专利名称：多孔介质过滤工艺及设备的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及水处理过滤技术中多孔介质过滤工艺及设备的改进，特别涉及以纤维材料作为过滤介质的过滤工艺及设备的改进。
近十年来，在水处理过滤技术中采用纤维材料代替粒状滤料(石英砂、无烟煤等)作为过滤介质的工艺及设备国内外都有研究，并已有产品打入市场，如胶囊式纤维过滤器和活动孔板式(或双孔板式)纤维过滤装置，虽然它们都采用了纤维丝束松散时反洗，压实时过滤的方式，而且均能实现过滤时滤层中沿水流方向滤料孔隙率和孔隙尺寸呈由大而小，比表面积由小而大分布的理想层态。但是它们也都具有设备复杂、维护检修难、不易于操作，而且安全性、可靠性以及经济性差等诸多缺点。还有它们本身所固有的缺欠，像胶囊式纤维过滤器，虽然有理想的变孔隙滤层，但是由于胶囊占据了一定的过滤横截面积而使有效的过滤面积减少，直接影响了设备出力的提高。像改进后的活动孔板式纤维过滤装置，虽然在过滤时只靠水流的作用就使滤料压实，反洗时同样使滤料松散，但不足之处是纤维束在堆积压实过程中，由于纤维束任意部位弯曲而不容易形成有序变孔隙的理想层态的滤层结构。
本发明的目的是为了克服现有纤维过滤工艺及设备的缺点，提供一种新的既能充分发挥纤维滤料的特点，又使过滤方法简单可靠、运行操作容易、维护检修量小、产品结构合理、安全可靠、经济耐用的，并在过滤过程中，纤维丝束在水流作用下自动形成有序变孔隙理想层态滤层结构的过滤工艺及设备。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的。一种多孔介质过滤工艺是以纤维丝桄为过滤介质，若干纤维丝桄与其对应的浮子依次连接成串构成滤元，再以一定的数量在过滤横截面上均匀地竖向排列，并自由地放置于压缩空气装置的滤料支撑部件的上面，组成一松散的、易于清洗的浮子纤维丝桄串滤料层。滤层中的每个滤元的各纤维丝桄是由纤维丝直径为同桄中相同，异桄间不等，直径为20～500μm不等的纤维丝绕制成桄后经膨化处理的，其折长为200～600mm不等，重量为0.04～0.15kg不等，并按其纤维丝直径由大到小从上往下拴挂在对应的浮子的下端，各浮子及重坠是横截面为星形、圆形或多边形的实心或空心筒体的一种，它们在同一设备中其外径相同，而内径沿过滤时介质流动方向由大依次变小设计，并且设计时它们的内外径值应与其开孔率相应(这是本领域普通技术人员可知的)。过滤时，水从上而下穿过滤层，由于水流的作用产生对浮子向下的阻力，使浮子向下移动并推挤拴挂其下面的纤维丝桄呈压实状态从而得到过滤；反洗时，清洗水从下而上流过滤层，由于同样的作用产生对浮子向上的阻力，使浮子向上移动并拉展拴挂其下面的纤维丝桄呈松散状态而有利于清除被截留物。特别的是这一作用力是水流穿过滤层时遇到的阻力，滤元自身的重力以及滤料层中被截留物的重力之和，它在滤层中沿水流方向逐渐增大，因此，在这个力的作用下，加上滤元中的各纤维丝桄按其纤维丝直径由大到小依次排列的，从而过滤时就自动形成有序变孔隙理想层态的滤层结构。
本发明的设备主体可以是压力式过滤器的罐体，也可以是重力式滤池的池体。
本发明的优点是由于滤层密度的调节是靠水流作用于浮子产生阻力，使其上下移动，并推挤或伸展拴挂其下面的纤维丝桄，从而达到滤料的松散或压实状态，并且过滤时，被滤介质从上向下通过滤层，在其作用下上一层滤料对其下面的滤层的压力逐渐增大，加上滤元中各纤维丝桄按纤维丝直径大的在上，依次向下递减，这样就形成沿水流方向滤料孔隙率和孔隙尺寸由大到小，而比表面积由小到大分布的有序变孔隙理想层态滤层结构，因此充分发挥了深层过滤的作用，使本发明过滤速度快、滤层阻力小、过滤精度高、截污容量大，而且设备结构简单、操作容易以及安全可靠。应用于压力式过滤器和重力式滤池等。
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的描述。
