可逆洗浮床式反向污水处理系统及其处理方法
阅读说明：本技术 可逆洗浮床式反向污水处理系统及其处理方法 (Reversible washing floating bed type reverse sewage treatment system and treatment method thereof ) 是由 胡鸣群 于 2020-05-21 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种可逆洗浮床式反向污水处理系统及其处理方法,其主要应用轻质过滤砂及反向污水处理的构造与污水过滤程序的设计,使轻质过滤砂的比重小于水,能够上浮聚集在污水过滤槽顶部,用以过滤往上流动的污水,而污水中的固态杂质因比重大于水能与轻质过滤砂分离,并往下沉淀于污水过滤槽底部,达到长时间维持过滤效率、减少过滤材保养维护次数的目的。再者,通过一逆洗喷管与过滤砂清洗槽的构造及过滤砂逆洗程序,运用逆洗喷管喷入的清水,使轻质过滤砂进入过滤砂清洗槽,进而清洗轻质过滤砂,能够达到节能及降低维护成本的目的。(The invention provides a reversible washing floating bed type reverse sewage treatment system and a treatment method thereof, which mainly apply the structure of light filtering sand and reverse sewage treatment and the design of a sewage filtering program to ensure that the specific gravity of the light filtering sand is less than that of water and can float and gather at the top of a sewage filtering tank to filter the sewage flowing upwards, and solid impurities in the sewage are separated from the light filtering sand due to the specific gravity being more than that of water and settle at the bottom of the sewage filtering tank downwards, thereby achieving the purposes of maintaining the filtering efficiency for a long time and reducing the maintenance times of filtering materials. Furthermore, through the structure of a backwashing spray pipe and a filtering sand washing tank and a filtering sand backwashing program, the clean water sprayed by the backwashing spray pipe is used to make the light filtering sand enter the filtering sand washing tank so as to wash the light filtering sand, thereby achieving the purposes of saving energy and reducing maintenance cost.)
技术领域
本发明有关一种污水处理系统及其处理方法，尤指一种使污水流向与杂质颗粒沉积方向相反的可逆洗浮床式反向污水处理系统及其处理方法。
背景技术
