CN201346413Y - 一种过滤设备 - Google Patents

Abstract

一种过滤设备，包括罐体、进水管和出水管、压缩空气管、气水分离器、提砂管和洗砂装置。压缩空气管位于罐体底部并与罐体连接，洗砂装置位于罐体内的上部，罐体内的下部设有气水分离器，气水分离器和洗砂装置通过提砂管连接。罐体上部设置为圆柱体或正方体，下部设置为圆锥体或正四棱锥。气水分离器设置为无底的圆锥形薄板或正四棱锥形薄板，其锥角大于等于45度且小于等于120度。洗砂装置包括外腔和内腔，外腔与罐体连通，内腔与提砂管密封连接，内腔设置有旋风洗砂器，旋风洗砂器设置有叶片。叶片与水平面的夹角范围介于20度与80度之间，叶片数量为2至20片。具有结构简单、洗砂效果好、运行调试方便、性能稳定的特点。

Description

一种过滤设备

技术领域

本实用新型涉及一种液体过滤设备，具体涉及一种应用于水质净化的连续流过滤设备。

背景技术

过滤是使工业用水和生活用水达到卫生、安全的极其重要的净化措施。现有技术中，普遍利用过滤的方式对水进行进一步净化，使水通过滤料层后，将水中的细小颗粒杂质截流下来，使水得到进一步的澄清和净化。过滤还可以使水中的有机物质、细菌、病毒等随着浊度的降低而被大量除去，因此，过滤的优劣直接影响处理后的水的质量。现有的水过滤设备，如各种滤池、过滤器等通常都采用过滤与滤砂反洗周期性交替的运行方式，为保证大强度的反洗，需要有大容积的清水储备或者其他多格滤池以提供反洗用水，在过滤水含有胶质物和有机物质时，滤砂仅靠水洗难以完全洗净，通常还另外增加压缩空气洗砂，由于要在短时间内高强度地反洗滤砂，需要配备较大规模的压缩空气，因而压缩空气的利用率比较低。在此基础上，近年来国内外发展很多连续流过滤器，但由于结构上的局限性，普遍存在过滤效果不稳定，洗砂不彻底，调试运行困难，造价较高等缺陷。虽然已经存在多年，并没有得到大规模的推广运用。

因此，针对现有技术不足，提供一种结构简单、洗砂效果好、运行调试方便、性能稳定的过滤设备甚为必要。

发明内容

针对现有技术不足，本实用新型在于提供一种结构简单、洗砂效果好、运行调试方便、性能稳定的用于水质净化的连续流过滤器。

本实用新型的上述目的通过下列技术方案实现：

一种用于水质净化的连续流过滤设备，包括罐体、与所述罐体相连的进水管和出水管，所述罐体内设有滤砂层，所述过滤设备还包括压缩空气管、气水分离器、提砂管和洗砂装置，所述压缩空气管位于所述罐体底部并与所述罐体连接，所述洗砂装置位于所述罐体内的上部，所述罐体内的下部设有气水分离器，所述气水分离器和所述洗砂装置通过所述提砂管连接。

优选的，所述罐体的上部设置为圆柱体，所述罐体的下部设置为圆锥体，所述圆柱体的底面半径和所述圆锥体的底面半径相等，所述圆柱体与所述圆锥体密封连接。

进一步，所述罐体下部的圆锥体的锥角大于等于45度且小于等于120度。

另一优选的，所述罐体的上部设置为四方体，所述罐体的下部设置为正四棱锥，所述四方体的底面正方形的边长与所述正四棱锥的底面正方形的边长相等，所述四方体与所述正四棱锥密封连接。

进一步，所述罐体下部的正四棱锥的锥角大于等于45度且小于等于120度，所述锥角是指所述正四棱锥的底面正方形的两条对边的中点分别与所述正四棱锥的顶点的连线的夹角。

更优选的，所述气水分离器设置为无底的圆锥形薄板或正四棱锥形薄板，所述薄板的开口与所述罐体下部的圆锥体或正四棱锥的开口相反。

进一步，所述气水分离器的圆锥形薄板或正四棱锥薄板的锥角大于等于45度且小于等于120度。

另一优选的，所述气水分离器的圆锥形薄板或正四棱锥薄板与所述罐体下部之间存在缝隙，所述缝隙的宽度为80-400mm。

另一优选的，所述洗砂装置包括外腔和内腔，所述外腔与所述罐体连通，所述内腔与所述提砂管密封连接，所述内腔设置有旋风洗砂器，所述旋风洗砂器设置有叶片，所述叶片与水平面的夹角范围介于20度与80度之间，所述叶片数量为2至20片。

