一种净水楼新型反冲洗的取水系统

摘要

本发明公开了一种净水楼新型反冲洗的取水系统，包括直接在江河中设置的渗渠、清水池和净水楼，所述的渗渠和清水池通过底部的通孔连通，清水池和净水楼底部通过管道连通；所述的渗渠的两侧底部对称设有渗渠喇叭口基座，喇叭口基座上开设有喇叭口，喇叭口由外向渗渠内呈向下倾斜设置；所述的管道包括进水管、反冲洗管和出水管，其中出水管安装在净水楼上，且净水楼底部安装有卧式离心泵，卧式离心泵上安装有进水管；进水管一端与清水池连通，另一端与出水管连通；进水管上还安装有反冲洗管；且反冲洗管一端与另一清水池连通。本发明具有反冲水流量大、水压力强，既能确保工程质量和反冲洗效果，又能达到节约材料，降低工程造价，且不易堵塞的特点。

权利要求

1.一种净水楼新型反冲洗的取水系统，包括直接在江河中设置的渗渠(1)、清水池(2)和净水楼(3)，其特征在于：所述的渗渠(1)和清水池(2)通过底部的通孔(4)连通，清水池(2)和净水楼(3)底部通过管道(5)连通；所述的渗渠(1)的两侧底部对称设有渗渠喇叭口基座(6)，渗渠喇叭口基座(6)上开设有喇叭口(7)，喇叭口(7)由外向渗渠(1)内呈向下倾斜设置；所述的管道(5)包括进水管(51)、反冲洗管(52)和出水管(53)，其中出水管(53)安装在净水楼(3)内，且净水楼(3)底部安装有卧式离心泵(54)，卧式离心泵(54)上安装有进水管(51)；进水管(51)一端与清水池(2)连通，另一端与出水管(53)连通；进水管(51)上还安装有反冲洗管(52)；且反冲洗管(52)一端与另一清水池(2)连通。

2.如权利要求1所述的一种净水楼新型反冲洗的取水系统，其特征在于：所述的渗渠(1)内底部放置有渗渠底板(8)，渗渠(1)顶部固定安装有渗渠顶板(9)。

3.如权利要求1所述的一种净水楼新型反冲洗的取水系统，其特征在于：所述的喇叭口(7)由外向渗渠(1)内呈向下倾斜6-45度倾斜角设置，且喇叭口(7)的向心夹角为15-30度。

4.如权利要求3所述的一种净水楼新型反冲洗的取水系统，其特征在于：所述的喇叭口(7)由外向渗渠(1)内呈向下倾斜10-20度设置，且喇叭口(7)的向心夹角为20-24度。

5.如权利要求4所述的一种净水楼新型反冲洗的取水系统，其特征在于：所述的喇叭口(7)由外向渗渠(1)内呈向下倾斜10度设置，且喇叭口(7)的向心夹角为24度。

6.如权利要求1所述的一种净水楼新型反冲洗的取水系统，其特征在于：所述的喇叭口(7)上安装有铜或不锈钢格栅(10)。

7.如权利要求1所述的一种净水楼新型反冲洗的取水系统，其特征在于：所述的渗渠喇叭口基座(6)上预埋有钢筋(11)。

8.如权利要求1所述的一种净水楼新型反冲洗的取水系统，其特征在于：所述的反冲洗管(52)上安装有阀门(55)。

9.如权利要求1所述的一种净水楼新型反冲洗的取水系统，其特征在于：所述的通孔(4)上设置有闸门(12)，清水池(2)内安装有导流墙(13)；所述的清水池(2)上安装有清水池顶板(19)，清水池顶板(19)上安装有通气管(20)，通气管(20)与清水池放散管(16)相连。

说明书

一种净水楼新型反冲洗的取水系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种净水楼新型反冲洗的取水系统。

