一種補(bǔ)砂混合式生物慢濾處理系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種間歇式生物砂濾處理系統(tǒng)，屬于微污染水源生物凈化處理領(lǐng)域。該系統(tǒng)包括：儲(chǔ)水容器通過設(shè)有水泵的管道與上部進(jìn)水箱連通，上部進(jìn)水箱內(nèi)設(shè)水位控制計(jì)，上部進(jìn)水箱的出水口經(jīng)設(shè)流量計(jì)的管路與增氧單元連接，增氧單元內(nèi)設(shè)濺水板，增氧單元經(jīng)法蘭與補(bǔ)砂混合式生物慢濾裝置上端進(jìn)水口連接，補(bǔ)砂混合式生物慢濾裝置下端設(shè)排水口，排水口經(jīng)排水管接入清水箱；補(bǔ)水自控裝置與水泵、水位控制計(jì)電連接，能根據(jù)水位控制計(jì)的信號(hào)控制水泵的啟停，對(duì)上部進(jìn)水箱補(bǔ)水。該處理系統(tǒng)由于采用補(bǔ)砂混合式生物慢濾裝置，可每年補(bǔ)砂次數(shù)3～5次，利用原因生物菌群提高了處理效率，且每年可只做一次鏟掉濾料表層多次添加干凈濾料的維護(hù)，延長了維護(hù)期。
【專利說明】
一種補(bǔ)砂混合式生物慢濾處理系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及雨水或自然水等微污染水源生物凈化處理領(lǐng)域，特別是涉及一種補(bǔ)砂混合式生物慢濾處理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在我國廣大干旱地區(qū)、偏遠(yuǎn)山區(qū)，雨水、山泉水、地表水等都會(huì)被用于做生活飲用水源，將雨水收集到水窖或水柜中單戶取水使用或?qū)⑸饺⒌乇硭任⑽廴舅⑷氲郊泄┧?，然后通過管路分配到各家水窖中，分戶取水使用。供農(nóng)作物灌溉、牲畜及人們飲用。
[0003]微污染水使用周期長，甚至需存放幾個(gè)月，水通常經(jīng)過簡單燒開沸騰后飲用，水中的有機(jī)物、濁度、色度、氨氮等水質(zhì)指標(biāo)超標(biāo)或者超標(biāo)嚴(yán)重，危害人們身體健康，人們的生活水平得不到提高。
[0004]生物慢濾技術(shù)因其設(shè)備成本低、操作簡便、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)在干旱地區(qū)和偏遠(yuǎn)山區(qū)有廣闊應(yīng)用前景。但生物慢濾技術(shù)存在運(yùn)行周期(2?5個(gè)月)短維護(hù)頻繁，需停止濾水將濾料表層10?30mm刮掉后回填干凈濾料，恢復(fù)通水后，需4?7天恢復(fù)出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，維護(hù)操作復(fù)雜、需要停機(jī)、恢復(fù)達(dá)標(biāo)出水水質(zhì)周期長等缺點(diǎn)，導(dǎo)致生物慢濾技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中受到制約。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]基于上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本實(shí)用新型提供一種補(bǔ)砂混合式生物慢濾處理系統(tǒng)，能解決目前應(yīng)用于凈化微污染水中的傳統(tǒng)生物慢濾技術(shù)存在的運(yùn)行周期短維護(hù)頻繁、維護(hù)操作復(fù)雜且需要停機(jī)中斷濾水等問題。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種補(bǔ)砂混合式生物慢濾系統(tǒng)，包括:
[0007]儲(chǔ)水容器、上部進(jìn)水箱、增氧單元、補(bǔ)砂混合式生物慢濾裝置、清水箱、水栗、水位控制計(jì)、流量計(jì)和補(bǔ)水自控裝置;其中，
[0008]所述儲(chǔ)水容器通過設(shè)有水栗的管道與上部進(jìn)水箱連通，所述上部進(jìn)水箱內(nèi)設(shè)有水位控制計(jì)，所述上部進(jìn)水箱的出水口通過設(shè)有流量計(jì)的管路與所述增氧單元連接，所述增氧單元內(nèi)設(shè)有濺水板，所述增氧單元通過法蘭與所述補(bǔ)砂混合式生物慢濾裝置連接，所述補(bǔ)砂混合式生物慢濾裝置的出水端通過排水管接入所述清水箱；
[0009]所述補(bǔ)水自控裝置與所述水栗、所述水位控制計(jì)電氣連接，能根據(jù)所述水位控制計(jì)的信號(hào)控制所述水栗的啟動(dòng)或停止，對(duì)所述上部進(jìn)水箱補(bǔ)水。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果為:通過采用其內(nèi)設(shè)有水位控制計(jì)的上部進(jìn)水箱經(jīng)設(shè)有水栗的管路與補(bǔ)砂混合式生物慢濾裝置連接，從而可以通過補(bǔ)水自控裝置利用水位控制計(jì)的信號(hào)控制水栗實(shí)現(xiàn)對(duì)上部進(jìn)水箱自動(dòng)補(bǔ)充原水，使得系統(tǒng)可在無人值守情況下連續(xù)自動(dòng)運(yùn)行;并且由于采用補(bǔ)砂混合式生物慢濾裝置，可以在每個(gè)運(yùn)行周期后不需停機(jī)情況下，通過補(bǔ)充干凈濾料與原濾料混合即可恢復(fù)正常過濾狀態(tài)，不僅使用、維護(hù)更方便，而且可以充分利用補(bǔ)砂混合式生物慢濾裝置內(nèi)的生物菌群，有效提高了對(duì)窖水的處理效率，可提高10%左右，同時(shí)也延長了整個(gè)系統(tǒng)的維護(hù)期。
【附圖說明】
[0011]為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。
[0012]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種補(bǔ)砂混合式生物慢濾處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0014]如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種補(bǔ)砂混合式生物慢濾處理系統(tǒng)，能延長維護(hù)期并提高對(duì)窖水的處理效率，包括:
[0015]儲(chǔ)水容器15、上部進(jìn)水箱13、增氧單元3、補(bǔ)砂混合式生物慢濾裝置10、清水箱8、水栗9、水位控制計(jì)1、流量計(jì)12和補(bǔ)水自控裝置14;
[0016]其中，儲(chǔ)水容器15(可采用水窖或水箱)通過設(shè)有水栗9的管道與上部進(jìn)水箱13連通，上部進(jìn)水箱13的出水口通過設(shè)有流量計(jì)12的管路與增氧單元3連接，增氧單元3內(nèi)設(shè)有濺水板11，增氧單元3上設(shè)溢流口 2;增氧單元3通過法蘭4與補(bǔ)砂混合式生物慢濾裝置10連接，補(bǔ)砂混合式生物慢濾裝置10下端設(shè)有排水口，排水口通過排水管7接入清水池8;
[0017]補(bǔ)水自控裝置14與水栗和水位控制計(jì)I和水栗9電氣連接，通過水位控制計(jì)的信號(hào)控制水栗的啟停，為上部水箱13補(bǔ)水。補(bǔ)水自控裝置14可采用常規(guī)的電子控制裝置或可編程控制器等。
[0018]上述處理系統(tǒng)中，補(bǔ)砂混合式生物慢濾裝置10采用補(bǔ)砂混合式生物慢濾池或?yàn)檠a(bǔ)砂混合式生物慢濾柱，其內(nèi)設(shè)有從上至下由細(xì)砂層5、礫石層6組成的濾料;其中，細(xì)砂層5厚度為600?900mm、爍石層6厚度為100?200mm，細(xì)砂層5的細(xì)砂粒徑為0.25?0.5mm，爍石層5的石樂石粒徑為15?25mm。