目前污水处理设备不外采用滤布(滤网、滤棉)过滤，或离心式滤心过滤，或使用滤砂重力沉降方式过滤，或加压压榨方式过滤。上述滤布(滤网、滤棉)过滤方式，让污水向下流通过滤布，使污水中的固态杂质与有害物质积聚在(滤网、滤棉)的表面形成污泥，一旦表面的污泥过厚时，就会直接影响到过滤的效率，必须经常更换滤布(滤网、滤棉)或拆卸清洗，导致维护程序过多与成本过高。滤砂重力沉降过滤方式必需建筑沉淀池，因此造成占地大与建筑耗时的缺点，而且必须使用大量絮凝剂以加速沉淀。至于离心式滤心过滤与加压压榨方式过滤方式，都需要使用许多动力设备，其设备费用高，污水处理量有限，污水处理成本也过高。为此，如何克服污水杂质颗粒沉积在过滤材的问题，并在使用最少能源的情况下，能够使污水的杂质颗粒与滤材分离，以便于清洁滤材与排除污泥，即本发明所要积极克服的课题。
发明内容
有鉴于上述习知技术的缺憾，申请人人有感其未臻于完善，遂竭其心智悉心研究克服，凭其从事该项产业多年的累积经验，进而研发出一种可逆洗浮床式反向污水处理系统及其处理方法，以期达到长时间维持过滤效率、减少过滤材保养维护次数、节能与降低维护成本，以及方便处理污泥与简化维护程序等目的。
本发明的主要目的在于提供一种可逆洗浮床式反向污水处理系统及其处理方法，其主要通过污水过滤槽的构造及轻质过滤砂的应用，使污水流向与杂质颗粒沉积方向相反，克服杂质颗粒沉积在过滤材的问题，进而达到长时间维持过滤效率、减少过滤材保养维护次数、节能与降低维护成本，以及方便处理污泥与简化维护程序等功效。
为达上述目的及其他目的，本发明提供一种可逆洗浮床式反向污水处理系统，用于将污水过滤处理成为净水，其较佳的包含:一污水过滤槽，其为内部具有一污水过滤室的密闭容器，其近底部处设有一连通到该污水过滤室的污水进水管，其近顶部处设有一连通到该污水过滤室的净水排水管；多个轻质过滤砂，其填充在该污水过滤室中，并通过水的浮力往上聚集在该污水过滤室的上方；一过滤砂清洗槽，其一端通过一进砂管连通于该污水过滤槽的污水过滤室的顶端，其另一端通过一出砂管通接回该污水过滤槽的污水过滤室，其用于循环清洗该轻质过滤砂；一逆洗喷管，其延伸进入该污水过滤槽的污水过滤室并位于该净水排水管的上方，其用于输入清水冲洗该轻质过滤砂；以及一污泥排放装置，其设置在该污水过滤槽的底部并连通于该污水过滤室用于排出底部沉积污泥。
上述的可逆洗浮床式反向污水处理系统中，该轻质过滤砂为比重小于水的过滤颗粒。
上述的可逆洗浮床式反向污水处理系统中，该污水进水管设有一第一阀门，该净水排水管设有一第二阀门，该进砂管设有一第三阀门，该出砂管设有一第四阀门，逆洗喷管设有一第五阀门。
上述的可逆洗浮床式反向污水处理系统中，该净水排水管的管壁设有阻挡该轻质过滤砂进入只容许净水流入该净水排水管的多个网孔或筛网。
上述的可逆洗浮床式反向污水处理系统中，该逆洗喷管设有阻挡该轻质过滤砂进入只容许清水流入该污水过滤室的多个网孔或筛网。
上述的可逆洗浮床式反向污水处理系统中，该污泥排放装置包含一设置在该污水过滤槽底部的污泥输送机，及一通过该污泥输送机连通该污水过滤室底部的污泥排放管。
上述的可逆洗浮床式反向污水处理系统中，该污水过滤槽的一侧设有一水位计。
上述的可逆洗浮床式反向污水处理系统中，该水位计为开该污水过滤槽一侧壁的水位透视窗，或一装设在该污水过滤槽一侧的透明水位管，该透明水位管连通该污水过滤室。
为达上述目的及其他目的，本发明提供一种可逆洗浮床式反向污水处理系统的处理方法，其包含一污水过滤程序，该污水过滤程序的步骤包含:(a)先开放该污水过滤槽的净水排水管，并关闭该过滤砂清洗槽的进砂管、出砂管、该逆洗喷管，以及该污泥排放装置；(b)再开放该污水过滤槽的污水进水管，使外部的一污水进入该污水过滤室；(c)该污水通过水压往上流向该净水排水管；(d)该轻质过滤砂通过该污水的浮力聚集在该污水过滤室的上方，该轻质过滤砂并过滤往上流通过的该污水中的杂质，该污水过滤成净水并通过该净水排水管排出；以及(e)该轻质过滤砂吸附的固态杂质沉降到该污水过滤室的底部形成污泥以待使用该污泥排放装置排出。
上述的可逆洗浮床式反向污水处理系统的处理方法中，包含一过滤砂逆洗程序，该过滤砂逆洗程序的步骤包含:(f)先关闭该污水过滤槽的污水进水管与净水排水管，并开放该过滤砂清洗槽的进砂管与出砂管；(g)再开放该逆洗喷管使一清水进入该污水过滤室；(h)该清水冲洗该轻质过滤砂，使该轻质过滤砂往上浮动通过该进砂管进入该过滤砂清洗槽；(i)该过滤砂清洗槽针对其中的轻质过滤砂进行清洗；以及(j)启动该污泥排放装置排出沉积在该污水过滤室底部的污泥，促使该过滤砂清洗槽的轻质过滤砂通过该出砂管回流到该污水过滤室。
