[实用新型]一种一体式上向流水处理装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水处理技术，特别适用于对工业和民用饮用水、污水、雨水径流处理，应用该项技术所生产的装置具有自动反冲洗功能，易于逆洗涤，处理方便，效果好，过滤装置出现故障时可以更短的时间内进行维修，同时具有可拆卸、可移动的性能，可以适用于水处理地点经常变化的场所（如施工废水、农村临时给水）。 

背景技术

目前，常规工艺中沉淀、过滤等技术都存在相应的不足。对于沉淀而言，传统的竖向沉淀池、辐流式沉淀池、平流沉淀池，占地面积与构筑物体积较为庞大，单位面积的去除效率较低，以给水处理为例，处理负荷在1~2.3m³/(m².h)左右。为此部分学者研究出了斜管或者斜板沉淀池，降低了沉淀池的占地面积，处理负荷可以达到5~9m³/(m².h)，是平流沉淀池的4~5倍。然而在实际使用过程中，由于斜管及斜板的管径和间距较小，排泥一旦不畅就会引起堵塞，导致该技术在应用方面的限制，在污水处理和高藻污染的饮用水处理领域，该技术均不宜采用。堵塞及排泥问题是该技术发挥功效的主要限制性因素。传统沉淀池通过排泥管及排泥行车进行排泥，无法应用反冲洗系统，因而传统沉淀池就无法应用反冲洗系统进行排泥区清洁。此外，传统沉淀池（包括平流及斜管），池面面积较大（一般占地1200m²/座左右），在工艺中水量（2000m³/（座.h）左右）所占比重较大，水处理过程中不便中止运行，更谈不上中止运行后排泥区的反冲洗，因此传统沉淀池是无法与反冲洗技术结合，进行排泥区的污泥清理。 

对于过滤技术而言，特别是砂滤大都采用的是下向流过滤技术，被过滤水依靠重力水头方式通过滤料，水中的污物被砂滤床吸附截流。由于重力原因，下向流过滤技术中的滤料反冲洗过后，常常会出现下层滤料粒径大（重），滤料间空隙大，上层滤料细小（轻），滤料间空隙小的水力分层现象。水力分层后，上层滤料间空隙小，水头损失大，消耗了大量的水头，截留污染物后就会导致过滤过程中整体水头损失增加迅速，缩短了反冲洗周期。由于上细下粗的分层现象，致使污染物仅截留在表面，底层滤料发挥不了截留效果，滤料的利用率相对偏低，过滤效果较差。当这种现象积累到一定程度，就会导致反冲时，滤料洗脱附不彻底，砂滤床堵塞，表层细滤料流失。遇到这种情况，就需要更换滤料，完全靠人工淘出及铺垫，工作量大，而且十分麻烦。为了尽量提高滤料污染物脱附效果，只能采取提高冲洗强度的办法，这样会降低滤料的使用寿命。对于多层滤料而言，加大反冲洗强度会加重滤料的混层，引起过滤失效，恢复同样相当麻烦。 

为此国内外学者在理论研究中，提出了上向流过滤技术的概念。相比之下上向流操作方式可以降低过滤的水头损失，延长过滤周期，提高滤料的利用率，优化了传质条件。但是上向流滤池，尤其是上向流砂滤池多数停留在理论阶段，实际应用的较少，只是在活性炭滤池中略有体现。这是由于现有的上向流滤池，特别是上向流砂滤池出水浊度高，滤层反冲洗不易干净等缺点，限制了使用空间。流速低没有一定的膨胀率不能达到良好的传质条件，但流速高，滤料膨胀厉害，使出水中小颗粒物非常明显，这在一定程度上限制了上向流过滤装置的推广与应用。因此随着各种水质标准的不断提升，管理及技术要求的不断提高，传统的下向流及上向流过滤技术都存在较大弊端，难以适应新的水质、管理及运行的要求，在原有技术上进行创新改进，开发新的处理技术势在必行。 

此外，在建造方面，传统技术下的装置一般是由土建构筑物筑建而成，用户需要根据自己的水质水量特点邀请设计院进行设计，再邀请施工单位修筑，流程复杂，周期长，这给用户带来了不必要的负担。运行方面，传统的下向流过滤装置多为户外构筑物，易受气温、光照、降雨等外在条件的影响，运行条件及自动化集成水平不高，影响运行效率。此外这种传统固定的土建构筑物形式的滤池，建造成本较高，不能适应，停留时间短需要经常移动的施工工地的污水处理，灵活性不够。 

针对以上问题，特别研究并提出一种一体式上向流水处理技术，综合了吸收并优化了斜管沉淀技术，上向流过滤技术，并增添新型反冲洗技术，融合而成了一种一体式上向流水处理技术。该项技术充分地发挥了斜管沉淀池的高处理负荷，低占地面积，上向流过滤技术低能耗、反冲洗周期长、高效率的优点，同时也解决了斜管沉淀易堵塞，上向流过滤出水差、过滤周期短、运行不便的缺点，是一项具有很好发展前景的新技术。同时该技术可以采用组建的形式得以实现，降低建设难度，改善运行条件，提高管理效率。 

发明内容

技术问题