背景技术

[0002] 目前的净水楼普遍利用江河中砂卵石和砂卵石上层的滤膜作为天然过滤器，原水经大自然中生物、物理和化学作用，水质达到清澈透明，无杂质。达到或优于生活饮用水标准。取代了现有自来水净水工艺中凝集、絮凝、混合、沉淀、过滤、排污及污泥处置等多个步骤，其原理是：设计的净水楼、清水池、渗渠等取、净水构筑物均沿江河岸边平行布置。当净水楼中的泵机组抽水时，使清水池、渗渠中水位下降，由于压力传导作用，这时河床水位与清水池、渗渠等构筑物内的动水位产生压力差，诱使江河面原水下渗，水中的悬浮物等杂质被过滤膜截住、吸附；然后被过滤膜所截住、吸附的悬浮物等杂质经江河明流水自然冲刷更新，周而复始，保持过滤膜良性循环，从而使河床中的渗渠喇叭口生产出可持续、稳定地获取优质自来水，经渗渠集中到清水池，通过净水楼泵机组一级输送给用户使用。

[0003] 由于先前采用的净水楼技术，包括在先专利CN100489202C公告的《一种净水楼滤层中配用反冲洗的构筑方法》是要解决的是：1、在净水楼下游附近建有拦河坝，人为改变河道流向、影响流速，造成河床水位压力传导作用减弱，水流自然冲刷的速度、砂卵石层过滤效果人为改变；2、枯水季节在净水楼上游附近大量淘沙，使河底沉积的淤泥、存渣等泛起水面而沉积在滤膜上，造成河流中天然冲刷与沉积良性循环被人为改变，形成过滤膜上悬浮物等杂质仅由江河明流水无力冲刷更新，明显影响净水楼产水量的情况下，在净水楼内配备有反冲洗泵，和在净水楼外铺设有许多根独立的反冲洗管道，依次沿清水池以及渗渠等构筑物上层砂卵石过滤层中浅埋，反冲洗管壁的上半部设有冲洗孔或眼。反冲洗水是通过反冲洗泵将水送入许多根反冲洗管后，通过上半管壁的孔或眼来达到顶托滤膜上的悬浮物等杂质，目的是配合江河明流水的冲刷来更新滤膜层。但由于许多根反冲洗管浅埋在滤层中，洪水季节易被冲坏，影响工程质量；由于许多根反冲洗管材料费、加工费、安装费等工程投资较大，(详见表1)工艺复杂；再由于反冲洗管转弯多，不但工艺复杂，而且使反冲洗水流不畅；还由于反冲管的孔或眼易被过滤层卵石所堵塞，严重影响反冲洗效果。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供了一种净水楼新型反冲洗的取水系统。本发明的系统具有反冲水流量大、水压力强，既能确保工程质量和反冲洗效果，又能达到节约材料，降低工程造价，且具有不易堵塞的特点。

[0005] 为了达到上述目的，本发明的解决方案是：

[0006] 一种净水楼新型反冲洗的取水系统，包括直接在江河中设置的渗渠、清水池和净水楼，所述的渗渠和清水池通过底部的通孔连通，清水池和净水楼底部通过管道连通；所述渗渠的两侧底部设有渗渠喇叭口基座，渗渠喇叭口基座上开设有喇叭口，喇叭口由外向渗渠内呈向下倾斜设置；所述的管道包括进水管、反冲洗管和出水管，其中出水管安装在净水楼内，且净水楼底部安装有卧式离心泵，卧式离心泵上安装有进水管；进水管一端与清水池连通，另一端与出水管连通；进水管上还安装有反冲洗管；且反冲洗管一端与另一清水池连通。

[0007] 所述的渗渠底部放置有渗渠底板，渗渠顶部固定安装有渗渠顶板。其中渗渠喇叭口，渗渠壁、渗渠顶板均系钢筋混凝土制作，形成整体结构，可当做反冲洗时的通管，使经反冲洗管出来的水，通过清水池、渗渠，再由渗渠喇叭口流向江河，达到冲洗江河中的过滤层和滤膜层的作用。

