连续式活性炭过滤装置及其运行方法与流程

本发明涉及污水处理技术领域，具体为连续式活性炭过滤装置及其运行方法。

背景技术：

目前过滤器装置主要有机械式石英砂/活性炭过滤器、精密过滤器、重力无阀过滤器、d型滤池、v型滤池、连续流砂过滤器以及纤维膜过滤装置。其中机械式石英砂/活性炭过滤器、精密过滤器、重力无阀过滤器、d型滤池、v型滤池以及纤维膜过滤装置均须根据运行水压进行定期反冲洗，反冲洗分为人工操作和plc自动化两种，人工操作就必然增加人工的劳动强度以及须实时巡视观察，虽然plc自动化反冲洗降低了劳动强度，但仍不能实现连续对污水进行过滤。纤维膜过滤装置在定期反冲洗的基础上还需定期、不定期进行药物清洗，操作更加复杂。连续流砂过滤器填料是石英砂，只能对水中悬浮物ss进行去除，对其他污染物的去除效果不明显。

从上述内容来看，传统的处理工艺均有各自的优点，为了使其优点放大，同时为了达到在对ss去除的基础上加强对其他污染物的去除，我们提出连续式活性炭过滤装置及其运行方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供连续式活性炭过滤装置及其运行方法，以解决上述背景技术中提出的传统的处理工艺存在一定缺陷，无法在达到对ss去除的基础上加强对其他污染物去除的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

连续式活性炭过滤装置及其运行方法，包括装置外壳、安装在所述装置外壳内部的布水系统以及滤料清洗系统，所述装置外壳的底端安装有支撑立柱，所述装置外壳的底部设置有锥斗，所述锥斗的底端设置有集料箱，所述装置外壳的一端设置有进水口，所述装置外壳的另一端设置有出水口，所述装置外壳内靠近所述锥斗一侧设置有活性炭填料，所述布水系统包括一端与所述进水口相通的输水管，所述输水管的另一端安装有八爪布水器。

作为优选，所述活性炭填料的水平高度低于所述出水口的水平高度。

作为优选，所述输水管和所述八爪布水器相通。

作为优选，所述滤料清洗系统包括空气提升管，所述空气提升管的顶端安装有洗碳碳水分离区，所述洗碳碳水分离区的底部设置有波纹管，所述装置外壳外壁靠近所述洗碳碳水分离区一侧安装有反洗水出水口，所述装置外壳内部靠近所述八爪布水器底部安装有导料斗，所述空气提升管靠近所述波纹管一侧开设有分离流道，所述分离流道的顶部设置有挡块，所述波纹管的内部开设有折形流道，所述反洗水出水口的顶部连通有反洗排水管，所述反洗排水管靠近所述分离流道一侧开设有开口。

作为优选，所述波纹管和所述分离流道相通。

作为优选，所述装置外壳的顶部设置有用于防止所述活性炭填料板结的防堵喷吹系统，所述防堵喷吹系统包括安装在装置外壳顶部的放置架，所述放置架内安装有空气压缩机，所述装置外壳内部安装有多个防堵喷吹管，所述空气压缩机的排气口和所述防堵喷吹管表面安装有电磁阀，所述防堵喷吹管的底部外壁开设有多个第一吹孔和第二吹孔。

作为优选，所述防堵喷吹管的内部为中空结构。

作为优选，连续式活性炭过滤装置的运行方法，步骤如下：

步骤如下：

s1：过滤，原水从进水口进入到输水管内，并由八爪布水器均匀配水，随着原水不断的进入，原水将装置外壳内下部空隙填满后，由下而上流动，并与自上而下的活性炭填料充分接触，原水经过活性炭填料时，原水中的悬浮物被活性炭填料截留变成干净的过滤水，并从出水口排出；

