一种重力式精滤系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种重力式精滤系统。


背景技术：

2.目前，随着娱乐行业的发展，越来越多的娱乐场所出现在大众眼中，其中，水上乐园娱乐活动作为一种新兴娱乐活动，越来越受到大众青年的欢迎。
3.水上乐园在正常运作时，清洁干净的水资源不仅可以使游客具有良好的游玩体验，也是避免水污染导致感染，保证游客身体健康的必要条件，因此，水上乐园的水均需要经过过滤后才能投入使用。而在选取过滤装置时，水上乐园常用的过滤装置为重力式过滤装置，这种装置原理是让水自上而下通过滤料层，从而达到过滤的目的，但是，该装置的缺点是，滤料层在长期过滤后内部的杂质含量变高，过滤效果变差，因此，如何保证过滤装置的过滤效果是水上乐园过滤装置急需解决的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种能够对过滤装置的滤料层进行冲洗，从而保证过滤系统过滤效果的重力式精滤系统。
5.为实现上述目的，本实用新型的一种重力式精滤系统采用如下技术方案：
6.一种重力式精滤系统，包括精滤箱，所述精滤箱内设置有将精滤箱上下空间分隔开的过滤箱层，所述过滤箱层内设置有滤料层，所述过滤箱层的上方连接有精滤箱进水管道，所述过滤箱层的底部承托层为透孔层，所述过滤箱层上还设置有上下贯穿的用于将精滤箱上下空间联通的连通管，所述精滤箱的上方设置有精滤箱出水管道，所述精滤箱出水管道的出水口距离精滤箱顶部设定距离；
7.还包括虹吸管道、水封井，所述虹吸管道呈η状，包括虹吸上升管和虹吸下降管，虹吸上升管的入水端与精滤箱进水管道和过滤箱层联通，虹吸下降管的下端位于水封井液面以下，所述水封井液面水位低于精滤箱顶部，所述虹吸管道最高位拐角高度高于精滤箱顶部；
8.还包括反冲洗定时管，所述反冲洗定时管的内端与精滤箱内部联通，外端与虹吸管道的最高点拐角联通，内端的端口位置位于精滤箱出水管道的出水口以下，水封井液面以上。
9.进一步的，还包括辅助虹吸管，所述辅助虹吸管的上端与虹吸上升管连接，下端连接水封井，虹吸管道的最高位拐角通过抽气管与辅助虹吸管连接，抽气管与辅助虹吸管连接处设置有水射器。
10.进一步的，还包括强制反冲洗管，所述强制反冲洗管的一端与虹吸上升管连接，另一端与辅助虹吸管连接，强制反冲洗管上设置有阀门，强制反冲洗管与虹吸上升管连接的部位在辅助虹吸管与虹吸上升管连接的部位下方，强制反冲洗管与辅助虹吸管连接的部位在抽气管与辅助虹吸管连接的部位上方。
11.进一步的，还包括配水箱，所述配水箱位于所述精滤箱的上方，配水箱中设置有将配水箱内空间在水平方向分为进水空间和出水空间的进水桶，所述进水桶的顶部与配水箱顶部之间具有间隔，且进水桶的顶部开口以将进水空间和出水空间联通，所述进水桶连接有配水箱进水管道，所述配水箱的出水空间连接有配水箱出水管道。
12.进一步的，所述进水桶位于配水箱的中部，所述出水空间为围绕进水桶的环形状。
13.进一步的，所述配水箱出水管道与精滤箱进水管道通过u形管道连接。
14.进一步的，所述滤料层具有三层以上滤料，滤料的粒径从上层到下层逐渐变小再逐渐变大，滤料的密度从上层到下层逐渐增大。
15.进一步的，不同粒径的滤料从上层至下层堆积厚度逐渐变大再逐渐变小。
16.进一步的，所述滤料层的厚度为600mm
‑
700mm。
