專利名稱：上向流濾池的反沖洗方法及反沖洗配水結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及顆粒濾料深床濾池，具體是一種用于上向流濾池的反沖洗方法及其 反沖配水結構。
背景技術：
濾池是水凈化應用中最主要的處理構筑物。濾池是通過池內濾料的截留和吸附 作用去除水中的顆粒狀懸浮雜質，當濾料截留雜質的量到了一定的程度，即達到了 濾料截留的飽和量之后，就需要通過反沖洗來清潔濾料，使濾料再生可以重新應用 于過濾過程。目前過濾就過濾水流方向形式可以分為上向流過濾和下向流過濾兩種 過濾形式。上向流濾池是待濾水從濾料下方進水、上方出水的一種過濾形式，下向 流濾池是待濾水從濾料上方進水、下方出水的一種過濾形式。兩種過濾形式的同一 種顆粒濾料濾床由f水力篩分的作用，大粒徑濾料在下部、小粒徑濾料在上部的一 種上密下疏的濾料布置特征。目前兩種濾池均是采用從濾料下方進水進氣進行氣水 反沖洗的反沖形式，反沖洗水從濾料上方排出。下向流濾池的主要納污層為上方濾 料層，采用目前的這種反沖形式可以將濾料層中的污物清洗的比較干凈。但是上向 流濾池待濾水是從濾池底部進水，濾后水從濾料層上部排出，主要的納污層為下部 濾料層，因此上向流濾池目前采用同下向流濾池相同的由下而上的反沖配水方式是 不合理的，沖洗時的水要先將截留的雜質由下方較臟的濾料沖到上方較干凈的濾料 層后，再沖出濾料層，最后從濾床上方排出，這樣一方面導致濾料層中的污物難以 沖洗干凈，另一方面也增大了濾池的沖洗水耗。
目前世界上濾池濾料再生，采用最典型的三步驟反沖洗機理為①第--.步單氣 洗。由于濾料的碰撞摩擦作用，使粘附在濾料表面的雜質脫落；②第二步氣水聯合 沖洗。由于濾料的碰撞摩擦和沖洗剪切的相互作用，加快了濾料的循環(huán)移動速度， 使無氣區(qū)的濾料得以潔凈。因為氣水聯洗作用比單氣洗時濾料循環(huán)移動的速度大大 加快，因此氣水聯洗濾料的潔凈效果大大提高；③第三步單水沖。通過水流剪切作
4用進一步把脫落的雜質帶出濾料層，使初濾水盡快滿足水質要求。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于解決現有上向流濾池的反沖洗方法不合理的現狀，提供一種 上向流濾池的反沖洗方法及反沖洗配水結構，使上向流濾池濾料沖洗更干凈，水耗 更低。
為達上述目的，本發(fā)明上向流濾池的反沖洗方法，依次包括單水洗、氣水聯洗 和單水漂洗二個步驟，其中，單水洗步驟中反沖洗水從濾料層上表面進入濾料層， 沖洗后的水從濾池底部的沖洗排水管排出；氣水聯洗步驟中通過濾料層上方的配水 裝置均勻地加入反沖洗水，使反沖洗水從濾料層上表面進入濾料層，同時通過濾池 底部加入反沖洗氣，使反沖洗氣從濾料層下表面均勻地進入濾料層，沖洗后的水從 濾池底部的沖洗排水管排出；單水漂洗步驟中通過濾池底部進水，使水從濾料層下 表面進入濾料層，漂洗后的水從濾料層上方排出。
通常，單水洗1-3分鐘，氣水聯洗3-6分鐘，單水漂洗不超過15分鐘。
一種實現上述方法的反沖洗配水結構，包括安裝于濾池近底部處與濾池內濾料 層下面的配水配氣系統(tǒng)連通的進氣管、原水進水管和沖洗排水管，進氣管上的氣閥， 原水進水管上的進水閥和沖洗排水管上的第一排水閥，于濾池內濾料層上方設置配 水裝置，該配水裝置含若干水平設置的主管，該主管通過連接管經濾池側壁上方與 濾池一側的清水渠連通，每根主管上均勻地設置若干配水嘴，所述主管一端封閉， 另一端穿過濾池池壁連接第二排水閥至排水渠。
