雙向同步過濾設備及應用其的水處理系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種雙向同步過濾設備、應用其的水處理系統及其反洗方法。該雙向同步過濾設備包括：第一水口(1)，第二水口(2)，第三水口(3)，第四水口(4)，第一主管(8)和第二主管(9)，其中，第一水口(1)設置于設備的上部，第二水口(2)設置于設備的下部，第三水口(3)和第四水口(4)分別設置在位于設備中部的第一主管(8)和第二主管(9)；第一主管(8)和第二主管(9)均設置有與之連通的滲水器(10)，且第二主管(9)設置于第一主管(8)的下方，在設備的內腔上部設置有上部濾料(L1)，在設備的內腔中部設置有中部濾料(L2)，在設備的內腔下部設置有下部濾料(L3)。
【專利說明】
雙向同步過濾設備及應用其的水處理系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種水處理設備，具體地，涉及一種雙向同步過濾設備及應用該設備的水處理系統。
【背景技術】
[0002]水處理的對象主要包括自然水體和人工水體。例如，河湖水體，園林景觀水體、養殖水體，噴泉、游泳池、水上樂園等。這些水體，大都對水質及衛生狀況有較高的要求，同時也會在使用過程中持續產生人為或非人為的污染。由于定期更換這些水體中的存水會產生水資源的巨量浪費，也會產生很高的成本，且會將污染轉移到其他水體，目前多采用水循環處理設備來實現對這些水體的凈化。
[0003]在傳統的水循環處理設備中，有利用水的物理運動實現溶氧曝氣從而實現對水的凈化，例如，在中國發明專利授權公告CN1297490C中，公開了一種河湖水處理的裝置及其方法。在該水處理裝置中，包括了吐故納新器，其為滑套狀，內筒的底部連接進水管，內筒與外筒之間放射狀均勻分布有V形溢水槽，V形溢水槽的底邊和兩上邊沿形成水簾，通過水簾與大氣的接觸來使得水中的有害氣體揮發，并使得空氣中的氧氣溶入水中，從而實現水的氧化、活化和鮮化;也有利用過濾方式實現水的凈化;還有通過投藥等化學處理方式實現水的凈化。
[0004]水質過濾器被應用于游泳池水、浴池水、水上樂園水、工業水、城市黑臭河湖治理等廣泛領域。目前的水質過濾器，多采用單向過濾反向沖洗的設計。例如，中國實用新型專利N0.201020645481.9公開了一種具有反洗功能的介質過濾器，該過濾器包括有殼體、過濾介質，過濾介質位于殼體內，殼體的頂部設有進水口，底部設有出水口，殼體內設有隔層，隔層將殼體分為上下兩部分，隔層上設有導水帽，過濾介質設在隔層上，其中，殼體中隔層以上的側壁上及頂部設有反洗排水口，此外，過濾介質是由兩層不同的濾料構成，下層為小顆粒的石榴石濾料，上層為大顆粒的無煙煤濾料，由于殼體上設有反洗排水口，可對濾料經過反洗。對于這種單向過濾反向沖洗的結構，存在設備單位截面積處理效率低，從而導致設備成本尚、耗能尚的缺陷。
[0005]另一方面，已有人考慮了雙向過濾器。例如，在中國發明專利申請(公開號CN104906865A)中，公開了一種均壓雙向過濾器及其工作方法。該專利僅僅是可以實現兩個方向分別進行過濾和反洗，而非同時進行過濾，相比于單向過濾反向沖洗的技術，并不能提高單位截面積的處理能力。
【實用新型內容】
[0006]為了解決上述技術問題至少之一，根據本實用新型的一方面，提供了一種雙向同步過濾設備，其包括:第一水口，第二水口，第三水口，第四水口，第一主管和第二主管，其中，第一水口設置于設備的上部，第二水口設置于設備的下部，第三水口和第四水口分別設置在位于設備中部的第一主管和第二主管;第一主管和第二主管均設置有與之連通的滲水器，且第二主管設置于第一主管的下方，在設備的內腔上部設置有上部濾料，在設備的內腔中部設置有中部濾料，在設備的內腔下部設置有下部濾料。
[0007]根據本實用新型實施例的雙向同步過濾設備，可選地，從第一水口進入設備的水經上部濾料和部分中部濾料的過濾后經由設置于第一主管的滲水器進入到該第一主管，從第三水口流出；從第二水口進入設備的水經下部濾料和部分中部濾料的過濾后經由設置于第二主管的滲水器進入到該第二主管，從第四水口流出。
[0008]根據本實用新型實施例的雙向同步過濾設備，可選地，在第一主管的滲水器與第二主管的滲水器之間設置防擾流板。
[0009]根據本實用新型實施例的雙向同步過濾設備，可選地，在設置于第一主管的每一個滲水器的下方設置一個防擾流板，該防擾流板具有V形或U形的截面形狀，且開口向上，在該開口上方的空間內能夠容納與該防擾流板對應的滲水器。
[0010]根據本實用新型實施例的雙向同步過濾設備，可選地，連通于第一主管的多個滲水器與連通于第二主管的多個滲水器平行設置。
