專利名稱：天然濾床濾料氣水反洗表面掃洗的方法及其掃洗控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域中關(guān)于天然濾床滲流井的清淤技術(shù)，具體來講 涉及 -種天然濾床濾料氣水反洗表面掃洗的方法及其掃洗控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
水資源是人類必不可少的資源之一，如何從大自然中提取能供人類利用的 水資源的方法是長期以來眾多科研工作人員一直探索的課題。公告號
CN1034025C，名稱為"天然濾床滲流井"的發(fā)明專利就是其中一種有效的從大 自然中取水方法之一，這種利用天然河床反向滲濾取水技術(shù)問世以來已有十五 個年頭，隨著這些年的實施情況來看，這些利用天然濾床滲流井的各取水工程 相繼出現(xiàn)水量不足的問題， 一直影響該項技術(shù)的發(fā)展，究其原因是"濾床產(chǎn)生 了淤塞"。過去一直是利用洪水期江水產(chǎn)生的沖洗功能將淤塞物排出濾床外，實 踐證明作用不大。故而"濾床淤塞，水量逐年減少"，"直困擾著用滲濾取水技 術(shù)建造的水廠。過去曾采用過多種辦法補水，如擴大取水面積、提高水位、 改造濾床、滲渠等，雖然收到了一定效果，但都未滿足設計要求，目前迫切需 要一種新的方法和設備來解決天然濾床淤塞的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)不足，提供一種超聲波傳感器靈敏度、余 震的新控制方法及新型超聲波傳感器。
為能達到上述發(fā)明目的，所采用的技術(shù)方案是天然濾床濾料氣水反洗表 面掃洗的方法，向原天然濾床滲流井的導流管中反向注入壓縮空氣、或水、或 氣水混合體，壓縮空氣、水或其混合體沿導流管及連接于導流管上的滲濾孔和 過濾器向外噴射出，利用壓縮空體產(chǎn)生的氣舉、水力產(chǎn)生的管涌以及氣水混合 產(chǎn)生的分選將覆蓋于天然濾床上緊密的天然濾床非均質(zhì)濾料和淤塞層沖散開，夾雜在濾料中的淤塞物、泥沙在氣舉、管涌、分選的作用下向上移動，比淤塞 物質(zhì)量重的濾料先行回落在濾床中，使得濾料重新組合，同時伴隨江水的流動， 質(zhì)量輕的淤塞物及泥沙隨之排出濾床外，增加含水層的滲透系數(shù)——K值和地
表水向地下垂直入滲速度——V值。
實現(xiàn)天然濾床濾料氣水反洗表面掃洗方法的掃洗控制系統(tǒng)，包括天然濾床 滲流井，天然濾床滲流井主要由相互連通的豎井、平巷和硐室構(gòu)成，數(shù)個上端 開有滲濾孔的導流管設置于硐室的頂部，導流管貫穿基巖伸入到天然濾床非均
質(zhì)濾料中，導流管的上端連接有過濾器，還包括
一配氣系統(tǒng)，用于提供并存儲產(chǎn)生氣舉的壓縮空氣； 一配水系統(tǒng)，用于提供產(chǎn)生管涌的蓄水池；
一控制系統(tǒng)，用于控制將配氣系統(tǒng)中的壓縮空氣以及配水系統(tǒng)中的水注入
導流管中。
配氣系統(tǒng)主要包括由管線連接的空氣壓縮機、增壓儲氣罐、配氣轉(zhuǎn)閥及氣 壓表；及設置于天然濾床滲流井中的輸氣管，輸氣管鋪設于豎井、平巷和硐室 屮，置于硐室中的輸氣管一端連接在氣水混和器上，另一端與配氣轉(zhuǎn)閥連接， 各導流管并接在氣水混和器上。氣水混和器上與配氣轉(zhuǎn)閥連接的一端設有控制 輸氣管通斷的單向閥。
配水系統(tǒng)主要包括設置于岸邊的反洗水池，反洗水池與豎井之間連接有電 動控制蝶閥，將反洗水池中的蓄水排入豎井中，排水量至與豎井上預置壓力水 位線的位置，利用水位落差形成的水壓將豎井中的蓄水由導流管排出進行對濾 床的反洗，或者將蓄水注入到輸氣管中并由輸氣管排出進行反洗；雙作用水泵、 電磁二位三通閥、二路轉(zhuǎn)動分配閥、水壓表及溢流閥之間通過管線連接，二路 轉(zhuǎn)動分配閥通過輸水管與氣水混和器連接。氣水混和器上與二路轉(zhuǎn)動分配閥連 接的一端設有控制輸液管通斷的液控閥及組合閥。