17.进一步的，所述滤料层有七层，第一层粒径d1＝0.8～1.2mm、比重r1＝2.4、厚度h1＝150mm；第二层粒径d2＝0.4～0.8mm、比重r2＝3.2、厚度h2＝250mm；第三层粒径d3＝0.2～0.4mm、比重r3＝4.2、厚度h3＝160mm。
18.本实用新型的有益效果：本实用新型的重力式精滤系统在精滤箱过滤一段时间后，精滤箱出水管道的出水速度低于精滤箱进水管道的进水速度，精滤箱中水位逐渐上升将精滤箱存满后，多出的水进入水虹吸管道中，将虹吸管道中的空气从水封井排出，当水将虹吸管道挤满时，精滤箱、虹吸管道、以及水封井构成连通器，又因为精滤箱中水位高于水封井水位，于是虹吸管道形成吸力，将过滤箱层中的水反向向上吸出，精滤箱上部空间水也通过连通管进入下部空间，再从下部空间穿过底部承托层进入过滤箱层中，最后进入虹吸管，在该过程中，反向流动的水对滤料层进行冲刷，带走滤料层中的杂质，使得滤料层的过滤能力得到恢复；当反冲洗进行一段时间后，精滤箱中水位降到反冲洗定时管的下端，反冲洗定时管的下端与大气联通，将虹吸管道的最高位拐角与大气联通，破坏了虹吸管道的密封环境，虹吸效应遭到破坏，虹吸管道不再从精滤箱中吸水，精滤箱恢复正常过滤。综上，通过设置虹吸管道和反冲洗定时管，定期对过滤箱层中的滤料层进行反冲洗，带走滤料层中累积的杂质，使得滤料层的过滤能力得到恢复，从而保证整个过滤系统的过滤效果。
附图说明
19.图1是本实用新型重力式精滤系统正常过滤时的运行图；
20.图2是本实用新型重力式精滤系统发生虹吸时的运行图；
21.图3是本实用新型重力式精滤系统虹吸结束时的运行图；
22.图中：1、配水箱；11、进水桶；12、配水箱进水管道；13、配水箱出水管道；2、u形管道；3、精滤箱；31、精滤箱进水管道；32、精滤箱出水管道；33、过滤箱层；34、连通管；35、滤料层；36、底部承托层；4、虹吸管道；41、虹吸上升管；42、虹吸下降管、43、最高位拐角；5、辅助虹吸管；6、抽气管；7、强制反冲洗管；71、阀门；8、反冲洗定时管；9、水封井。
具体实施方式
23.本实用新型的一种重力式精滤系统的具体实施例，如图1所示，包括精滤箱3，精滤箱3内设置有将精滤箱3上下空间分隔开的过滤箱层33，过滤箱层33内设置有滤料层35，过滤箱层的上方连接有精滤箱进水管道31，过滤箱层33的底部承托层36为透孔层，过滤箱层
33上还设置有上下贯穿的用于将精滤箱上下空间联通的连通管34，精滤箱3的上方设置有精滤箱出水管道32，精滤箱出水管道32的出水口距离精滤箱顶部设定距离；
24.还包括虹吸管道4、水封井9，虹吸管道4呈η状，包括虹吸上升管41和虹吸下降管42，虹吸上升管41的入水端与精滤箱进水管道31和过滤箱层33联通，虹吸下降管42的下端位于水封井9液面以下，水封井9液面水位低于精滤箱顶部，虹吸管道最高位拐角43高度高于精滤箱3顶部；
25.还包括反冲洗定时管8，反冲洗定时管8的内端与精滤箱3内部联通，外端与虹吸管道的最高位拐角43联通，内端的端口位置位于精滤箱出水管道32的出水口以下，水封井9液面以上。
26.本实用新型的重力式精滤系统在实际使用过程中，当在正常过滤时，待过滤的污水从精滤箱进水管道31中进入过滤箱层33中，污水通过重力自上而下通过滤料层35，变成清水后经过底部承托层36进入精滤箱3的下部空间，当精滤箱3的下部空间满后，清水通过连通管34进入精滤箱3的上部空间，当精滤箱3上部空间的水位漫过精滤箱出水管道32的出水口后，清水进入精滤箱出水管道32中排出。