配水裝置的主管和配水管兼用于排放第三步單水漂洗中產生的漂洗水，單水漂 洗時，漂洗后的水依次經過濾料層上方的配水嘴、主管后從第二排水閥排至排水渠 中。
上述反沖洗系統(tǒng)可應用于現有的各種上向流濾池。
與現有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果 (1)較容易排出濾料中的截留雜質，且可以節(jié)省沖洗水耗。
它針對上向流濾池的待濾水(即原水)是從濾池底部進水，濾后水從濾料層上 部排出，截留雜質主要位于濾料層下部，即主要的納污層為下部濾料層的特點，首 先用水自上而下沖洗濾料(即單水洗步驟)，較容易排出下部濾料層的截留雜質，且可以節(jié)省沖洗水耗。
(2) 濾料的清潔效果更好，效率更高，且可縮短沖洗時間。 在氣水聯洗時，由于采用氣水異向流沖洗方式，反沖洗氣自下而上穿過濾床，
氣泡對濾料起向上推動作用，同時反沖洗水從氣泡之間均勻地自上而下穿過濾床， 水流對濾料起向下推動作用，上述二個作用力不會發(fā)生在同一點上，即不會相互抵 消，因此濾料的循環(huán)移動速度加快，從而加大了濾料間剪切和摩擦的劇烈程度，使 濾料的清潔效果更好、效率更高。同時非通氣區(qū)內的濾料，在濾料上方沖洗水的壓 力下不斷快速向下運動填補通氣區(qū)內的空位，進一步加劇濾料顆粒間的碰撞磨擦， 因而可提高濾料的清潔效率、縮短沖洗時間。
(3) 氣水聯洗時濾料流失少。
在氣水聯洗時，由于采用氣水異向流沖洗方式，反沖洗濾料不易懸浮，流化作 用變弱，可有效減少濾料流失。
(4) 本反沖洗系統(tǒng)中，配水裝置的主管和配水管兼用于排放第三步單水漂洗 中產生的漂洗水，使本濾料反沖洗系統(tǒng)結構更簡潔。
另外，本發(fā)明使上向流濾池的濾料清洗能力大大提高，出水水質更好，且濾池 內濾料上方都是濾后的清水，濾料下方是未過濾的原水或沖洗后的臟水，解決了上 向流濾池濾后出水被反沖排水污染及初濾水排放的問題。


圖1為本發(fā)明實施例上向流濾池的平面俯視圖2為為其A-A剖視圖3為其B-B剖視圖4為圖2的C-C剖視圖。
具體實施例方式
以下結合附圖對本發(fā)明進一步說明。 .參照圖1-4，本上向流濾池含池體包括濾池池體1和濾料層9，濾池1近底部 設原水進水管11，濾池1 一池壁近上端處設濾后出水溢流口 5，溢流口 5所在池壁 的外側設清水渠6，在濾料層9下方設有配水配氣系統(tǒng)10，該配水配氣系統(tǒng)10可 以采用現有的各種配水配氣系統(tǒng)，其目的是使過濾時原水(即待濾水)能均勻地從濾料層9下表面進入濾料層、而在反沖洗時反沖洗氣能均勻地進入濾料層。本上向 流濾池的反沖洗配水結構包括安裝于濾池1近底部處與濾池1內濾料層9下面的
配水配氣系統(tǒng)IO連通的進氣管15、原水進水管11和沖洗排水管13，進氣管15上 設有氣閥16，原水進水管11上設進水閥12，沖洗排水管13上設有第一排水閥14， 并于濾池1內濾料層9上方設置配水裝置，該配水裝置含兩根水平設置的主管2， 兩根主管2分別通過兩根連接管4經濾池1側壁上方與濾池1一側的清水渠6連通， 每根主管2上與濾料層9平行的方向均勻地設置若干配水嘴3，每根主管2 —端均 封閉、另一端均穿過與溢流口5相對的濾池池壁伸入該池壁外的排水渠8內，并在 每根主管2伸出濾池池壁的管段上設第二排水閥7。