控制系統(tǒng)主要包括一控制臺，控制臺通過線路與配氣系統(tǒng)中的配氣轉(zhuǎn)閥和 配水系統(tǒng)中的二路轉(zhuǎn)動分配閥、電磁二位三通閥連接，用以控制所連接閥門的 通斷。平巷或水中放置有活性炭或具有增加水中微量元素、去處有機物提高水品 質(zhì)的礦物質(zhì)，如氨氮藥品反洗、二氧化碳反洗等。 綜上所述，本發(fā)明具有以下的有益效果
一、 產(chǎn)水量增加①表面泥膜變薄，入滲速度增大將達5m/d以上，目前采 用的是l-2m/d計算，其產(chǎn)水量將增加一倍以上；②天然濾床濾料中含有泥質(zhì)從 未被清洗過，經(jīng)過氣水反洗泥質(zhì)排除，濾料重新組合，則K值增大，側(cè)向補水 速度增大，設計需要的取水面積則縮??；③V值和K值增大后，證明淤塞解除， 三維補給形成，濾速增加，故而水量必然增加；④天然濾床面積大，是水廠濾 池的十倍以上，例如一座產(chǎn)水能力五萬噸水廠其濾池面積是246m2，相當于天然 濾床反洗法的一個單元，水廠246m"慮池，分八個單格反洗，相當于一個天然 濾床的一個滲濾孔的反洗，天然濾床反洗面積是1000-1200m2，其產(chǎn)水量增加呈 倍數(shù)關(guān)系。
二、 水質(zhì)得到改善①含氧水輸入濾料中氧化水中的鐵錳離子，空氣在濾 層中有少部分以慢速在濾層內(nèi)游移，進一步氧化鐵錳離子，使其遷移，達到地 層除錳除鐵的目的，增強了濾床的凈化功能；②將高科技的銀納米利用反洗設 備輸入地層中附著于沙卵礫石上長期對水消毒；③平巷中加入有用礦物質(zhì)、活 性炭，增加水中的微量元素去除有機物，提高水的品質(zhì)。
三、 將水廠搬遷到地下，投資省、占地少，運行成本低，符合環(huán)保工程的 條件。


圖1是本發(fā)明天然濾床濾料氣水反洗表面掃洗原理圖； 圖2是本發(fā)明掃洗系統(tǒng)控制原理圖中1.1-空氣壓縮機、1.2-增壓儲氣罐、1.3-輸氣管、1.4-配氣轉(zhuǎn)閥、1.5-單向閥、1.6-氣水混合器、1.7-氣壓表、2.1-反洗水池、2.2-豎井、2.3-平巷、2.4-液控閥、2.5-組合閥、3.1-雙作用水泵、3.2-輸水管、3.3-電磁二位三通閥、3.4-二路轉(zhuǎn)動分配閥、3.5-控制臺、3.6-水壓表、3.7-溢流閥、4.1-導流管、4.2-滲濾孔、4.3-過濾器、5-硐室、6-預置壓力水位線、7-基巖、8-天然濾床非均質(zhì)濾料、9-淤塞層、9.1-淤泥、10-沖吸式挖泥船、箭頭表示氣流或水流流向。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述
如圖1所示，天然濾床濾料氣水反洗表面掃洗的方法，向原天然濾床滲流 井的導流管4.1中反向注入壓縮空氣、或水、或氣水混合體，壓縮空氣、水或其 混合體沿導流管4.1及連接于導流管4.1上的滲濾孔4.2和過濾器43向外噴射 出，利用壓縮空體產(chǎn)生的氣舉、水力產(chǎn)生的管涌以及氣水混合產(chǎn)生的分選將覆 蓋于天然濾床上緊密的天然濾床非均質(zhì)濾料8和淤塞層9沖散開，夾雜在濾料 中的淤塞物、泥沙9.1在氣舉、管涌、分選的作用下向上移動，比淤塞物質(zhì)量重 的濾料先行回落在濾床中，使得濾料重新組合，同時伴隨江水的流動，質(zhì)量輕 的淤塞物及泥沙隨之排出濾床外，增加含水層的滲透系數(shù)一一K值和地表水向 地下垂直入滲速度——V值。
如圖1、 2所示，實現(xiàn)天然濾床濾料氣水反洗表面掃洗方法的掃洗控制系統(tǒng)， 包括天然濾床滲流井，天然濾床滲流井主要由相互連通的豎井2.2、平巷23和 硐室5構(gòu)成，數(shù)個上端開有滲濾孔4.2的導流管4.1設置于硐室5的頂部，導流 管4.1貫穿基巖7伸入到天然濾床非均質(zhì)濾料8中，導流管4.1的上端連接有過 濾器4.3，還包括