[0011]根據本實用新型實施例的雙向同步過濾設備，可選地，第一主管設置有多個滲水器，這些滲水器連通并固定于該第一主管，并且向該第一主管的兩側延伸，呈魚骨狀排列，和/或，第二主管設置有多個滲水器，這些滲水器連通并固定于該第二主管，并且向該第二主管的兩側延伸，呈魚骨狀排列。
[0012]根據本實用新型實施例的雙向同步過濾設備，可選地，第一主管的各個滲水器與第二主管的各個滲水器對應地平行設置。
[0013]根據本實用新型實施例的雙向同步過濾設備，可選地，滲水器具有管狀形狀。
[0014]根據本實用新型實施例的雙向同步過濾設備，可選地，在滲水器表面設置有多個滲水孔，能夠使得經中部濾料過濾的水進入滲水器，從而進入到第一主管和/或第二主管。
[0015]根據本實用新型實施例的雙向同步過濾設備，可選地，上部濾料的密度小于中部濾料的密度，中部濾料的密度小于下部濾料的密度。
[0016]根據本實用新型實施例的雙向同步過濾設備，可選地，上部濾料和下部濾料的粒徑大于中部濾料的粒徑。
[0017]根據本實用新型實施例的雙向同步過濾設備，可選地，上部濾料包括四個濾料層:上部第一層濾料、上部第二層濾料、上部第三層濾料和上部第四層濾料，且該四個濾料層的濾料粒徑逐層變小，密度逐層變大。
[0018]根據本實用新型實施例的雙向同步過濾設備，可選地，上部第一層濾料的直徑為
3-8毫米，該層厚度為3-5厘米;上部第二層濾料，上部第三層濾料和上部第四層濾料的直徑為0.5-3毫米，其厚度分別為2厘米、3厘米、3厘米。
[0019]根據本實用新型實施例的雙向同步過濾設備，可選地，下部濾料包括四個濾料層:下部第一層濾料、下部第二層濾料、下部第三層濾料和下部第四層濾料，并且該四個濾料層的濾料粒徑逐層變大，密度逐層變大。
[0020]根據本實用新型實施例的雙向同步過濾設備，可選地，下部第一層濾料、下部第二層濾料和下部第三層濾料的直徑為0.5-3毫米，其厚度分別為3厘米、3厘米、2厘米;下部第四層濾料的直徑為3-8毫米，厚度為3-5厘米。
[0021 ]根據本實用新型實施例的雙向同步過濾設備，可選地，中部濾料的直徑為0.25-0.5毫米，所構成濾層的厚度為30-40厘米。
[0022]根據本實用新型實施例的雙向同步過濾設備，可選地，上部濾料、中部濾料和下部濾料包括玻璃球濾料、磁鐵礦濾料、無煙煤濾料、石英沙濾料、活性炭濾料中的一種或多種。
[0023]根據本實用新型實施例的雙向同步過濾設備，可選地，上部濾料包括四個濾料層:上部第一層濾料、上部第二層濾料、上部第三層濾料和上部第四層濾料;下部濾料包括四個濾料層:下部第一層濾料、下部第二層濾料、下部第三層濾料和下部第四層濾料;其中，上部第一層濾料是無煙煤或活性炭濾料;上部第二層濾料，上部第三層濾料和上部第四層濾料是磁鐵礦濾料；中部濾料是石英砂濾料;下部第一層濾料、下部第二層濾料和下部第三層濾料L33是磁鐵礦濾料;下部第四層濾料是玻璃球濾料。
[0024]根據本實用新型實施例的雙向同步過濾設備，可選地，過濾設備還包括:承托板，該承托板設置于設備的內腔下部并設置于第二水口之上，用于支撐該承托板上面的濾料。
[0025]根據本實用新型實施例的雙向同步過濾設備，可選地，支撐板設置有多個過水孔或過水槽，且該過水孔或過水槽的最大直徑或者最大寬度小于與其接觸的下部濾料的濾料直徑。
[0026]根據本實用新型實施例的雙向同步過濾設備，可選地，支撐板設置有多個過水孔或過水槽，且該過水孔或過水槽的最大直徑或者最大寬度小于與其接觸的下部濾料的濾料直徑。
[0027]根據本實用新型實施例的雙向同步過濾設備，可選地，第一水口設置于過濾設備的頂部，第二水口設置于設備的底部側面。
[0028]根據本實用新型實施例的雙向同步過濾設備，可選地，第一主管和第二主管分別通過在設備的殼體中部設置的過孔從該殼體的外部伸入內部，且第一主管和第二主管基本上與該殼體的底部平面相平行。
[0029]根據本實用新型實施例的雙向同步過濾設備，可選地，設備的殼體是承壓缸體，并采用普通碳鋼材料、不銹鋼材料、塑料材料、玻璃纖維材料中的一種或多種制成。
[0030]根據本實用新型的另一方面，提供了一種水處理系統，其包括了前述的雙向同步過濾設備。
[0031]根據本實用新型的實施例，通過不同比重不同粒徑的多層過濾介質的不同濾層的級配和創新的過濾設備結構，實現了過濾設備的正向和反向同步進行過濾和反沖洗，使設備在相同截面積的前提下處理效率可以提高一倍，且占地面積更小，投資成本更低。
【附圖說明】
[0032]為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅涉及本實用新型的一些實施例，而非對本實用新型的限制。
