[發明專利]一種一體式上向流水處理裝置

有效

• 申請號: 201210250030.9
• 申請日: 2012-07-19
• 公開（公告）號: CN102784516A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 張雪;李孝兵;程明;蔣國榮;李紅;周洵;劉奔逸
• 申請（專利權）人: 張雪;南京重呈自控設備有限公司;程明
• 主分類號: B01D36/04
• 分類號: B01D36/04
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 王斌

技術領域

本發明涉及一種水處理技術，特別適用于對工業和民用飲用水、污水、雨水徑流處理，應用該項技術所生產的裝置具有自動反沖洗功能，易于逆洗滌，處理方便，效果好，過濾裝置出現故障時可以更短的時間內進行維修，同時具有可拆卸、可移動的性能，可以適用于水處理地點經常變化的場所（如施工廢水、農村臨時給水）。

背景技術

目前，常規工藝中沉淀、過濾等技術都存在相應的不足。對于沉淀而言，傳統的豎向沉淀池、輻流式沉淀池、平流沉淀池，占地面積與構筑物體積較為龐大，單位面積的去除效率較低，以給水處理為例，處理負荷在1~2.3m³/(m².h)左右。為此部分學者研究出了斜管或者斜板沉淀池，降低了沉淀池的占地面積，處理負荷可以達到5~9m³/(m².h)，是平流沉淀池的4~5倍。然而在實際使用過程中，由于斜管及斜板的管徑和間距較小，排泥一旦不暢就會引起堵塞，導致該技術在應用方面的限制，在污水處理和高藻污染的飲用水處理領域，該技術均不宜采用。堵塞及排泥問題是該技術發揮功效的主要限制性因素。傳統沉淀池通過排泥管及排泥行車進行排泥，無法應用反沖洗系統，因而傳統沉淀池就無法應用反沖洗系統進行排泥區清潔。此外，傳統沉淀池（包括平流及斜管），池面面積較大（一般占地1200m²/座左右），在工藝中水量（2000m³/（座.h）左右）所占比重較大，水處理過程中不便中止運行，更談不上中止運行后排泥區的反沖洗，因此傳統沉淀池是無法與反沖洗技術結合，進行排泥區的污泥清理。

對于過濾技術而言，特別是砂濾大都采用的是下向流過濾技術，被過濾水依靠重力水頭方式通過濾料，水中的污物被砂濾床吸附截流。由于重力原因，下向流過濾技術中的濾料反沖洗過后，常常會出現下層濾料粒徑大（重），濾料間空隙大，上層濾料細小（輕），濾料間空隙小的水力分層現象。水力分層后，上層濾料間空隙小，水頭損失大，消耗了大量的水頭，截留污染物后就會導致過濾過程中整體水頭損失增加迅速，縮短了反沖洗周期。由于上細下粗的分層現象，致使污染物僅截留在表面，底層濾料發揮不了截留效果，濾料的利用率相對偏低，過濾效果較差。當這種現象積累到一定程度，就會導致反沖時，濾料洗脫附不徹底，砂濾床堵塞，表層細濾料流失。遇到這種情況，就需要更換濾料，完全靠人工淘出及鋪墊，工作量大，而且十分麻煩。為了盡量提高濾料污染物脫附效果，只能采取提高沖洗強度的辦法，這樣會降低濾料的使用壽命。對于多層濾料而言，加大反沖洗強度會加重濾料的混層，引起過濾失效，恢復同樣相當麻煩。

為此國內外學者在理論研究中，提出了上向流過濾技術的概念。相比之下上向流操作方式可以降低過濾的水頭損失，延長過濾周期，提高濾料的利用率，優化了傳質條件。但是上向流濾池，尤其是上向流砂濾池多數停留在理論階段，實際應用的較少，只是在活性炭濾池中略有體現。這是由于現有的上向流濾池，特別是上向流砂濾池出水濁度高，濾層反沖洗不易干凈等缺點，限制了使用空間。流速低沒有一定的膨脹率不能達到良好的傳質條件，但流速高，濾料膨脹厲害，使出水中小顆粒物非常明顯，這在一定程度上限制了上向流過濾裝置的推廣與應用。因此隨著各種水質標準的不斷提升，管理及技術要求的不斷提高，傳統的下向流及上向流過濾技術都存在較大弊端，難以適應新的水質、管理及運行的要求，在原有技術上進行創新改進，開發新的處理技術勢在必行。

此外，在建造方面，傳統技術下的裝置一般是由土建構筑物筑建而成，用戶需要根據自己的水質水量特點邀請設計院進行設計，再邀請施工單位修筑，流程復雜，周期長，這給用戶帶來了不必要的負擔。運行方面，傳統的下向流過濾裝置多為戶外構筑物，易受氣溫、光照、降雨等外在條件的影響，運行條件及自動化集成水平不高，影響運行效率。此外這種傳統固定的土建構筑物形式的濾池，建造成本較高，不能適應，停留時間短需要經常移動的施工工地的污水處理，靈活性不夠。

針對以上問題，特別研究并提出一種一體式上向流水處理技術，綜合了吸收并優化了斜管沉淀技術，上向流過濾技術，并增添新型反沖洗技術，融合而成了一種一體式上向流水處理技術。該項技術充分地發揮了斜管沉淀池的高處理負荷，低占地面積，上向流過濾技術低能耗、反沖洗周期長、高效率的優點，同時也解決了斜管沉淀易堵塞，上向流過濾出水差、過濾周期短、運行不便的缺點，是一項具有很好發展前景的新技術。同時該技術可以采用組建的形式得以實現，降低建設難度，改善運行條件，提高管理效率。

發明內容

技術問題