一配氣系統(tǒng)，用于提供并存儲產(chǎn)生氣舉的壓縮空氣；
一配水系統(tǒng)，用于提供產(chǎn)生管涌的蓄水池；
一控制系統(tǒng)，用于控制將配氣系統(tǒng)中的壓縮空氣以及配水系統(tǒng)中的水注入
導流管中。
如圖2所示，配氣系統(tǒng)主要包括由管線連接的空氣壓縮機l.l、增壓儲氣罐 1.2、配氣轉(zhuǎn)閥1.4及氣壓表1.7;及設置于天然濾床滲流井中的輸氣管1.3，輸 氣管1.3鋪設于豎井2.2、平巷2.3和硐室5中，置于硐室5中的輸氣管1.3 —端 連接在氣水混和器1.6上，另一端與配氣轉(zhuǎn)閥1.4連接，各導流管4.1并接在氣水混和器1.6上。氣水混和器1.6上與配氣轉(zhuǎn)閥1.4連接的一端設有控制輸氣管 通斷的單向閥1.5。
如圖2所示，配水系統(tǒng)主要包括設置于岸邊的反洗水池2.1，反洗水池2.1 與豎井2.2之間連接有電動控制蝶閥，將反洗水池2.1中的蓄水排入豎井2.2中， 排水量至與豎井2.1上預置壓力水位線6的位置；雙作用水泵3.1、電磁二位三 通閥3.3、 二路轉(zhuǎn)動分配閥3.4、水壓表3.6及溢流閥3.7之間通過管線連接，二 路轉(zhuǎn)動分配閥3.4通過輸水管3.2與氣水混和器1.6連接。氣水混和器1.6上與 二路轉(zhuǎn)動分配閥3.4連接的一端設有控制輸液管通斷的液控閥2.4及組合閥2.5。
如圖2所示，控制系統(tǒng)主要包括一控制臺3.5，控制臺3.5通過線路與配氣 系統(tǒng)中的配氣轉(zhuǎn)閥1.4和配水系統(tǒng)中的二路轉(zhuǎn)動分配閥3.4、電磁二位三通閥3.3 連接，用以控制所連接閥門的通斷。
平巷2.3中放置有活性炭或具有增加水中微量元素、去處有機物提高水品質(zhì) 的礦物質(zhì)。
具體實施時配以沖吸式挖泥船或其它機械，可以改變水流方向，或用提高 水力坡度的方法在濾床表面增加流速，加大沖刷力來實現(xiàn)。 實施時的技術(shù)指標參照-
① 、反洗面積1000-1200m2，把濾床分成若干個單元，以每個硐室的滲濾孔 所控制的濾床面積為一個單元，以一個滲濾孔所控制的面積為一格(約40m2) 按格計算反洗面積；
② 、沖洗強度空氣和水的沖洗強度為7-9L/S， m2;
③ 、沖洗時間10-20min/次；(可根據(jù)實際情況調(diào)整) 、消耗空氣量10m3/min,水量120m"次；
、配氣干管為①80mm，支管O60mm;配水干管是04m的豎井，支管是 ①100mm的滲濾孔導流管；
、配氣干管和支管可作配水管用；
⑦、反洗的配水配氣設備，控制設備、傳導設備大部分是沒在水中，受壓 范圍在0.3-0.5MPa。
權(quán)利要求
1.天然濾床濾料氣水反洗表面掃洗的方法，其特征在于向原天然濾床滲流井的導流管中反向注入壓縮空氣、或水、或氣水混合體，壓縮空氣、水或其混合體沿導流管及連接于導流管上的滲濾孔和過濾器向外噴射出，利用壓縮空體產(chǎn)生的氣舉、水力產(chǎn)生的管涌以及氣水混合產(chǎn)生的分選將覆蓋于天然濾床上緊密的天然濾床非均質(zhì)濾料和淤塞層沖散開，夾雜在濾料中的淤塞物、泥沙在氣舉、管涌、分選的作用下向上移動，比淤塞物質(zhì)量重的濾料先行回落在濾床中，使得濾料重新組合，同時伴隨江水的流動，質(zhì)量輕的淤塞物及泥沙隨之排出濾床外，增加含水層的滲透系數(shù)——K值和地表水向地下垂直入滲速度——V值。