本发明的可逆洗浮床式反向污水处理系统及其处理方法，能够达到以下功效:
(一)本发明通过轻质过滤砂及反向污水处理的构造与污水过滤程序的设计，使该轻质过滤砂的比重小于水，能够上浮聚集在污水过滤槽顶部，用以过滤往上流动的污水；而污水中的固态杂质因比重大于水能与该轻质过滤砂分离，大部分并自行往下沉淀于污水过滤槽底部，藉此达到长时间维持过滤效率、减少过滤材保养维护次数的功效。
(二)本发明能通过该逆洗喷管与该过滤砂清洗槽的构造及过滤砂逆洗程序设计，运用该逆洗喷管喷入的清水，使该轻质过滤砂往上浮动通过该进砂管进入该过滤砂清洗槽，进而清洗该轻质过滤砂，不需要取出轻质过滤砂也不用泵浦抽送，能够达到节能及降低维护成本的功效。
(三)本发明通过该污泥排放装置排出沉积在该污水过滤室底部的污泥，能达到方便处理污泥与简化维护程序的功效。
附图说明
图1为本发明可逆洗浮床式反向污水处理系统较佳实施例的立体示意图。
图2为本发明可逆洗浮床式反向污水处理系统的污水过滤程序的示意图。
图3为本发明可逆洗浮床式反向污水处理系统的过滤砂逆洗程序的示意图。
具体实施方式
为充分了解本发明的目的、特征及功效，兹藉由下述具体的实施例，并配合所附的图式，对本发明做一详细说明，说明如后：
参阅图1及图2所示，为本发明的可逆洗浮床式反向污水处理系统，其用于将输入的污水过滤处理成为净水再输出，其较佳的具体实施例包含:一污水过滤槽10，其为内部具有一污水过滤室11的密闭容器，可为垂直的圆桶槽所构成，于其顶端设有一上锥部12，底端设有一下锥部13，其近底部处设有一连通到该污水过滤室11的污水进水管14，并于其近顶部处设有一连通到该污水过滤室11的净水排水管15。多个轻质过滤砂20，其为比重小于水(<1)的轻质过滤颗粒，其填充在该污水过滤室11中，通过水的浮力往上聚集在该污水过滤室11的上方及上锥部12，用于过滤污水中的杂质与有害物质。一用于储存及清洗该轻质过滤砂20的过滤砂清洗槽30，该过滤砂清洗槽30一端通过一进砂管31连通于该污水过滤槽10的污水过滤室11的上锥部12顶端，该过滤砂清洗槽30另一端通过一出砂管32通接回该污水过滤槽10的污水过滤室11，使其能够用于循环清洗该轻质过滤砂20，并可储存轻质过滤砂20在该过滤砂清洗槽30中。一逆洗喷管40，其一端延伸进入该污水过滤槽10的污水过滤室11并位于该净水排水管15的上方，另一端连接于清水的水源，用于输入清水到该污水过滤室11中冲洗该轻质过滤砂20。以及一污泥排放装置50，其设置在该污水过滤槽10的下锥部13底部，并连通于该污水过滤室11用于排出该污水过滤室11底部的沉积污泥80。
再参阅图1及图2所示，为实现自动化控制以进行污水过滤与清洗，本发明较佳的实施例包含:在该污水过滤槽10的污水进水管14设有一第一阀门16，该净水排水管15设有一第二阀门17；该过滤砂清洗槽30的进砂管31设有一第三阀门33，该出砂管32设有一第四阀门34；并在该逆洗喷管40设有一第五阀门41；以上该第一至第五阀门均为电动阀门，能通过自动控制器进行管路的开放与关闭。又，上述该净水排水管15的管壁设有阻挡该轻质过滤砂20进入管内，只容许净水流入该净水排水管15的多个网孔151或筛网等阻隔构造或设备；上述该逆洗喷管40也设有阻挡该轻质过滤砂20进入管内，只容许清水流入该污水过滤室11的多个网孔42或筛网等阻隔构造或设备。
再参阅图1及图2所示，上述该污泥排放装置50较佳的实施例之一包含:一设置在该污水过滤槽10的下锥部13底部的污泥输送机51，及一通过该污泥输送机51连通该污水过滤室11底部的污泥排放管52；其中，该污泥输送机51可为螺旋输送机、泵送管输送机等，举凡能够将污泥80汲取并向外输送的机构均能应用于本发明中。另外，本发明该污水过滤槽10的一侧可以再设有一水位计60，该水位计60可为开该污水过滤槽10一侧壁的水位透视窗61，或一装设在该污水过滤槽61一侧的透明水位管(未图示)，该透明水位管连通该污水过滤室11，用以显示该污水过滤室11中的水位与该轻质过滤砂20的高度。
