一种雨水快速过滤的装置

摘要

本发明涉及一种雨水快速过滤的装置，包括进水管、出水管、处理箱体以及处理箱体内部的若干个滤格、反冲洗排水管，进水管设在处理箱体的顶部，出水管设在处理箱体的上部，滤格内部填充滤料，用于过滤雨水；所述进水管并联若干个进水槽，进水槽与滤格一一对应，进水槽的出口位于滤格的中下部，用于在滤格的中下部进水，进而在滤格内形成由下至上的过滤水流；所述滤格的下部设有反冲洗排水管，用于反冲洗时排出滤格的水，进而在滤格内形成由上至下的反冲洗水流。所述滤料为长方体，长方体的六个面均为凹面，每一个凹面均由四个倾斜的三角形平面彼此拼接而成，滤料的制备原料包括氨基酸改性的乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物、交联剂，交联剂为环氧基硅氧烷。

权利要求

1.一种雨水快速过滤的装置，其特征在于，包括进水管、出水管、处理箱体以及处理箱体内部的若干个滤格、反冲洗排水管，所述进水管设在处理箱体的顶部，出水管设在处理箱体的上部，所述滤格内部填充滤料，用于过滤雨水；

所述进水管并联若干个进水槽，进水槽与滤格一一对应，进水槽的出口位于滤格的中下部，用于在滤格的中下部进水，进而在滤格内形成由下至上的过滤水流；

所述滤格的下部设有反冲洗排水管，用于反冲洗时排出滤格的水，进而在滤格内形成由上至下的反冲洗水流；

所述滤料为凹多面体流线型悬浮轻质滤料，滤料为长方体，所述长方体的六个面均为凹面，每一个凹面均由四个倾斜的三角形平面彼此拼接而成；

所述滤料制备原料包括：氨基酸改性的乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物、乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物、交联剂、发泡剂、架桥剂、发泡助剂、润滑剂、填料，所述氨基酸改性的乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物是EVA的水解产物与氨基酸酯化反应制得，所述交联剂为环氧基硅氧烷。

2.根据权利要求1所述的雨水快速过滤的装置，其特征在于，所述处理箱体分为设备区和处理区，所述设备区内设有配水槽、出水槽、反冲洗集水槽和反冲洗排水泵，所述进水管连接配水槽的进口，配水槽的出口通过配水管连接进水槽的进口；

所述出水槽的侧面通过出水堰口连通靠近设备区的一个滤格，出水槽的另一侧连接所述出水管；

所述反冲洗集水槽的一侧连接反冲洗排水管，另一侧连接反冲洗排水泵。

3.根据权利要求2所述的雨水快速过滤的装置，其特征在于，所述配水管上设有若干个开口，用于与进水槽的进口一一对应；配水管的开口处设有电动阀门，用于实时控制每个进水槽的进水；

进水槽的顶部设有液位计，用于实时监测进水槽内的液位，当液位较高时，说明对应的滤格内的滤料过滤阻力较大，应该进行反冲洗，此时启动反冲洗程序。

4.根据权利要求1所述的雨水快速过滤的装置，其特征在于，所述若干个滤格并排设置，相邻的滤格之间由隔板分隔；所述隔板的高度小于滤格其它侧面的高度，使得若干个滤格的上部彼此相通。

5.根据权利要求1所述的雨水快速过滤的装置，其特征在于，每个滤格的下部设有一个反冲洗排水管，反冲洗排水管水平设置，且上表面设有若干个排水孔。

6.根据权利要求1所述的雨水快速过滤的装置，其特征在于，所述氨基酸选自芳香族氨基酸、脂肪族氨基酸中的至少一种；所述环氧基硅氧烷为数均分子量＜1000的环氧基硅氧烷和数均分子量＞5000环氧基硅氧烷的组合物，二者的重量比为1:0.35‑1。

7.根据权利要求6所述的雨水快速过滤的装置，其特征在于，所述氨基酸改性的乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物是由乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物先进行水解，水解产物再和氨基酸酯化反应制得；乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯酯结构单元含量10‑20wt%。