[0033]圖1示意性地示出了根據本實用新型一個實施例的雙向同步過濾設備的主視剖視圖；
[0034]圖2示意性地示出了圖1所示雙向同步過濾設備的俯視剖視圖；
[0035]圖3示意性地示出了圖1所示雙向同步過濾設備的右視局部剖視圖；
[0036]圖4示意性地示出了圖1所示雙向同步過濾設備的C-C局部剖視圖；
[0037]圖5示意性地示出了圖1所示雙向同步過濾設備的局部A放大視圖；
[0038]圖6示意性地示出了圖1所示雙向同步過濾設備的局部B放大視圖；
[0039]圖7示意性地示出了圖1所示雙向同步過濾設備的過濾流向；
[0040 ]圖8示意性地示出了圖1所示雙向同步過濾設備的反洗流向。
[0041]附圖標記
[0042]I 第一水口
[0043]2 第二水口
[0044]3 第三水口
[0045]4 第四水口
[0046]5 殼體
[0047]6 承托板
[0048]61 過水孔
[0049]7 支架
[0050]8 第一主管
[0051]9 第二主管
[0052]10 滲水器
[0053]101 滲水口
[0054]11 防擾流板
[0055]12 閥門
[0056]LI 上部濾料
[0057]Lll上部第一層濾料
[0058]LI 2上部第二層濾料
[0059]L13上部第三層濾料
[0060]L14上部第四層濾料[0061 ]L2 中部濾料
[0062]L3 下部濾料
[0063]L31下部第一層濾料
[0064]L32下部第二層濾料
[0065]L33下部第三層濾料
[0066]L34下部第四層濾料
【具體實施方式】
[0067]為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例的附圖，對本實用新型實施例的技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于所描述的本實用新型的實施例，本領域普通技術人員在無需創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0068]除非另作定義，此處使用的技術術語或者科學術語應當為本實用新型所屬領域內具有一般技能的人士所理解的通常意義。本實用新型專利申請說明書以及權利要求書中使用的“第一”、“第二”以及類似的詞語并不表示任何順序、數量或者重要性，而只是用來區分不同的組成部分。同樣，“一個”或者“一”等類似詞語也不表示數量限制，而是表示存在至少一個。
[0069]根據本實用新型的雙向同步過濾的概念，簡言之，是指在現有的單向過濾反向沖洗的過濾設備結構的基礎上，通過增加設置管路，并配合濾料的層次分布，實現正向和反向雙向同時過濾。這樣可以在基本不增大設備體積的情況下增大過濾量，提高過濾效率。根據本實用新型實施例的過濾設備，通過在結構上的設計，仍然可以實現自動反洗。
[0070]圖1示意性地示出了根據本實用新型一個實施例的雙向同步過濾設備的主視剖視圖。如圖1所示，根據本實用新型實施例的雙向同步過濾設備包括:第一水口 I，第二水口2，第三水口 3，第四水口 4，殼體5，第一主管8和第二主管9。
[0071]具體而言，所述過濾設備可以呈缸體結構，在殼體5的不同位置設置形成多個出入水口和管路口，其中，第一水口 I設置于設備的上部，第二水口2設置于設備的下部，進一步地，第一水口 I可以設置于過濾設備的頂部，第二水口 2可以設置于過濾設備的底部。第三水口 3和第四水口 4分別設置在位于設備中部的第一主管8和第二主管9。第一水口 1、第二水口
2、第三水口 3和第四水口 4均既可以是進水口也可以是出水口，其進出水由過濾設備的工作狀態決定。
[0072]如圖1所不，第一主管8和第二主管9分別通過在殼體5中部設置的過孔從殼體5外部伸入到殼體5的內部。第一主管8和第二主管9可以基本上與殼體5的底部平面相平行。第三水口 3設置于第一主管8的外端部分，用于與外部水管路連通，進行進出水，第三水口 3也可以直接設置在殼體5上，從而無需設置過孔，優選地，第三水口 3設置于第一主管8的外端部分，這樣比較容易實現較復雜的連通結構。相似地，第四水口 4設置于第二主管9的外端部分，用于與外部水管路連通，進行進出水，第四水口 4也可以直接設置在殼體5上，從而無需設置所述過孔，優選地，第四水口 4設置于第二主管9的外端部分，這樣比較容易實現較復雜的連通結構。
[0073]類似地，第一水口I和第二水口 2也設置在殼體5的外部，并且通過與殼體5焊接連通，以防止滲漏。這樣，四個水口均設置在殼體5的外部，比較容易通過鉚接等方式與外部管路連通。
