[发明专利]密闭水平流式自动清洗滤层过滤机及其过滤方法

说明书

本发明涉及一种自流体中去除悬浮微粒及其它不要之物质之际，亦可同时对拦截流体中悬浮微粒的滤材进行涡旋清洗作业，使滤材能随时保持畅通而进行连续式过滤的密闭水平流式自动清洗滤层过滤机及其过滤方法。

自流体中去除悬浮微粒之过滤设施由来已久，最常使用方式是于密闭钢筒内置放不随过滤液流动之滤材，原水以加压方式通过滤材，待滤材堵塞再以反向水流冲洗滤层将悬浮微粒冲洗出来恢复原有过滤能力，其优点为原水以加压方式通过固定式滤床使过滤流量可较大，其缺点为过滤流量随过滤时间之沿伸而渐减，滤材逆洗需停机，且需具备逆洗水槽。近来针对固定床式过滤机之缺点，已有自动清洗滤层过滤机之问市，如图1所示品牌为DYNA-SAND之自动清洗滤层过滤机，及台湾专利公告195839号均属此类过滤机，如图1所示之自动清洗滤层过滤机是于开放的过滤筒58内装设单一滤材61，于滤材61之中间插入主干管11，于主干管11之管内中心穿设气升泵62与气升管63，气升管63被气升泵62环绕向上沿伸至低于溢流堰66液位的适当位置与洗砂装置相连接，当进行过滤作业时原水10自主干管11通入均配器59向上流动穿越滤材61，悬浮微粒SS被截留于滤材61上，澄清流体41则越过溢流堰66沿管路40排放至使用点，于过滤作业进行中气升泵62于气升管63之底部管内通入压缩空气，此压缩空气藉浮力向上移动，利用气泡上升于气升管63底部产生负压将气升管63外之滤材61吸入气升管63底部后，循上升气泡流动进入防溅管67，压缩空气于防溅管67排除，于防溅管67，压缩空气于防溅管67排除，于防溅管67内之液位较溢流堰66为低，集污管70四周之澄清液41沿洗砂管64向上流入防溅管67而与气升管63溢出之砂流混合，滤材61之沉速因较洗砂管64内澄清液41之上升流速快遂掉入洗砂管64，于洗砂管64内与阻砂环65碰撞，滤材61中所夹杂的悬浮微粒SS被释出且随上升水流进入液位控制管68，再沿液位控制管68上所开设的溢流环69流入排污管30排放出去，而往下穿越洗砂管64之滤材61历经洗砂过程掉入滤床顶层再进行过滤作业，于过滤过程中滤材61缓缓向下移动，其方向与原水10穿透滤材61方向相反。

如上所述习用自动清洗滤层过滤机之过滤筒58采开放型，原水10以向上流动方式穿越滤材61，且以气升泵62导引滤材61向上流动，因此有如下缺点：

一、处理流量小，滤层需较厚：由于原水10以向上流动方式穿越滤材61，且过滤筒58为开放型因此原水10于滤床内之上升流速不得大于滤材61之沉降速度，否则会导致滤材61随原水10流出过滤筒58，或因滤层之浮动使悬浮微粒SS自滤材61中逃逸造成澄清液水质恶化，为了避免滤材61之浮动，因此滤层需较厚，连带使过滤筒58之体积增大，占用空间增大较不经济。

二、滤材61清洗效率不彰，气升管63易堵塞：滤材61仅借穿透洗砂管64时与阻砂环65之轻微碰撞而与附于其上之悬浮微粒SS分离，由于滤材61之沉降速度有限因此仍有些许稍黏的悬浮微粒SS黏附于滤材61上，经久过滤会使滤材61黏结成粒，由于滤层的压力滤材61于底层被压实且底层滤材61所含流体少较扎实，使得底层滤材61之流动性不佳，单凭于气升管63底部通入压缩空气上升流动所形成的有限负压，往往无法使气升管63四周流动性不佳之滤材61顺畅地流入气升管63且滤材61于气升管63内以砂流方式流动，其流动阻力大洗砂速率低，若原水10所含悬浮微粒SS升高则滤床将渐次堵塞而降低过滤机能；而因洗砂管64之洗砂作业无法使凝结成粒的滤材61分离，使滤材61循环清洗效率不彰；而若停机过久则过滤筒58底部滤材61将凝结成团，且被压实，使气升管63堵塞洗砂作业停止，且气升管63亦极易因原水10中之杂物而堵塞，使其洗砂作业之稳定性较差。

三、设备制造繁琐，维修不易，成本较高：于过滤筒58之轴线上需同心装设均配器59，导砂锥60，主干管11，气升管63，气升泵62及洗砂单元67、68、69、70使制造安装均较为困难，当气升管63气升泵62及其它元件发生故障时，将使维修作业进行不易。