阅读说明：本技术 一种滤池过滤结构及多层滤料滤池 (Filter structure of filter tank and multi-layer filter material filter tank ) 是由 李朋 侯锋 曹效鑫 邵彦青 卢先春 庞洪涛 于 2020-09-01 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种多层滤料上向流滤池的过滤结构及多层滤料上向流滤池,包括玻璃滤料层和石英砂滤料层；所述玻璃滤料层位于所述石英砂滤料层的上侧；所述玻璃滤料层的滤料粒径小于所述石英砂滤料层的滤料粒径。通过上层采用小粒径滤料,下层采用较大粒径的滤料,避免了单层滤料截留效果和纳污能力无法兼具的问题,保证较大纳污能力同时,减少反洗能耗。上层小粒径滤料厚度为0.1m-0.3m,避免了大量采用小粒径玻璃滤料增加成本。本发明充分发挥下层滤料高纳污能力的优势,上层滤料主要截留去除细小悬浮物,同时具备一定的吸附性能,保证出水中悬浮物、总氮、总磷等指标稳定满足常规滤池无法达到的要求。(The invention provides a filter structure of a multilayer filter material upward flow filter and a multilayer filter material upward flow filter, comprising a glass filter material layer and a quartz sand filter material layer; the glass filter material layer is positioned on the upper side of the quartz sand filter material layer; the grain size of the filter material of the glass filter material layer is smaller than that of the filter material of the quartz sand filter material layer. Adopt small-grain diameter filter material through the upper strata, the filter material of great particle diameter is adopted to the lower floor, has avoided the problem that effect and pollutant carrying capacity can't have concurrently is held back to the individual layer filter material, guarantees when great pollutant carrying capacity, reduces the backwash energy consumption. The thickness of the upper layer small-grain-size filter material is 0.1m-0.3m, so that the cost increase caused by adopting a large amount of small-grain-size glass filter materials is avoided. The invention gives full play to the advantage of high dirt-accepting capacity of the lower layer filter material, the upper layer filter material mainly intercepts and removes fine suspended matters, and simultaneously has certain adsorption performance, thereby ensuring that indexes such as suspended matters, total nitrogen, total phosphorus and the like in the outlet water stably meet the requirements which cannot be met by the conventional filter.)

一种滤池过滤结构及多层滤料滤池

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，具体地，涉及一种滤池过滤结构及多层滤料滤池。

背景技术

用于给水和污水深度处理的滤池种类众多，滤料的形式多样。从水流方向可分为上向流和下向流，上向流滤池相较于下向流滤池，具有纳污量高、不易堵塞的优势。专利文献CN106365237A公开了一种污水深度除磷方法及其装置。该装置具体采用纳米复合材料及上向流滤池的物理吸附法对污水中的磷进行深度去除，该装置由快速混合器及上向流滤池组成。上向流滤池滤速一般高于下向流滤池，因此占地面积更小，更加适合于用地紧张或下沉式再生水厂应用。

滤池依据滤料的层数可分为单层滤料、双层滤料和三层滤料等，单层均匀级配滤池以石英砂或者陶粒滤料为主，滤料的粒径范围对出水水质和反洗能耗有着较大的影响。粒径小，出水水质高，但纳污量小，反洗能耗高；粒径大，出水水质差，但纳污量大，反洗能耗低。

典型的下向流三层滤池将大颗粒而相对密度小的无烟煤滤料分布在上层；中颗粒中相对密度的滤料石英砂分布在中间层；小颗粒大相对密度的磁铁矿(或石榴石)滤料在下层，典型的下向流双层滤池普遍采用上层无烟煤，下层石英砂的形式，分层的主要目的是解决单一粒径范围滤料纳污量和出水水质无法兼顾的问题，上层大粒径滤料去除大颗粒污染物，下层小粒径滤料去除小颗粒污染物。但是，在实际应用过程中，无烟煤强度低，反洗易流失，磁铁矿密度大，会增加反洗能耗，且分层滤料易发生滤料混层，因此实际应用过程中，单层均匀级配滤池应用更加普遍。

上向流滤池不会出现下向流滤池沿过滤方向滤料密实度增加的现象，因此可以充分发挥滤床的纳污能力，无需分层也可实现较高的纳污量，但对污染物的去除效果低于下向流滤池。为了得到更好的出水水质，通常采用降低滤速的方法，但会带来占地面积和投资增加的问题。

因此，常规滤池未能有效解决出水水质和纳污量矛盾的问题，如何保证对水中悬浮物等污染物去除效果的同时，不降低滤速，尽量提高纳污量、减少堵塞，降低反洗频率和运行成本是滤池工程应用中亟需解决的难题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种滤池过滤结构及多层滤料滤池。

根据本发明提供的一种滤池过滤结构，包括玻璃滤料层和石英砂滤料层；

所述玻璃滤料层位于所述石英砂滤料层的上侧；

所述玻璃滤料层的滤料粒径小于所述石英砂滤料层的滤料粒径。

优选地，所述玻璃滤料层的层厚小于所述石英砂滤料层的层厚。

优选地，所述石英砂滤料层的滤料粒径为1-4mm，密度为2.5-2.6kg/cm³。

优选地，所述石英砂滤料层的层厚为0.7-2.7m。

优选地，所述玻璃滤料层的滤料粒径为0.4-2mm，密度<2.5kg/cm³。

优选地，所述玻璃滤料层的层厚为0.1-0.3m。

优选地，石英砂滤料层的表面附着或不附着生物膜，玻璃滤料层的表面不生长生物膜。

根据本发明提供的一种滤池过滤结构，包括：多个滤料层，所述多个滤料层之间上下叠加构成多层滤料层结构；

滤料层之间滤料粒径大小各不相同；

其中，两两滤料层之间，滤料粒径大且密度大的滤料层位于下侧。

根据本发明提供的一种多层滤料滤池，包括上向流滤池，以及设置于所述上向流滤池内的过滤结构，所述过滤结构包括上述的多层滤料上向流滤池的过滤结构。

优选地，所述上向流滤池的进水口位于所述过滤结构的下方，出水口位于所述过滤结构的上方。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、通过采用上层采用小粒径滤料，下层采用较大粒径的滤料，避免了单层滤料截留效果和纳污能力无法兼具的问题，保证较大纳污能力同时，减少反洗能耗。