[0074]在采用過孔通過第一主管8和/或第二主管9的結構中，殼體5的過孔部分可以與主管8和9的外壁相熔接，以防止泄漏。
[0075]在過濾設備進行過濾操作時，待過濾的水從第一水口I和第二水口 2分別進入到設備殼體5內部，從第一水口 I進入的水經上部濾料LI和部分中部濾料L2的過濾后經由設置于第一主管8的滲水器10進入到第一主管8的內部，并隨后從第三水口 3流到設備外部管路;從第二水口 2進入的水經下部濾料L3和部分中部濾料L2的過濾后經由設置于第二主管9的滲水器10進入到第二主管9的內部，并隨后從第四水口 4流到設備外部管路。
[0076]由于第三水口3和第四水口4可以同時作為經過濾的水的出水口，從管路空間優化布局的角度，可以將第三水口 3和第四水口 4設置在同一側，如圖1所示。也可以將第三水口 3和第四水口 4相對地或者成角度地設置。
[0077]如圖1所示，設置于過濾設備底部的第二水口2可以設置在設備的底部側面，這樣便于管路連通。
[0078]圖2是圖1所示雙向同步過濾設備的俯視剖視圖。從圖2可以看出該設備具有圓形的橫截面，整體構成一個接近圓柱形的缸體，用于要注水，因此該缸體可以是承壓缸體，可采用普通碳鋼材料、不銹鋼材料、塑料玻璃纖維等材料制作。
[0079]從圖2的角度可以更清晰地看出在第一主管8設置的多根滲水器10，這些滲水器10可以具有管狀形狀，連通并固定于第一主管8，經過中部濾料L2過濾的水通過設置在滲水器10表面的多個滲水孔101(如圖5所示)進入滲水器10內部，從而進入到第一主管8。可選地，滲水器10也可以采用其它形狀。如圖2所示，滲水器10從第一主管8向該第一主管8的兩側延伸，這樣設置于第一主管8的多根滲水器10呈魚骨狀排列，這樣可以更好地利用過濾設備的內部空間。滲水器1的懸空端接近殼體5的內壁或者與殼體5的內壁相接觸(如圖2所示)，這樣濾料不會從滲水器10的懸空端進入到滲水器10的內部，滲水器10的懸空端也可以采用封閉的結構。相鄰滲水器10之間的間距可以相等，這樣可以使得滲水器的空間分布更加均勻，也可以采用不等間距或相接近的間距。在圖2所示的方案中，連通于第一主管8的滲水器10包括五組，每組包括上下兩根管狀滲水器10(此處的上下是在圖2中而言的，并非實際的物理位置關系)，每組滲水器10也可以是貫通第一主管8的一根管狀結構。在圖2所示的結構中，由于過濾設備的截面呈圓形，可以采用一組長度最長的滲水器居中，其余組滲水器在該滲水器兩側對稱分布的結構，這樣可以與過濾設備上下方向的圓形截面相配合，提高空間利用效率。
[0080]如圖1和圖3所示，第二主管9設置于第一主管8的下方，并且與第一主管8連通的各組滲水器10和與第二主管9連通的各組滲水器10平行設置。從圖4可以進一步看出，與第一主管8連通的各組滲水器10和與第二主管9連通的各組滲水器10對應地平行設置。采用這種對應平行設置的結構，有利于部件加工和裝配的一致性，也可以不必采用相互對應的平行結構。
[0081]如圖4所示，在第一主管8的滲水器10與第二主管9的滲水器10之間設置防擾流板U。更具體地，在設置于第一主管8的每一個滲水器10的下方設置一個V形結構的防擾流板11，該防擾流板11的開口向上，在該開口上方的空間內可容納與該防擾流板11對應的滲水器10。
[0082]在對過濾設備進行反洗的過程中，需要讓清水經第三水口 3進入到第一主管8及與第一主管8相連通的滲水器10內，通過滲水器10上設有的多個滲水口 101噴流到殼體5內，這些噴流的水對第一主管8的滲水器1上方的濾料向上沖擊，并且向下對防擾流板11向下沖擊而形成向上反射沖擊，向上沖擊的水和向上反射沖擊的水共同作用，帶動防擾流板11上方的中部濾料L2、上部第四層濾料L14、上部第三層濾料LI 3、上部第二層濾料LI 2、上部第一層濾料LI I的松動和翻騰，使得各濾層內的污物被反清洗出來，與清洗的水一起通過第一水口 I排出。也就是說，防擾流板11的作用在于，一方面通過反射沖擊來加強向上的反洗水的強度，另一方面也減少從第一主管8輸出的反洗水對于第二主管9周圍及下部的濾料的沖擊。由于在對第二主管9周圍及下部的濾料進行反洗時，反洗水總體的流動方向也是向上的，這樣防擾流板11可以減少從第一主管8的滲水器1噴流出的水對自下而上的反洗水流的擾動，從而提高反洗效率。
[0083]結合圖2和圖4所示，每個防擾流板11對應于第一主管8的一組滲水器10設置，平行于該組滲水器10的延伸方向延伸，防擾流板11的兩端分別與殼體5連接固定。可選地，防擾流板11的橫向截面形狀可以是V形之外的形狀，例如，U形，防擾流板11的開口仍對著其上方的滲水器I O。
