專利名稱：配水、配氣獨立并具有雙氣墊層穩(wěn)壓型濾管的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種水處理設備，特別是一種濾池反沖洗使用的配水、配氣設備。
背景技術：
目前，國內(nèi)、外水廠中早期建設的虹吸濾池、普通快濾池、雙閥濾池仍在大量運行。上述濾池由于反沖洗時僅采用水洗方式，所以，生產(chǎn)效率低，反沖洗能耗高、濾料洗凈度低。
上世紀九十年代初期法國得利滿水務公司開發(fā)出了一種新型的氣水反沖濾池-V型濾池，因采用了氣、水復合反沖洗，使濾料的洗凈度和濾池的運行周期得到了大幅度提升，因此，V型濾池在全世界供水行業(yè)中得到了迅速的推廣使用。但該型濾池仍存在一定的缺陷，即結構較復雜、反沖能耗高，基本建設投資和運行成本偏高。
九十年代中期歐洲VATECH瓦巴格水務集團公司的瑞士蘇爾壽公司開發(fā)出了濾料洗凈度更高、運行周期更長，能耗低、結構簡單、基本建設投資和運行成本都低的新型濾池—翻板濾池。翻板濾池問世后，得到了迅速的推廣。歐洲現(xiàn)在已有300座翻板濾池在運行。我國香港大埔水廠、昆明第七水廠、深圳龍崗獺湖水廠的翻板濾池已建成投產(chǎn)，深圳寶安鳳凰水廠、觀瀾水廠、山西禹門口黃河水廠等供水工程的翻板濾池均正在建設中，但是，進一步提高供水水質、節(jié)能降耗依然是供水行業(yè)的當務之急。傳統(tǒng)常用的配水配氣設備有氣水反沖洗濾磚、濾頭和濾水管(1)氣水反沖洗濾磚的工作及性能虹吸濾池、普通快濾池、雙閥濾池上使用的濾磚不具有氣沖洗配氣功能，為把上述濾池改為氣水反沖工藝，一些廠家對濾磚進行了改造。濾池在過濾工況時，濾后水經(jīng)配水、配氣孔進入混合區(qū)，經(jīng)人字隔板水孔進入配水區(qū)后，經(jīng)聯(lián)絡管和清水出水管流向清水池。濾池反沖洗時，在氣沖和氣水混合沖洗階段，反沖氣首先進入配水區(qū)并在其上部形成氣墊層，當氣墊層厚度達到濾磚人字隔板氣孔以下時，反沖氣經(jīng)過氣孔、混合區(qū)、配水配氣釋放孔進入濾料層。使用這種濾磚可進行氣水反沖洗，但存在如下缺陷A、氣沖洗時僅形成一個氣墊層，氣壓穩(wěn)定度低。
B、配水配氣釋放孔開在上方，反沖洗時容易在支撐層中形成沖洗不到的死角區(qū)域。
C、濾磚的反沖洗水和氣釋放時共用同一孔口，而濾磚的開孔面積和孔徑因要滿足反沖水的流量，所開的孔徑就必須要有足夠的大。這樣就造成反沖氣泡體積大而數(shù)量少，氣沖洗效果差。
(2)氣水反沖洗濾頭的工作及性能濾池在過濾工況時，濾后水經(jīng)配水、配氣孔進入混合區(qū)，經(jīng)濾頭柄管進入配水區(qū)后，經(jīng)聯(lián)絡管和清水出水管流向清水池。濾池反沖洗時，在氣沖和汽水混合沖洗階段，反沖氣首先進入配水區(qū)并在其上部形成一氣墊層，當氣墊層厚度達到濾柄進氣孔以下時，反沖氣經(jīng)過氣孔、混合區(qū)、配水配氣釋放孔進入濾料層。濾頭在反沖洗時也存在和濾磚一樣的三大缺陷。
(3)濾水橫管和異型豎管的工作及性能濾水工況時，濾后水經(jīng)水平安裝在濾池底部的濾水橫管收集后，通過垂直安裝在集水槽中的配水、配氣豎管匯入集水管廊，經(jīng)聯(lián)絡管和清水出水管流向清水池。
