CN105771341B - 一种恒水位过滤及反冲洗一体化装置及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于过滤装置技术领域，具体涉及一种恒水位过滤及反冲洗一体化装置及控制方法。本装置包括滤池和储水箱，滤池内设有滤料层，本装置还包括恒水位过滤机构，所述恒水位过滤机构自下而上设置有下部端口、中部端口和上部端口，所述下部端口与滤池出水口相连，所述中部端口与储水箱相联通，且中部端口的位置低于滤池的过滤水位,所述上部端口与滤池的高于过滤水位的上部空间相联通；储水箱设置为封闭的空间，且储水箱的下部设置有排水管。本发明无需设置频繁工作的调节阀，也无需数据传输就可实现恒水位过滤功能，并可以有效地实现滤料层的反冲洗功能。本装置具有结构简单、恒水位运行稳定、节能环保的特点，并可以实现过滤、反冲洗一体化控制。
Description
技术领域
本发明属于过滤装置技术领域，具体涉及一种恒水位过滤及反冲洗一体化装置及控制方法。
背景技术
传统的V型滤池工作时，过滤恒水位由出水调节电动阀进行控制，即传统的V型滤池在自动状态下运行时，控制器的内置程序会根据进水量控制出水阀门的开度，也就是说，如果进水量大(小)，阀门开度就会增大(减小)，从而保持滤池的液位恒定。为了保持这个恒定的液位值，随着滤池中液面的变化，其出水调节电动阀需要不断地开启或闭合，而这种频繁的开启或闭合将对阀门和执行器造成很大的磨损，极易损坏阀门和执行器；与此同时，阀门和执行器的控制电路在潮湿的环境中也容易短路、损坏，给安全生产造成隐患。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的之一是提供了一种恒水位过滤及反冲洗一体化装置，该装置无需设置出水调节电动阀，也无需数据传输就可起到恒水位过滤的功能，并可以进行反冲洗，实现过滤、反冲洗一体化控制。
为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：
一种恒水位过滤及反冲洗一体化装置，包括滤池和储水箱，所述滤池内设有滤料层，本装置还包括恒水位过滤机构，所述恒水位过滤机构自下而上设置有下部端口、中部端口和上部端口，所述下部端口与滤池出水口相连，所述中部端口与储水箱相联通，且中部端口的位置低于滤池的过滤水位,所述上部端口与滤池的高于过滤水位的上部空间相联通；所述储水箱设置为封闭的空间，且储水箱的下部设置有排水管。
优选的，所述恒水位过滤机构包括自下而上依次相连的过滤出水管、储水箱进水管和反冲洗辅助管；所述过滤出水管的进水口即恒水位过滤机构的下部端口与滤池出水口相连；所述储水箱进水管呈钟罩状罩设在过滤出水管的出水口处，储水箱进水管的下部出口设置在所述储水箱中，所述过滤出水管的出水 口与储水箱进水管的下部出口彼此连通并共同构成恒水位过滤机构的中部端口；所述反冲洗辅助管的下部与储水箱进水管的顶部连通，反冲洗辅助管的上部管口即恒水位过滤机构的上部端口设置在滤池的高于过滤水位的上部空间中。
优选的，所述反冲洗辅助管上设置有防虹吸装置。
更为优选的，所述防虹吸装置为单向止回阀。
优选的，所述反冲洗辅助管向上延伸，再向下弯折进入滤池中。
优选的，所述滤池中的滤料层包括自上而下设置的生物滤料层和石英砂滤料层，所述滤池出水口与石英砂滤料层相连或者与设置在石英砂滤料层下侧的清水区相连。
本发明的目的之二是提供一种前述恒水位过滤及反冲洗一体化装置的控制方法，即过滤时，待过滤水从滤池的上方流入待滤区，经滤料层过滤后得到的清水在重力作用下依次通过过滤出水管、储水箱进水管流入储水箱内，此时，滤池内的水位为过滤水位；
随着过滤的进行，过滤水位逐渐升高，直至达到反冲洗水位，此时，滤池和储水箱进入反冲洗状态；
反冲洗时，反冲洗水从排水管进入储水箱，然后依次经储水箱进水管、过滤出水管进入滤池，反冲洗水随后向上通过滤料层，对滤料层进行冲洗，冲洗后的污水从滤池上方的进水管排出；当反冲洗水水压较大时，储水箱中的部分反冲洗水通过储水箱进水管、反冲洗辅助管流入滤池的待滤区。
优选的，反冲洗的时间为5～10min。
本发明的有益效果在于：
1)本发明中设置有恒水位过滤机构，此恒水位过滤机构有三个端口：下部端口、中部端口和上部端口，所述下部端口与滤池的出水口相连通，中部端口与储水箱相连通，上部端口与滤池的高于过滤水位的上部空间相连通。