[0084]根據本實用新型實施例的雙向同步過濾設備，用于水過濾的濾料從空間分布的角度可以分成上部濾料L1、中部濾料L2和下部濾料L3，如圖1所示。其中，下部濾料L3堆落在設置在過濾設備下部的承托板6上，下部濾料L3之上的中部濾料L2，中部濾料L2將第一主管8和第二主管9及它們各自的滲水器10埋入其中，中部濾料L2之上是上部濾料LI。
[0085]如圖1和圖6所示，承托板6設置于設備內腔下部，用于支撐其上面的濾料。可以通過支架7來支撐固定承托板6，支架7與殼體5焊接固定。這種卡接的方式可以比較便捷地實現對承托板6的維修和更換，也利于設備整體的組裝。如圖6所示，支撐板6設有多個過水孔或過水槽61，且過水孔或過水槽61的最大直徑或者最大寬度小于與其直接接觸的下部濾料L3的濾料直徑，這樣可以防止濾料進入和阻塞過水孔或過水槽61。過水孔的形狀可為圓形孔、腰型孔等形狀，過水槽可以是更長的通槽。另外，如圖1所示，承托板6位于設備下部的位置高于第二水口 2的高度，這樣在承托板6上面的濾料不會從第二水口 2漏出到設備外面。
[0086]圖7示意性地示出了圖1所示雙向同步過濾設備的過濾流向示意圖。結合圖1和圖7所示，分別從第一水口 I和第二水口2向設備內部注入待過濾原水。從第一水口 I注入的一路原水自上而下經過上部濾料LI到達中部濾料L2，經過上部濾料LI和中部濾料L2過濾的水，經過第一主管8的滲水器10的滲水孔101進入第一主管8，再通過第三水口3排出，可以稱此路過濾為正向過濾。從第二水口 2注入的一路原水自下而上經過下部濾料L3到達中部濾料L2，經過下部濾料L3和部分中部濾料L2過濾的水，經過第二主管9的滲水器10的滲水孔101進入第二主管9，再通過第四水口4排出，可以稱此路過濾為反向過濾。由于上述兩路過濾可以在根據本實用新型實施例的過濾設備中同時進行，因此稱根據本實用新型實施例的過濾設備為雙向同步過濾設備。此外，經上部濾料LI過濾的水和經下部濾料L2過濾的水匯集于中部濾料L2，因而經中部濾料L2過濾的水既可能進入到第一主管8也可能進入到第二主管9，但這對過濾質量和過濾效率基本無影響。
[0087]根據本實用新型實施例的雙向同步過濾設備，在現有的單向過濾反向沖洗的過濾設備結構的基礎上，通過增加設置管路，并配合濾料的層次分布，實現正向和反向雙向同時過濾。另一方面，由于是正向和反向同時過濾，因此要考慮過濾的水流方向更要考慮反洗的水流方向。在通過管路結構實現反洗時，也要考慮濾料的選擇和設置。
[0088]具體而言，如果采用單一濾料，也就是說上部濾料L1、中部濾料L2和下部濾料L3使用相同的濾料，那么反洗過程可以是類似于現有的單向過濾反向沖洗的過濾設備的反洗過程，從第二水口 2注入(可加壓注入)反洗用的清水，并通過閥門12關閉第四水口 4以及通過其它閥門(未示出)關閉第三水口 3，然后水向上沖洗濾料并攜帶沖洗后產生的污物從第一水口 I流出。
[0089]根據本實用新型實施例的過濾設備，為了提升過濾效果，可以采用多種濾料的配合結構，并且利用自有的管路進行配合，提高反洗的效率。
[0090]所謂多種濾料配合，例如，上部濾料L1、中部濾料L2、下部濾料L3包括不同粒徑或者不同材質或者不同比重或者相同材質不同比重或粒徑等等的濾料分別形成過濾層，從而實現不同的過濾效果。例如，大粒徑的濾料物理漏濾水中物理尺寸較大的雜質;小粒徑的濾料過濾水中物理尺寸較小的雜質;無煙煤濾料有很好的吸附能力，可以吸附水中的雜質;磁鐵礦濾料機械強度高，不含有毒有害物質。由于對濾料的反洗主要是通過水流使得濾料松動和翻騰，從而使得附著在濾料上的污物雜質溶入水中，再隨反洗水排走，因此對于多層濾料的結構而言，通常是通過設置各層濾料材料的比重差，也就是說選擇不同比重的濾料構成過濾層來防止反洗時造成濾料亂層。因而通常位于下層的濾料的比重大于位于上層的濾料的比重。根據本實用新型的實施例，例如，上部濾料LI的比重小于中部濾料L2的比重，中部濾料L2的比重小于下部濾料L3的比重。
[0091]對于多濾層結構，如果正向過濾采用的是從上到下的水流方向，而反向過濾采用的是從下到上的水流方向，那么在進行過濾時也要考慮避免亂層。采用根據本實用新型實施例的結構，由于正向過濾的水壓力和正向過濾濾料層的重量的壓力，使同時進行的反向過濾并不會造成反向濾層的松動，從而實現雙向同步過濾。
[0092]還可以通過設置濾料的物理尺寸(對于顆粒型濾料，通常是指顆粒的直徑，即粒徑)來進一步設置過濾層。例如，沿過濾水流方向，設置多層過濾層，并且濾料粒徑逐漸減小，使得大顆粒直徑的濾層過濾大顆粒污粒，中顆粒直徑的濾層過濾中顆粒污粒，小顆粒直徑的濾層過濾微小顆粒污粒，從而提高過濾質量，實現立體截污。根據本實用新型實施例過濾設備的濾層結構，例如，上部濾料LI和下部濾料L3的粒徑大于中部濾料L2的粒徑。
