專利名稱:用于氣水反沖洗濾池的大阻力配氣、中阻力配水系統(tǒng)及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于水處理過(guò)濾領(lǐng)域設(shè)備,具體是一種氣水反沖洗過(guò)濾工藝中使用的濾池配水配氣系統(tǒng)及裝置,通過(guò)該設(shè)備實(shí)現(xiàn)濾池反沖洗氣、水的均勻分配,以得到良好的反沖洗效果。
背景技術(shù):
過(guò)濾是給水處理的主要工藝,濾池是水廠最主要的處理構(gòu)筑物。濾池是通過(guò)池內(nèi)濾料的截留作用去除水中的顆粒狀懸浮雜質(zhì),當(dāng)濾料截留雜質(zhì)的量到了一定的程度,即達(dá)到了濾料截留的飽和量之后,就需要通過(guò)反沖洗來(lái)清潔濾料,使濾料可以重新應(yīng)用于過(guò)濾過(guò)程,為使濾池反沖洗的清水耗量和電耗量更少,使濾池的反沖洗效果更好,需要對(duì)反沖的水和空氣進(jìn)行均勻分配,即在濾池內(nèi)設(shè)配水配氣裝置。
濾池的配水配氣裝置以其開(kāi)孔率的大小可分為大阻力配水配氣、中阻力配水配氣和小阻力配水配氣三種方式(開(kāi)孔比是指配水配氣裝置上開(kāi)孔的總面積與該裝置所占濾池截面積之間的比值)。配水配氣裝置應(yīng)該能夠均勻的分配反沖洗氣和水,并要求安裝維修方便,不易堵塞,經(jīng)久耐用。
根據(jù)工藝原理,大阻力配水配氣方式可以使各配水配氣點(diǎn)實(shí)現(xiàn)均勻分配,但相應(yīng)地,其配水的水頭損失較大(>3米),動(dòng)力消耗較大,而且由于開(kāi)孔比較小(0.2%~0.25%),單位濾池截面上的開(kāi)孔點(diǎn)較少,所以整體配水效果并不十分理想;小阻力配水配氣方式配水的水頭損失較小(<0.5米),但其開(kāi)孔比較大(1.0%~1.5%),在濾池面積比較大情況下難以實(shí)現(xiàn)均勻分配;中阻力配水配氣方式配水的情況介于大阻力和小阻力之間,其水頭損失一般為0.5~3.0米,開(kāi)孔比一般為0.6%~0.8%。
早期濾池采用單水洗的反沖洗方式,其反沖洗配水裝置一般采用大阻力和中阻力配水方式,如帶穿孔支管的“豐”字形配水系統(tǒng)(大阻力)和二次配水濾磚(中阻力)等。近年來(lái)濾池工藝發(fā)展到采用氣水聯(lián)合反沖洗方式,由于要求同時(shí)實(shí)現(xiàn)水和氣的均勻分配,由法國(guó)德利滿公司發(fā)明的小阻力濾頭濾板裝置得到了廣泛的應(yīng)用。濾頭濾板裝置通過(guò)對(duì)土建和安裝尺寸的嚴(yán)格要求,使濾池反沖洗時(shí)形成“氣墊層”和“配水層”,通過(guò)“氣墊層”和“配水層”消除因小阻力配水配氣開(kāi)孔較大而易造成分配不均的現(xiàn)象,充分發(fā)揮小阻力配水配氣在濾池單位截面上的開(kāi)孔點(diǎn)較多的特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)均勻的配水配氣。
該濾板裝置為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),要求單塊濾板平整度±2mm,整體平整度±5mm,因此土建要求很高,增加了施工難度,而且濾板的制作周期較長(zhǎng),一般為2~3個(gè)月,影響濾池的建設(shè)工期。