s2：滤料清洗，与原水接触后的活性炭颗粒落入到锥斗的底部，基于气体原理，气体上升将原水和受污染的活性炭颗粒物由空气提升管提升进入洗碳碳水分离区处，原水和受污染的活性炭颗粒物在分离流道受到挡块的阻挡进入到分离流道内，活性炭颗粒物在洗碳碳水分离区内被清洗，并受到重力影响落入到波纹管内，而活性炭颗粒在折形流道内向下运动时与上升的过滤水接触，使得活性炭颗粒在折形流道内被反复搓洗，最终从折形流道滑出，并通过导砂斗分散推挤在锥斗四周，污水和受污染的活性炭填料在空气提升管上升时，产生一定摩擦，并对受污染的活性炭填料进行初步清洗，水源最终从空气提升管进入到洗碳碳水分离区内，通过开口进入到反洗排水管内，并从反洗水出水口进入污水站前端进行再处理；

s3：板结处理，将空气压缩机外接电源使其工作，空气压缩机将压缩的气体吹入到防堵喷吹管内，压缩的气体经防堵喷吹管的第一吹孔和第二吹孔瞬间进入活性炭填料内，防止活性炭填料出现板结现象。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、该连续式活性炭过滤装置及其运行方法中，原水经过活性炭填料时，原水中的悬浮物被活性炭填料截留变成干净的过滤水，同时活性炭填料能够对原水中的污染物进行吸附过滤，进一步提高原水的过滤效果。

2、该连续式活性炭过滤装置及其运行方法中，活性炭颗粒物在洗碳碳水分离区内被清洗，并受到重力影响落入到波纹管内，而活性炭颗粒在折形流道内向下运动时与上升的过滤水接触，使得活性炭颗粒在折形流道内被反复搓洗，提高活性炭颗粒冲洗效果。

3、该连续式活性炭过滤装置及其运行方法中，污水和受污染的活性炭填料在空气提升管上升时，产生一定摩擦，并对受污染的活性炭填料进行初步清洗，水源最终从空气提升管进入到洗碳碳水分离区内，通过开口进入到反洗排水管内，并从反洗水出水口进入污水站前端进行再处理，清洗水量小，节约水资源，同时水量连续稳定，对前端处理单元的冲击降低。

4、该连续式活性炭过滤装置及其运行方法中，空气压缩机将压缩的气体吹入到防堵喷吹管内，压缩的气体经防堵喷吹管的第一吹孔和第二吹孔瞬间进入活性炭填料内，防止活性炭填料出现板结现象。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的装置外壳和布水系统连接结构示意图；

图3为本发明的滤料清洗系统结构示意图；

图4为本发明的图3中a处结构放大图；

图5为本发明的防堵喷吹系统结构示意图；

图6为本发明的图5中b处结构放大图；

图7为本发明的plc接线图；

图8为本发明的电磁阀接线图；

图9为本发明的plc驱动电路图；

图10为本发明的plc和电磁阀连接电路图。

图中：1、装置外壳；11、支撑立柱；12、锥斗；13、集料箱；14、进水口；15、出水口；16、活性炭填料；2、布水系统；21、输水管；22、八爪布水器；3、滤料清洗系统；31、空气提升管；311、分离流道；312、挡块；32、洗碳碳水分离区；33、波纹管；331、折形流道；34、反洗水出水口；341、反洗排水管；342、开口；35、导砂斗；4、防堵喷吹系统；41、放置架；42、空气压缩机；43、防堵喷吹管；44、电磁阀；45、第一吹孔；46、第二吹孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例1

连续式活性炭过滤装置及其运行方法，如图1和图2所示，包括装置外壳1、安装在装置外壳1内部的布水系统2以及滤料清洗系统3，装置外壳1的底端安装有支撑立柱11，装置外壳1的底部设置有锥斗12，锥斗12的底端设置有集料箱13，装置外壳1的一端设置有进水口14，装置外壳1的另一端设置有出水口15，装置外壳1内靠近锥斗12一侧设置有活性炭填料16，布水系统2包括一端与进水口14相通的输水管21，输水管21的另一端安装有八爪布水器22，活性炭填料16的水平高度低于出水口15的水平高度，输水管21和八爪布水器22相通。