图1滤元结构示意图；图2压力式浮子纤维丝桄串滤料层纤维过滤器过滤状态结构示意图；图3压力式浮子纤维丝桄串滤料层纤维过滤器反洗状态结构示意图；图4重力式浮子纤维丝桄串滤料层纤维滤池过滤状态结构示意图；图5重力式浮子纤维丝桄串滤料层纤维滤池反洗状态结构示意图。
实施例1压力式浮子纤维丝桄串滤料层纤维过滤器，参见图1、图2、图3。
该过滤器包括主体(罐体)(14)，位于上部的进水装置，位于下部的出水装置，位于出水装置上面的压缩空气装置及其上面的变孔隙滤层，该滤层是以丙纶纤维丝桄为滤料，由纤维丝桄(一)(6)、纤维丝桄(二)(7)、纤维丝桄(三)(8)、纤维丝桄(四)(9)与其对应的浮子(一)(5)、浮子(二)(4)、浮子(三)(3)、浮子(四)(2)及重坠(1)用不锈钢丝吊环(10)端与端连接成串组成滤元，再以85kg/m3的装填密度在过滤横截面上均匀地垂直排列于压缩空气装置的滤料支撑部件(13)的上面，构成一松散的、易于清洗的滤层。每个滤元的各纤维丝桄是由直径分别为200μm、150μm、100μm、50μm不等的纤维丝绕制成桄后经膨化处理的，同桄中纤维丝直径相同，异桄间不等，其每桄的折长为300mm，重量为0.05kg，并按纤维丝直径由大到小从上往下拴挂在对应的浮子的下端，各浮子是横截面为圆形的实心简体，其外径相同，直径均为φ55mm，而内径沿过滤对水流方向由大依次变小设计，各为浮子(一)为φ45mm、浮子(二)为φ35mm、浮子(三)为φ25mm、浮子(四)为φ15mm，重坠的内经为φ5mm，浮子和重坠每个长度均为200mm。
过滤时如图2所示，具有一定工作压力的原水，进入封闭的罐体(14)，自上而下穿过滤层时，由于水流的动压头作用于浮子产生阻力，推动各浮子下移并挤压其下面的纤维丝桄，由于浮子和纤维丝桄本身的重力以及滤层截留物的重力，上一层滤料层对其下面的滤层的压力逐渐增大，在这一合力的作用下，滤层按水流方向形成孔隙率由大到小的合理层态的滤层结构，可以充分发挥深层过滤作用。又由于下面的浮子所受到的流体阻力比上面的逐渐增大，这样就确保了位于滤层底部的压实区的密度足够的大，使本发明具有过滤精度高(可达出水浊度为0)、滤速快(最高可达50m/h)、阻力小(周期平均水头损失仅为0.015～0.05MPa)、截污容量大(原水悬浮物含量10～30mg/L时为1.3～3.2kg/m3)，而且设备结构简单，制造使用成本均低于其它类似设备，操作容易犹如机械过滤器并更安全可靠。
反洗时如图3所示，反洗水由下而上作用于重坠及浮子，使浮子升起并拉展其下面的纤维丝桄，使滤层松散，由反洗进水系统(11)进反洗水，配合来自压缩空气系统(17)的压缩空气实施反洗。该过滤器由于滤层滤元自由地放置在滤料支承部件(13)的上面，当大流量的反洗水流入时，滤层呈悬浮状态，从而更有利于反洗效果的提高，并缩短反洗时间到5～7分钟。
上述实施例经实验台实验，得到技术参数如下运行流速35～40m/h；过滤精度(经混凝处理水)当入口水浊度为10～20mg/L时，出口水浊度≯1mg/L；当入口水浊度5～10mg/L时，出口水浊度≯0.5mg/L；反洗自耗水≯5％。
实施例2重力式浮子纤维丝桄串滤料层纤维滤池，参见图1、图4、图5。
本实例与实施例1不同之处是过滤装置的主体是敞开口的池体(1)，实施过滤及反洗原理、过程同实施例1。
本实施例经实验台实验，得到技术参数如下；运行流速为15～20m/h；过滤精度(经混凝处理水)当入口水浊度≯20mg/L时，出口水浊度≯2mg/L；当入口水浊度5～10mg/L时，出口水浊度≯1mg/L；反洗自耗水≯5％。
权利要求
