层良好的过滤性能和滤后水的水质。

传统的过滤罐多为立式布置，这种立式过滤罐一方面单体过滤面积小、滤速低、需要体积大；另外，安装要求空间大，存在诸多不便。

目前使用的过滤装置，一类是采用砂石滤料，如石英砂、无烟煤、磁铁矿等，这类过滤装置采用的滤料价廉易得、易洗净再生，造价低，但是存在滤速小、要求反冲洗强度大、反冲洗后滤料易混层等缺点；另一类是采用纤维过滤材料，如纤维球高速过滤装置和长纤维过滤装置等，这类高速过滤装置在一定程度上解决了上述滤速小、要求反冲洗强度大、反冲洗后滤料混层的问题，但是也存在造价高、寿命短、滤料易板结、洗净再生困难等问题。

过滤罐通过进出口压力差的大小来控制反冲洗的这一方式，当滤料或过滤介质发生变化时，滤速和压力差的对应关系也相应发生改变，不能准确地控制滤速，也不能准确地控制过滤周期和反冲洗强度。

技术实现要素：

本发明克服了现有技术的不足，提出了一种自动分级过滤罐装置，所述过滤罐罐体采用卧式布置、滤层采用大粒径的石英砂、无烟煤、磁铁矿等价廉易得、易洗净再生的滤料，在增大过滤面积，提高滤速的同时降低了设备的造价。所述过滤罐采用反级配滤料布置，大粒径、大比重的滤料在底部，反冲洗后能自动分级。

本发明的技术方案为：自动分级过滤罐装置，包括罐体、集水管和布水管，在罐体上方设有进水管、出水管、出气管和反冲洗排水管，在罐体的侧面设有人孔和观察孔，所述罐体为卧式放置，所述布水管设置在罐体内部的上部并与进水管相连，孔口向上，在出水管上设有反冲洗进水口，罐体下方设有放空管，在罐体内部的底部设有进气管，所述集水管位于所述进气管的上方，所述集水管与出水管相连，在集水管和所述布水管之间设有滤板，滤板上方设有滤料层，在进水管上设有流量计和进水管电动阀门。所述滤料层由一种或多种大粒径的石英砂、无烟煤、磁铁矿的组成，所述滤料层由多种滤料组成时，所述滤料层结构为底部为大密度的滤料、上部为小密度的滤料，自下而上粒径分布为大—小或大—小—大。

在所述布水管上设有布水管孔口，布水孔口向上开设。

在所述集水管上设有集水管孔口，集水管孔口向下开设。

在出水管上设有反冲洗进水口和出水管电动阀门。

在出气管上安装有出气管远传压力表和出气管电动阀门。

本发明具有如下有益效果：在所述布水管上设有布水管孔口，布水孔口向上开设。

在所述集水管上设有集水管孔口，集水管孔口向下开设。

在出水管上设有反冲洗进水口和出水管电动阀门。

在出气管上安装有出气管远传压力表和出气管电动阀门。

所述石英砂、无烟煤、磁铁矿滤料的粒径级配范围分别为0.5-16.0mm、0.5-4.0mm、0.25-8.0mm。

本发明具有如下有益效果：

1）罐体采用卧式布置，增大了单体过滤面积，提高了滤速，增大了单体处理能力，减小了单个罐体体积；

2）滤料层采用一层或多层大粒径的石英砂、无烟煤、磁铁矿等不同密度的滤料，滤料价廉易得，易洗净再生，从而降低了过滤罐的整体造价；

3）滤料层自下而上采用大—小—大的粒径分布时，上部为大粒径小密度的滤料，中部为小粒径中等密度的滤料，下部为大粒径大密度的滤料，待滤水自上而下流经滤层时，大颗粒的物质首先被上部滤料层截留，中部小粒径滤层不易堵塞、含污能力增大，从而延长了过滤周期；