[0019]上述處理系統(tǒng)中，補(bǔ)砂混合式生物慢濾裝置10的濾速為0.1?0.3m/h，依進(jìn)水水質(zhì)設(shè)計(jì)每年補(bǔ)砂次數(shù)為3?5次，每年做一次維護(hù)。
[0020]上述處理系統(tǒng)中，增氧單元3內(nèi)設(shè)置的濺水板11處于該增氧單元3內(nèi)液面上方，距增氧單元3內(nèi)頂部為100mm，處于增氧單元3的進(jìn)水口與補(bǔ)砂混合式生物慢濾裝置10的濾料層之間，這種方式設(shè)置的濺水板11可使上部進(jìn)水箱13中水流進(jìn)入增氧單元3后撞擊濺水板11，增加水與空氣接觸面積，提高進(jìn)水含氧量。增氧單元3上設(shè)置方便滿后溢流的溢流口。
[0021]上述處理系統(tǒng)中，補(bǔ)砂混合式生物慢濾裝置10每年為3?5個(gè)補(bǔ)砂周期;每個(gè)補(bǔ)砂周期的補(bǔ)砂方式為:直接在運(yùn)行狀態(tài)下補(bǔ)充添加20?40mm的干凈濾料，并將補(bǔ)充的濾料與原濾料表層10?30mm厚的濾料混合均勾，恢復(fù)出水達(dá)標(biāo)水質(zhì)的復(fù)原期為2?5天。
[0022]上述處理系統(tǒng)中，補(bǔ)砂混合式生物慢濾裝置(10)運(yùn)行3?5個(gè)補(bǔ)砂周期后為一次維護(hù)期，每個(gè)維護(hù)期的維護(hù)方式為:鏟掉所述補(bǔ)砂混合式生物慢濾裝置(10)內(nèi)濾料表層在本次維護(hù)期與上次維護(hù)期之間的各補(bǔ)砂周期多次添加的濾料，補(bǔ)充10?30mm厚的干凈濾料，在4?7天復(fù)原期后正常運(yùn)行。
[0023]上述處理系統(tǒng)中，補(bǔ)砂混合式生物慢濾裝置10采用透明材料制成的透明外殼，利于陽光透照。
[0024]本實(shí)用新型的處理系統(tǒng)工作時(shí)，儲(chǔ)水容器中原水通過補(bǔ)水自控裝置的控制進(jìn)入上部進(jìn)水箱，原水流經(jīng)補(bǔ)砂混合式生物慢濾裝置正常掛膜形成生物層后，穩(wěn)定運(yùn)行2?4個(gè)月后，系統(tǒng)阻力增大，出水量減少，直接在運(yùn)行狀態(tài)下補(bǔ)充添加20?40mm厚的干凈濾料，并將補(bǔ)充的濾料與原濾料表層10?30mm厚的部分混合均勻，充分利用了補(bǔ)砂混合式生物慢濾裝置中原有生物菌群，加速在濾層表面形成生物層，恢復(fù)出水達(dá)標(biāo)水質(zhì)，復(fù)原期為2?5天，此為一個(gè)補(bǔ)砂周期，補(bǔ)砂混合式生物慢濾處理系統(tǒng)對(duì)窖水的處理效率提高了 10%左右。補(bǔ)砂混合式生物慢濾裝置每年3?5個(gè)補(bǔ)砂周期，S卩補(bǔ)砂次數(shù)3?5次。然后做一次維護(hù)，鏟掉濾料表層多次添加濾料量，補(bǔ)充10?30mm厚的干凈濾料，在4-7天復(fù)原期后正常運(yùn)行，此為一個(gè)完整運(yùn)行周期。然后周而復(fù)始。該補(bǔ)砂混合式生物慢濾裝置的補(bǔ)砂和維護(hù)周期即為該處理系統(tǒng)的補(bǔ)砂和維護(hù)周期，使得本實(shí)用新型這種補(bǔ)砂混合式生物慢濾處理系統(tǒng)相對(duì)于傳統(tǒng)生物慢濾裝置工藝縮短了恢復(fù)期，延長了維護(hù)期。
[0025]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的處理系統(tǒng)作進(jìn)一步說明。
[0026]本實(shí)用新型的補(bǔ)砂混合式生物慢濾處理系統(tǒng)，其較佳的【具體實(shí)施方式】包括:
[0027]作為儲(chǔ)水容器15的水窖(或水箱)、上部進(jìn)水箱13、增氧單元3、補(bǔ)砂混合式生物慢濾裝置10(本實(shí)施例內(nèi)采用的是補(bǔ)砂混合式生物慢濾池)、清水箱8、水栗9、水位控制計(jì)I和補(bǔ)水自控裝置14;其中，儲(chǔ)水容器15通過設(shè)置水栗9的管道與上部進(jìn)水箱13連接，上部進(jìn)水箱13的出水口經(jīng)設(shè)有流量計(jì)12的管道與增氧單元3連接，增氧單元3內(nèi)設(shè)有濺水板11，增氧單元3經(jīng)法蘭連接補(bǔ)砂混合式生物慢濾裝置10，進(jìn)入撞擊增氧單元3的原水撞擊濺水板11增氧后，流入補(bǔ)砂混合式生物慢濾裝置10，補(bǔ)砂混合式生物慢濾裝置10底部設(shè)置排水口，排水口通過排水管7接入清水箱8，清水箱8內(nèi)儲(chǔ)存過濾后清水，補(bǔ)水自控裝置14與水栗9、水位控制計(jì)I電氣連通，能根據(jù)水位控制計(jì)I的信號(hào)控制水栗9的啟動(dòng)和停止，自動(dòng)對(duì)上部進(jìn)水箱13補(bǔ)水，補(bǔ)水自控裝置14與水栗9、水位控制計(jì)I協(xié)同作用實(shí)現(xiàn)了根據(jù)上部進(jìn)水箱13內(nèi)水位進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)水。
[0028]補(bǔ)砂混合式生物慢濾裝置內(nèi)的濾料從上至下由厚度為600?900mm的細(xì)砂層5和厚度為100?200mm的爍石層6組成，細(xì)砂層5的細(xì)砂粒徑為0.25?0.5mm，爍石層5的爍石粒徑為15?25mm。在距離增氧單元3頂部50 mm處設(shè)置溢流口 2，方便溢流。增氧單元3和補(bǔ)砂混合式生物慢濾裝置10的上開口通過法蘭4連接，可以方便快捷拆裝法蘭，分開兩個(gè)單元，可在混合新濾料和原生物層時(shí)不影響混合操作。
[0029]上述處理系統(tǒng)中的補(bǔ)砂混合式生物慢濾裝置10的外殼采用透明材料制成，為透明外殼，這種透明外殼既易于觀測水位，又陽光透照。
[0030]上述處理系統(tǒng)在一個(gè)運(yùn)行周期結(jié)束時(shí)，不用刮掉補(bǔ)砂混合式生物慢濾裝置10內(nèi)的1?30mm厚的濾料表層，而通過補(bǔ)充添加20?40mm厚的干凈濾料，并將補(bǔ)充的干凈濾料與原濾料表層10?30mm厚的部分混合均勻，這樣不僅不需停機(jī)，而且可充分利用了補(bǔ)砂混合式生物慢濾裝置10內(nèi)生物菌群，將4?7天恢復(fù)出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)的時(shí)間縮短到2?5天，并且使得該補(bǔ)砂混合式生物慢濾處理系統(tǒng)對(duì)窖水的處理效率提高了 10%左右。這種處理系統(tǒng)可每年補(bǔ)砂次數(shù)3?5次，每年做一次維護(hù)，鏟掉濾料表層多次添加干凈濾料，延長了維護(hù)期。
[0031]以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種補(bǔ)砂混合式生物慢濾系統(tǒng)，其特征在于，包括: 儲(chǔ)水容器(15)、上部進(jìn)水箱(13)、增氧單元(3)、補(bǔ)砂混合式生物慢濾裝置(10)、清水箱(8)、水栗(9)、水位控制計(jì)(1)、流量計(jì)(12)和補(bǔ)水自控裝置(14);其中， 所述儲(chǔ)水容器(15)通過設(shè)有水栗(9)的管道與上部進(jìn)水箱(13)連通，所述上部進(jìn)水箱(13)內(nèi)設(shè)有水位控制計(jì)(I)，所述上部進(jìn)水箱(13)的出水口通過設(shè)有流量計(jì)(12)的管路與所述增氧單元(3)連接，所述增氧單元(3)內(nèi)設(shè)有濺水板(11)，所述增氧單元(3)通過法蘭(4)與所述補(bǔ)砂混合式生物慢濾裝置(10)上端進(jìn)水口連接，所述補(bǔ)砂混合式生物慢濾裝置(1)下端設(shè)有排水口，所述排水口通過排水管(7)接入所述清水箱(8); 所述補(bǔ)水自控裝置(14)與所述水栗(9)、所述水位控制計(jì)(I)電氣連接，能根據(jù)所述水位控制計(jì)(I)的信號(hào)控制所述水栗的啟動(dòng)或停止，對(duì)所述上部進(jìn)水箱(13)補(bǔ)水。