由瑞士蘇爾壽公司發(fā)明的“面包管”形式的小阻力配水配氣裝置近年來(lái)得到了廣泛應(yīng)用,使濾池建設(shè)工期大大縮短,但施工難度大的問(wèn)題仍然存在,而且該裝置的氣、水分配均勻性較差。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有氣水反沖洗濾池配水配氣系統(tǒng)配水配氣均勻性差、安裝周期長(zhǎng)、施工難度大的問(wèn)題,本發(fā)明提出了一種用于反沖洗濾池的大阻力配氣、中阻力配水系統(tǒng),該系統(tǒng)具有良好的氣、水分配性能,而且對(duì)土建施工要求低,允許誤差可達(dá)到±15mm,2~3天即可完成單個(gè)濾池安裝,可大大縮短濾池的建設(shè)工期。
本發(fā)明用于反沖洗濾池的大阻力配氣、中阻力配水系統(tǒng)包括濾池池底的配水渠、配水配氣拱形裝置、進(jìn)氣干管和“T”形配氣支管,其特征是在池底面的中間位置處設(shè)置一個(gè)下凹的配水渠,進(jìn)氣干管位于該配水渠中并一直伸到配水渠末端;按大阻力配氣、中阻力配水設(shè)計(jì)的配水配氣拱形裝置包括若干列拱形管,所述若干列拱形管安裝在池底并橫跨過(guò)配水渠,在每一列拱形管下邊,于進(jìn)氣干管上連接一條“T”形配氣支管,“T”形配氣支管的橫管位于拱形管內(nèi)的上部。
專用于上述反沖洗濾池大阻力配氣、中阻力配水系統(tǒng)的配水配氣拱形裝置,包括若干列拱形管,每一列拱形管由若干節(jié)拱形構(gòu)件構(gòu)成,所述拱形構(gòu)件的外形呈拱形,兩邊帶折邊,拱形構(gòu)件兩側(cè)面上均設(shè)置交錯(cuò)排列的配水孔和配氣縫,配氣縫采用內(nèi)細(xì)外粗的發(fā)射形狹縫,拱形構(gòu)件頂面上開(kāi)有若干排氣小孔,拱形構(gòu)件的兩端設(shè)有安裝卡口,單節(jié)拱形構(gòu)件通過(guò)所述安裝卡口彼此連接而成為一列拱形管。
所述拱形構(gòu)件為高密度聚乙烯材質(zhì)制成的,單節(jié)拱形構(gòu)件長(zhǎng)為500mm、寬為500mm、高為300mm,所述配水孔通過(guò)中阻力的設(shè)計(jì)方式設(shè)計(jì),配水孔直徑為10~16mm,相鄰兩個(gè)配水孔的中心距為8~12cm,配水開(kāi)孔比為0.3%~0.6%,所述配氣縫和排氣小孔通過(guò)大阻力的設(shè)計(jì)方式設(shè)計(jì),配氣縫的長(zhǎng)度為3~5cm,寬度為1~2mm,相鄰兩個(gè)配氣縫的中心距為8~12cm,排氣小孔的直徑為1.5~2.5mm,相鄰兩個(gè)排氣小孔的中心距為8~12cm,配氣開(kāi)孔比不大于0.15%。
利用上述系統(tǒng)進(jìn)行濾池氣水反沖洗,其配氣過(guò)程是反沖洗空氣通過(guò)配氣干管進(jìn)入“T”形配氣支管,由配氣支管分配到每一列配水配氣拱形管內(nèi),再由拱形管上的配氣縫和排氣小孔進(jìn)行二次配氣;其配水過(guò)程是濾池反沖洗水先進(jìn)入配水渠內(nèi),充滿配水渠后再進(jìn)入每一列的配水配氣拱形管內(nèi),通過(guò)拱形管兩側(cè)的配水孔進(jìn)行配水,當(dāng)進(jìn)行單獨(dú)水反沖洗的時(shí)候,拱形管上的配水孔和配氣縫均可用于反沖洗水的分配,而排氣小孔的主要作用是將拱形管內(nèi)的余氣排出。