[0093]更具體的，上部濾料LI包括四個濾料層:上部第一層濾料L11、上部第二層濾料L12、上部第三層濾料L13和上部第四層濾料L14，并且該四個濾料層的濾料粒徑逐層變小，但比重逐層變大，這樣一方面可以實現前述的立體截污，另一方面在反洗時不易亂層。例如，上部第一層濾料LI I直徑為3-8毫米，厚度為3-5厘米;上部第二層濾料L12，上部第三層濾料L13和上部第四層濾料L14直徑為0.5-3毫米，其厚度分別為2厘米、3厘米、3厘米，粒徑逐層變小。類似地，下部濾料L3可以也包括四個濾料層:下部第一層濾料L31、下部第二層濾料L32、下部第三層濾料L33和下部第四層濾料L34，并且該四個濾料層的濾料粒徑逐層變大，但比重逐層變大。例如，下部第一層濾料L31、下部第二層濾料L32和下部第三層濾料L33的直徑為0.5-3毫米，其厚度分別為3厘米、3厘米、2厘米，粒徑逐層變大；下部第四層濾料L34的直徑為3-8毫米，厚度為3-5厘米。
[0094]相應地，例如中部濾料L2的直徑為0.25-0.5毫米，所構成濾層的厚度為30_40厘米。
[0095]根據本實用新型的實施例，可以根據濾料的過濾特性及相對位置來安排濾料的材質。例如，上部第一層濾料LI I可以是無煙煤濾料;上部第二層濾料L12，上部第三層濾料L13和上部第四層濾料L14可以是磁鐵礦濾料。為了防止反洗時亂層，上部第一層濾料Lll的玻璃球濾料的比重(密度)小于上部第二層濾料L12、上部第三層濾料L13和上部第四層濾料L14的磁鐵礦濾料;并且相同材質但粒徑不同的濾料也可以通過比重差異來防止亂層;又例如，中部濾料L2可以是石英砂濾料，且其比重大于上部濾料LI的各層濾料的比重;類似地，下部第一層濾料L31、下部第二層濾料L32和下部第三層濾料L33也為磁鐵礦濾料，但其比重大于中部濾料L2的比重，并且由上到下各層的比重逐漸增大，下部第四層濾料L34也可以是大粒徑的玻璃球濾料，但是其比重大于下部濾料L3的其它三層濾料。
[0096]濾料的材質選擇主要是考慮到其可加工粒徑尺寸、過濾性能以及密度等，除了前述的玻璃球濾料、磁鐵礦濾料、無煙煤濾料、石英砂濾料，還可以包括活性炭濾料等。
[0097]濾料層的厚度是根據設備內腔高度以及濾料材質來設計的，采用上述濾料層結構的上部濾料LI和下部濾料L3的各層濾料可以采用其它的厚度;上部濾料L1、中部濾料L2和下部濾料L3也可以采用其它的厚度和相對厚度選擇。
[0098]以下結合圖1和圖7描述根據本實用新型實施例的雙向同步過濾設備的過濾過程。在正反向同步過濾時，待過濾原水的水流經第一水口 I及第二水口2分別進入由設備殼體5形成的設備上腔體及下腔體。正向過濾過程為:上腔內液體經上部第一層濾料L11、上部第二層濾料LI 2、上部第三層濾料L13、上部第四層濾料L14、中部濾料L2，通過滲水器10上面設置的多個滲水口 101匯集到達第一主管8內，由第三水口3排出，大顆粒直徑的濾層過濾大顆粒污粒，中顆粒直徑的濾層過濾中顆粒污粒，小顆粒直徑的濾層過濾微小顆粒污粒，達到立體截污的目的。反向過濾過程為:下腔內液體經下部第四濾層L34、下部第三濾層L33、下部第二濾層L32、下部第一濾層L31、中部濾料L2通過滲水口 101匯集到達第二主管9，經閥門12由第四水口4排出，與正向過濾同理，大顆粒直徑的濾層過濾大顆粒污粒，中顆粒直徑的濾層過濾中顆粒污粒，小顆粒直徑的濾層過濾微小顆粒污粒，達到立體截污的目的。由于正向過濾的壓力和正向過濾濾料層的重量的壓力，使反向過濾時用于反向過濾的各個濾層的濾料不會松動，能正常過濾，也不會造成亂層。
[0099]根據本實用新型實施例的雙向同步過濾設備的試驗例的過濾水頭損失為0.5米，過濾濾速可以達到45米/小時。
[0100]圖8示意性地示出了圖1所示雙向同步過濾設備的反洗流向。以下結合圖1和圖8描述根據本實用新型實施例的雙向同步過濾設備的反洗過程。首先，停止第一水口 I和第二水口2的進水，關閉閥門12。然后，先讓清水經第三水口3進入到第一主管8及其滲水器10內，透過滲水器10的多個滲水口 101分布到殼體5內；從第一主管8的滲水器10噴流出的水對第一主管8上方的濾層向上沖擊，同時第一主管8的滲水器10噴流出的水向下對防擾流板11的沖擊而形成的向上反射沖擊，共同向上帶動防擾流板11上方的中部濾料L2、上部第四層濾料L14、上部第三層濾料L13、上部第二層濾料L12和上部第一層濾料Lll的松動和翻騰，將各濾層內的污物反清洗出來，通過第一水口 I排出。接下來，在不停止第三水口3進水的基礎上，再讓清水水流通過第二水口2進入設備的下腔體內，透過承托板6設置的多個過水孔61，帶動承托板6上方至防擾流板11下方的下部第四層濾料L34、下部第三層濾料L33、下部第二層濾料L32、下部第一層濾料L31、中部濾料L2的松動和翻騰，將這些濾層內的污物反清洗出來，最終匯集通過第一水口 I排出。
