CN104587727A - 一种多级硅藻土过滤器及其过滤方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多级硅藻土过滤器，壳体设有进水口和出水口，其特征在于：壳体内设有穹形板，穹形板上方设有拱形布水挡板，穹形板上垂直安装有4-16根管式过滤单元，穹形板的下部为集水室，壳体中部设有一进水管，进水管的一端与进水口相连，另一端为开口端设置于管式过滤单元的上方，进水管开口端上方设有挡板，管式过滤单元的表面均匀铺敷硅藻土层。该硅藻土过滤器将粉末状硅藻土均匀的铺设在过滤器滤元表面，使其形成具有特定性质的多孔过滤介质，由此截留水体中的悬浮物颗粒、胶体、溶解性有机物及细菌、藻类等微生物，并能克服现有常规水处理工艺对藻类净化及低温低浊水净化的不足之处。
Description
技术领域
本发明涉及水处理技术的技术领域，具体地说是一种多级硅藻土过滤器及其过滤方法。
背景技术
微污染水体是当今世界范围所面临的普遍问题，尤其是富营养化污染以及工业污水排放引起的水中有机物含量较高的问题。水中藻类也影响着给水处理效果，一些藻类在代谢过程中可产生藻毒素，威胁人畜健康，严重时甚至导致死亡。同时，对浊度较低的湖泊水而言，常规的澄清过滤技术很难满足饮用水处理的要求。
我国近30年来在经济高速发展、生活水平显著提高的同时，也给水环境带来较大污染。尤其是化学工业的突飞猛进，使得水体污染物的性质及其复杂，对常规净水工艺构成极大的挑战。另外，我国自2007年7月1日我国开始执行新的《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）后，规定指标由原标准的35项增至106项。而且我国现阶段的经济发展水平决定了水源水质还不可能在短时间内有根本的好转，因此水质标准的提高和水源水质恶化的矛盾在一定的时期内还会更加突出。迫切需要开发有效的饮用水净化设备和工艺，保障供水水质。而现有的水处理设备对于藻类净化及低温低浊水净化能力不足，无法有效截留水体中的悬浮物颗粒、胶体、溶解性有机物及细菌、藻类等微生物，无法满足饮用水的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改进的多级硅藻土过滤器及其过滤方法，它可克服现有技术中现有技术中常规水处理过滤器无法有效去除有机物和微生物，同时过滤设备无法反冲，持续使用的一些不足。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种多级硅藻土过滤器，它主要包括壳体，壳体设有进水口和出水口，其特征在于：壳体内设有穹形板，穹形板上方设有拱形布水挡板，穹形板上垂直安装有4-16根管式过滤单元，穹形板的下部为集水室，壳体中部设有一进水管，进水管的一端与进水口相连，另一端为开口端设置于管式过滤单元的上方，进水管开口端上方设有挡板，管式过滤单元的表面均匀铺敷硅藻土层。
一种硅藻土过滤方法，其特征在于：所述的过滤方法包括如下步骤：A、在预铺膜箱内配预铺膜硅藻土溶液；B、制备多级硅藻土过滤器，预铺膜箱通过预铺膜泵与过滤器之间形成循环，预铺膜箱中的管式过滤单元截留硅藻土形成硅藻土层；C、在线铺膜，在线铺膜箱内配在线铺膜硅藻土溶液，利用在线铺膜泵将在线铺膜溶液随进水加入过滤器中；D、过滤，常规处理过的水经过常规处理出水口通过多级硅藻土过滤器进水口，利用管式过滤单元进行过滤，过滤后的水从多级硅藻土过滤器出水口流出至产水口；E、冲洗，硅藻土失效后，反冲洗水通过出水口进入设备内部，同时从进气管打入压缩空气，将硅藻土从滤元表面冲洗下来，冲洗水从进水口流出；F、用B步骤中制备的多级硅藻土过滤器替换冲洗后的多级硅藻土过滤器，继续进行水过滤，冲洗后的多级硅藻土过滤器则重复B步骤的程序，重新在管式过滤单元截留硅藻土形成硅藻土层。