翻板濾池反沖洗時，在氣沖和氣水混合沖洗階段，反沖氣首先進入集水管廊，并在其上部形成一氣墊層，當氣墊層厚度達到異型豎管(異型豎管由兩根不銹鋼管組成，粗管為配水管，細管為配氣管，細管的下部開有若干進氣孔)的進氣孔以下時，反沖氣經(jīng)豎管進入濾水橫管并在其上部形成第二個氣墊層。當氣墊層厚度達到濾管配氣釋放孔以下時，反沖氣通過配氣釋放孔進入濾料層。在氣水混合沖洗和水沖洗階段，反沖洗水經(jīng)異型豎管的配水管進入濾水橫管后，經(jīng)配水釋放孔進入濾料層。濾水橫管和異型豎管的結構雖然改善了濾磚、濾頭混合配水配氣，反沖洗有死角和反沖氣泡體積大、數(shù)量少，氣沖洗效果差的問題。但在使用時，也存在缺陷和局限A、異型豎管由不銹鋼制成，配水管和配氣管復合加工工藝復雜、加工精度要求高，制造成本高。
B、安裝時要先安裝豎管并二次澆筑集水管廊頂板，然后安裝濾水橫管，安裝周期長，難度大。
C、該濾水管結構僅適用于新建的翻板濾池，無法代替濾磚、濾頭用于其它類型的濾池的改造。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種配水、配氣獨立并具有雙氣墊層穩(wěn)壓型濾管，主要解決進一步提高供水水質和工作效率、進一步節(jié)能降耗的技術問題。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的這種配水、配氣獨立并具有雙氣墊層穩(wěn)壓型濾管，在濾池內(nèi)橫向布置，其特征在于濾管的兩端由端頭封板封閉，濾管下部一端開有用于連接總水管和反沖氣總管的水聯(lián)絡管接口孔和氣聯(lián)絡管接口孔；
從橫斷面來看，濾管的上部為半圓形，下部為矩形，中間由分室隔板將濾管分割成上部的配氣室和下部的配水室；配氣室頂部開有余氣釋放孔，兩側壁中部開有反沖氣釋放孔，兩側壁根部開有平衡孔；在濾管底板上、即配水室底板上開有配水孔；配氣室與配水室之間通過配氣導管連通，配氣導管縱向穿插分室隔板，配氣導管的上部在配氣室內(nèi)，配氣導管的下部在配水室內(nèi)，配氣導管在相對于配水室頂部的位置開有氣導管余氣釋放孔，配氣導管的下部開有進氣條形孔。
上述配氣室兩側壁中部可開有兩條橫向的凹槽，反沖氣釋放孔開在凹槽內(nèi)。
上述氣導管可由上下兩段在分室隔板部位螺紋連接而成，其中一段的外徑在連接部位膨出，并與分室隔板密封連接。
上述濾管的底部兩側水平外延出兩條外沿，濾管底部中間部位向下突出一根通長的條形筋。
一種應用所述配水、配氣獨立并具有雙氣墊層穩(wěn)壓型濾管的濾池，濾池底板上有一向下的凹形管溝，管溝內(nèi)置有總水管和反沖氣總管，其特征在于該濾池底板上固定濾管，濾管的外沿上面由壓板壓住，由固定連接件將濾管固定在濾池底板上；濾管底部左右兩側下面墊有與上述條形筋同高的橡膠墊，條形筋和橡膠墊支撐于濾池底部上面，條形筋與橡膠墊之間使濾水管與濾池底板之間形成一個固有高度、向左右導流的水流通道；濾管底部的水聯(lián)絡管接口孔經(jīng)水聯(lián)絡管與管溝內(nèi)的水總管連接，氣聯(lián)絡管接口孔經(jīng)氣聯(lián)絡管與管溝內(nèi)的反沖氣總管連接。
上述水聯(lián)絡管接口孔和氣聯(lián)絡管接口孔可設于濾管底板上，與水總管和反沖氣總管的連接是從濾池底部連接。
上述水聯(lián)絡管接口孔和氣聯(lián)絡管接口孔也可設于濾管側壁的下部，與水總管和反沖氣總管的連接是從濾池端部側面連接。