本配水配氣系統(tǒng)采用中阻力配水中的較小的開(kāi)孔比進(jìn)行配水,采用大阻力的開(kāi)孔比進(jìn)行配氣,并且先通過(guò)配水渠進(jìn)行配水緩沖,通過(guò)配氣支管進(jìn)行空氣一次分配,因此可以達(dá)到良好的配水配氣均勻性,同時(shí)拱形管兩側(cè)的配水孔和配氣縫交錯(cuò)布置,并且采用發(fā)射形的配氣狹縫,因此可以保證每一個(gè)配水孔和配氣縫都有一小塊均勻、獨(dú)立的配水配氣區(qū)域,增強(qiáng)了分配的均勻性。其拱形構(gòu)件實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化,可批量生產(chǎn)。拱形構(gòu)件上設(shè)有卡口,采用標(biāo)準(zhǔn)式組合方式,拱形構(gòu)件直接固定于池底,安裝時(shí)對(duì)池底水平度要求不高,安裝簡(jiǎn)單。
該系統(tǒng)的應(yīng)用簡(jiǎn)化了濾池的池體結(jié)構(gòu),不需如濾頭濾板般設(shè)置濾梁,也不需如“面包管”裝置般進(jìn)行二次澆筑,降低了施工安裝的難度,縮短了施工周期。采用該系統(tǒng),濾池的配水配氣系統(tǒng)制作安裝只需要1~2周的時(shí)間,而以往采用濾頭濾板的制作安裝時(shí)間長(zhǎng)達(dá)3個(gè)月。
圖1為本發(fā)明大阻力配氣、中阻力配水系統(tǒng)的應(yīng)用示意圖,圖中畫出了一個(gè)配水配氣拱形構(gòu)件;圖2為本發(fā)明濾池配水配氣系統(tǒng)的一個(gè)剖面圖;圖3為本發(fā)明濾池配水配氣系統(tǒng)的另一個(gè)剖面圖;
圖4為大阻力配氣、中阻力配水拱形構(gòu)件的立體圖。
附圖中各部分為大阻力配氣、中阻力配水拱形構(gòu)件1,濾池配水渠2,濾池池底3,進(jìn)氣干管4,“T”形配氣支管5,進(jìn)水管6,濾池卵石墊層7,拱形裝置的安裝螺栓8,拱形構(gòu)件上的中阻力配水孔9,拱形構(gòu)件上的排氣小孔10,拱形構(gòu)件上的大阻力配氣縫11,拱形構(gòu)件的安裝卡口12。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
參照附圖1~4,本用于反沖洗濾池的大阻力配氣、中阻力配水系統(tǒng)包括氣水反沖洗濾池配水渠2,進(jìn)氣干管4,“T”形配氣支管5和大阻力配氣、中阻力配水的拱形裝置等。氣水反沖洗濾池在建設(shè)時(shí),在池底面3的中間位置處設(shè)下凹的配水渠2,進(jìn)氣干管4引入該配水渠2中并一直伸到配水渠2末端。
配水配氣拱形裝置包括若干列拱形管,每列拱形管由若干拱形構(gòu)件1構(gòu)成,拱形構(gòu)件1外形呈拱形,兩邊帶折邊,拱形構(gòu)件1兩側(cè)面上均設(shè)置配水孔9和配氣縫11,配水孔9和配氣縫11在拱形構(gòu)件1兩側(cè)的位置是交錯(cuò)排列的,配氣縫11采用內(nèi)細(xì)外粗的發(fā)射形狹縫,拱形構(gòu)件1頂面上開(kāi)有若干排氣小孔10,每個(gè)拱形構(gòu)件1的兩端設(shè)有安裝卡口12,拱形構(gòu)件1以其兩端的安裝卡口12相互連接組合,形成若干列拱形管,并直接由螺栓8固定在池底3上,每一列拱形管均橫跨過(guò)配水渠2,每列拱形管的最兩端用堵頭封住。
拱形構(gòu)件1為高密度聚乙烯材質(zhì)制成的,單節(jié)拱形構(gòu)件1長(zhǎng)為500mm、寬為500mm、高為300mm,所述配水孔9通過(guò)中阻力的設(shè)計(jì)方式設(shè)計(jì),配水孔9直徑為10~16mm,相鄰兩個(gè)配水孔的中心距為8~12cm,配水開(kāi)孔比為0.3%~0.6%,所述配氣縫11和排氣小孔10通過(guò)大阻力的設(shè)計(jì)方式設(shè)計(jì),配氣縫11的長(zhǎng)度為3~5cm,寬度為1~2mm,相鄰兩個(gè)配氣縫的中心距為8~12cm,排氣小孔10的直徑為1.5~2.5mm,相鄰兩個(gè)排氣小孔的中心距為8~12cm,配氣開(kāi)孔比不大于0.15%。
