本發(fā)明涉及一種一體化濾池及過濾方法，屬于對工業(yè)廢水過濾處理、中水回用、城鎮(zhèn)供水及污水廠深度領域。

背景技術：

目前，隨著城鎮(zhèn)化趨勢的加大，人們對水的要求越來越嚴格，常規(guī)的過濾技術不能滿足人們對水源的要求，過濾處理技術中研究過的濾料多種多樣，但在實際使用過程中，單一濾池發(fā)揮著單一特性，難以達到去除懸浮物外的多種功能。

常規(guī)濾料有石英砂濾料、均質石英砂濾料、錳砂、活性炭、麥飯石、長纖維等。石英砂濾料主要截留原水中的較為粗大膠體懸浮顆粒，但對水中較小的懸浮物及含重金屬物質難以去除；均質石英砂能截留較小的懸浮物，但對重金屬的去除不理想，而錳砂只針對性去除原水中的特征重金屬，對其他重金屬難以達到理想效果，活性炭雖能去除部分重金屬，但同時需截留的懸浮物，對重金屬的去除不能兼顧。

技術實現要素：

本發(fā)明旨在提供一種一體化濾池及過濾方法，該濾池集下向流濾池與上向流濾池于一體，具有過濾處理水質效果好，占地少，結構簡單，制作低廉；待濾水在下向流濾池與上向流濾池聯合作用，對水質處理更為徹底；改變了填充濾料達到對水質不同要求。

為了實現上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案是：

一體化濾池，其結構特點是，包括：

第一下向流過濾間，其頂端與進水管連通，

第一上向流過濾間，其底端與第一下向流過濾間的底端連通，

第二下向流過濾間，其頂端與第一上向流過濾間的頂端連通，以及

第二上向流過濾間，其底端與第二下向流過濾間的底端連通，該第二上向流過濾間的頂端與排水管連通；

所述第一下向流過濾間、第一上向流過濾間、第二下向流過濾間和第二上向流過濾間一體化設置；

所述第一下向流過濾間內設有第一濾料層，第一上向流過濾間內設有第二濾料層，第二下向流過濾間內設有第三濾料層，第二上向流過濾間內設有第四濾料層；

優(yōu)選所述第一濾料層為石英砂濾料層，所述第二濾料層為均質石英砂濾料層，所述第三濾料層為錳砂濾料層、活性炭濾料層、KDF濾料層或麥飯石濾料層，所述第四濾料層為錳砂濾料層、活性炭濾料層、KDF濾料層或麥飯石濾料層。

由此，待處理的廢水經四個濾池單元格，水質將是得到更好的保證。四個單元格在整個廢水處理過程中的作用是不一樣的，第一單元格粗顆粒濾料為初始過濾，級配要求不高，精濾料（纖維料）要求也不高，到了第二道單元格，濾料級配要求較第一單元格要求高，依次類推，最后出水的第四單元格濾料級配要求最高，保證出水水質級配為濾料間分配情況，級配低，過水間隙大小程度不高，出水水質污染物除去不高；級配要求高，過水間隙大小程度要求高，出水水質污染物去除高。

根據本發(fā)明的實施例，還可以對本發(fā)明作進一步的優(yōu)化，以下為優(yōu)化后形成的技術方案：

為了更加均勻地進水，保證第一過濾層的過濾效果，所述第一下向流過濾間的頂部設有進水分配槽，該進水分配槽通過進水渠與進水管連通。

為了更加均勻地出，保證第四過濾層的過濾效果，所述第二上向流過濾間的頂部設有出水集水槽，該出水集水槽通過集水渠與出水管連通。

優(yōu)選地，所述第一濾料層、第二濾料層、第三濾料層和第四濾料層通過承托層設置在相應的過濾間內。

為了在底部形成過水緩沖區(qū)，所述第一下向流過濾間和第一上向流過濾間的底部設有位于承托層下方的過水室，所述第二下向流過濾間和第二上向流過濾間的底部設有位于承托層下方的過水室。