使用时本发明的壳体内安装有穹形板，管式滤元垂直安装在穹形板上，穹形板的上部安装有拱形布水挡板，穹形板的下部为集水室，集水室开有出水口，进水口位于壳体底部，壳体内设有进水管，该进水管与进水口连接，进水管顶部设有顶部开口，顶部开口位于管式滤元上方，顶部开口上方设有挡板，进水管下部设有布水开口，拱形布水挡板位于布水开口上方，壳体的侧壁安装有进气管，壳体的顶部设置排气口，管式滤元表面均匀铺敷硅藻土。该硅藻土过滤器将粉末状硅藻土均匀的铺设在过滤器滤元表面，使其形成具有特定性质的多孔过滤介质，由此截留水体中的悬浮物颗粒、胶体、溶解性有机物及细菌、藻类等微生物。
附图说明
图1为本发明一实施例的结构示意图。
图2为本发明预铺膜箱和在线铺膜箱结构示意图。
图3为本发明过滤方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
各附图中的标号表示如下：1壳体、2穹形板、3固定盖板、4管式过滤单元、5拱形布水挡板、6集水室、7出水口、8进水管、9进水口、10进水管、11排污口、12排气口、13挡板、14拉杆、15溢流口、16硅藻土加药口、17搅拌器接口、18液位计接口、19进水口、20出液口、21在线铺膜箱、22在线铺膜泵、23原水泵、24预铺膜箱、25铺膜泵、26多级硅藻土过滤器、27清水箱、28反冲洗水泵。
本发明所述的一种多级硅藻土过滤器，它主要包括壳体，壳体设有进水口和出水口，其与现有技术的区别在于：壳体内设有穹形板，穹形板上方设有拱形布水挡板，穹形板上垂直安装有4-16根管式过滤单元，穹形板的下部为集水室，壳体中部设有一进水管，进水管的一端与进水口相连，另一端为开口端设置于管式过滤单元的上方，进水管开口端上方设有挡板，管式过滤单元的表面均匀铺敷硅藻土层。
管式过滤单元均分成两组，对称设置于进水管的两侧，硅藻土层的厚度为2-4mm，相邻的管式过滤单元之间的距离为50-80mm。壳体的顶部设有排气口，壳体的侧壁安装有进气管，进气管与集水室相连，进水管下部设有布水开口，布水开口设置于拱形布水挡板的下方。穹形板与拱形布水挡板之间对应设置，穹形板与拱形布水挡板之间的形成一个纺锤形空间，中间高度大于两端的高度。进水管的开口端与管式过滤单元的顶部之间存在一个高度差，高度差为2-6cm。
一种硅藻土过滤方法，其与现有技术的区别在于：所述的过滤方法包括如下步骤：A、在预铺膜箱内配预铺膜硅藻土溶液；B、制备多级硅藻土过滤器，预铺膜箱通过预铺膜泵与过滤器之间形成循环，预铺膜箱中的管式过滤单元截留硅藻土形成2-4mm厚的硅藻土层；C、在线铺膜，在线铺膜箱内配在线铺膜硅藻土溶液，利用在线铺膜泵将在线铺膜溶液随进水加入过滤器中（在线铺膜箱与预铺膜箱结构一样，就是一个水箱，加搅拌器，一直搅拌以保持溶液中硅藻土不沉在箱体底部，在线铺膜溶液也是硅藻土溶液，具体的浓度与进入本***的水质有关，浊度越高，所需的在线铺膜溶液浓度越高，一般在几十个mg/L，进水浊度3NTU时约需30mg/L）；D、过滤，常规处理过的水经过常规处理出水口通过多级硅藻土过滤器进水口，利用管式过滤单元进行过滤，过滤后的水从多级硅藻土过滤器出水口流出至产水口；E、冲洗，硅藻土失效后（失效的判断方法是随着过滤的进行，硅藻土厚度逐渐增加，过滤阻力逐渐增大，出水流量减小，当出水流量降至不能满足***出水量要求时则需反洗），反冲洗水通过出水口进入设备内部，同时从进气管打入压缩空气，将硅藻土从滤元表面冲洗下来，冲洗水从进水口流出；F、用B步骤中制备的多级硅藻土过滤器替换冲洗后的多级硅藻土过滤器，继续进行水过滤，冲洗后的多级硅藻土过滤器则重复B步骤的程序，重新在管式过滤单元截留硅藻土形成硅藻土层。
在实施中，硅藻土过滤器的完整运行周期分为铺膜、过滤及冲洗三个步骤。