另一优选的，通过所述压缩空气管进入的压缩空气为连续、间断或脉冲供给。

本实用新型提供的过滤设备，由于在罐体内部设置了气水分离器、提砂管和洗砂装置，且气水分离器设置在罐体下部，洗砂装置设置在上部，两者通过提砂管连接。将罐体上部设计为圆柱体下部设计为圆锥体，或者将罐体上部设计为四方体下部设计为正四棱锥，同时气水分离器设置为无底的圆锥形薄板或正四棱锥形薄板，所述薄板的开口与所述罐体下部的圆锥体或正四棱锥的开口相反。因此，气水分离器将过滤器分隔为上下两个部分，过滤器底部的锥形部分与气水分离器薄板之间形成第一个过滤区，气水分离器薄板的上部为过滤器的第二个过滤区，第一次使用时，第一个过滤区和第二个过滤区内预先设置有砂子，进入罐体内的水经过第一个过滤区和第二个过滤区的过滤后，通过出水管排出。整个过滤设备结构简单，没有复杂的布水系统。

本实用新型提供的一种过滤设备，待处理水中的大量污物被截流在第一个过滤区，并及时由压缩空气带出，具有净化效果好，洗砂的循环率少，设备磨损小等特点。待过滤水从罐体底部进入过滤器，同时压缩空气也从罐体底部连续或间断的输入，气体垂直上升，而气水分离器设计为圆锥状或者正四棱锥形薄板，因此，截流的悬浮物、胶状物及黏有悬浮物及胶状物的砂粒将被气水分离器薄板收集后沿薄板的内壁进入提砂管。在上升过程中，黏带污染物的砂粒将得到部分洗涤，直至洗砂装置。在洗砂装置中，通过旋风洗砂器得到进一步的洗涤，落入洗砂器的外腔，与上升的过滤水逆流接触，彻底洗净。悬浮物、胶体等污物随上升过滤水进入排污室，通过排污管排放。由于采用旋风洗砂器，且旋风洗砂器的叶片与水平面的夹角范围介于20度与80度之间，因此，具有良好的洗砂效果。本实用新型提供的过滤设备，同时解决了水质过滤和滤砂清洗的问题，并且是在过滤的过程中对滤砂进行循环清洗，有效解决了现有技术中滤砂清洗的难题。

本实用新型提供的过滤设备，通过所述压缩空气管进入的压缩空气为连续、间断或脉冲供给，利用气液不同的流动性质进行分离，不但简化布水，提高过滤效果，同时还可以间断供气洗涤。可以根据水质净化的需要灵活调节压缩空气，使用简单方便，并且能够实现压缩空气的有效利用，系统更加经济。

旋风洗砂器的设计，提高和简化了洗砂装置的设计，同时提高运行稳定性，加工、制作更加容易。

由于结构简单，且过滤洗砂一体化，本实用新型已在工程中获得成功应用。

附图说明

利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制。

图1是本实用新型的一种过滤设备的结构示意图；

图2是图1中旋风洗砂器的示意图；

图3是图2的俯视图。

具体实施方式

结合以下附图对本实用新型作进一步描述。

如图1所示，本实用新型的一种用于水质净化的连续流过滤设备，包括罐体1、气水分离器2、提砂管3和洗砂装置4。罐体1的底部设有支座14，罐体1的下部设有进水管15和压缩空气管16，待处理水从进水管15进入过滤设备的罐体1内，同时压缩空气也从压缩空气管16连续或间断进入。出水管17设置于罐体1的顶部，经过滤后的水通过出水堰板170从出水管17排出。

罐体1上部设置为圆柱体11，下部设置为圆锥体12，所述圆柱体11的底面半径和所述圆锥体12的底面半径相等，所述圆柱体11与所述圆锥体12密封连接。罐体1下部设置为圆锥体12，能够充分发挥压缩空气的潜力，罐体1上部设置为圆柱体11，在保证过滤设备有效工作的前提下能够实现一次过滤更多的水。圆柱体11的底面半径和所述圆锥体12的底面半径相等，保证二者能够有效连接。