為了在濾料層飽和時進行反沖洗，所述過水室的底部一端設有反沖洗水管，所述第一濾料層、第二濾料層、第三濾料層和第四濾料層的側旁裝有反沖洗排水管。

優(yōu)選地，所述過水室的頂部一端設有反沖洗氣管，該過水室另一端設有放空管。

為了進一步地提高過濾效果，所述承托層底部設有濾板和固定在濾板上的過濾頭；優(yōu)選過濾頭為雙濾頭。

基于同一個發(fā)明構思，本發(fā)明還提供了一種利用所述的一體化濾池進行過濾的方法，其包括如下步驟：

S1、待處理水通過進水管進入第一下向流過濾間內向下流動，流速控制為10m/s-18m/s；

S2、經過第一下向流過濾間內的第一濾料層過濾后的水進入第一上向流過濾間向上流動，流速控制為10m/s-18m/s；

S3、經過第一上向流過濾間內的第二濾料層過濾后的水進入第二下向流過濾間內向下流動，流速控制為8m/s-16m/s；

S4、經過第二下向流過濾間內的第三濾料層過濾后的水進入第二上向流過濾間內向上流動，流速控制為8m/s-16m/s；

S5、經過第二上向流過濾間內的第四濾料層過濾后的水通過排水管排出，流速控制為8m/s-16m/s；

優(yōu)選待處理水經過第一下向流過濾間和第一上向流過濾間的速度高于待處理水經過第二下向流過濾間和第二上向流過濾間的速度。

當待濾水經過各第一濾料層或第三濾料層時，出現濾速減慢，顏色變深，濾池停止過濾進行反沖洗；或者第二濾料層或第四濾料層液面漂浮懸浮物，濾料層有翻滾現象時需進行反沖洗。由此，上述過濾方法還包括反沖洗水步驟和反沖洗氣步驟：

其中，反沖洗水步驟為：關閉進水管和出水管，然后通過設置在第一下向流過濾間、第一上向流過濾間、第二下向流過濾間和第二上向流過濾間底部的反沖洗水管進水，最后從第一下向流過濾間、第一上向流過濾間、第二下向流過濾間和第二上向流過濾間的濾料層側旁的反沖洗排水管排出；

反沖洗氣步驟為：關閉進水管和出水管，然后通過設置在第一下向流過濾間、第一上向流過濾間、第二下向流過濾間和第二上向流過濾間底部的反沖洗氣管進氣，最后從設置在第一下向流過濾間、第一上向流過濾間、第二下向流過濾間和第二上向流過濾間底部的放空管排出。

由此，反沖洗時，保持放空閥關閉狀態(tài)，關閉進水管閥門、出水閥門，開啟反沖洗閥門，充入反沖洗水后，進水水洗；水洗片刻后，開啟反沖洗氣管閥門充入反沖洗氣進行氣水聯合洗，通入氣體的主要作用為加強濾料層的攪拌力度，使反洗更徹底；氣水聯合洗片刻后，關閉反沖洗氣管閥門，停止供氣；待濾料層反洗出水水質變清澈后停止反洗，重新進入過濾狀態(tài)。

本發(fā)明的技術原理：待濾水經進水管進入第一下向流過濾間，在重力的作用下，待濾水穿過第一濾料層，待濾水中較大的懸浮物被濾料層吸附、捕捉等方式截留下來，經過第一濾料層粗處理后的水通過濾板上的雙濾頭進入過水室；過水室連通第一下向流過濾間和第一上向流過濾間。經過粗處理后的待濾水在過水室中進入到第一上向流過濾間，并從下往上逆向穿過第二濾料層，將待濾水中較為細小的顆粒物質吸附、捕捉等方式截留下來，完成粗處理后的第二級細處理；經過第二濾料層處理后的水越過第一上向流過濾間與第二下向流過濾間間的隔墻進入第二下向流過濾間，并通過第三濾料層進行第三級細處理，進行第三級處理；再通過第三濾料層底部過水室進入第二上向流過濾間，在第四濾料層的固有特性下進行第四級處理，處理后的濾后水流經集水槽匯集于集水渠，由出水管排出。

各濾料層間填料的填充根據待濾水最終出水要求可選擇不同濾料：如最終出水需去除重金屬可在第一下向流過濾間和第一上向流過濾間填充去除懸浮顆粒物質的石英砂類填料，第二下向流過濾間和第二上向流過濾間填充去除重金屬物質的錳砂、活性炭或KDF類填料；如最終出水需去除臭味、細菌類物質，在第二下向流過濾間和第二上向流過濾間填充活性炭或麥飯石類填料。待濾水流速也根據填料不同流速也不一樣，如將第一下向流過濾間和第二上向流過濾間定義為粗過濾間，第三下向流過濾間和第四上向流過濾間為精過濾間，則第一下向流過濾間填充粗石英砂濾料濾速偏大，以下限值10m/h為界（濾速過低影響過濾效率），第二上向流過濾間填充均質石英砂，濾速偏小，以上限值18m/h為界（濾速過高引起濾料膨脹），第三下向流過濾間填充錳砂，濾速較第一下向流偏低，以下限值8m/h為界，第四上向流過濾間填充KDF類填料或麥飯石類填料，濾速較第二上向流濾速偏低，以上限值16m/h為界；如將第二上向流過濾間與第四上向流過濾間填充填料分別更換為比重大的均質濾料，第三過濾間填充彗星式纖維濾料，則初始濾速可達25m/h，最終出水濾速可達23m/h。