1.一种多孔介质过滤工艺，将被过滤的介质通过一过滤装置内的纤维滤层，该过滤装置包括主体(14)、主体内的纤维滤层、位于主体上部的进水装置、位于主体下部的出水装置、位于纤维滤层下的压缩空气装置，其特征在于所说的纤维滤层为用一定数量的由若干纤维丝桄(一)(6)、纤维丝桄(二)(7)、纤维丝桄(三)(8)、纤维丝桄(四)(9)等和与其对应的浮子(一)(5)、浮子(二)(4)、浮子(三)(3)、浮子(四)(2)等及重坠(1)用不锈钢丝吊环(10)或尼龙绳的一种，按照一定的排列依次端与端拴挂连接成串构成滤元，在过滤横截面上均匀竖向垂直排列，并自由地放置在压缩空气装置上面的滤料支承部件(13)的上面组成浮子纤维丝桄串式纤维滤料层，过滤时将被滤介质从上而下通过滤层，由于流体的作用对浮子产生向下的阻力，使其向下移动并推挤拴挂在其下面的纤维丝桄呈压实状态，从而自动地使此时的滤层密度增大使介质得到过滤，反洗时将清洗介质从下而上通过滤层，同样，由于流体的作用，自动地使此时的滤层密度变小从而各纤维丝桄呈松散状态而有利于清除被截留的污物。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所说的各浮子及重坠的外径相同，而内径的尺寸沿介质流动方向由大依次变小并在设计时直径值与其开孔率相应，对应的各纤维丝桄中的纤维丝直径同桄内相同，异桄间不等并按其直径由大依次变小顺序排列。
3.一种多孔介质过滤设备，包括主体、主体内的纤维滤层、位于主体上部的进水装置、位于主体下部的出水装置、位于纤维滤层下的压缩空气装置，其特征在于所说的的纤维滤层为用一定数量的由若干纤维丝桄和与其对应的浮子或重坠用不锈钢丝吊环或尼龙绳的一种，沿过滤时介质流动方向按纤维丝直径由大到小对应的各浮子或重坠也按其内径值由大到小依次端与端拴挂连接成串构成滤元，在过滤横截面上均匀竖向垂直排列组成的浮子纤维丝桄串式纤维滤料层，并将其自由地放置在与压缩空气装置为一体的滤料支撑部件(13)的上面。
4.根据权利要求3所述的过滤设备，其特征在于同一设备中的滤元结构相同，不同用途的设备中的滤元的各浮子、重坠和纤维丝桄的排列相同，浮子与纤维丝桄的数量及其形状尺寸相同或不同，其总密度为0。
5.根据权利要求3所述的过滤设备，其特征在于所说的纤维丝桄是由涤纶纤维、聚乙烯醇半碳化纤维、尼龙丝中的一种，绕制成桄后经膨化处理组成的，其每桄的折长为200～500mm不等，每桄内的纤维丝直径相同，滤元中各桄的纤维丝直径为20～500μm或以上不等，重量为0.04～0.10kg不等，每滤元内的各纤维丝桄的折长和重量相同或不等，并同一滤层同一层面的纤维丝桄的折长和重量相等。
6.根据权利要求3所述的过滤设备，其特征在于所说的浮子和重坠为外径相同，内径不等的横截面为多边形、腰果形、星形、齿形及圆环形的筒体的一种，其长一般为100～300mm不等，并同一滤层同一层面的浮子或重坠的长相等。
7.根据权利要求3所述的过滤设备，其特征在于所说的浮子为实心体或空心体的一种，其整体密度为0.3～0.7。
8.根据权利要求3所述的过滤设备，其特征在于实心浮子的材料为多孔塑料、海绵橡胶、电木、赛璐珞、聚氯乙烯或木材的一种。
9.根据权利要求3所述的过滤设备，其特征在于空心浮子的材料为聚乙烯、聚丙烯、ABS工程塑料、赛璐珞、聚氯乙烯、硬质橡胶、玻璃、陶瓷、粉末冶金、铝或钢的一种。
10.根据权利要求3所述的过滤设备，其特征在于重坠的材料为陶瓷、玻璃、粉末冶金、不锈钢、铸铁或碳钢挂胶、碳钢涂塑的一种，其密度为3～7。
全文摘要
本发明涉及水处理中多孔介质过滤工艺及设备的改进,特别涉及以纤维材料作为过滤介质的过滤工艺及设备的改进。用一定数量的由若干纤维丝桄和与其对应的浮子或重坠依次连接成串构成的滤元在过滤横截面内均匀竖向排列并自由地放置在压缩空气装置的上面组成滤层,过滤时水从上向下穿过滤层,浮子自动挤压其下面的纤维丝桄呈压实状态从而得到过滤,反洗时水从下向上穿过滤层,浮子自动拉展其下面的纤维丝桄呈松散状态而利于清除截留物。本发明滤速快、阻力小、过滤精度高、截污容量大、结构简单、操作容易、维护检修量少以及安全可靠。应用于压力式过滤器或重力式滤池。
文档编号B01D24/02GK1249956SQ9812352
公开日2000年4月12日 申请日期1998年10月7日 优先权日1998年10月7日
发明者杜跃成 申请人:杜跃成