本發(fā)明與現(xiàn)有傳統(tǒng)技術相比具有的有益效果獨特的濾管結構使濾池的反沖洗能耗進一步降低，進一步提高了供水水質和生產(chǎn)效率，既可用于新建濾池又可用于舊濾池改造工程，有利于對老自來水廠目前仍在大量運行的虹吸濾池、普通快濾池、雙閥濾池及V型濾池進行技術改造，適用于各種類型的濾池。本發(fā)明氣水反沖洗濾池的反沖洗工況，分氣沖、氣水混合沖、水沖三個階段，采用氣、水混合沖洗工藝。氣沖和汽水混合沖洗工藝使濾料的洗凈度得到了很大的提高，從而延長了濾池的工作周期，大大提高了濾池的生產(chǎn)效率。濾池氣沖洗的機理及條件濾池的氣沖洗是利用上升空氣泡的震動，有效地將附著于濾料表面的污物擦洗下來，使之懸浮于水中，氣泡還能有效地使濾料表面污物破碎、脫落，采用氣-水混合沖洗后，不但可以提高濾料的洗凈度還可大大縮短水沖的時間，降低反沖洗耗水量。保證氣壓的穩(wěn)定使生成的氣泡均勻和把反沖氣泡的大小和密度控制在最合理的數(shù)值上，是氣沖洗達到最佳效果基本前提。濾管中部兩側有兩條凹槽，反沖氣釋放孔開在凹槽內(nèi)，這樣可有效避免支撐層的卵石堵塞釋放孔。


圖1是本發(fā)明濾管的結構圖；圖2是圖1的仰視圖；圖3是濾管的橫斷面結構示意圖；圖4是配氣導管的主視結構示意圖；圖5是配氣導管的側視結構示意圖；圖6是配氣導管的安裝結構示意圖；圖7是本發(fā)明濾管的工作原理示意圖；圖8是本發(fā)明的濾管安裝固定示意圖；圖9是本發(fā)明濾池實施例一的結構示意圖；圖10是本發(fā)明濾池實施例二的結構示意圖。
1-濾管、2-壓板、3-固定連接件、4-橡膠墊、5-濾池底板、6-水聯(lián)絡管、7-氣聯(lián)絡管、8-反沖氣總管、9-水總管、10-管溝、11-反沖洗水流、12-反沖氣泡流、13-配氣室的氣墊層、14-配水室氣墊層。
101-余氣釋放孔、102-配氣室、103-反沖氣釋放孔、104-防堵凹槽、105-分室隔板、106-配氣室平衡孔、107-氣導管余氣釋放孔、108-氣導管進氣條形孔、109-配氣導管、110-配水室、111-配水孔、112-濾管底板、113-條形筋、114-外沿、115-密封橡膠墊、116-端頭封板、117-水聯(lián)絡管接口孔、118-氣聯(lián)絡管接口孔。
具體實施方式
濾管的實施例參見圖1-3，該濾管的兩端采用兩塊與濾管材質相同的端頭封板116封閉，避免水、氣的泄漏。濾管下部一端開有用于連接總水管和反沖氣總管的水聯(lián)絡管接口孔117和氣聯(lián)絡管接口孔118，用于與通向濾池的水總管和反沖氣管連接。
從橫斷面來看，濾管的上部為半圓形，下部為矩形，中間由分室隔板105將濾管分割成上部的配氣室102和下部的配水室110。
配氣室102的頂部開有余氣釋放孔101，用于排放氣沖洗結束后配氣室內(nèi)存留的余氣。配氣室兩側壁中部有兩條橫向的凹槽，反沖氣釋放孔103開在凹槽內(nèi)。配氣室兩側壁根部開有平衡孔106，用于室內(nèi)水位平衡。在濾管底板上、即配水室底板上開有配水孔111，過濾時用于收集濾后水，反沖時用于釋放反沖水。
配氣室與配水室之間通過一根配氣導管109連通，配氣導管109縱向穿插分室隔板105，配氣導管的上部在配氣室102內(nèi)，配氣導管的下部在配水室110內(nèi)，配氣導管在在相對于配水室頂部的位置開有氣導管余氣釋放孔107，用于排放氣沖洗結束后配水室110頂部存留的余氣。配氣導管的下部開有進氣條形孔108，用于把反沖氣導入配氣室。