與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

1、一體化濾池將兩套上、下向流濾池結合為一體，其結構簡單，制作成本低廉。

2、待濾水在下向流濾池與上向流濾池聯合作用，對水質處理更為徹底。

3、改變填充濾料達到對水質的不同要求；

4、經過本發(fā)明的濾池處理后，水質優(yōu)于國家標準。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一個實施例的結構原理圖；

圖2是圖1的A—A剖視圖；

圖3是圖1的B—B剖視圖。

在圖中

1-出水管；2-第一下向流過濾間；21-進水渠；22-進水分配槽；23-第一濾料層；24-承托層；25-雙濾頭；26-濾板；27,28-過水室；3-第一上向流過濾間；31-第二濾料層；4-第二下向流過濾間；41-第三濾料層；5-第二上向流過濾間；51-第四濾料層；52-出水集水槽；53-集水渠；6-反沖洗水管；7-反沖洗氣管；8-反沖洗排水管；9-放空管；10-出水管。

具體實施方式

以下將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發(fā)明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。為敘述方便，下文中如出現“上”、“下”、“左”、“右”字樣，僅表示與附圖本身的上、下、左、右方向一致，并不對結構起限定作用。

一體化濾池，如圖1所示，包括進水管1、第一下向流過濾間2、進水渠21、進水分配槽22、第一濾料層23、承托層24、雙濾頭25、濾板26、過水室27，28、第一上向流過濾間3、第二濾料層31、第二下向流過濾間4、第三濾料層41、第二上向流過濾間5、第四濾料層51、 出水集水槽52、集水渠53、反沖洗水管6、反沖洗氣管7、反沖洗排水管8、放空管9、出水管10等。

優(yōu)選地，所述第一濾料層23為石英砂濾料層，所述第二濾料層31為均質石英砂濾料層，所述第三濾料層41為錳砂濾料層、活性炭濾料層、KDF濾料層或麥飯石濾料層，所述第四濾料層51為錳砂濾料層、活性炭濾料層、KDF濾料層或麥飯石濾料層。

所述的進水管1設置在第一下向流過濾間2的頂部，第一下向流過濾間2與進水管1連通的側壁上部設置有進水渠21；進水渠21另一側布設有兩條進水分配槽22，分配槽22下側依次設置有第一濾料層23、承托層24、雙濾頭25、濾板26、過水室27。

所述的第一上向流過濾間3內設置有第二濾料層33；所述的第二下向流過濾間4內設置有第三濾料層41；所述的第二上向流過濾間5內設置有第四濾料層51。

所述的過水室27設置在第一下向流過濾間2與第一上向流過濾間3的底部；過水室28設置在第二下向流過濾間4與第二上向流過濾間5的底部；過水室27，28一端底部設置有反沖洗水管6，頂部設置有反沖洗氣管7，過水室27，28另一側設置有放空管9。，

所述的承托層24設置在過濾間第一濾料層2、第二濾料層3、第三濾料層4、第四濾料層5的底部；承托層24底部設置有雙濾頭25、濾板26；所述的雙濾頭25穿插濾板26。

所述的反沖洗排水管8設置在第一濾料層2與第二濾料層3的側旁，第三濾料層4與第四濾料層5的側旁。

所述的出水管10設置在第四濾料層5上部集水渠53的一端，集水渠53一側平行設置有出水集水槽52。

應用實例

某小區(qū)污水處理廠深度處理采用本濾池，濾池間依據水流順序排列過濾間順序依次為粗石英砂過濾間、均質石英砂過濾間、錳砂過濾間、活性炭過濾間，待濾水進水水質：COD≤60mg/L，NH₃-N≤8 mg/L，TN≤8 mg/L ，TP≤2mg/L， SS≤120mg/L，Fe²⁺≤0.5mg/L，Mn≤0.3mg/L。

經過濾池四級處理后，處理出水水質指標為：COD≤50mg/L，NH₃-N≤5 mg/L，TN≤5 mg/L ，TP≤0.5mg/L， SS≤5mg/L，Fe²⁺≤0.1mg/L，Mn≤0.05mg/L，滿足和優(yōu)于國家相關的水質標準。

上述實施例闡明的內容應當理解為這些實施例僅用于更清楚地說明本發(fā)明，而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領域技術人員對本發(fā)明的各種等價形式的修改均落入本申請所附權利要求所限定的范圍。