4）采用流量控制过滤周期，流量变化能够直观、准确、迅速地反映出滤速的变化，实现了过滤和反冲洗过程的自动、准确、快速地切换；

5）采用流量控制反冲洗强度，通过进水流量变化来控制反冲洗时的反冲洗进气、反冲洗进水强度，既能保证滤料不被冲跑，又能保证反冲洗效果。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式进一步说明本发明。

图1为本发明主视结构示意图。

图2为本发明左视结构示意图。

图中， 1、罐体；2、封头；3、滤板；4、滤头；5、滤料层；6、清水区；7、进水管；8、布水管；9、出水管；10、进气管；11、放空管；12、反冲洗进水口；13、反冲洗排水管；14、流量计；15、出气管；16、进水管电动阀门；17、出水管电动阀门；18、放空管电动阀门；19、出气管电动阀门；20、进气管电动阀门；21、反冲洗进水电动阀门；22、反冲洗排水电动阀门；23、出气管远传压力表；24、集水管；25、人孔；26、观察孔。

具体实施方式：

如图1和图2所示，所述罐体1为卧式布置，两端设有封头2，在罐体1的侧面设置人孔25和观察孔26，在罐体1的上部，进水管流量计14和进水管电动阀门16设置在进水管7上。过滤罐内部设有布水管8，在所述布水管8上设有布水管孔口，布水管孔口向上开设，在罐内的上部，过滤罐内部还设有集水管24，在所述集水管24上设有集水管孔口，集水管孔口向下开设，在罐内的下部，布水管8与进水管7相连。滤板3将过滤罐分为上部过滤区和下部清水区，滤板3上安有滤头4。滤料层5为三层滤料，自下而上滤料粒径分布为大—小或大—小—大。

正常过滤时，进水管电动阀门16和出水管电动阀门17开启，其余的阀门均关闭。待滤水经进水管7、布水管8至滤料层5，滤后水经滤头4收集至清水区6，最终经出水管9排出过滤罐外。

过滤罐工作一定时间后，流经进水管流量计14水量差降低到设定值时，停止过滤，开始反冲洗。

反冲洗时，反冲洗水经过反冲洗进水口12流至出水管9，到集水管24的集水管孔口流出后，经过滤板3上的滤头4进入滤料层5，进行反冲洗作业。罐体1上部还设有反冲洗排水管13、出气管15，其中，出气管15上安有出气管远传压力表23；罐体1下部接有进气管10、放空管11，进气管10和放空管11分别连有进气管电动阀门20和放空管电动阀门18，其中进气管10为穿孔管，孔口朝下。具体过程如下：

关闭进水管电动阀门16和出水管电动阀门17，打开放空管电动阀门18，当过滤罐内的水位降低到一定高度时，关闭放空管电动阀门18；打开进气管电动阀门20和出气管电动阀门19，对滤料进行气洗，达到设定的气洗时间后，关闭进气管电动阀门20和出气管电动阀门19，打开反冲洗进水电动阀门21和反冲洗排水电动阀门22，对滤料进行水洗（或者调整进气管电动阀门20的开启度、减小进气量，打开反冲洗进水电动阀门21和反冲洗排水电动阀门22，对滤料进行气、水同时冲洗），冲洗后的水从反冲洗排水管13排出；打开进水管电动阀门16进行过滤，同时开启放空管电动阀门18排出初滤水，当进水管流量计14的流量达到设定值时，关闭放空管电动阀门18，打开出水管电动阀门17，开始过滤过程。上述反冲洗过程中，反冲洗进水电动阀门21和进气管电动阀门20的开启度，均可通过进水管流量计14的流量变化来调整，控制反冲洗进水流量、反冲洗进气量，从而控制反冲洗强度。

本发明一个实例中，自动分级过滤罐装置设计处理能力380m3/h，滤料层自上而下级配组成为1.0-4.0mm磁铁矿、1.5-8.0mm的磁铁矿、0.5-10.0mm的石英砂，厚度分别为0.02-0.40m、0.02-0.40m、0.08-1.2m。当过滤罐进水流量小于设定值时，进行反冲洗。