本實施例中配水裝置有兩根主管2，兩根主管2分別設置于靠近濾池1兩側壁 處(即主管2全部露于濾池池壁外)且其長度與濾池的長度相適配，每根主管2上 均勻分布有若干與濾料層9平行的短管式配水嘴3以實現反沖水的均勻配水。實際 應用中，主管上的配水嘴也可以是設置于主管上的若干孔。也可以將主管2全部嵌 于濾池池壁內，只讓其上的短管式配水嘴3露于池壁外，還可以將主管2部分嵌于 濾池池壁內、使其上的配水嘴3露于池壁外。還可以根據濾池的大小設置多根主管 以使氣水聯洗時能將水更均勻地輸入濾池內。
在反沖洗時，可以用虹吸的方式將清水渠6中的水通過配水裝置加入濾池內， 也可以加裝水泵，用水泵將清水渠6中水泵入配水裝置進而加入濾池內。當采用虹 吸方式時，配水裝置中連接主管2和清水渠6的連接管4采用虹吸管，該配水裝置 還需包括一個用于使所述虹吸管形成虹吸和破壞虹吸的輔助虹吸系統(tǒng)。
配水裝置的主管2以及配水嘴3應在濾后出水溢流口 5的下方，通常主管2與 濾料層9上表面的距離為100—300腿。
下面以本上向流濾池的實際工作過程為例對本發(fā)明作進一步說明
當濾池正常運行時，安裝在原水進水管ll上的自動進水閥12開啟，第一排水 閥14、第二排水閱7和進氣閥16均保持關閉。待濾水經進水管11進入濾池，并經 配水配氣系統(tǒng)10由下方進入濾料層9進行過濾，過濾后的水通過靠近濾池上端處 的溢流口5流入清水渠6內，正常運行一段時間后，濾料層9截留了較多的污染物 雜質，需要進行沖洗，使濾料再生。濾料沖洗過程依次采用單水洗、氣水聯洗、單水漂洗三個步驟，具體沖洗過程如下
1、 單水洗關閉原水進水管ll上的自動閥門12，停止進水，打開第一排水閥 14 (即沖洗排水管13上的自動閥門)將濾池內的水位放至濾料層上方的配水裝置 的主管2的頂部處。單水洗時間約為1 3分鐘。
2、 氣水聯洗第一排水閥14保持打開狀態(tài)，打開進氣管15上的氣閥16，使 反沖洗氣通過濾料層下的配水配氣系統(tǒng)10均勻地進入濾料層，并使清水渠6內的 清水依次通過連接管4、主管2后經配水管3均勻地從濾料層9 t方進入濾池，進 行氣水聯洗，沖洗后的水從濾池底部的沖洗排水管13排出，該步驟中，通過控制 進水或排水的流速使濾池內的水面始終高于濾料層上方的配水管而低于濾池與清 水渠之間的溢流孔5。氣水聯洗時間約3-6分鐘， 一般設為4分鐘。
3、 單水漂洗關閉進氣管15上的氣閥16停止氣洗，關閉第一排水閥14(即 沖洗排水管13上的自動閥門)，并使清水渠停止向濾池上方的配水裝置輸水，打開 第二排水閥7，并開啟原水進水管11上進水閥12開始過濾進水，待濾水經配水配 氣系統(tǒng)10由下方進入濾料層9，過濾后的初濾水依次經配水嘴3、主管2、第二排 水閥7后排至排水渠8中。單水漂洗時間通常不超過15分鐘。當濾后水水質達到 用水要求后關閉第二排放閥7，濾池內水位上升，濾后水通過出水溢流口 5溢流 入清水渠6內，開始新一輪的過濾。
氣水聯洗時，可以采用輔助虹吸系統(tǒng)控制清水渠6內的水流入或停止流入濾池 1內，也可以通過設置水泵等等其它方式來控制清水渠6內的水流入或停止流入濾 池1內。
本發(fā)明使上向流濾池的濾料清洗能力大大提高，出水水質更好，且濾池內濾料 層上方都是濾后的清水，濾料層下方是未過濾的原水或沖洗后的臟水，同時解決了 上向流濾池濾后出水被反沖排水污染的問題。
權利要求