配水配氣拱形裝置的上面放置濾池的卵石墊層7,卵石墊層7可以對(duì)空氣和水進(jìn)行進(jìn)一步的分配,同時(shí)也可避免小顆粒的細(xì)沙濾料由拱形裝置上的孔和縫漏掉。對(duì)應(yīng)每一列拱形管,進(jìn)氣干管4上引出一條“T”形配氣支管5,“T”形配氣支管5的橫管位于拱形管內(nèi)的上部,距拱形管頂端距離為2~4cm。根據(jù)該拱形裝置的安裝方式和要求,在濾池池體建設(shè)時(shí),只需將濾池池底保持±15mm水平度即可。
濾池池底的配水渠2為開(kāi)放式,上口無(wú)澆筑覆項(xiàng),沖洗水先是經(jīng)過(guò)該配水渠2平衡流量后再進(jìn)入每一列拱形管內(nèi)的。
氣水反沖洗濾池的反沖洗一般為“單氣沖洗+氣水聯(lián)合沖洗+單水沖洗”三個(gè)步驟,下面以一次完整的反沖洗過(guò)程為例,來(lái)說(shuō)明本發(fā)明用于氣水反沖洗濾池配水配氣系統(tǒng)的大阻力配氣、中阻力配水方法及其裝置的配水、配氣過(guò)程濾池反沖洗時(shí),第一步進(jìn)行的是單獨(dú)空氣沖洗,空氣首先充滿進(jìn)氣干管4,并分別進(jìn)入各個(gè)“T”形配氣支管5,空氣在進(jìn)氣干管4內(nèi)的流速約為12m/s,在進(jìn)入“T”形配氣支管5時(shí)的流速約為50m/s(空氣在進(jìn)氣干管內(nèi)流速和進(jìn)入配氣支管內(nèi)時(shí)流速之比不大于1∶4。),由于流速的差別,各個(gè)配氣支管5可將空氣均勻的送入每一列拱形管內(nèi),實(shí)現(xiàn)第一次的均勻配氣??諝庥伞癟”形配氣支管5的兩端進(jìn)入拱形管內(nèi)后,由于配氣支管5的高度接近拱形管的頂端,所以空氣將以高速首先將水?dāng)D開(kāi),在拱形管內(nèi)上層形成一個(gè)氣層,該氣層隨著空氣的不斷進(jìn)入逐漸下壓,當(dāng)氣層下降到拱形管上配氣縫11的位置時(shí),條形狀設(shè)計(jì)的配氣縫11對(duì)空氣層厚度起到調(diào)節(jié)的作用,大阻力的配氣方式可保證該列拱形管內(nèi)每條配氣縫11的出氣量保持均勻。
濾池單獨(dú)空氣沖洗結(jié)束后進(jìn)入氣水聯(lián)合沖洗,氣水聯(lián)合沖洗時(shí),空氣的分配方式仍與單獨(dú)空氣沖洗時(shí)一樣,沖洗水則首先由進(jìn)水管6進(jìn)入濾池配水渠2,配水渠2的設(shè)計(jì)寬度可使沖洗水的流速下降,沖洗水由配水渠2平衡流量和流速后,進(jìn)入每一列拱形管,由拱形管上的配水孔9分配進(jìn)入濾池,由于配水孔9是按中阻力開(kāi)孔比設(shè)計(jì),所以可以保證沖洗水的均勻分配。
氣水聯(lián)合沖洗停止后,濾池進(jìn)入單獨(dú)水沖洗階段,此時(shí)沖洗空氣停止供應(yīng),但拱形管內(nèi)上層還保留有一部分余氣,在拱形管上設(shè)計(jì)了排氣小孔10來(lái)排除這部分余氣,這時(shí),拱形管上的配水孔9和配氣縫11都用來(lái)進(jìn)行水的分配,配氣縫11的面積很小,故拱形裝置仍然保持中阻力的配水。
另外,在同一個(gè)拱形構(gòu)件1上,配水孔9和配氣縫11在其兩側(cè)的位置是交錯(cuò)排列的,配氣縫11又是內(nèi)細(xì)外寬的發(fā)射型狹縫,這就使相鄰兩列拱形管可實(shí)現(xiàn)交錯(cuò)發(fā)散的配水和配氣,提高了配水配氣的均勻性。