[0008] 所述的喇叭口由外向渗渠内呈向下倾斜6-45度设置，且喇叭口的向心夹角为15-30度。

[0009] 所述的喇叭口由外向渗渠内呈向下倾斜10-20度设置，且喇叭口的向心夹角为20-24度。

[0010] 所述的喇叭口由外向渗渠内呈向下倾斜10度设置，且喇叭口的向心夹角为24度。

[0011] 所述的喇叭口上安装有铜或不锈钢格栅。

[0012] 所述的渗渠喇叭口基座上预埋有钢筋。

[0013] 所述的反冲洗管上安装有阀门。

[0014] 所述的通孔上设置有闸门，清水池内安装有导流墙；所述的清水池上安装有清水池顶板，清水池顶板上安装有通气管，通气管与清水池放散管相连。

[0015] 本发明的有益效果为：1、不需要在净水楼外设置多根反冲洗管；2、不需要开挖反冲洗管的埋深及定位；3、不需要在反冲洗管上钻孔或眼；4、不需要铺设反冲管周围的滤料；5、不需要加固防止冲坏反冲洗管的桩或柱；6、合理利用现有净水楼外的清水池、矩形渗渠的构筑物替代净水楼外的反冲洗管；7、充分利用渗渠喇叭口作为反冲洗管的孔或眼。通过许多个渗渠喇叭口把反冲洗水强压到砂卵石过滤层直至过滤膜的表面；8、本发明将清水池、渗渠作为反冲洗时的通管使用，把渗渠喇叭口作为净水楼外反冲洗管的孔眼使用，由于渗渠喇叭口出水口面积比先前净水楼外安装的反冲洗孔或眼的面积扩大上百倍，故反冲洗水流量大，经试验反冲洗效果十分显著，且不存在反冲洗管孔、眼易堵塞事故的发生；9、与现有反冲洗构筑方法比较：新型反冲洗方法节约了工程造价，约占工程总投资额的15％。按一座6万吨净水楼工程进行比较，节约工程投资1599600元。(详见表1)本发明的工作原理：净水楼依次在河岸边平行布置，例如，每间隔500米至1000米布置一3
座净水楼，其间可布置喇叭口3000-6000只，单个喇叭口的出水量为20M/d，日产自来水
60000-120000吨。一座净水楼相当于一家大型自来水厂。在每个净水楼左右两侧各设计一座清水池，又在各清水池外两头设计矩形渗渠，由于矩形渗渠连接形成了所有净水楼的串联，形成一系列净、取水构筑系统，成为一个地区的标志性景观。

[0016] 在每个净水楼单元的底部布置有卧式离心泵机组，每台卧式离心泵配有进水管、出水管、在进水管中接有反冲洗管，在反冲洗管中配有阀门和压力表。

[0017] 当发现某座净水楼的水量显著减少时，首先停泵1个小时，让水位自然恢复到饱和状态。这时开始对某段的渗渠上面的过滤层、滤膜层进行反冲洗，配合河床明流水进行清除过滤膜上的悬浮物等杂质，恢复滤膜的更新。

[0018] 综上所述，本发明利用清水池、渗渠作为反冲洗时的通管使用，使由反冲洗管出来的水，经过清水池、渗渠，由渗渠喇叭口流向江河，达到冲洗江河中的过滤层和滤膜层的作用。不仅过水断面大几百倍，反冲洗径流也增大，使反冲洗管内和喇叭口的水流畅通无阻；而且反冲洗效果好，无阻塞之顾虑。清水池，渗渠均位于河床底部，不会被洪水冲垮，使用安全。把渗渠喇叭口作为反冲洗管的孔眼使用，与现有反冲洗构筑方法比较，渗渠喇叭口面积比先前的孔、眼扩大上百倍，因此反冲洗水流量大，水压力强，反冲洗效果十分显著，使滤膜在短时间内恢复过滤能力；不但避免了因净水楼外设置的反冲洗管孔眼小而造成反冲洗管堵塞事故的发生；确保了工程质量和反冲洗效果，而且节约了材料，减少了工程造价，约占工程总投资额的15％。