27.当精滤箱3过滤一段时间后，如图2所示，精滤箱出水管道32的出水速度低于精滤箱进水管道31的进水速度，精滤箱3中水位逐渐上升将精滤箱3存满后，多出的水进入水虹吸管道4中，将虹吸管道4中的空气从水封井排出，当水将虹吸管道挤满时，精滤箱3、虹吸管道4、以及水封井9构成连通器，又因为精滤箱3中水位高于水封井9水位，于是虹吸管道4形成吸力，将过滤箱层33中的水反向向上吸出，精滤箱3上部空间水也通过连通管34进入下部空间，再从下部空间穿过底部承托层36进入过滤箱层33中，最后进入虹吸管道4，在该过程中，反向流动的水对滤料层35进行冲刷，带走滤料层中的杂质，使得滤料层35的过滤能力得到恢复；
28.当反冲洗进行一段时间后，如图3所示，精滤箱3中水位降到反冲洗定时管8的下端，反冲洗定时管8的下端与大气联通，将虹吸管道4的最高位拐角43与大气联通，破坏了虹吸管道的密封环境，虹吸效应遭到破坏，虹吸管道4不再从精滤箱中吸水，精滤箱3恢复正常过滤。
29.综上，通过设置虹吸管道4和反冲洗定时管8，定期对过滤箱层33中的滤料层35进行反冲洗，带走滤料层35中累积的杂质，使得滤料层35的过滤能力得到恢复，从而保证整个过滤系统的过滤效果。
30.进一步的，本实用新型的重力式精滤系统还包括辅助虹吸管5，辅助虹吸管5的上端与虹吸上升管41连接，下端连接水封井9，虹吸管道4的最高位拐角43通过抽气管6与辅助虹吸管5连接，抽气管6与辅助虹吸管5连接处设置有水射器。
31.在上述结构中，水射器为现有技术中的常规水射器结构，此处不做详细赘述。
32.设置该辅助虹吸结构后，当虹吸上升管41中的水位超过辅助虹吸管5的上端管口时，水便从辅助虹吸管5中流下，当急速的水流经过抽气管6与辅助虹吸管5连接处的水射器时，就把抽气管6中的空气带走，使它产生负压，同时把虹吸下降管42上端的空气抽走，也使虹吸下降管42造成负压，由于在辅助虹吸管5上口入流处因产生旋涡，也夹带了一部分气体，更加速了虹吸下降管42中真空度的增加。虹吸上升管41的水位继续上升，同时虹吸下降管42中的水位也在上升，当虹吸管道4中两股水柱汇合后，虹吸即形成。
33.因此，设置辅助虹吸结构，可以加速虹吸的形成，避免在虹吸形成过程中，因为虹吸管道中聚集的气体无法快速完全排除，导致虹吸迟迟无法形成的现象发生。
34.进一步的，重力式精滤系统还包括强制反冲洗管7，强制反冲洗管7的一端与虹吸上升管41连接，另一端与辅助虹吸管5连接，强制反冲洗管7上设置有阀门71，强制反冲洗管7与虹吸上升管41连接的部位在辅助虹吸管5与虹吸上升管41连接的部位下方，强制反冲洗管7与辅助虹吸管5连接的部位在抽气管6与辅助虹吸管5连接的部位上方。
35.设置强制反冲洗管7后，当精滤箱3未满，未达到反冲洗的条件时，只要精滤箱3中的水位高于反冲洗定时管8下端水位，只需打开强制反冲洗管7上的阀门71，之前虹吸效应后，虹吸上升管41中存留的水，即存留在强制反冲洗管7与虹吸上升管41连接处之上的水，以及强制反冲洗管7内阀门71以上的水，进入辅助虹吸管5中，进水在辅助虹吸管5和抽气管6连接处的水射器处产生的高速水流产生强烈的抽气作用，使得虹吸管道内迅速形成真空，促进虹吸形成，开始强制反冲洗。直至精滤箱3中水位下降至反冲洗定时管8下端以下。
36.此外，在本实施例中，所述强制反冲洗管7为压力管。