本氣水反沖洗濾池配水配氣系統(tǒng)解決了現(xiàn)有氣水反沖洗濾池配水配氣系統(tǒng)配水配氣均勻性差、安裝周期長(zhǎng)、施工難度大的問(wèn)題。其主要特征是在池底設(shè)置一個(gè)開(kāi)放的配水渠,配水配氣拱形裝置分成若干列跨過(guò)配水渠安裝在池底。反沖洗水通過(guò)該配水渠緩沖分配后由拱形裝置上的中阻力配水孔分配到濾池中;反沖洗空氣通過(guò)安裝在配水渠內(nèi)的空氣干管和支管進(jìn)行一次分配,再通過(guò)拱形裝置上的大阻力配氣縫和排氣小孔二次分配到濾池中。拱形管兩側(cè)的配水孔和配氣縫交錯(cuò)設(shè)置,增強(qiáng)配水配氣的均勻性。該配水配氣拱形裝置以及濾池配水配氣方法可實(shí)現(xiàn)均勻的氣、水分配,并且安裝簡(jiǎn)單、快速,可取代其它配水配氣裝置,廣泛應(yīng)用于氣水反沖洗濾池的建設(shè)。
根據(jù)實(shí)際使用情況,本氣水反沖洗濾池的大阻力配氣、中阻力配水系統(tǒng),其配水配氣均勻性與法國(guó)德利滿公司的濾頭濾板裝置相當(dāng),優(yōu)于瑞士蘇爾壽公司“面包管”配水配氣裝置。同時(shí)該系統(tǒng)的應(yīng)用簡(jiǎn)化了濾池的池體結(jié)構(gòu),不需如濾頭濾板般設(shè)置濾梁,也不需如“面包管”裝置般進(jìn)行二次澆筑,降低了施工安裝的難度,縮短了施工周期。采用該方法和裝置,濾池的配水配氣系統(tǒng)制作安裝只需要1~2周的時(shí)間,而以往采用濾頭濾板的制作安裝時(shí)間長(zhǎng)達(dá)3個(gè)月。
權(quán)利要求
1.一種用于反沖洗濾池的大阻力配氣、中阻力配水系統(tǒng),包括濾池池底的配水渠、配水配氣拱形裝置、進(jìn)氣干管和“T”形配氣支管,其特征是在池底面的中間位置處設(shè)置一個(gè)下凹的配水渠,進(jìn)氣干管位于該配水渠中并一直伸到配水渠末端;按大阻力配氣、中阻力配水設(shè)計(jì)的配水配氣拱形裝置包括若干列拱形管,所述若干列拱形管安裝在池底并橫跨過(guò)配水渠,在每一列拱形管下邊,于進(jìn)氣干管上連接一條“T”形配氣支管,“T”形配氣支管橫管位于拱形管內(nèi)的上部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于反沖洗濾池的大阻力配氣、中阻力配水系統(tǒng),其特征是濾池池底的配水渠為開(kāi)放式,上口無(wú)澆筑覆頂,沖洗水先是經(jīng)過(guò)該配水渠平衡流量后再進(jìn)入每一列拱形管內(nèi)的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于反沖洗濾池的大阻力配氣、中阻力配水系統(tǒng),其特征是配水渠內(nèi)的進(jìn)氣干管上對(duì)應(yīng)每一列拱形管引出一條“T”形配氣支管,空氣在進(jìn)氣干管內(nèi)和進(jìn)入配氣支管內(nèi)時(shí)的流速比不大于1∶4。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于反沖洗濾池的大阻力配氣、中阻力配水系統(tǒng),其特征是所述的拱形配水配氣裝置的每一列拱形管由若干節(jié)拱形構(gòu)件構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于反沖洗濾池的大阻力配氣、中阻力配水系統(tǒng),其特征是所述拱形構(gòu)件為高密度聚乙烯材質(zhì)制成的,外形呈拱形,兩邊帶折邊,拱形構(gòu)件兩側(cè)面上均設(shè)置配水孔和配氣縫。