附图说明

[0019] 图1是本发明的结构示意图；

[0020] 图2是图1的俯视图；

[0021] 图3是图1的A-A剖示放大图；

[0022] 图4是图1的B-B剖示放大图；

[0023] 图5是图3喇叭口的放大示意图；

[0024] 图6是本发明实施例1的三个单元串联的结构示意图。

具体实施方式

[0025] 实施例1

[0026] 本实施例的一种净水楼新型反冲洗的取水系统，如图1、图2所示，包括直接在江河中设置的渗渠1、清水池2和净水楼3，江河中分布有过滤层22，过滤层22为砂卵石。过滤层22上设有滤膜层21，滤膜层21为细砂泥质等组成。所述的渗渠1和清水池2通过底部的通孔4连通，通孔4上设置有闸门12；清水池2和净水楼3底部通过管道5连通，清水池2内安装有导流墙13，清水池2上开设有检修孔14、清水池加氯预留孔15、清水池人孔17；所述的清水池2上安装有清水池顶板19，清水池顶板19上安装有通气管20，通气管20与清水池放散管16相连。通气管20上设置的清水池放散管16与大气相通。

[0027] 所述的渗渠1的两侧底部对称设有渗渠喇叭口基座6，渗渠喇叭口基座6上开设有喇叭口7，如图3、图4所示，渗渠喇叭口7可根据渗渠1的长度设置多个，本实施例渗渠1的侧壁每米长度设置有3个喇叭口7，且相对侧壁上对称布置；喇叭口7上安装有铜或不锈钢格栅10；过滤层22被渗渠喇叭口7的格栅10拦截在渗渠喇叭口7敞口之中、渗渠1之外。喇叭口7由外向渗渠1内呈向下倾斜设计，如图5所示，其倾斜角β角为10度，且喇叭口
7的向心夹角α为24度，如图4所示；所述的渗渠1内底部放置有渗渠底板8，渗渠底板8为混凝土预制板拼装而成。渗渠1顶部固定安装有渗渠顶板9。所述的渗渠喇叭口基座6上预埋有钢筋11，钢筋11与渗渠1侧壁连接浇注形成整体结构。

[0028] 如图2所示，所述的管道5包括进水管51、反冲洗管52和出水管53，且进水管51、进水管51上都安装有流量计18，反冲洗管52上安装有压力表23；其中出水管53安装在净水楼3内，且净水楼3底部安装有卧式离心泵54，卧式离心泵54上安装有进水管51；进水管51一端与清水池2连通，另一端与出水管53连通；进水管51上还安装有反冲洗管52；且反冲洗管52一端与另一清水池2连通；反冲洗管52上安装有阀门55。本发明以一个净水楼3与二个清水池2相连，每个清水池2分别与1个渗渠1相连为一个单元，可采用多个单元串联设置，本实施例采用三个单元串联(如图6所示)：自右向左安装，依次为第一单元C，第二单元D，第三单元E。即每个净水楼3的左侧和右侧均与一个清水池2通过管道5相连；每个清水池2又与渗渠1通过通孔4相连；渗渠1又与另一单元的清水池2连通。进水管51和反冲洗管52可根据清水池2和净水楼3的规模大小设置多根，本实施例每个清水池2与净水楼3之间设置有3根进水管51，每根进水管51配套设置有1根反冲洗管52，所有的进水管51统一与一根出水管53连通。

[0029] 具体为：如图2所示，与左侧清水池2连通的的净水楼3内的进水管51和与右侧清水池2连通的进水管分别设置有3根，与左侧清水池2的进水管51相连的反冲洗管52与右侧清水池2连通；同理，与右侧清水池2的进水管51相连的反冲洗管52与左侧清水池2连通；且左侧的3根进水管与一根出水管53连通，右侧的3根进水管与另一根出水管53连通。

[0030] 使用时，例如，当第二单元D左侧进水管51上安装的流量计18的读数减少时，说明左侧净水楼3的进水管51进水量减少，也就是说左侧的江河中的滤膜层被堵塞，应对左侧的渗渠1上的过滤层22、滤膜层21进行反冲洗，也就是说需要采用第二单元D右侧进水管51相连的反冲洗管52上的阀门55打开来对左侧的渗渠1上的过滤层22、滤膜层21进行反冲洗。而由于第二单元D的左侧与第一单元C的右侧相连，所以当需要对第二单元D左侧的过滤层22、滤膜层21进行反冲洗的时候，必须同时打开第一单元C左侧进水管51相连的反冲洗管52上的阀门55打开进行反冲洗，使第一单元C的右侧与第二单元的左侧D同时进行对冲。起到更好的反冲洗效果。当然也可以只停止第一单元C右侧进水管51上的卧式离心泵54来停止进水，也可以达到对第二单元D左侧的渗渠1上的过滤层22、滤膜层21的反冲洗，现在以一个单元为例，详细介绍反冲洗步骤如下：