参阅图2所示，本发明提供一种可逆洗浮床式反向污水处理系统的处理方法，其处理方法中包含一污水过滤程序，污水过滤程序的实施步骤包含:
(a)先开放该污水过滤槽10的净水排水管15的第二阀门17，关闭该过滤砂清洗槽30的进砂管31的第三阀门33与出砂管32的第四阀门34，并关闭该逆洗喷管40的第五阀门41，以及关闭该污泥排放装置50；
(b)再开放该污水过滤槽10的污水进水管14的第一阀门16，使外部的污水通过该污水进水管14进入该污水过滤室11；
(c)该污水在该污水过滤室11中通过注入的水压往上流向该净水排水管15(如图2的实线箭头所示)，并使该轻质过滤砂20上浮；
(d)该轻质过滤砂20通过该污水的浮力聚集在该污水过滤室11的上方，该轻质过滤砂20并过滤往上流通过的污水中的杂质与有害物质，将流通过的污水过滤成净水，其后再通过该净水排水管15向外排出；以及
(e)该轻质过滤砂20吸附的固态杂质70因为比重大于水而沉降到该污水过滤室11的底部(如图2的虚线箭头所示)，进而沉积形成污泥80以待使用上述该污泥排放装置50排出。
藉此，本发明的可逆洗浮床式反向污水处理系统及其处理方法，通过该轻质过滤砂20的比重小于水，能够上浮聚集在污水过滤槽11顶部，用以过滤往上流动的污水；而污水中的固态杂质70因比重大于水能与该轻质过滤砂20自然分离，并往下沉淀于污水过滤槽10底部，藉此能够达到长时间维持过滤效率、减少过滤材保养维护次数的功效。
再参阅图3所示，本发明提供一种可逆洗浮床式反向污水处理系统的处理方法，其处理方法中包含一过滤砂逆洗程序，过滤砂逆洗程序较佳的实施步骤包含:
(f)先关闭该污水过滤槽10的污水进水管14的第一阀门16、该净水排水管15的第二阀门17与该出砂管32的第四阀门34，并开放该过滤砂清洗槽30的进砂管31的第三阀门33；
(g)再开放该逆洗喷管40的第五阀门41，进而使外部的清水进入该污水过滤室11；
(h)上述该清水在该污水过滤室11冲洗该轻质过滤砂20，使该轻质过滤砂20藉由比重小于水的作用，往上浮动通过该进砂管31进入该过滤砂清洗槽30；
(i)在关闭该出砂管32的第四阀门34的状态下，该过滤砂清洗槽30针对其中的轻质过滤砂20进行清洗并储存于该过滤砂清洗槽30中；以及
(j)关闭该污水进水管14的第一阀门16、该净水排水管15的第二阀门17、该进砂管31的第三阀门33与该逆洗喷管40的第五阀门41，并打开上述该出砂管32的第四阀门34；再启动上述该污泥排放装置50排出沉积在该污水过滤室11底部的污泥80，藉由该污泥排放装置50排出污泥80的作用，使该污水过滤室11形成真空负压状态，将促使该过滤砂清洗槽30中的轻质过滤砂20通过该出砂管32吸入回流到该污水过滤室11中，藉此循环进行轻质过滤砂20清洗的程序。
本发明能通过该逆洗喷管40与该过滤砂清洗槽30的构造及过滤砂逆洗程序，清洗使用一段时间的轻质过滤砂20，其清洗过程不需要取出轻质过滤砂20也不用使用其他泵浦进行抽送，因此能够达到节能及降低维护成本的功效；同时，本发明通过该污泥排放装置50排出沉积在该污水过滤室11底部的污泥80，使该过滤砂清洗槽30中的轻质过滤砂20通过负压回流到该污水过滤室11中，也能够达到节能、方便处理污泥与简化维护程序的功效。
本发明在上文中已以较佳实施例揭露，然熟习本项技术者应理解的是，该实施例仅用于描绘本发明，而不应解读为限制本发明的范围。应注意的是，举凡与该实施例等效的变化与置换，均应设为涵盖于本发明的范畴内。因此，本发明的保护范围当以申请专利范围所界定者为准。
【符号说明】
10 污水过滤槽
11 污水过滤室
12 上锥部
13 下锥部
14 污水进水管
15 净水排水管
151 网孔
16 第一阀门
17 第二阀门
20 轻质过滤砂
30 过滤砂清洗槽
31 进砂管
32 出砂管
33 第三阀门
34 第四阀门
40 逆洗喷管
41 第五阀门
42 网孔
50 污泥排放装置
51 污泥输送机
52 污泥排放管
60 水位计
61 水位透视窗
70 固态杂质
80 污泥
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