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于反沖洗濾池的大阻力配氣、中阻力配水系統(tǒng),其特征是所述拱形構(gòu)件上的配水孔和配氣縫在拱形構(gòu)件兩側(cè)的位置是交錯(cuò)排列的,配氣縫采用內(nèi)細(xì)外粗的發(fā)射形狹縫。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于反沖洗濾池的大阻力配氣、中阻力配水系統(tǒng),其特征是所述拱形構(gòu)件長(zhǎng)為500mm、寬為500mm、高為300mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于反沖洗濾池的大阻力配氣、中阻力配水系統(tǒng),其特征是所述拱形構(gòu)件的兩端設(shè)有安裝卡口,單節(jié)拱形構(gòu)件通過(guò)所述安裝卡口彼此連接而成為一列拱形管。
9.專用于反沖洗濾池大阻力配氣、中阻力配水系統(tǒng)的配水配氣拱形裝置,其特征是包括若干列拱形管,每一列拱形管由若干節(jié)拱形構(gòu)件構(gòu)成,所述拱形構(gòu)件的外形呈拱形,兩邊帶折邊,拱形構(gòu)件兩側(cè)面上均設(shè)置交錯(cuò)排列的配水孔和配氣縫,配氣縫采用內(nèi)細(xì)外粗的發(fā)射形狹縫,拱形構(gòu)件頂面上開(kāi)有若干排氣小孔,拱形構(gòu)件的兩端設(shè)有安裝卡口,單節(jié)拱形構(gòu)件通過(guò)所述安裝卡口彼此連接而成為一列拱形管。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的專用于反沖洗濾池大阻力配氣、中阻力配水系統(tǒng)的配水配氣拱形裝置,其特征是所述拱形構(gòu)件為高密度聚乙烯材質(zhì)制成的,單節(jié)拱形構(gòu)件長(zhǎng)為500mm、寬為500mm、高為300mm,所述配水孔直徑為10~16mm,相鄰兩個(gè)配水孔的中心距為8~12cm,配水開(kāi)孔比為0.3%~0.6%,所述配氣縫的長(zhǎng)度為3~5cm,寬度為1~2mm,相鄰兩個(gè)配氣縫的中心距為8~12cm,所述排氣小孔的直徑為1.5~2.5mm,相鄰兩個(gè)排氣小孔的中心距為8~12cm,配氣開(kāi)孔比不大于0.15%。
全文摘要
一種用于反沖洗濾池的大阻力配氣、中阻力配水系統(tǒng)及裝置,包括濾池池底的配水渠、配水配氣拱形裝置、進(jìn)氣干管和“T”形配氣支管,在池底面的中間位置處設(shè)置一個(gè)下凹的配水渠,進(jìn)氣干管位于該配水渠中并一直伸到配水渠末端;按大阻力配氣、中阻力配水設(shè)計(jì)的配水配氣拱形裝置包括若干列拱形管,所述若干列拱形管安裝在池底并橫跨過(guò)配水渠,在每一列拱形管下邊,于進(jìn)氣干管上連接一條“T”形配氣支管,“T”形配氣支管橫管位于拱形管內(nèi)的上部。本系統(tǒng)具有良好的配水配氣均勻性,其拱形構(gòu)件實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化,采用組合方式安裝,安裝簡(jiǎn)單,對(duì)池底水平度要求不高,采用該系統(tǒng),濾池的配水配氣系統(tǒng)制作安裝只需要1~2周的時(shí)間。
文檔編號(hào)B01D24/46GK1962021SQ200510100970
公開(kāi)日2007年5月16日 申請(qǐng)日期2005年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月10日
發(fā)明者葉昌明 申請(qǐng)人:深圳市清泉水系統(tǒng)工程設(shè)備有限公司