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種補(bǔ)砂混合式生物慢濾系統(tǒng)，其特征在于，所述補(bǔ)砂混合式生物慢濾裝置(10)采用補(bǔ)砂混合式生物慢濾池或?yàn)檠a(bǔ)砂混合式生物慢濾柱，其內(nèi)設(shè)有從上至下由細(xì)砂層(5)和爍石層(6)組成的濾料。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種補(bǔ)砂混合式生物慢濾系統(tǒng)，其特征在于，所述補(bǔ)砂混合式生物慢濾裝置(10)內(nèi)的細(xì)砂層(5)厚度為600?900mm、礫石層(6)厚度為100?200mm，細(xì)砂層(5)的細(xì)砂粒徑為0.25?0.5mm，爍石層(6)的爍石粒徑為15?25mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種補(bǔ)砂混合式生物慢濾系統(tǒng)，其特征在于，所述增氧單元(3)內(nèi)的所述濺水板(11)處于該增氧單元(3)內(nèi)液面上方，距所述增氧單元(3)內(nèi)頂部為100mm； 所述增氧單元(3)上設(shè)有溢流口。5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的一種補(bǔ)砂混合式生物慢濾系統(tǒng)，其特征在于，所述補(bǔ)砂混合式生物慢濾裝置(10)的濾速為0.1?0.3m/h，補(bǔ)砂周期為2?4個(gè)月天，運(yùn)行周期為一年。6.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的一種補(bǔ)砂混合式生物慢濾系統(tǒng)，其特征在于，所述每個(gè)補(bǔ)砂混合式生物慢濾裝置(10)采用透明外殼。7.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的一種補(bǔ)砂混合式生物慢濾系統(tǒng)，其特征在于，所述補(bǔ)砂混合式生物慢濾裝置(10)每年為3?5個(gè)補(bǔ)砂周期； 每個(gè)補(bǔ)砂周期的補(bǔ)砂方式為:直接在運(yùn)行狀態(tài)下補(bǔ)充添加20?40mm的干凈濾料，并將補(bǔ)充的濾料與原濾料表層10?30mm厚的濾料混合均勾，恢復(fù)出水達(dá)標(biāo)水質(zhì)的復(fù)原期為2?5天。8.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的一種補(bǔ)砂混合式生物慢濾系統(tǒng)，其特征在于，所述補(bǔ)砂混合式生物慢濾裝置(10)運(yùn)行3?5個(gè)補(bǔ)砂周期后為一次維護(hù)期，每個(gè)維護(hù)期的維護(hù)方式為:鏟掉所述補(bǔ)砂混合式生物慢濾裝置(10)內(nèi)濾料表層在本次維護(hù)期與上次維護(hù)期之間的各補(bǔ)砂周期多次添加的濾料，補(bǔ)充10?30_厚的干凈濾料，在4?7天復(fù)原期后正常運(yùn)行。
【文檔編號(hào)】C02F3/04GK205575756SQ201620169287
【公開日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年3月4日
【發(fā)明人】黃忠臣, 王文海, 韓芳, 吳俊奇
【申請(qǐng)人】北京建筑大學(xué)