37.进一步的，重力式精滤系统还包括配水箱1，配水箱1位于精滤箱3的上方，配水箱1中设置有将配水箱1内空间在水平方向分为进水空间和出水空间的进水桶11，进水桶11的顶部与配水箱1顶部之间具有间隔，且进水桶11的顶部开口以将进水空间和出水空间联通，进水桶11连接有配水箱进水管道12，配水箱的出水空间连接有配水箱出水管道13。
38.本实用新型的重力式精滤系统，通过设置特殊结构的配水箱，污水从配水箱1中的进水桶11进入，从进水桶11的上端口翻涌至配水箱1的出水空间中，在该翻涌过程中，增大水流液相的紊流程度，增大气、液接触面积，提高水中溶解氧含量，同时水体中的有机物、含氮磷物质、氨气、二氧化碳等有害气体从水流表面溢出。
39.进一步的，进水桶11位于配水箱1的中部，所述出水空间为围绕进水桶11的环形状。该设计大大增加了进水空间和出水空间之间的联通通道面积，使得进水可以充分翻涌，当然，在其他实施例中，进水空间和出水空间可以对半分，净水桶此时为隔板状，将配水箱分隔成左右两部分，左右两部分上端联通，左部分出水，右部分进水等，也可以实现将水翻涌的目的。
40.此外，在本实施例中，配水箱进水管道12与进水桶11的底部相连，配水箱出水管道13与出水空间的底部相连。
41.进一步的，配水箱出水管道13与精滤箱进水管道31通过u形管道2连接，u形管道2的设计，主要是为了将从配水箱中出来的污水沉淀，将因翻涌作用而导致的污水中的气泡溢出后，再输往精滤箱3中。
42.此外，在本实例中，精滤箱3中的滤料层35采用多层级配滤料，采用高强度天然矿物饮用水专用多层滤料，即选择不同密度、不同颗粒大小的滤料组合。增加了优于石英砂、无烟煤等化学稳定性更好、机械强度更大的精选天然滤料。即上部放置粒径较大，密度较小的轻质滤料，在中部放置粒径较小、密度较大的重质滤料，下部放置粒径更大、密度更大的重质滤料。即滤料层具有三层以上滤料，滤料的粒径从上层到下层逐渐变小再逐渐变大，滤料的密度从上层到下层逐渐增大。
43.进一步的，本实施例中，不同粒径的滤料从上层至下层堆积厚度逐渐变大再逐渐变小。
44.进而，滤料层的厚度是决定出水水质的一个决定因素，滤料层的含污能力和过滤效果除取决于滤料粒径外，还与滤料层厚度有关，还与滤料层厚度h与滤料粒径d的比值h/d有关，h/d值愈大，去除率也愈高，因为h/d值与单位过滤面积上滤料总表面积和颗粒数目成正比。但是实际过程中，不可能无限增加滤料层的厚度，因此，通过实验，本实施例中，将滤料层的厚度控制在600mm
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700mm之间，其中，滤料层增加至600mm完全满足设计要求，为防止初调试所带走的滤料，将滤料层增加至700mm。
45.具体的，本实用新型的重力式精滤系统，滤料层有七层，第一层粒径d1＝0.8～1.2mm、比重r1＝2.4、厚度h1＝150mm；第二层粒径d2＝0.4～0.8mm、比重r2＝3.2、厚度h2＝250mm；第三层粒径d3＝0.2～0.4mm、比重r3＝4.2、厚度h3＝160mm。在该结构中，因为采用0.15～0.25mm极细微的重质颗粒滤料决定d值远远小于传统石英砂滤料粒径，吸污能力得到极大提高，此时污水浊度已经下降到极限。
46.经实践证明本级配方法比原单层石英砂滤料滤池的含污能力提高2～3倍，过滤周期延长1倍，滤速提高40％以上，在进水浊度低于20ntu的情况下，出水浊度低于0.3ntu。
47.此外，本实施例中，重力式精滤系统采用upvc材质制作成品，以达到快速、简便安装，同时使设备的系统的安装位置可灵活选择。