专利名称：垂直侧向流储污过滤器的制作方法
技术领域：
本发明属于机械设备技术领域，涉及一种储污过滤器。
背景技术：
目前，一般城市污水处理采用的环保工艺技术，如大SBR、AO工艺、A20、氧化沟、接触氧化法等，每天处理每立方米的建设投资约为1000元一2500元，且占地面积大、运行成本不低。现在环保工程市场的主要竞争内容为运行成本、工程投入成本和管理维护成本。长期以来，人们一直在利用石英砂、活性炭等材料做过滤器滤料或生物滤料，如上流式厌氧过滤器等，就是因为砂粒有着非常大的比表面积，而这是其它填料所无法比拟的。常规过滤器用于污水过滤时，最大的问题是:为对应堵塞的发生，反冲洗需要消耗大量的清水，污水中污染物的浓度越高，反清洗越频繁，清水消耗量越大。第二个致命的问题就是很容易发生堵塞，其主要原因是:过滤器反冲洗时，水流穿过滤料水力、水流不能均衡，使用时间一长，大部份滤料形成死角死区最终变成大小不一的过水孔洞而断流。而且容器空间利用率低，不论是罐体上部还是下部都没有被充分利用，如用于生物过滤工艺，这些砂粒表面被生物附着就很容易引起堵塞，因砂堆空隙率较小，附着砂粒上的生物有很好的强度不易脱落致使反冲洗动力即便很高也很难将其彻底清除干净，最终会导致过滤器滤料板结失效。其次，污水浓度越高，其寿命越短。第三，所配套的反冲洗水泵动力大，设备投资大，控制复杂，滤料更换频繁，劳动强度大。常规过滤器反冲洗需要消耗大量的清水，第二个致命的问题就是很容易发生堵塞，大部份滤料形成死角死区而失去过滤能力。过滤器滤料板结失效。所配套的反冲洗水泵动力大，控制复杂，滤料更换频繁。
发明内容
技术问题:本发明提供了一种高效率、高速度、过滤阻力低稳定、快速过滤，工程投资少、占地少、运行成本少、节能的垂直侧向流储污过滤器。技术方案:本发明的垂直侧向流储污过滤器，包括由内至外依次设置的导砂管、集水柱、内筒体和外罐，外罐的上部设置有进水口，内筒体的顶端封闭，顶部下侧设置有位于集水柱上方的砂水分离器，导砂管上端与砂水分离器连接，下端依次穿过集水柱和内筒体后与外罐底端连接，集水柱和内筒体之间的区域填充有过滤砂；集水柱的外壁从上至下设置有周向间隔分布的集水斜板，上下相邻两层的集水斜板交错设置，集水斜板向下倾斜，集水斜板上方设置有连通集水柱内外侧的集水柱进水口，集水柱底部设置有依次穿过集水柱、内筒体和外罐的排泥管；内筒体内壁从上至下设置有周向间隔分布的进水挡板，上下相邻两层的进水挡板交错设置，进水挡板向下倾斜，进水挡板上方设置有连通内筒体内外侧的内筒体进水口，内筒体的顶端设置有穿过外罐与外部连通的清洗排污管，内筒体的上部设置有安装位置低于所述清洗排污管的补充进水管。本发明中，内筒体的底端设置有喷口向上的射吸器。
本发明中，外罐底端与导砂管之间设置有套管，导砂管套在套管中并可在其中滑动，套管的底端与清洗进水管连通。本发明中，进水挡板包括方形的本体和设置在本体内侧的三角切割刀，本体的外侧固定在内筒体的内壁上。本发明中，过滤砂为石英砂、天然砂、活性炭、陶瓷滤料、阴树脂或阳树脂。本发明装置可应用于中小型污水处理系统和自来水厂，过滤大型污水厂深度处理或中水回用等。本发明采用与以往完全不同的自清洗方式和过滤方式，自清洗以射吸流动上下间歇层流和循环层流，以确保所有滤料彻底清洁，其抗磨损设计在大规模工程上应用已不成问题，设计寿命达到15年和50年以上。本发明过滤器的过滤方式与常规过滤器是完全不同的，以往的上下垂直过滤方式已不能满足工艺需要，所以本发明的自清洗系统采用侧向、侧面涡流等方法过滤。在重力方面，沉淀污泥沉淀方向向下，对常规过滤器来说，因其结构原因就一个截面面积垂直于容器内，很容易堵塞。而自清洗过滤器则不同，沉淀污泥下沉方向是污泥池或泥斗与过滤方向相交90°角，进水采 用切线进水方式，这样可成涡流，对污泥产生离心力，使污泥远离中心筒，大约有75-90%的污泥下沉到污泥池或泥斗。本发明过滤器切实做到投资费用少，体积和占地面积不到常规工艺一半，运行费用低，维修维护方便，减少工作人员作业强度，设备一旦投运后即可在短期内达标排放，设备状态一旦调定无需重调，可稳定运行(如超深曝气滤床滤料，不需要更换，只做适当补充。