A、在预铺膜箱24内配预铺膜硅藻土溶液，预铺膜硅藻土溶液中只含有硅藻土，具体含量应保证步骤B结束后，过滤单元上预铺膜硅藻土层的厚度达到2-4mm，预铺膜箱与过滤器结构不同，是一个带有搅拌器的水箱，已附图纸，见图2；B、预铺膜，预铺膜硅藻土溶液经铺膜泵25流入过滤器26的进水口，并由过滤器的出水口流回预铺膜箱24，在预铺膜箱和过滤器之间形成循环，滤元截留硅藻土形成硅藻土层；C、在线铺膜，在在线铺膜箱21内配在线铺膜硅藻土溶液，利用在线铺膜泵22将在线铺膜溶液随进水加入过滤器26中（在线铺膜箱与预铺膜箱结构一样，就是一个水箱，加搅拌器，一直搅拌以保持溶液中硅藻土不沉在箱体底部，在线铺膜溶液也是硅藻土溶液，具体的浓度与进入本***的水质有关，浊度越高，所需的在线铺膜溶液浓度越高，一般在几十个mg/L；进水浊度3NTU的情况下，在线铺膜溶液浓度约为30mg/L）；D、过滤，常规处理过的水经过泵23进入硅藻土过滤器进水口，利用管式滤元进行过滤，过滤后的水从硅藻土过滤器出水口流出至清水箱27；E、冲洗，硅藻土失效后，反冲洗水泵28将水通过出水口进入设备内部，同时从进气管打入压缩空气，将硅藻土从滤元表面冲洗下来，冲洗水从进水口流出。
其中，在预铺膜箱包括一个箱体，箱体的底部呈圆弧形，箱体的顶部分部设有硅藻土加药口、搅拌器接口和液位计接口，箱体的一侧设有溢流口，另一侧设有进水口，底部设有出液口。
本装置的优点有：
1、可以实现不同规格的硅藻土多次预涂，形成均匀的不同硅藻土层；
2、投资费用少、设备组合及操作简单，易于维护和管理，易实现自动化；
3、对常规工艺难以去除的藻类有较好的去除效果；
4、对于低温低浊水的处理，有较好的效果。
Claims (6)
1.一种多级硅藻土过滤器，它主要包括壳体，壳体设有进水口和出水口，其特征在于：壳体内设有穹形板，穹形板上方设有拱形布水挡板，穹形板上垂直安装有4-16根管式过滤单元，穹形板的下部为集水室，壳体中部设有一进水管，进水管的一端与进水口相连，另一端为开口端设置于管式过滤单元的上方，进水管开口端上方设有挡板，管式过滤单元的表面均匀铺敷硅藻土层。
2.根据权利要求1所述的一种多级硅藻土过滤器，其特征在于：管式过滤单元均分成两组，对称设置于进水管的两侧，硅藻土层的厚度为2-4mm，相邻的管式过滤单元之间的距离为50-80mm。
3.根据权利要求1所述的一种多级硅藻土过滤器，其特征在于：壳体的顶部设有排气口，壳体的侧壁安装有进气管，进气管与集水室相连，进水管下部设有布水开口，布水开口设置于拱形布水挡板的下方。
4.根据权利要求1所述的一种多级硅藻土过滤器，其特征在于：穹形板与拱形布水挡板之间对应设置，穹形板与拱形布水挡板之间的形成一个纺锤形空间，中间高度大于两端的高度。
5.根据权利要求1所述的一种多级硅藻土过滤器，其特征在于：进水管的开口端与管式过滤单元的顶部之间存在一个高度差，高度差为2-6cm。
6.一种硅藻土过滤方法，其特征在于：所述的过滤方法包括如下步骤：A、在预铺膜箱内配预铺膜硅藻土溶液；B、制备多级硅藻土过滤器，预铺膜箱通过预铺膜泵与过滤器之间形成循环，预铺膜箱中的管式过滤单元截留硅藻土形成硅藻土层；C、在线铺膜，在线铺膜箱内配在线铺膜硅藻土溶液，利用在线铺膜泵将在线铺膜溶液随进水加入过滤器中；D、过滤，常规处理过的水经过常规处理出水口通过多级硅藻土过滤器进水口，利用管式过滤单元进行过滤，过滤后的水从多级硅藻土过滤器出水口流出至产水口；E、冲洗，硅藻土失效后，反冲洗水通过出水口进入设备内部，同时从进气管打入压缩空气，将硅藻土从滤元表面冲洗下来，冲洗水从进水口流出；F、用B步骤中制备的多级硅藻土过滤器替换冲洗后的多级硅藻土过滤器，继续进行水过滤，冲洗后的多级硅藻土过滤器则重复B步骤的程序，重新在管式过滤单元截留硅藻土形成硅藻土层。
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