过滤时，待过滤水经滤池净化后，经下部端口进入恒水位过滤机构，然后经中部端口进入储水箱，由于恒水位过滤机构的上部端口与滤池的高于过滤水位的上部空间相连通，因此过滤时，净化后的水不会经恒水位过滤机构的上部 端口返回滤池。同样的，也正是由于恒水位过滤机构的上部端口与滤池的高于过滤水位的上部空间相连通，因此，当滤池中的过滤水位恒定时，恒水位过滤机构中的水位也是恒定的，从而实现了恒水位过滤的功能。
随着过滤的进行，滤池中的过滤层空间被微生物和污物逐渐占据，滤池中的过滤水位也逐渐升高，当过滤中的水位升高到反冲洗水位时，停止向滤池中输入待过滤水，并开始反冲洗。由于本发明中的储水箱为封闭式，因此，进入储水箱的反冲洗水将依次通过恒水位过滤机构的中部端口、下部端口进入滤池中，对滤料层进行反冲洗，反冲洗后的污水经滤池上部的进水管排出。当反冲洗水压较大时，部分反冲洗水可以通过恒水位过滤机构的上部端口进入滤池，而不会造成反冲洗水溢出或四处喷溅的情况发生。
由上述可知，本发明无需设置频繁工作的调节阀，也无需数据传输就可实现恒水位过滤功能，并可以有效地实现滤料层的反冲洗功能。本装置具有结构简单、恒水位运行稳定、节能环保的特点，并可以实现过滤、反冲洗一体化控制。
2)本发明在恒水位过滤机构的高于中部端口的位置设置有防虹吸装置，从而有效地防止了未经处理的待过滤水经过本恒水位过滤机构而直接进入储水箱的情况发生，确保了本发明能够持续、稳定而可靠的发挥作用。
3)本发明中的恒水位过滤机构既可以采用带有三个管口的整体管状结构，也可以优选为由自下而上依次相连的过滤出水管、储水箱进水管和反冲洗辅助管组成，其中所述储水箱进水管呈钟罩状罩设在过滤出水管的出水口处，从而净化后的水将在过滤出水管的出水口处翻转流出，不但实现了消能处理，也实现了均匀出流，保证了储水箱中的水不会发生波动而影响出水的稳定性。
附图说明
图1、2均为本发明的结构示意图。
图3为本发明实施例中的过滤状态示意图。
图4、5均为本发明实施例中的反冲洗状态示意图。
附图标记：
10-滤池 11-进水管 12-待滤区 13-生物滤料层
14-石英砂滤料层 15-清水区
20-储水箱 21-排水管
30-恒水位过滤机构 31-过滤出水管 32-储水箱进水管
33-反冲洗辅助管 331-防虹吸装置
SW1-过滤水位 SW2-反冲洗水位。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。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。
如图1所示，一种恒水位过滤及反冲洗一体化装置，包括滤池10和储水箱20，滤池10的上部设置有进水管11，滤池内自上而下依次设置有待滤区12、生物滤料层13、石英砂滤料层14和清水区15，清水区15的下侧设置有出水口；恒水位过滤机构30包括自下而上依次相连的过滤出水管31、储水箱进水管32和反冲洗辅助管33；所述过滤出水管31的进水口与滤池10出水口相连；所述储水箱进水管32呈钟罩状罩设在过滤出水管31的出水口处，储水箱进水管32的下部出口设置在所述储水箱20中；所述反冲洗辅助管33的下部与储水箱进水管32的顶部连通，反冲洗辅助管33的上部管口设置在滤池10的高于过滤水位SW1的上部空间中，且反冲洗辅助管33的上部管口处设置有防虹吸装置331；所述储水箱20的底部设置有排水管21。
图2的结构与图1的结构大致相似，其区别在于，图2中的滤池10没有设置清水区，经石英砂滤料层14净化后的水直接通过过滤出水管31、储水箱进水管32进入储水箱20中。
图1、2中的反冲洗辅助管33均呈倒U型，反冲洗辅助管33的最高点的位置均高于滤池10的最高点位置。
下面结合附图对本发明的工作过程做详细说明，图3、4、5中的箭头方向即为水流的方向。
参见图3，此时滤池处于过滤状态，待过滤水从滤池10上方的进水管11流入待滤区12，依次经生物滤料层13、石英砂滤料层14截留水中杂质，经过滤 后到达清水区15，清水区15中的水通过过滤出水管31流向储水箱进水管32内，再通过储水箱进水管32流入储水箱20及反冲洗辅助管33内。由于反冲洗辅助管33的最高点位置高于滤池10的最高点位置，所以反冲洗辅助管33中的水不会流入滤池10内。滤池10进水后，滤池水位由恒水位过滤机构30进行控制，当滤池水位达到过滤水位SW1时，恒水位过滤机构30开始稳定的工作，即根据滤池10内的过滤水位SW1的高低而自动调节恒水位过滤机构内的水位高低。在过滤过程中，待过滤水中的杂质不断被过滤，并沉积在生物滤料层13、石英砂滤料层14的表面，致使滤池10的过滤阻力逐渐增加，过滤速度减缓，滤池10中的过滤水位SW1逐渐上升。