实际使用中，还可以根据需要将罐体1的上部设置为四方体，罐体1的下部设置为正四棱锥，使四方体的底面正方形的边长与所述正四棱锥的底面正方形的边长相等，将所述四方体与所述正四棱锥密封连接，也可以达到上述圆柱与圆锥结合同样的效果。

罐体1内的下部设有气水分离器2，上部设有洗砂装置4，气水分离器2和洗砂装置4之间通过提砂管3连接。气水分离器2设置为无底的圆锥形薄板或正四棱锥形薄板，所述薄板的开口与所述罐体1下部的圆锥体12或正四棱锥的开口相反。气水分离器2的薄板与所述罐体1下部的圆锥体12之间存在缝隙。气水分离器2将过滤设备分隔成上下两个部分，过滤器底部的锥形部分12与气水分离器2的薄板之间形成第一个过滤区80，气水分离器2的薄板的上部为过滤器的第二个过滤区81，第一次使用时，第一个过滤区80和第二个过滤区81内预先设置有滤砂6。进入过滤设备的水经过两个过滤区滤砂6的过滤后，经排水管17排出。

气水分离器1设计为圆锥形或正四棱锥形结构，配合罐体1下部的锥形结构，当待处理水和压缩空气同时从罐体1下部进入第一个过滤区80时，由于压缩空气垂直向上，带动待处理水也向上涌动，气水分离器2薄板会对水产生一个阻力，气水分离器2的薄板设计为圆锥形或正四棱锥形可以使水中的悬浮物和胶状体及黏有悬浮物和胶状物的砂粒受其阻力后沿着薄板的内壁向锥顶方向聚合，经过提砂管3进入洗砂装置4。经第一个过滤区80过滤后的水则从气水分离器2的薄板与所述罐体1下部的圆锥体12的缝隙进入气水分离器2薄板上部的第二个过滤区81，经第二个过滤区81过滤后，处理后的水则经出水管17排出。

优选的，罐体1下部的圆锥体12的锥角A大于等于45度且小于等于120度，气水分离器2的圆锥形薄板或正四棱锥薄板的锥角B大于等于45度且小于等于120度，能够保证较好的过滤效果。

实际使用中，若罐体1下部设置为正四棱锥时，此时正四棱锥的锥角的优选范围也是大于等于45度且小于等于120度，所述锥角是指所述正四棱锥的底面正方形的两条对边的中点分别与所述正四棱锥的顶点的连线的夹角，能够实现较好的过滤效果。

优选的，所述气水分离器2的圆锥形薄板或正四棱锥薄板与所述罐体1下部的缝隙宽度为80-400mmm，既能保证经第一个过滤区80过滤后的水进入第二个过滤区81，又可保证第二个过滤区81的滤砂6通过此缝隙返回第一过滤区80内，实现滤料的循环。

如图1、图2和图3所示，所述洗砂装置4包括外腔42和内腔41，所述外腔42与所述罐体1连通，所述外腔72与排污槽5密封连接，密封槽5的底部设有排污管51，所述内腔41与所述提砂管3密封连接，所述内腔41设置有旋风洗砂器410，所述旋风洗砂器410设置有叶片411。

水中的悬浮物和胶状体及黏有悬浮物和胶状物的砂粒通过提砂管3进入旋风洗砂器410后，经旋转的叶片411清洗后，砂粒落入洗砂装置4的外腔42内，由于外腔42与所述罐体1连通，与上升的过滤水逆流接触，彻底洗净，洗净的砂粒落入罐体1上部的第二滤料区81。悬浮物、胶体等污物随上升的过滤水进入排污室5中，通过排污管51排放。

优选的，所述叶片411与水平面的夹角范围介于20度与80度之间。当所述夹角小于20度时，虽然可以获得较强烈的洗涤效果，但是阻力大，影响洗砂循环，且有堵塞的危险；当所述夹角大于80度时，洗砂强度减弱，洗不干净，且容易落回洗砂管中。

优选的，所述叶片411的数量为2至20片，可同时兼顾洗砂效果和旋风洗砂器410的体积。

另一优选的，通过所述压缩空气管16进入的压缩空气为连续、间断或脉冲供给，这样可以根据水质净化的需要灵活调节压缩空气，使用简单方便，并且能够实现压缩空气的有效利用，系统更加经济。