[0101]由于在對防擾流板11下方的濾料進行反洗時，防擾流板11上方的濾料也在被進行反洗，防擾流板11上方的濾料處于松動和翻騰狀態，從而防擾流板11上方的濾料的自重不會影響防擾流板11下方的濾料的反洗，另一方面，在雙向同步過濾設備的反沖洗過程中，防擾流板13可有效防止第一主管8的滲水器10所設底側滲水口 101的出水與第二水口 2的進水形成擾流。通過第二水口 2和第三水口 3的同步進水來進行濾料反洗，可提高反洗效率，降低對于反洗水水量和流速的要求，節省水資源。
[0102]根據本實用新型實施例的雙向同步過濾設備的試驗例的反洗強度可達25L/s.m2(升/秒.平方米)。
[0103]根據本實用新型實施例的雙向同步過濾設備，可以獨立地用于對水體進行凈化處理，也可以作為水體凈化處理系統的一部分，與溶氧曝氣設備、投藥設備等相互配合使用。
[0104]根據本實用新型實施例的雙向同步過濾設備，可采用普通碳鋼材料、不銹鋼材料、塑料、玻璃纖維等材料制作。
[0105]根據本實用新型實施例的雙向同步過濾設備，采用同一過濾缸體正反雙向同時過濾，與單向過濾設備相比，具有過濾量大，效率高的特點。此外，在缸體內濾層的設置，采用承托層與磁鐵礦、無煙煤、石英沙等多濾層的合理設置，最大限度吸附水中污物，做到立體截污的目的。還可通過調整設置內部有效濾層的層數、種類、濾料大小滿足不同水質的過濾要求。本雙向同步過濾設備具有自動反沖洗功能，可有效防止濾層長時間使用出現的板結現象，具有很長的使用壽命。
[0106]在結構方面，根據本實用新型實施例的雙向同步過濾設備結構緊湊，在滿足同一過濾流量要求下，具有成本相對較低，占用空間小的特點。
[0107]以上所述僅是本實用新型的示范性實施方式，而非用于限制本實用新型的保護范圍，本實用新型的保護范圍由所附的權利要求確定。
【主權項】
1.一種雙向同步過濾設備， 其特征在于， 該雙向同步過濾設備包括:第一水口( I)，第二水口(2)，第三水口(3)，第四水口(4)，第一主管(8)和第二主管(9)， 其中，第一水口(I)設置于所述設備的上部，第二水口(2)設置于所述設備的下部，第三水口(3)和第四水口(4)分別設置在位于所述設備中部的第一主管(8)和第二主管(9); 所述第一主管(8)和所述第二主管(9)均設置有與之連通的滲水器(10)，且所述第二主管(9)設置于所述第一主管(8)的下方， 在所述設備的內腔上部設置有上部濾料(LI)，在所述設備的內腔中部設置有中部濾料(L2)，在所述設備的內腔下部設置有下部濾料(L3)。2.根據權利要求1所述的過濾設備，其特征在于，從所述第一水口(I)進入所述設備的水經所述上部濾料(LI)和部分中部濾料(L2)的過濾后經由設置于所述第一主管(8)的滲水器(10)進入到該第一主管(8)，從所述第三水口(3)流出；從所述第二水口(2)進入所述設備的水經所述下部濾料(L3)和部分中部濾料(L2)的過濾后經由設置于所述第二主管(9)的滲水器(10)進入到該第二主管(9)，從所述第四水口(4)流出。3.根據權利要求1所述的過濾設備，其特征在于，在所述第一主管(8)的滲水器(10)與所述第二主管(9)的滲水器(10)之間設置防擾流板(11)。4.根據權利要求3所述的過濾設備，其特征在于，在設置于所述第一主管(8)的每一個滲水器(10)的下方設置一個所述防擾流板(11)，該防擾流板(11)具有V形或U形的截面形狀，且開口向上，在該開口上方的空間內能夠容納與該防擾流板(11)對應的滲水器(10)。5.根據權利要求1所述的過濾設備，其特征在于，連通于所述第一主管(8)的多個滲水器(10)與連通于所述第二主管(9)的多個滲水器(10)平行設置。6.根據權利要求1所述的過濾設備，其特征在于，所述第一主管(8)設置有多個滲水器(10)，這些滲水器(10)連通并固定于該第一主管(8)，并且向該第一主管(8)的兩側延伸，呈魚骨狀排列， 和/或， 所述第二主管(9)設置有多個滲水器(10)，這些滲水器(10)連通并固定于該第二主管(9)，并且向該第二主管(9)的兩側延伸，呈魚骨狀排列。7.根據權利要求6所述的過濾設備，其特征在于，所述第一主管(8)的各個滲水器(10)與所述第二主管(9)的各個滲水器(10)對應地平行設置。8.根據權利要求1-7中任一項所述的過濾設備，其特征在于，所述滲水器(10)具有管狀形狀。9.