[实用新型]水质净化预处理装置

说明书

本实用新型是一种滤除水中悬浮杂质的水质净化预处理装置，尤其适宜在需要连续大量提供净化的预处理水时使用。

在民用、工业、科研、国防及其他领域中，对水的需用不仅量大，而且对水质的洁净度也有不同的要求。如自来水、工业锅炉等用水的来源，多取自江河湖泊，因其中一般都含有大量不同种类的悬浮物等杂质，尤其在雨季洪水期更是如此，不作净化处理是无法使用的。作为去除这些悬浮物杂质的水净化措施，尤其是为连续大量或较大量地提供净化水时，主要采用的是系列沉淀池净化系统或机械过滤设备。前者占地面积大，净化系统本身的清洗麻烦；后者设备复杂，投资高。此外，在供水量不大时，也常采用简单过滤的方式滤除悬浮杂质，所用过滤材料多以细砂、炭屑、棕垫层、高分子泡沫材料等相互配合使用，净化方式通常都是利用水的自然重力，自上而下地通过滤层而被净化。由于所用过滤材料均具有致密的结构，初次使用时过滤效果尚好，但由于结构致密，加之水流自上而下过滤，因此对使用后在滤层中积存的污物杂质进行清洗十分困难甚至完全无法进行，只能部分或全部予以更换，使用不便，更不能实现连续大量地提供出净化水。

本实用新型的目的是提供一种可连续大量提供去除悬浮杂质的净化水，而且又便于清洗，结构简单的水质净化预处理装置。

本实用新型水质净化预处理装置的结构是这样的：在用金属或其它材料制成的立式容器中，至少上下排布有两层由不同的硬质材料固体粗颗粒所组成的过滤层。对这两层过滤材料的要求是，上层材料的比重应小于下层，但比表面积却应大于下层材料。至于二者的材质属于金属或非金属则影响不大。但从实际使用考虑，非金属材料来源更广泛方便，价格也较便宜，尤其是采用非人造的天然材料时更是如此。这里所说的比表面积的大小既包括了因粒度大小不同而引起的，也包括了粒度相同但因颗粒表面形状特点等而造成的表面接触面积的不等。例如上层过滤材料可选用煤、焦炭、珊瑚礁石、钢铁冶炼的矿渣等，它们一般都具有能增大接触面积的凸凹不平的表面。下层过滤材料的比重应大于上层材料，例如可以用石英石、方解石、花岗石等天然石料，以及碎陶、瓷、瓦砾或金属颗粒等材料。应该提出的是，无论是正常过滤或进行冲洗，滤层经常要受到水流的不断冲击，过滤材料之间不可避免要经常发生摩擦碰撞，因此所选用的滤层材料除上述的比重和表面积条件外，还应注意其机械强度上的性能，不宜有太强的脆性和易碎性，以减少材料破碎后的细粉末污染水质。为减少和缓和过滤材料间的这种摩擦碰撞运动及由此可能造成的滤层间的乱层现象，总过滤层的最上和最下方应分别设有一隔离层，其形式可以为网状、筛板状或其它类似的结构形式，材料选用金属或尼龙、塑料等非金属均可。其目的是既不阻挡水流通过，又对滤层材料进行适当的拦隔固定和承载，因此隔离层还应具有足够的机械强度。为此，建议以筛板结构形式的隔离层较好，隔离层上通水孔洞的大小和多少可根据进、出水量及过滤材料的粒度大小而确定。

本实用新型的装置采用的是使水流自下而上地通过装置中的过滤层而滤除悬浮杂质的，这样不仅可以利用过滤材料的滤清作用，而且因重力方向与水流方向相反使悬浮物随水流运动的相对速度减慢，加之有滤层的阻挡，都加强了悬浮物在自身重力作用下的沉淀澄清作用，也更容易被具有较大接触表面积的上层过滤材料吸附而除去。而在对滤层中沉积的杂质污物进行清洗时则采用自上而下的反冲水流进行，其过程特点恰与过滤净化时相反，在水流及杂质自身重力作用下，可以迅速容易地将污物冲洗干净。由上述的工作过程及保证足够的供水效率和方便清洗的要求可以看出，过滤材料的粒度没有必要，也不应该过于细碎致密，直径以在6－20毫米范围内为好。过滤层的厚度也应根据进水中悬浮物的含量、净化度要求、进水压力、供水量要求等综合平衡考虑后确定。必要时也可再增设一些其它材料的过滤层。但应强调指出的是，过滤层的总厚度过分增大一般是无太大益处的，因其虽可使水质净化度稍有提高，但却极大地增加了水流通过的阻力，既不利于提高单位时间内净化水的提供量，也不利于清洗操作。由于滤层经常受到的是自下而上的水流冲击，故下过滤层采用比重较大的材料，耐磨耐撞击等机械强度也应相对较高，这样有利于减缓在水流冲击下滤层颗粒间的摩擦碰撞运动，减少乱层现象的发生。上层过滤材料的比重稍小，因而在水中的浮力增大，在水流通过时可有局部轻微的运动，能避免在滤层中形成固定不变的水流通道，有利于充分发挥全部过滤材料的过滤吸附作用。两层过滤材料的相互协同作用，可有效地提高水质净化效果。两过滤层的相对厚度比，也应根据进水水源的水质及进水压力等情况而定。例如进水压力高则下层滤层的相对厚度可适当增加。