上述濾管的底部兩側水平外延出兩條外沿114，濾管底部中間部位向下突出一根通長的條形筋113。
參見圖4-6，配氣導管109的結構可以選擇整體結構，也可以選擇以下結構氣導管109由上下兩段在分室隔板105部位螺紋連接而成，其中上段的外徑在連接部位膨出呈一環(huán)壓面，在分室隔板105上墊有密封橡膠墊115，使氣導管109的環(huán)壓面與分室隔板105的上面密封連接。
本發(fā)明的工作原理參見圖7，過濾原水通過進水渠經(jīng)溢流堰均勻流入濾池，水以重力滲透穿過濾料層，經(jīng)水平安裝在濾池底部的濾橫管的配水孔111收集后，經(jīng)濾管底部接入的水聯(lián)絡管匯集入水總管后，經(jīng)清水出水管流向清水池。
氣沖洗反沖氣經(jīng)濾管底部接入的氣聯(lián)絡管進入濾管配水室并在其上部形成配水室氣墊層14，當氣墊層厚度超過氣導管109的進氣條形孔108時，反沖氣經(jīng)條形孔進入配氣室并其上部形成第二個氣墊層一配氣室氣墊層13，當該氣墊層厚度超過反沖氣釋放孔103時，反沖氣泡流12沖洗濾料層。
沖洗結束后，可通過配氣室余氣釋放孔101和氣導管余氣釋放孔107完全排放配氣室和配水室內(nèi)留存的余氣，保證濾管在其它工況下正常運行。
氣、水混合沖洗在氣、水混合沖洗時，氣沖洗工作狀況與氣沖洗完全相同。同時，反沖洗水經(jīng)濾管底部接入的水聯(lián)絡管進入濾管配水室并經(jīng)配水孔111形成反沖洗水流11和配氣室形成的反沖洗氣泡流12共同沖洗濾料層。
水沖洗大流量的反沖洗水經(jīng)濾管底部接入的水聯(lián)絡管進入濾管配水室，經(jīng)配水孔111形成反沖洗水流對濾料層進行水沖洗。原水通過進水渠經(jīng)溢流堰均勻流入濾池，水以重力滲透穿過濾料層和支撐層，經(jīng)安裝在濾池底部的濾管收集后，通過聯(lián)絡管和清水出水管流入清水池。
參見圖8，濾池底板5上固定濾管1，濾管的外沿114上面由壓板2壓住，由固定連接件3將濾管1固定在濾池底板5上。濾管底部左右兩側下面墊有與上述條形筋113同高的橡膠墊4，條形筋113和橡膠墊4支撐于濾池底部上面，條形筋與橡膠墊之間使濾水管與濾池底板之間形成一個固有高度、向左右導流的水流通道。濾管1的安裝非常簡單，在濾池底板上安裝好固定連接件螺栓后，在濾管底部墊上橡膠墊4，用金屬壓板2壓住濾管兩側的外沿114，鎖緊固定螺帽即可。
濾池實施例一參見圖9，一種應用所述配水、配氣獨立并具有雙氣墊層穩(wěn)壓型濾管1的濾池，該濾管1在濾池內(nèi)橫向布置。在濾池底板5上有一向下的凹形管溝10，管溝內(nèi)置有總水管9和反沖氣總管8。濾管和水、氣管道連接的第一種實施方式上述水聯(lián)絡管接口孔和氣聯(lián)絡管接口孔設于濾管底板上，水聯(lián)絡管接口孔經(jīng)水聯(lián)絡管6與管溝內(nèi)的水總管9從濾池底部連接，氣聯(lián)絡管接口孔經(jīng)氣聯(lián)絡管7與管溝內(nèi)的反沖氣總管8從濾池底部連接。把氣、水總管和水聯(lián)絡管安裝固定好后，把濾管套裝在水聯(lián)絡管上即可。
濾池實施例二參見圖10，上述水聯(lián)絡管接口孔和氣聯(lián)絡管接口孔設于濾管側壁的下部，與水總管9和反沖氣總管8的連接是從濾池端部側面連接。
權利要求