本实施例中，活性炭填料16由多个活性炭颗粒堆积形成，且活性炭颗粒的有效直径1.1mm，均匀系数位1.4mm，通过活性炭填料16为原水进行过滤，同时活性炭填料具有一定的吸附效果，能够去除原水中其他污染物。

进一步的，集料箱13和锥斗12的底部相通，便于从集料箱13处将受污染的活性炭颗粒取出进行清洗。

具体的，八爪布水器22采用兴化市润华不锈钢筛管厂生产的型号为dn100的八爪布水器，除此之外，本发明中涉及到八爪布水器22为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本发明保护的内容也不涉及对八爪布水器22内部结构和安装方法的改进。

本实施例的连续式活性炭过滤装置及其运行方法的布水系统2在使用时，原水从进水口14进入到输水管21内，并由八爪布水器22均匀配水，随着原水不断的进入，原水将装置外壳1内下部空隙填满后，由下而上流动，并与自上而下的活性炭填料16充分接触，原水经过活性炭填料16时，原水中的悬浮物被活性炭填料16截留变成干净的过滤水，同时活性炭填料16能够对原水中的污染物进行吸附过滤，进一步提高原水的过滤效果。

实施例2

作为本发明的第二种实施例，为了便于对活性炭填料16的活性炭颗粒进行清洗，并减少水资源的浪费，本发明人员设置滤料清洗系统3，作为一种优选实施例，如图3和图4所示，滤料清洗系统3包括空气提升管31，空气提升管31的顶端安装有洗碳碳水分离区32，洗碳碳水分离区32的底部设置有波纹管33，装置外壳1外壁靠近洗碳碳水分离区32一侧安装有反洗水出水口34，装置外壳1内部靠近八爪布水器22底部安装有导料斗35，空气提升管31靠近波纹管33一侧开设有分离流道311，分离流道311的顶部设置有挡块312，波纹管33的内部开设有折形流道331，反洗水出水口34的顶部连通有反洗排水管341，反洗排水管341靠近分离流道311一侧开设有开口342，波纹管33和分离流道311相通。

本实施例中，挡块312的截面呈弧形，通过弧形的挡块312能够阻挡水源和活性炭颗粒的流动，并对水源和活性炭颗粒进行分流。

进一步的，分离流道311和开口342相通，使得污染的水源能够从分离流道311流向开口342处，并从反洗水出水口34排出。

具体的，导料斗35的截面呈三角形，便于活性炭颗粒通过导料斗35均匀的分布在装置外壳1内部四周。

本实施例的连续式活性炭过滤装置及其运行方法的滤料清洗系统3在使用时，与原水接触后的活性炭颗粒落入到锥斗12的底部，基于气体原理，气体上升将原水和受污染的活性炭颗粒物由空气提升管31提升进入洗碳碳水分离区32处，原水和受污染的活性炭颗粒物在分离流道311受到挡块312的阻挡进入到分离流道311内，活性炭颗粒物在洗碳碳水分离区32内被清洗，并受到重力影响落入到波纹管33内，而活性炭颗粒在折形流道331内向下运动时与上升的过滤水接触，使得活性炭颗粒在折形流道331内被反复搓洗，最终从折形流道331滑出，并通过导砂斗35分散推挤在锥斗12四周，污水和受污染的活性炭填料16在空气提升管上升31时，产生一定摩擦，并对受污染的活性炭填料16进行初步清洗，水源最终从空气提升管31进入到洗碳碳水分离区32内，通过开口342进入到反洗排水管341内，并从反洗水出水口34进入污水站前端进行再处理，清洗水量小，节约水资源，同时水量连续稳定，对前端处理单元的冲击降低。

实施例3

作为本发明的第三种实施例，为了防止活性炭填料16出现板结现象，本发明人员设置防堵喷吹系统4，作为一种优选实施例，如图5和图6所示，装置外壳1的顶部设置有用于防止活性炭填料16板结的防堵喷吹系统4，防堵喷吹系统4包括安装在装置外壳1顶部的放置架41，放置架41内安装有空气压缩机42，装置外壳1内部安装有多个防堵喷吹管43，空气压缩机42的排气口和防堵喷吹管43表面安装有电磁阀44，防堵喷吹管43的底部外壁开设有多个第一吹孔45和第二吹孔46，防堵喷吹管43的内部为中空结构。