2. 實現(xiàn)天然濾床濾料氣水反洗表面掃洗方法的掃洗控制系統(tǒng)，包括天然濾 床滲流井，天然濾床滲流井主要由相互連通的豎井(2.2)、平巷(2.3)和硐室(5)構(gòu)成，數(shù)個上端開有滲濾孔(4.2)的導流管(4.1)設置于硐室(5)的頂 部，導流管(4.1)貫穿基巖(7)伸入到天然濾床非均質(zhì)濾料(8)中，導流管 (4.1)的上端連接有過濾器(4.3)，其特征在于還包括一配氣系統(tǒng)，用于提供并存儲產(chǎn)生氣舉的壓縮空氣；一配水系統(tǒng)，用于提供產(chǎn)生管涌的蓄水池；一控制系統(tǒng)，用于控制將配氣系統(tǒng)中的壓縮空氣以及配水系統(tǒng)中的水注入導流管中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的掃洗控制系統(tǒng)，其特征在于配氣系統(tǒng)主要包括 由管線連接的空氣壓縮機(1.1)、增壓儲氣罐(1.2)、配氣轉(zhuǎn)閥(1.4)及氣壓表(1.7);及設置于天然濾床滲流井中的輸氣管(1.3)，輸氣管(1.3)鋪設于豎井(2.2)、 平巷(23)和硐室(5)中，置于硐室(5)中的輸氣管(1.3) —端連接在氣水 混和器(1.6)上，另一端與配氣轉(zhuǎn)閥(1.4)連接，各導流管(4.1)并接在氣水 混和器(1.6)上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的掃洗控制系統(tǒng)，其特征在于氣水混和器(1.6)上與配氣轉(zhuǎn)閥(1.4)連接的一端設有控制輸氣管通斷的單向閥(1,5)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的掃洗控制系統(tǒng)，其特征在于配水系統(tǒng)主要包括設置于岸邊的反洗水池(2.1)，反洗水池(2.1)與豎井(2.2)之間連接有電動 控制蝶閥，將反洗水池(2.1)中的蓄水排入豎井(2.2)中，排水量至與豎井(2.1) 上預置壓力水位線(6)的位置，雙作用水泵(3.1)、電磁二位三通閥(3.3)、 二路轉(zhuǎn)動分配闊(3.4)、水壓表(3.6)及溢流閥(3.7)之間通過管線連接，二 路轉(zhuǎn)動分配閥(3.4)通過輸水管(3.2)與氣水混和器(1.6)連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的掃洗控制系統(tǒng)，其特征在于氣水混和器(1.6) 上與二路轉(zhuǎn)動分配閥(3.4)連接的一端設有控制輸液管通斷的液控閥(2.4)及 組合閥(2.5)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的掃洗控制系統(tǒng)，其特征在于控制系統(tǒng)主要包括 一控制臺(3.5)，控制臺(3.5)通過線路與配氣系統(tǒng)中的配氣轉(zhuǎn)閥(1.4)和配 水系統(tǒng)中的二路轉(zhuǎn)動分配閥(3.4)、電磁二位三通閥(3.3)連接，用以控制所 連接閥門的通斷。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的掃洗控制系統(tǒng)，其特征在于平巷(2.3)中放置 有活性炭或具有增加水中微量元素、去處有機物提高水品質(zhì)的礦物質(zhì)。
全文摘要
天然濾床濾料氣水反洗表面掃洗的方法和掃洗控制系統(tǒng)，利用壓縮空體產(chǎn)生的氣舉、水力產(chǎn)生的管涌以及氣水混合產(chǎn)生的分選將覆蓋于天然濾床上緊密的濾料和淤塞層沖散開，使得濾料重新組合，同時伴隨江水的流動，質(zhì)量輕的淤塞物及泥沙隨之排出濾床外，增加含水層的滲透系數(shù)和地表水向地下垂直入滲速度。該控制系統(tǒng)包括天然濾床滲流井、產(chǎn)生氣舉的配氣系統(tǒng)，產(chǎn)生管涌的配水系統(tǒng)及控制系統(tǒng)。本發(fā)明將水廠搬遷到地下，投資省、占地少，運行成本低，符合環(huán)保工程的條件；產(chǎn)水量增加、水質(zhì)得到改善。
文檔編號B01D24/00GK101279157SQ20081004515
公開日2008年10月8日 申請日期2008年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月11日
發(fā)明者曉 李, 陳臺智 申請人:陳臺智;李 曉