内部滤料循环清洗彻底，不存在死区死角，透水率高且稳定不变，出水水质没有波动，不设置高扬程大型反冲洗泵，可降低能耗、水耗，并可巧妙的利用进水泵动力来完成滤料清洗、砂水分离、回流等功能，可广泛应用于自来水供水、城市污水处理、工业污水处理、纺织污水、印染废水等领域。有益效果:本发明和现有技术相比，具有以下优点:采用侧向、侧面涡流等方法过滤。沉淀污泥，沉淀方向向下，沉淀污泥垂直下沉方向是污泥池或泥斗与过滤方向相交90°角，切线进水方式，形成涡流，对污泥产生离心力，使污泥远离中心筒，大约有75-90%的污泥下沉到污泥池或泥斗，滤料不需更换。针对以上利用传统的石英砂、活性炭等材料做过滤器滤料或生物滤料的缺点，本发明能满足好氧生物滤堆生物总量的平衡控制要求，确保砂粒表面有足够生物附着面和滤料间的空隙率，不形成死区堵塞，保证有大量比表面积，对污水中的有机物进行高效的吸附消化，切实地实现高可靠性、低操作强度、维护成本小、投资省、运行费用低、出水稳定自动化程度高，设计混凝土土建工程占地面积小。
图1为本发明装置结构示意图。图2为平面结构示意图。图3为平面结构示意图。图中有:导砂管1、集水柱2、内筒体3、外罐4、集水斜板21、集水柱进水口22、排泥管23、进水挡板31、内筒体进水口 32、射吸器33、三角切割刀34、砂水分离器35、进水口 41、套管43、为清洗进水管45、补充进水管46、清洗排污管47。
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例对本发明做进一步具体说明。本发明的垂直侧向流储污过滤器，包括由内至外依次设置的导砂管1、集水柱2、内筒体3和外罐4，外罐4的上部设置有进水口 41，内筒体3的顶端封闭，顶部下侧设置有位于集水柱2上方的砂水分离器35，导砂管I上端与砂水分离器35连接，下端依次穿过集水柱2和内筒体3后与外罐4底端连接，集水柱2和内筒体3之间的区域填充有过滤砂；集水柱2的外壁从上至下设置有周向间隔分布的集水斜板21，上下相邻两层的集水斜板21交错设置，集水斜板21向下倾斜，集水斜板21上方设置有连通集水柱2内外侧的集水柱进水口 22，集水柱2底部设置有依次穿过集水柱2、内筒体3和外罐4的排泥管23 ;内筒体3内壁从上至下设置有周向间隔分布的进水挡板31，上下相邻两层的进水挡板31交错设置，进水挡板31向下倾斜，进水挡板31上方设置有连通内筒体3内外侧的内筒体进水口 32，内筒体3的顶端设置有穿过外罐4与外部连通的清洗排污管47，内筒体3的上部设置有安装位置低于所述清洗排污管47的补充进水管46。本发明的一个实施例中，内筒体3的底端设置有喷口向上的射吸器33。同时可在外罐4底端与导砂管I之间设置套管43，导砂管I套在套管43中并可在其中滑动，套管43的底端与清洗进水管45连通。本发明中，进水挡板31包括方形的本体和设置在本体内侧的三角切割刀34，本体的外侧固定在内筒体3的内壁上。本发明中，过滤砂为石英砂、天然砂、活性炭、陶瓷滤料、阴树脂或阳树脂。本发明采用侧面过滤方式，过滤器设两层罐体，外罐与内筒体之间设为部份沉淀区，采用内筒体的垂直圆周面积为过滤区，过滤面积与设备高度相乘的，是普通过滤器的4-15倍。如果设计大型污水厂或自来水厂的过滤池，滤池设计的越深过滤面积越大，这将达到15-30倍过滤面积。在重力方面，沉淀污泥沉淀方向向下，对常规过滤器来说，因其结构原因就一个截面面积垂直于容器内，很容易堵塞。而本发明的垂直侧向流储污过滤器，沉淀污泥下沉方向可直达泥斗与过滤方向相交90°角，进水采用切线进水方式，这样可成涡流，对污泥产生离心力，使污泥远离中心筒，大约有75-90%的污泥下沉到污泥池或泥斗。内筒体内侧面为过滤层安装有多道三角挡板和数十个三角切割刀，滤料在三角挡板下形成斜面也就是过滤面，当污染物饱和后，自动开启清洗泵，滤料通过射吸器由下向上，将滤料带至顶端完成砂水分离，内筒体内滤料由上向下移动，同时三角切割刀将堵塞的污染带切开污染物被丛向排列，新的滤层出来就可继续过滤，最大优点是设过滤阻力低一般在5-15kpa与常规过器一般为150kpa450kpa。垂直侧向流储污过滤器，属于低功耗节能产品。本发明装置采用侧向、垂直侧面方法过滤。污泥下沉方向与过滤方向相交90°角。进水采用切线进水方式，这样可成涡流，对污泥产生离心力，使污泥远离中心筒，大约有75-90%的污泥下沉到污泥池或泥斗。内筒体内侧面为过滤层安装有多道三角挡板和数十个三角切割刀，滤料在三角挡板下形成斜面也就是过滤面，当污染物饱和后，自动开启清洗泵，滤料通过射吸器由下向上，将滤料带至顶端完成砂水分离，内筒体内滤料由上向下移动，同时三角切割刀将堵塞的污染带切开污染物被丛向排列，新的滤层出来可完成连续过滤等功能。
