[发明专利]雨水、污水中颗粒物一体化净化装置及方法

权利要求书

1.一种雨水、污水中颗粒物一体化净化装置，其特征在于：由旋流沉砂单元、变径沉淀单元和升流式过滤单元三部分竖向叠加布置构成；所述旋流沉砂单元包括旋流沉砂筒（11）、进水管（6）、排砂管（10）、虹吸罩（2）、虹吸管（1）、水封槽（13）、排水管（14）、穿孔板I（17）、穿孔板II（16）和穿孔板III（15）；所述变径沉淀单元包括变径沉淀池（7）；所述升流式过滤单元包括过滤室外壳（18）、过滤室底板（19）、滤池（20）、滤料（3）和过滤出水口（5）；

所述旋流沉砂筒（11）设于装置下半部，变径沉淀池（7）套于旋流沉砂筒（11）上部，变径沉淀池（7）为上宽下窄的漏斗形结构，进水管（6）穿过变径沉淀池（7）侧壁沿切向与旋流沉砂筒（11）连通，旋流沉砂筒（11）顶部由水平连接的穿孔板I（17）及竖向连接的穿孔板III（15）与变径沉淀池（7）连通，旋流沉砂筒（11）侧壁在变径沉淀池（7）底部位置设有穿孔板II（16），穿孔板II上开有颗粒物回流孔（22），旋流沉砂筒（11）下部为集砂区（9），旋流沉砂筒（11）下部一侧连接排砂管（10），另一侧连接水封槽（13），水封槽（13）上部连接排水管（14），旋流沉砂筒（11）内部竖向设有L形虹吸管（1），虹吸管（1）下部的虹吸出水口（12）经旋流沉砂筒（11）侧壁伸入水封槽（13）内，虹吸管（1）上部的虹吸进水口（21）经穿孔板I（17）中心向上伸入位于装置上部的虹吸罩（2）内，虹吸罩底部与设于变径沉淀池（7）顶面的过滤室底板（19）中心连接，过滤室底板（19）上设有连通变径沉淀池（7）与滤池（20）的孔，滤池（20）设于过滤室底板（19）上，滤池（20）内填充有滤料（3），滤池（20）顶边设有高于滤料（3）的溢流堰（4），滤料（3）上表面留有自由水面，滤池（20）外整体罩有过滤室外壳（18），滤池（20）外壁与过滤室外壳（18）内壁之间留有水流间隙，过滤室外壳（18）下部连接过滤出水口（5）。

2.根据权利要求1所述的雨水、污水中颗粒物一体化净化装置，其特征在于：所述旋流沉砂筒（11）下部设有套于虹吸管上的倾斜挡板（8），倾斜挡板（8）整体为托盘状，中心设有穿孔，穿孔与虹吸管（1）之间留有使颗粒物通过的间隙。

3.根据权利要求1所述的雨水、污水中颗粒物一体化净化装置，其特征在于：所述穿孔板I（17）为圆形，板面上分布有圆形透水孔（24），板面中心开有虹吸管穿孔（25）。

4.根据权利要求1所述的雨水、污水中颗粒物一体化净化装置，其特征在于：所述穿孔板II（16）上的颗粒物回流孔（22）为三角形锯齿状。

5.根据权利要求1所述的雨水、污水中颗粒物一体化净化装置，其特征在于：所述穿孔板III（15）上的孔为竖向的条形孔（23）。

6.根据权利要求1所述的雨水、污水中颗粒物一体化净化装置，其特征在于：所述滤料（3）为陶粒滤料、纤维滤料或天然矿物质滤料。

7.根据权利要求1所述的雨水、污水中颗粒物一体化净化装置，其特征在于：所述自由水面的高度为滤料高度的0.5～1.0倍。

8.一种采用权利要求1～7所述雨水、污水中颗粒物一体化净化装置的雨水、污水中颗粒物一体化净化方法，其特征在于有如下步骤：

步骤一，旋流沉砂，雨水、污水经进水管（6）沿切向进入旋流沉砂筒（11）内，依靠旋流产生的离心力，去除水体中粒径较大的颗粒物，沉淀下来的颗粒物落入集砂区（9）内；

步骤二，沉淀，旋流沉砂筒（11）出水通过穿孔板I（17）和穿孔板III（15）进入变径沉淀池（7）内，水体中的漂浮物被穿孔板I（17）和穿孔板III（15）拦截，流入变径沉淀池（7）内的雨水、污水逐渐上升，过水断面面积增加、流速降低，进一步去除水体中粒径较小的颗粒物，沉淀下来的颗粒物通过穿孔板II（16）上的颗粒物回流孔（22）落入旋流沉砂筒（11）的集砂区（9）内；

步骤三，过滤出水，变径沉淀池（7）出水通过过滤室底板（19）上的孔进入滤池（20）内，通过滤料（3）的过滤作用进一步去除水体中的颗粒物，滤池（20）通过溢流堰（4）出水，最后由过滤室外壳（18）上的过滤出水口（5）排出；

步骤四，虹吸式负压反冲洗，随着滤料（3）对水体阻力的增加，虹吸罩（2）内的水位逐渐上升，最终从虹吸管（1）的虹吸进水口（21）进入，使虹吸管内出现负压形成虹吸，此时滤料（3）表面的自由水面突然下降，反冲洗滤料（3），当滤池（20）内水位降至低于穿孔板III（15）时，虹吸破坏，升流式过滤单元进入下一个运行周期，虹吸出水通过虹吸出水口（12）排入水封槽（13）内，再由排水管（14）外排，反冲洗排出的颗粒物落入旋流沉砂筒（11）的集砂区（9）内，颗粒物最终通过排砂管（10）外排。