2、采用上向流的形式，充分发挥下层滤料高纳污能力的优势，同步可附着生产生物膜，发挥微生物对BOD、总氮等去除效果，进一步提升水质；上层滤料主要截留去除悬浮物，同时具备一定的吸附性能，保证出水中悬浮物和总磷等指标稳定满足常规滤池无法达到的要求。在保持较高的滤速的条件下，得到较好的出水水质，节省占地和投资，特别适用于对节地要求高的下沉式再生水厂。

3、本发明中的双层滤料结构与传统的单层滤池(同等滤料粒径范围)相比，纳污量、反洗频率、反洗能耗相当，出水水质更优；与下向流多层滤池相比，纳污量更大，反洗频率更长，反洗能耗更低，出水水质相当。同时因为上层玻璃滤料层仅需0.1-0.3m，易于对已建上向流滤池进行改造，实现提标改造，或者新建项目根据不同阶段出水水质要求，分步实施，满足不同的出水水质，进一步节省投资和运行成本，应用方式灵活。

4、本发明滤池具有上升流速高、占地面积小、出水水质好的特点，特别适用于对节地要求高的下沉式再生水厂，以及对已有污水处理厂提标改造扩容。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明过滤结构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1

如图1所示，一种滤池过滤结构，包括玻璃滤料层1和石英砂滤料层2。玻璃滤料层1位于石英砂滤料层2的上侧；玻璃滤料层1的滤料粒径小于石英砂滤料层2的滤料粒径。

针对给水或污水深度处理中对悬浮物、有机污染物、总磷以及总氮等污染物的去除需求，在本实施例中，石英砂(粒径3-4mm，密度2.5-2.6kg/cm³)滤料的高度为0.7-2.7m，玻璃滤料(粒径0.4-2mm，密度<2.5kg/cm³)的高度为0.1-0.3m，采用上向流的形式，充分发挥下层石英砂滤料高纳污能力的优势，同步可附着生产生物膜，发挥微生物对有机污染物和总氮等污染物的去除效果，进一步提升水质；上层玻璃滤料主要强化截留去除细小悬浮物，同时具备一定的吸附性能，而且不生长微生物，不会有生物膜脱落或者堵塞情况，保证出水中悬浮物、总磷、重金属等指标稳定满足单层上向流滤池无法达到的要求。

在本实施例中，滤池清水区高度应高于0.6m，并应采用闭池反冲洗或滤料防流失排水渠形式，保证玻璃滤料层不会在反洗过程中流失。布水布气系统应采用中阻力布水、大阻力布气的形式，优选滤管形式，以保证进水配水以及反洗布水布气的均匀，保证过滤效果和反洗效果。

所述玻璃滤料层，所用的玻璃滤料为圆球状、椭圆状、颗粒状或片状中的一种或多种，也可以是改性玻璃滤料、再生玻璃滤料中的一种或多种，优选为改性玻璃滤料，也可以是以废旧玻璃、粉煤灰为原料，添加改性剂氧化硼、氧化铝；添加发泡剂炭黑，均匀混合形成配合料，经熔融、发泡、退火等工艺制成。

实施例2

本实施例是在实施例1的基础上所做的进一步优化。

应用于污水深度处理的上向流反硝化深床滤池，下层滤料石英砂(粒径2-4mm，密度2.5-2.6kg/cm³)高度为1.5-2.7m，上层玻璃滤料(粒径0.5-1.5mm，密度<2.5kg/cm³)高度为0.1-0.3m。单层石英砂上向流滤池出水SS一般为5mg/L-8mg/L，改良双层滤料上向流滤池出水SS可稳定在5mg/L以下，与下向流深床滤池(同等滤料粒径范围)相当。反洗频率和反洗强度与传统单层滤料上向流深床滤池相同，优于下向流深床滤池。

实施例3

本实施例是在实施例1的基础上所做的进一步优化。

应用于污水深度处理的上向流滤池，仅以悬浮物去除为主时，下层滤料石英砂(粒径1-2mm，密度2.5-2.6kg/cm³)高度为0.7-1.5m，上层玻璃滤料(粒径0.5-0.8mm，密度<2.5kg/cm³)高度为0.1-0.3m。出水水质优于单层上向流滤池，反洗频率和反洗强度低于均匀级配传统滤池。

实施例4

本实施例是在实施例1的基础上所做的进一步优化。

在双层滤料基础上，因进一步提升水质或增加纳污量，增加更小粒径的小密度滤料或更大粒径的高密度滤料，形成的多层滤料上向流滤池。在本实施例中，过滤结构为三层滤料或者更多层滤料。多个滤料层，多个滤料层之间上下叠加构成多层滤料层结构；滤料层之间滤料粒径大小各不相同；其中，两两滤料层之间，滤料粒径大且密度大的滤料层位于下侧。

本发明适用于上向流滤池，上述实施例的过滤结构设置于上向流滤池内的。上向流滤池的进水口位于过滤结构的下方，出水口位于过滤结构的上方。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。