由于反冲洗辅助管33上设置有防虹吸装置331，从而有效地防止了在过滤状态时，未经处理的待过滤水经过反冲洗辅助管33、储水箱进水管32而直接进入储水箱20的情况发生。需要说明的是，防虹吸装置331只要设置在反冲洗辅助管33上，即可有效地防止待过滤水直接进入储水箱20中。
如图4所示，当滤池10中的水位到达设计上限水位即反冲洗水位SW2时，停止输入污水，并开始反冲洗过程。反冲洗水从排水管21进入储水箱20，并经储水箱进水管32、过滤出水管31流向滤池10中的清水区15，反冲洗水自下而上依次流过石英砂滤料层14、生物滤料层13，此时截留在滤料层表面的杂质由于水流的冲击作用而被冲洗下来，并从滤池10上方的进水管11排出，生物滤料层13、石英砂滤料层14恢复过滤能力。
如图5所示，当反冲洗水水压过大时，部分反冲洗水经储水箱进水管32、反冲洗辅助管33流入滤池10的待滤区12，从而有效地避免了反冲洗水溢出或四处喷溅的情况发生。
反冲洗的时间设置为5～10min。
Claims (7)
1.一种恒水位过滤及反冲洗一体化装置，包括滤池(10)和储水箱(20)，所述滤池(10)内设有滤料层，其特征在于：本装置还包括恒水位过滤机构(30)，所述恒水位过滤机构(30)自下而上设置有下部端口、中部端口和上部端口，所述下部端口与滤池(10)出水口相连，所述中部端口与储水箱(20)相联通，且中部端口的位置低于滤池(10)的过滤水位(SW1),所述上部端口与滤池(10)的高于过滤水位(SW1)的上部空间相联通；所述储水箱(20)设置为封闭的空间，且储水箱(20)的下部设置有排水管(21)；
所述恒水位过滤机构(30)包括自下而上依次相连的过滤出水管(31)、储水箱进水管(32)和反冲洗辅助管(33)；所述过滤出水管(31)的进水口即恒水位过滤机构(30)的下部端口与滤池(10)出水口相连；所述储水箱进水管(32)呈钟罩状罩设在过滤出水管(31)的出水口处，储水箱进水管(32)的下部出口设置在所述储水箱(20)中，所述过滤出水管(31)的出水口与储水箱进水管(32)的下部出口彼此连通并共同构成恒水位过滤机构(30)的中部端口；所述反冲洗辅助管(33)的下部与储水箱进水管(32)的顶部连通，反冲洗辅助管(33)的上部管口即恒水位过滤机构(30)的上部端口设置在滤池(10)的高于过滤水位(SW1)的上部空间中。
2.根据权利要求1所述的一种恒水位过滤及反冲洗一体化装置，其特征在于：所述反冲洗辅助管(33)上设置有防虹吸装置(331)。
3.根据权利要求1所述的一种恒水位过滤及反冲洗一体化装置，其特征在于：所述反冲洗辅助管(33)向上延伸，再向下弯折进入滤池(10)中。
4.根据权利要求1所述的一种恒水位过滤及反冲洗一体化装置，其特征在于：所述滤池(10)中的滤料层包括自上而下设置的生物滤料层(13)和石英砂滤料层(14)，所述滤池(10)出水口与石英砂滤料层(14)相连或者与设置在石英砂滤料层(14)下侧的清水区(15)相连。
5.根据权利要求2所述的一种恒水位过滤及反冲洗一体化装置，其特征在于：所述防虹吸装置(331)为单向止回阀。
6.一种根据权利要求1～4任一项所述的恒水位过滤及反冲洗一体化装置的控制方法，其特征在于：过滤时，待过滤水从滤池(10)的上方流入待 滤区(12)，经滤料层过滤后得到的清水在重力作用下依次通过过滤出水管(31)、储水箱进水管(32)流入储水箱(20)内，此时，滤池(10)内的水位为过滤水位(SW1)；
随着过滤的进行，过滤水位(SW1)逐渐升高，直至达到反冲洗水位(SW2)，此时，滤池(10)和储水箱(20)进入反冲洗状态；
反冲洗时，反冲洗水从排水管(21)进入储水箱(20)，然后依次经储水箱进水管(32)、过滤出水管(31)进入滤池(10)，反冲洗水随后向上通过滤料层，对滤料层进行冲洗，冲洗后的污水从滤池(1)上方的进水管(11)排出；当反冲洗水水压较大时，储水箱(20)中的部分反冲洗水通过储水箱进水管(32)、反冲洗辅助管(33)流入滤池(10)的待滤区(12)。
7.根据权利要求6所述的一种恒水位过滤及反冲洗一体化装置的控制方法，其特征在于：反冲洗的时间为5～10min。
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