本实施例中，第一吹孔45和第二吹孔46不在同一水平直线上，便于气体分别从第一吹孔45和第二吹孔46处吹出，增加气体和活性炭填料16的接触面积。

具体的，空气压缩机42采用汇镪实业上海有限公司生产的型号为hq803的无油空压机，其配套电路也可由该厂家提供，除此之外，本发明中涉及到电路和电子元器件以及模块的均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本发明保护的内容也不涉及对于软件和方法的改进。

进一步的，电磁阀44采用泊头市盛海环保设备有限公司生产的型号为tmf-z-50s的电磁脉冲阀，其配套电路也可由该厂家提供，除此之外，本发明中涉及到电路和电子元器件以及模块的均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本发明保护的内容也不涉及对于软件和方法的改进。

本实施例的连续式活性炭过滤装置及其运行方法的防堵喷吹系统4在使用时，将空气压缩机42外接电源使其工作，空气压缩机42将压缩的气体吹入到防堵喷吹管43内，压缩的气体经防堵喷吹管43的第一吹孔45和第二吹孔46瞬间进入活性炭填料16内，防止活性炭填料16出现板结现象。

实施例4

为了便于对电磁阀44进行控制，本发明人员还设置有plc控制箱，通过plc控制箱对电磁阀44进行控制，如图7和图8所示，plc的com端接继电器的负端，plc的y0端接继电器的正端，电磁阀44的一头接继电器触点公共端，电磁阀44的另一头接继电器触点公共端常闭，plc采用三菱公司生产的型号为fr-fx1n的plc控制器，采用晶体管pc817进行输出，输出点的com端接0v的，plc的驱动电路如图9所示，如图10所示，在g1管发射极与24v电源之间串接一电阻r4，r4的阻值等于电磁阀线圈电阻的1/10至1/20，再用一只24v继电器与r4并联，r4再串接j0继电器的常闭触点，正常情况下，y0＝1，g1管导通，r4电压为2v，电磁阀电压为23v，故电磁阀44可正常动作，j0因电压太小不会吸合，如电磁阀44线圈短路，此电路就变成射极跟随器电路，此时j2电压为24v而吸合，其常闭触点断开，切断r4，使回路不会产生过大电流。

连续式活性炭过滤装置的运行方法，步骤如下：

s1：过滤，原水从进水口14进入到输水管21内，并由八爪布水器22均匀配水，随着原水不断的进入，原水将装置外壳1内下部空隙填满后，由下而上流动，并与自上而下的活性炭填料16充分接触，原水经过活性炭填料16时，原水中的悬浮物被活性炭填料16截留变成干净的过滤水，并从出水口15排出；

s2：滤料清洗，与原水接触后的活性炭颗粒落入到锥斗12的底部，基于气体原理，气体上升将原水和受污染的活性炭颗粒物由空气提升管31提升进入洗碳碳水分离区32处，原水和受污染的活性炭颗粒物在分离流道311受到挡块312的阻挡进入到分离流道311内，活性炭颗粒物在洗碳碳水分离区32内被清洗，并受到重力影响落入到波纹管33内，而活性炭颗粒在折形流道331内向下运动时与上升的过滤水接触，使得活性炭颗粒在折形流道331内被反复搓洗，最终从折形流道331滑出，并通过导砂斗35分散推挤在锥斗12四周，污水和受污染的活性炭填料在空气提升管上升时，产生一定摩擦，并对受污染的活性炭填料进行初步清洗，水源最终从空气提升管进入到洗碳碳水分离区内，通过开口342进入到反洗排水管341内，并从反洗水出水口34进入污水站前端进行再处理；

s3：板结处理，将空气压缩机42外接电源使其工作，空气压缩机42将压缩的气体吹入到防堵喷吹管43内，压缩的气体经防堵喷吹管43的第一吹孔45和第二吹孔46瞬间进入活性炭填料16内，防止活性炭填料16出现板结现象。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。