[0031] 1、先关停第二单元D左侧的进水管51上的卧式离心泵54，以停止供水，时间为1小时，待左侧滤层、滤膜中孔隙间的水饱和后再开启与右侧进水管51相连的反冲洗管52上的阀门55，使反冲洗水注入左侧的清水池2，再流向与左侧的清水池2连通的整个渗渠1，从而由于水压力原理把反冲洗水压出喇叭口7之外，使喇叭口7不但具有进水的功能，而且具有了出水的功能。喇叭口7设计成向渗渠1内倾斜，与原来的水平设计的喇叭口相比，在反冲洗出水阶段，经喇叭口7后的水流由于倾斜的设计，提高了出水的水位，相当于起到了一个向上推的助力，减少了水流的阻力，使水更容易经格栅16后深入过滤层22、在滤膜层21中扩散膨胀，使出水量大大提高；在进水阶段，喇叭口7向内倾斜的设计，也大大提高了进水的水量。

[0032] 2、待发现滤膜层21产生水泡时说明反冲洗水压已上升至滤膜表面，具体时间根据压力表23的数据进行控制(约1-3小时，滤层开始膨胀，对滤膜产生顶托作用)；每座净水楼3的反冲洗步骤以此类推。

[0033] 3、由于滤层对滤膜产生顶托作用，滤膜上的悬浮物等杂质由大饼状分化为蜂窝状，开始呈松散状态开始往上浮动。这时经江河明流水的冲刷，将滤膜上的杂质卷入下游，试验证明：对过滤层22、滤膜层21联合冲洗过程只需要5-10分钟，就实现了滤膜的更新。

[0034] 实施例2

[0035] 本实施例的一种反冲洗的取水系统，其中喇叭口7由外向渗渠1内呈向下倾斜设计，其倾斜角β角为6°，渗渠喇叭口1的向心夹角α为20°。其余同实施例1。本实施例的倾斜角设置对节能效果的贡献见表2。

[0036] 实施例3

[0037] 本实施例的一种反冲洗的取水系统，其中喇叭口7由外向渗渠1内呈向下倾斜设计，其倾斜角β角为7°，渗渠喇叭口1的向心夹角α为21°。其余同实施例1。本实施例的倾斜角设置对节能效果的贡献见表2。

[0038] 实施例4

[0039] 本实施例的一种反冲洗的取水系统，其中喇叭口7由外向渗渠1内呈向下倾斜设计，其倾斜角β角为8°，渗渠喇叭口1的向心夹角α为22°。其余同实施例1。本实施例的倾斜角设置对节能效果的贡献见表2。

[0040] 实施例5

[0041] 本实施例的一种反冲洗的取水系统，其中喇叭口7由外向渗渠1内呈向下倾斜设计，其倾斜角β角为9°，渗渠喇叭口1的向心夹角α为23°。其余同实施例1。本实施例的倾斜角设置对节能效果的贡献见表2。

[0042] 实施例6

[0043] 本实施例的一种反冲洗的取水系统，其中喇叭口7由外向渗渠1内呈向下倾斜设计，其倾斜角β角为10°，渗渠喇叭口1的向心夹角α为24°。其余同实施例1。本实施例的倾斜角设置对节能效果的贡献见表2。

[0044] 实施例7

[0045] 本实施例的一种反冲洗的取水系统，其中喇叭口7由外向渗渠1内呈向下倾斜设计，其倾斜角β角为45°，渗渠喇叭口1的向心夹角α为30°。其余同实施例1。

[0046] 实施例8

[0047] 本实施例的一种反冲洗的取水系统，其中喇叭口7由外向渗渠1内呈向下倾斜设计，其倾斜角β角为30°，渗渠喇叭口1的向心夹角α为15°。其余同实施例1。

[0048] 表1

[0049]

[0050] 表2

[0051]