[发明专利]一种无阀水力全自动上流过滤装置及其滤水方法

说明书

本发明属于水过滤领域，尤其涉及一种无阀水力全自动上流过滤装置及其滤水方法。包括蓄水仓以及设置于蓄水仓内的过滤仓，蓄水仓顶部一侧开设有清水输出管，过滤仓内底部设有用于承托过滤砂石层的承托层，还包括设置于蓄水仓外部的原水管，原水管穿过蓄水仓并与承托层下方的过滤仓空间连通；虹吸上升管底端与过滤仓顶部连通、顶端穿出蓄水仓与虹吸下降管顶部连接，虹吸下降管底部与排水槽连接。本发明依靠改进后的装置结构实现相对滤层由下至上的进水，充分发挥滤料利用率，同时省却现有技术中的冲洗设备，集高效率、长周期、小投入、少维护的优点于一体，极具推广和使用价值。

技术领域

本发明属于水过滤技术领域，尤其涉及一种无阀水力全自动上流过滤装置及其滤水方法。

背景技术

现有城市供水或其他原水过滤均需要采用滤池，包括压力滤池、无阀滤池、虹吸滤池和V型滤池；其中无阀滤池是因过滤过程依靠水的重力自动流入滤池进行过滤或反洗，且滤池没有阀门而得名，其在运行过程中，出水水位保持恒定，采用过滤砂石层来充当滤层对原水进行过滤，随着过滤水量的增加，杂质积攒在过滤砂石层中并提高原水的进水阻力，而滤层的水头损失增加使得进水水位不断在吸管内上升，当水位上升到虹吸管管顶并形成虹吸时，即自动开始滤层反冲洗，冲洗废水沿虹吸管排出池外，然后如此循环往复作业。

但是现有技术中，无论哪种滤池，其均采用石英砂作为滤层的滤料，同时均采用原水由上至下的流动方向穿过滤层，而组成滤层的砂石层由于由上至下呈粉砂、细砂、中砂和粗砂分布，由于最上层的粉砂层，其空隙最小、最致密，这就造成原水中需要被截留的杂质基本上全被截留在最上层的粉砂中，导致最上层很小厚度的粉砂在很短时间内被堵塞饱和、而下方的滤层的过滤能力尚未得到发挥时，滤层就已经失效，并不得不进行冲洗作业，而且冲洗膨胀后的滤料在自重下沉积后，仍然会呈现大粒径砂石在下、小粒径砂石在上的位置分布。同时现有技术中滤池的冲洗作业需要建设专门的清水池和冲洗水泵泵房，一般而言需要安装不少于两台的大功率水泵并配备相应的供电设置和大口径冲洗管道和阀门。这就造成现有技术中的滤池，存在如下缺陷：1）过滤周期短，滤料得不到充分的利用；2）冲洗作业频繁，耗水耗电；3）整体设备占地大、投资多且运行维护成本较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种无阀水力全自动上流过滤装置及其滤水方法，依靠改进后的装置结构实现相对滤层由下至上的进水，充分发挥滤料利用率，同时省却现有技术中的冲洗设备，集高效率、长周期、小投入、少维护的优点于一体，极具推广和使用价值。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种无阀水力全自动上流过滤装置，包括蓄水仓以及设置于蓄水仓内的过滤仓，蓄水仓顶部一侧开设有清水输出管，过滤仓内底部设有用于承托过滤砂石层的承托层，所述过滤装置还包括进水管路、虹吸启动管路、虹吸管路和虹吸破坏管路，所述的进水管路包括原水管和配水槽，原水管设置于蓄水仓外部，原水管的上端设于配水槽内，配水槽上设有进水口；原水管的下端与承托层下方的过滤仓空间连通；过滤仓顶部开设有第一单向阀并形成过滤仓内清水流入蓄水仓的清水通道；过滤仓底部开设有第二单向阀并形成蓄水仓内清水流入过滤仓的冲洗水通道；

所述虹吸启动管路包括同位管、水头管和虹吸辅助管，同位管的下端与原水管连通；同位管的上端高于或等于原水管的上端；水头管的上端与同位管连通，水头管的下端连通排水槽；虹吸辅助管的下端与水头管的管身连通，虹吸辅助管的上端与虹吸管路连通，连通位置在虹吸上升管和虹吸下降管的对接处；

所述虹吸管路包括虹吸上升管和虹吸下降管，虹吸上升管下端与过滤仓顶部连通、上端穿出蓄水仓与虹吸下降管顶部连接，虹吸下降管底部与排水槽连接；

虹吸破坏管路的下端位于蓄水仓内，顶端与虹吸上升管和虹吸下降管的对接处连通。

所述同位管的下端与原水管连通，连通位置略高于蓄水仓的顶部。

所述水头管的上端与同位管连通，连通位置略低于原水管的上端管口水平高度。