1.一種配水、配氣獨立并具有雙氣墊層穩(wěn)壓型濾管，在濾池內(nèi)橫向布置，其特征在于濾管的兩端由端頭封板封閉，濾管下部一端開有用于連接總水管和反沖氣總管的水聯(lián)絡管接口孔和氣聯(lián)絡管接口孔；從橫斷面來看，濾管的上部為半圓形，下部為矩形，中間由分室隔板將濾管分割成上部的配氣室和下部的配水室；配氣室頂部開有余氣釋放孔，兩側壁中部開有反沖氣釋放孔，兩側壁根部開有平衡孔；在濾管底板上、即配水室底板上開有配水孔；配氣室與配水室之間通過配氣導管連通，配氣導管縱向穿插分室隔板，配氣導管的上部在配氣室內(nèi)，配氣導管的下部在配水室內(nèi)，配氣導管在相對于配水室頂部的位置開有氣導管余氣釋放孔，配氣導管的下部開有進氣條形孔。
2.根據(jù)權利要求1所述的配水、配氣獨立并具有雙氣墊層穩(wěn)壓型濾管，其特征在于上述配氣室兩側壁中部開有兩條橫向的凹槽，反沖氣釋放孔開在凹槽內(nèi)。
3.根據(jù)權利要求1所述的配水、配氣獨立并具有雙氣墊層穩(wěn)壓型濾管，其特征在于上述氣導管由上下兩段在分室隔板部位螺紋連接而成，其中一段的外徑在連接部位膨出，并與分室隔板密封連接。
4.根據(jù)權利要求1所述的配水、配氣獨立并具有雙氣墊層穩(wěn)壓型濾管，其特征在于上述濾管的底部兩側水平外延出兩條外沿，濾管底部中間部位向下突出一根通長的條形筋。
5.一種應用權利要求1-4任意一條所述配水、配氣獨立并具有雙氣墊層穩(wěn)壓型濾管的濾池，濾池底板上有一向下的凹形管溝，管溝內(nèi)置有總水管和反沖氣總管，其特征在于該濾池底板上固定濾管，濾管的外沿上面由壓板壓住，由固定連接件將濾管固定在濾池底板上；濾管底部左右兩側下面墊有與上述條形筋同高的橡膠墊，條形筋和橡膠墊支撐于濾池底部上面，條形筋與橡膠墊之間使濾水管與濾池底板之間形成一個固有高度、向左右導流的水流通道；濾管底部的水聯(lián)絡管接口孔經(jīng)水聯(lián)絡管與管溝內(nèi)的水總管連接，氣聯(lián)絡管接口孔經(jīng)氣聯(lián)絡管與管溝內(nèi)的反沖氣總管連接。
6.根據(jù)權利要求5所述的濾池，其特征在于上述水聯(lián)絡管接口孔和氣聯(lián)絡管接口孔設于濾管底板上，與水總管和反沖氣總管的連接是從濾池底部連接。
7.根據(jù)權利要求5所述的濾池，其特征在于上述水聯(lián)絡管接口孔和氣聯(lián)絡管接口孔設于濾管側壁的下部，與水總管和反沖氣總管的連接是從濾池端部側面連接。
全文摘要
一種配水、配氣獨立并具有雙氣墊層穩(wěn)壓型濾管，在濾池內(nèi)橫向布置，濾管的上部為半圓形，下部為矩形，中間由分室隔板將濾管分割成上部的配氣室和下部的配水室；配氣室頂部開有余氣釋放孔，兩側壁中部開有反沖氣釋放孔，兩側壁根部開有平衡孔；在濾管底板上、即配水室底板上開有配水孔；配氣室與配水室之間通過配氣導管連通，配氣導管縱向穿插分室隔板，配氣導管的上部在配氣室內(nèi)，配氣導管的下部在配水室內(nèi)，配氣導管在相對于配水室頂部的位置開有氣導管余氣釋放孔，配氣導管的下部開有進氣條形孔。本發(fā)明更加節(jié)能降耗，進一步提高了供水水質和工作效率。
文檔編號B01D24/24GK1973947SQ200610201208
公開日2007年6月6日 申請日期2006年12月4日 優(yōu)先權日2006年12月4日
發(fā)明者汪平 申請人:汪平