本实用新型一种过滤设备的具体工作过程如下：

待过滤水从罐体1底部的进水管15进入罐体1，压缩空气同时从压缩空气管16进入，在罐体1内的下部的气水分离器2下部的第一个过滤区80处，为压缩空气、水、过滤滤料的混合物。由于压缩空气的缘故，气体表现为以垂直上升为主的流态，同时由于洗砂装置4的溢流口低于出水堰170的高度，因此被截留的悬浮物和胶体及黏附有悬浮物和胶体的砂粒将被气水分离器2的薄板收集后沿薄板内壁进入提砂管3，大部分的水将通过罐体1底部的圆锥体12部分与气水分离器2薄底处的缝隙进入气水分离器2的薄板上部的第二过滤区81，在此过程中气体、截流的悬浮物、胶体等污染物大部分被气体带至气水分离器2的薄离板底部，随同过滤水、压缩空气、粘带污物的砂粒一起进入提砂管3，在上升过程中，黏带污染物的砂粒将得到部分洗涤，直至洗砂装置4。在洗砂装置4中，通过旋风洗砂器410得到进一步的洗涤，落入洗砂器的外腔42，与上升的过滤水逆流接触，彻底洗净。悬浮物、胶体等污物随上升过滤水进入排污槽5，通过排污管51排放。

进入第二个滤料区81的污水得到进一步的净化，通过溢流堰170由排放管17排放，经旋风洗砂器410洗净的滤砂返回第二个滤料区81。第二滤料区81内的滤砂通过气水分离器2的薄板和罐体1底部的锥形部分之间的缝隙返回第一个过滤区80，形成滤料循环。

在同样的压缩空气供给量下，当进水悬浮物、胶体过多时，底部截污量大，提砂管3中流体相对密度变小，与罐体1过滤区的压差增加，可以自动加大洗砂循环。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1、一种过滤设备，包括罐体、与所述罐体相连的进水管和出水管，所述罐体内设有滤砂层，其特征在于：所述过滤设备还包括压缩空气管、气水分离器、提砂管和洗砂装置，所述压缩空气管位于所述罐体底部并与所述罐体连接，所述洗砂装置位于所述罐体内的上部，所述罐体内的下部设有气水分离器，所述气水分离器和所述洗砂装置通过所述提砂管连接。

2、根据权利要求1所述的过滤设备，其特征在于：所述罐体的上部设置为圆柱体，所述罐体的下部设置为圆锥体，所述圆柱体的底面半径和所述圆锥体的底面半径相等，所述圆柱体与所述圆锥体密封连接。

3、根据权利要求2所述的过滤设备，其特征在于：所述罐体下部的圆锥体的锥角大于等于45度且小于等于120度。

4、根据权利要求1所述的过滤设备，其特征在于：所述罐体的上部设置为四方体，所述罐体的下部设置为正四棱锥，所述四方体的底面正方形的边长与所述正四棱锥的底面正方形的边长相等，所述四方体与所述正四棱锥密封连接。

5、根据权利要求4所述的过滤设备，其特征是：所述罐体下部的正四棱锥的锥角大于等于45度且小于等于120度，所述锥角是指所述正四棱锥的底面正方形的两条对边的中点分别与所述正四棱锥的顶点的连线的夹角。

6、根据权利要求1或2或4所述的过滤设备，其特征在于：所述气水分离器设置为无底的圆锥形薄板或正四棱锥形薄板，所述薄板的开口与所述罐体下部的圆锥体或正四棱锥的开口相反。

7、根据权利要求6所述的过滤设备，其特征在于：所述气水分离器的圆锥形薄板或正四棱锥薄板的锥角大于等于45度且小于等于120度。

8、根据权利要求6所述的过滤设备，其特征是：所述气水分离器的圆锥形薄板或正四棱锥形薄板与所述罐体下部之间存在缝隙，所述缝隙的宽度为80-400mm。

9、根据权利要求1所述的过滤设备，其特征是：所述洗砂装置包括外腔和内腔，所述外腔与所述罐体连通，所述内腔与所述提砂管密封连接，所述内腔设置有旋风洗砂器，所述旋风洗砂器设置有叶片，所述叶片与水平面的夹角范围介于20度与80度之间，所述叶片数量为2至20片。

10、根据权利要求1所述的过滤设备，其特征是：通过所述压缩空气管进入的压缩空气为连续、间断或脉冲供给。

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