根據權利要求1-7中任一項所述的過濾設備，其特征在于，在所述滲水器(10)表面設置有多個滲水孔(101)，能夠使得經所述中部濾料(L2)過濾的水進入所述滲水器(10)，從而進入到所述第一主管(8)和/或所述第二主管(9)。10.根據權利要求1所述的過濾設備，其特征在于，所述上部濾料(LI)的密度小于所述中部濾料(L2)的密度，所述中部濾料(L2)的密度小于所述下部濾料(L3)的密度。11.根據權利要求1所述的過濾設備，其特征在于，所述上部濾料(LI)和所述下部濾料(L3)的粒徑大于所述中部濾料(L2)的粒徑。12.根據權利要求1所述的過濾設備，其特征在于，所述上部濾料(LI)包括四個濾料層:上部第一層濾料(Lll)、上部第二層濾料(L12)、上部第三層濾料(L13)和上部第四層濾料(LI 4 )，且該四個濾料層的濾料粒徑逐層變小，密度逐層變大。13.根據權利要求12所述的過濾設備，其特征在于，所述上部第一層濾料(LU)的直徑為3-8毫米，該層厚度為3-5厘米;所述上部第二層濾料(L12)，所述上部第三層濾料(L13)和所述上部第四層濾料(L14)的直徑為0.5-3毫米，其厚度分別為2厘米、3厘米、3厘米。14.根據權利要求1所述的過濾設備，其特征在于，所述下部濾料(L3)包括四個濾料層:下部第一層濾料(L31)、下部第二層濾料(L32)、下部第三層濾料(L33)和下部第四層濾料(L34)，并且該四個濾料層的濾料粒徑逐層變大，密度逐層變大。15.根據權利要求14所述的過濾設備，其特征在于，所述下部第一層濾料(L31)、所述下部第二層濾料(L32)和所述下部第三層濾料(L33)的直徑為0.5-3毫米，其厚度分別為3厘米、3厘米、2厘米;所述下部第四層濾料(L34)的直徑為3-8毫米，厚度為3-5厘米。16.根據權利要求1所述的過濾設備，其特征在于，所述中部濾料(L2)的直徑為0.25-0.5毫米，所構成濾層的厚度為30-40厘米。17.根據權利要求10-16中任一項所述的過濾設備，其特征在于，所述上部濾料(LI)、所述中部濾料(L2)和所述下部濾料(L3)包括玻璃球濾料、磁鐵礦濾料、無煙煤濾料、石英沙濾料、活性炭濾料中的一種或多種。18.根據權利要求10-16中任一項所述的過濾設備，其特征在于， 所述上部濾料(LI)包括四個濾料層:上部第一層濾料(L11)、上部第二層濾料(L12)、上部第三層濾料(LI3)和上部第四層濾料(LI4); 所述下部濾料(L3)包括四個濾料層:下部第一層濾料(L31)、下部第二層濾料(L32)、下部第三層濾料(L33)和下部第四層濾料(L34); 其中， 所述上部第一層濾料(Lll)是無煙煤或活性炭濾料； 所述上部第二層濾料(L12)，所述上部第三層濾料(L13)和所述上部第四層濾料(L14)是磁鐵礦濾料； 中部濾料(L2)是石英砂濾料； 所述下部第一層濾料(L31)、所述下部第二層濾料(L32)和所述下部第三層濾料(L33)是磁鐵礦濾料； 所述下部第四層濾料(L34)是玻璃球濾料。19.根據權利要求1所述的過濾設備，其特征在于，所述過濾設備還包括:承托板(6)，該承托板(6)設置于所述設備的內腔下部并設置于所述第二水口(2)之上，用于支撐該承托板(6)上面的濾料。20.根據權利要求19所述的過濾設備，其特征在于，所述承托板(6)設置有多個過水孔或過水槽(61)，且該過水孔或過水槽(61)的最大直徑或者最大寬度小于與其接觸的所述下部濾料(L3)的濾料直徑。21.根據權利要求1所述的過濾設備，其特征在于，所述第三水口(3)和所述第四水口(4)設置在同一側或者所述第三水口(3)和所述第四水口(4)相對地或者成角度地設置。22.根據權利要求1所述的過濾設備，其特征在于，所述第一水口(I)設置于所述過濾設備的頂部，所述第二水口(2)設置于所述設備的底部側面。23.根據權利要求1所述的過濾設備，其特征在于，所述第一主管(8)和第二主管(9)分別通過在所述設備的殼體(5)中部設置的過孔從該殼體(5)的外部伸入內部，且所述第一主管(8)和所述第二主管(9)基本上與該殼體(5)的底部平面相平行。24.根據權利要求1所述的過濾設備，其特征在于，所述設備的殼體(5)是承壓缸體，并采用普通碳鋼材料、不銹鋼材料、塑料材料、玻璃纖維材料中的一種或多種制成。25.—種水處理系統，其特征在于，該水處理系統包括了根據權利要求1-24中任一項所述的雙向同步過濾設備。
【文檔編號】B01D24/46GK205495046SQ201620175786
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月8日
【發明人】王燁, 許元敏
【申請人】北京沃奇新德山水實業有限公司