垂直侧向流储污过滤器，在常规过时在进水口 41切线进水的同时加入混凝济和聚凝济在外罐4和3之间形成低速旋涡，污水中的有机污染物慢慢聚合成块交重污泥絮状下沉至外罐4底部被除过滤水外部过滤泵加压由41切线进水通过内筒3内侧斜板顶部过水孔进入过滤层，再由集水柱斜下面渗出至2内筒经清水排放口排出。当内筒体3内 部斜板内砂表面附着一定量的污染物时外罐4和内筒3之间形成压力差，当控制系统内部PLC或得压力信号后，输出控制信号至清洗泵启水泵，清洗水由45-46进入通过调节阀门分配，一部份由45进入至射吸器，清洗泵启动后约I分钟由电磁阀打开高压空进入气动缸由气动缸活塞向上将43套管打开，此时筒体3下面圆锥内砂经射吸器混合流进导砂管，在导砂管内形成相磨擦到达顶部，砂水分离器在重力作用下砂子下沉至过滤层清洗后污水由47排污管排放，在清洗同时过滤层慢慢下沉，安装在筒体3斜板上三角切割刀，将过滤砂表面污染带切开并丛向排列因此过滤器可连续不停机工作，边过滤边清洗，不应向出水水质，不同条件设计过层厚度不一样。
权利要求
1.一种垂直侧向流储污过滤器，其特征在于，该过滤器包括由内至外依次设置的导砂管(I)、集水柱(2)、内筒体(3)和外罐(4)，所述外罐(4)的上部设置有进水口(41)，所述内筒体(3)的顶端封闭，顶部下侧设置有位于集水柱(2)上方的砂水分离器(35)，所述导砂管(I)上端与砂水分离器(35)连接，下端依次穿过集水柱(2)和内筒体(3)后与外罐(4)底端连接，所述集水柱(2)和内筒体(3)之间的区域填充有过滤砂； 所述集水柱(2)的外壁从上至下设置有周向间隔分布的集水斜板(21 )，上下相邻两层的集水斜板(21)交错设置，所述集水斜板(21)向下倾斜，集水斜板(21)上方设置有连通集水柱(2)内外侧的集水柱进水口(22)，集水柱(2)底部设置有依次穿过集水柱(2)、内筒体(3)和外罐(4)的排泥管(23)； 内筒体(3)内壁从上至下设置有周向间隔分布的进水挡板(31)，上下相邻两层的进水挡板(31)交错设置，所述进水挡板(31)向下倾斜，进水挡板(31)上方设置有连通内筒体(3)内外侧的内筒体进水口(32);内筒体(3)的顶端设置有穿过外罐(4)与外部连通的清洗排污管(47)，内筒体(3) 的上部设置有安装位置低于所述清洗排污管(47)的补充进水管(46)。
2.根据权利要求1所述的垂直侧向流储污过滤器，其特征在于，所述内筒体(3)的底端设置有喷口向上的射吸器(33)。
3.根据权利要求2所述的垂直侧向流储污过滤器，其特征在于，所述外罐(4)底端与导砂管(I)之间设置有套管(43)，所述导砂管(I)套在所述套管(43)中并可在其中滑动，套管(43)的底端与清洗进水管(45)连通。
4.根据权利要求1、2或3所述的垂直侧向流储污过滤器，其特征在于，所述进水挡板(31)包括方形的本体和设置在本体内侧的三角切割刀(34)，所述本体的外侧固定在内筒体(3)的内壁上。
5.根据权利要求1、2或3所述的垂直侧向流储污过滤器，其特征在于，所述过滤砂为石英砂、天然砂、活性炭、陶瓷滤料、阴树脂或阳树脂。
全文摘要
本发明公开了一种垂直侧向流储污过滤器，包括由内至外依次设置的导砂管、集水柱、内筒体和外罐，外罐的上部设置有进水口，内筒体顶端下侧设置有位于集水柱上方的砂水分离器，导砂管上端与砂水分离器连接，下端依次穿过集水柱和内筒体后与外罐底端连接，集水柱和内筒体之间的区域填充有过滤砂；集水柱的外壁从上至下设置有周向间隔分布的集水斜板，集水斜板上方设置有连通集水柱内外侧的集水柱进水口，集水柱底部设置有依次穿过集水柱、内筒体和外罐的排泥管；内筒体的内壁从上至下设置有周向间隔分布的进水挡板，进水挡板向下倾斜，进水挡板上方设置有连通内筒体内外侧的内筒体进水口。
文档编号C02F3/10GK103086500SQ20131003857
公开日2013年5月8日 申请日期2013年1月31日 优先权日2013年1月31日
发明者王立芳, 王昶 申请人:王立芳