1、一種上向流濾池的反沖洗方法，其特征在于依次包括單水洗、氣水聯洗和單水漂洗三個步驟，其中，單水洗步驟中反沖洗水從濾料層上表面進入濾料層，沖洗后的水從濾池底部的沖洗排水管排出；氣水聯洗步驟中通過濾料層上方的配水裝置均勻地加入反沖洗水，使反沖洗水從濾料層上表面進入濾料層，同時通過濾池底部加入反沖洗氣，使反沖洗氣從濾料層下表面均勻地進入濾料層，沖洗后的水從濾池底部的沖洗排水管排出；單水漂洗步驟中通過濾池底部進水，使水從濾料層下表面進入濾料層，漂洗后的水從濾料層上方排出。
2、 根據權利要求1所述的上向流濾池的反沖洗方法，其特征在于所述單水 洗l-3分鐘，氣水聯洗3-6分鐘，單水漂洗不超過15分鐘。
3、 根據權利要求1所述的上向流濾池的反沖洗方法，其特征在于所述濾料 層上方的配水裝置含若干水平設置于濾池內濾料層上方的主管，該主管通過連接管 經濾池側壁上方與濾池一側的清水渠連通，每根主管上均勻地設置若干配水嘴；通 過控制進水或排水的流速使濾池內的水面始終高于濾料層上方的配水管而低于濾 池與清水渠之間的溢流口。
4、 根據權利要求3所述的上向流濾池的反沖洗方法，其特征在于所述配水 裝置的主管全部嵌于濾池池壁內、或者部分嵌于濾池池壁內、或者全部露于濾池池 壁外。
5、 根據權利要求3所述的上向流濾池的反沖洗方法，其特征在于所述濾料 層上方的配水裝置的主管一端穿過濾池池壁接至排水渠，主管的該端設有第二排水 閥，在單水漂洗步驟中，漂洗后的水依次經該配水裝置的配水嘴、主管、第二排水 閥后排至排水渠中。
6、 根據權利要求3或4或5所述的上向流濾池的反沖洗方法，其特征在于采用輔助虹吸系統(tǒng)控制清水渠內的水流入或停止流入濾池內，或者通過設置水泵來 控制清水渠內的水流入或停止流入濾池內。
7、 一種實現權利要求1所述方法的反沖洗配水結構，包括安裝于濾池近底部處與濾池內濾料層下面的配水配氣系統(tǒng)連通的進氣管、原水進水管和沖洗排水管，進氣管上的氣闊，原水進水管上的進水閥和沖洗排水管上的第一排水閥，其特征在 于于濾池內濾料層上方設置配水裝置，該配水裝置含若干水平設置的主管，該主 管通過連接管經濾池側壁上方與濾池一側的清水渠連通，每根主管上均勻地設置若 干配水嘴，所述主管-一端封閉，另一端穿過濾池池壁連接第二排水閥至排水渠。
8、 根據權利要求7所述的反沖洗配水結構，其特征在于所述配水裝置有兩 根主管，兩根主管分別設置于靠近濾池兩側壁處且其長度與濾池的長度相適配，每 根主管上均勻分布有若干與濾料層表面平行的配水嘴以實現反沖水的均勻配水。
9、 根據權利要求7所述的反沖洗配水結構，其特征在于所述配水裝置的主'管與濾料層上表面的距離為100—300mm。
10、 采用權利要求7所述反沖洗配水結構的上向流濾池。
全文摘要
一種上向流濾池的反沖洗方法及反沖洗配水結構，其方法依次包括單水洗、氣水聯洗和單水漂洗三個步驟，其配水結構包括安裝于濾池近底部處與濾池內濾料層下面的配水配氣系統(tǒng)連通的進氣管、原水進水管和沖洗排水管，進氣管上的氣閥，原水進水管上的進水閥和沖洗排水管上的第一排水閥，于濾池內濾料層上方設置沖洗用配水裝置，該配水裝置含若干水平設置的主管，該主管通過連接管經濾池側壁上方與濾池一側的清水渠連通，每根主管上均勻地設置若干配水嘴，所述主管一端封閉，另一端穿過濾池池壁連接第二排水閥至排水渠。本發(fā)明使上向流濾池的濾料清洗能力大大提高，出水水質更好，且解決了現有上向流濾池濾后出水被反沖排水污染及初濾水排放的問題。
文檔編號B01D41/00GK101423284SQ20071012427
公開日2009年5月6日 申請日期2007年11月2日 優(yōu)先權日2007年11月2日
發(fā)明者葉昌明, 燕 張 申請人:深圳市清泉水業(yè)股份有限公司