8.根据权利要求7所述的雨水快速过滤的装置，其特征在于，所述四个倾斜的三角形平面关于所述长方体的中心线中心对称，三角形平面的侧边与相邻的三角形平面的侧边相互拼接，三角形平面的底边与长方体的一个边重合，所述凹面对应的长方体的外侧面为虚拟外表面，所述三角形平面与所述虚拟外表面的夹角为10‑45°。

9.根据权利要求8所述的雨水快速过滤的装置，其特征在于，所述滤料的制备方法，包括如下步骤：

S1：将氨基酸改性的乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物和乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物加至预热好的双辊开炼机中，混炼；加入交联剂，再次混炼；加入发泡剂、架桥剂、发泡促进剂、润滑剂、填料继续混炼，薄通，裁切，得粒料；

S2：将上一步所得粒料装入已预热模具进行发泡，开模，再置于干燥箱中进行热处理，取出室温放置，即得所述滤料。

说明书

一种雨水快速过滤的装置

技术领域

[0001] 本发明属于雨水处理技术领域，具体涉及一种雨水快速过滤的装置。

背景技术

[0002] 我国对污水的收集及处理率都达到一个较高的水平，然而对于分流制管网中的初期雨水的处理并没有统一要求，往往初期雨水不经处理直接排放到自然环境的水体中，在
特殊天气或地域可能会造成较为严重的环境污染。目前，关于雨水的处理方法，国内外主要
有旋流沉砂、人工湿地和过滤技术等。这些处理方法对于雨水中的COD等污染物的处理效果
有限，且效率较低。

发明内容

[0003] 针对上述问题，本发明提供一种雨水快速过滤的装置，包括进水管、出水管、处理箱体以及处理箱体内部的若干个滤格、反冲洗排水管，所述进水管设在处理箱体的顶部，出
水管设在处理箱体的上部，所述滤格内部填充滤料，用于过滤雨水；

[0004] 所述进水管并联若干个进水槽，进水槽与滤格一一对应，进水槽的出口位于滤格的中下部，用于在滤格的中下部进水，进而在滤格内形成由下至上的过滤水流；

[0005] 所述滤格的下部设有反冲洗排水管，用于反冲洗时排出滤格的水，进而在滤格内形成由上至下的反冲洗水流。

[0006] 可选的，所述处理箱体分为设备区和处理区，所述设备区内设有配水槽、出水槽、反冲洗集水槽和反冲洗排水泵，所述进水管连接配水槽的进口，配水槽的出口通过配水管
连接进水槽的进口；

[0007] 所述出水槽的侧面通过出水堰口连通靠近设备区的一个滤格，出水槽的另一侧连接所述出水管；

[0008] 所述反冲洗集水槽的一侧连接反冲洗排水管，另一侧连接反冲洗排水泵。

[0009] 进一步可选的，所述配水箱内设有过滤网，所述过滤网水平设置，配水槽的进口位于配水槽的顶部，配水槽的出口位于配水槽底部的侧面，配水槽内部形成由上至下的水流，
初步过滤雨水进水。

[0010] 可选的，所述反冲洗排水泵的出水口延伸出处理箱体，将反冲洗水排出处理箱体。

[0011] 可选的，所述配水管上设有若干个开口，用于与进水槽的进口一一对应；配水管的开口处设有电动阀门，用于实时控制每个进水槽的进水；进水槽的顶部设有液位计，用于实
时监测进水槽内的液位，当液位较高时，说明对应的滤格内的滤料过滤阻力较大，应该进行
反冲洗，此时启动反冲洗程序。

[0012] 可选的，所述进水槽的顶端和底端均开口，分别用于进水和出水，上下开口之间为封闭筒体，即进水槽只能由底端出水，将进水雨水引入滤格中下部，进水向上流动并通过滤
料过滤，在滤格内形成由下至上的过滤水流。

[0013] 可选的，所述若干个滤格并排设置，相邻的滤格之间由隔板分隔；所述隔板的高度小于滤格其它侧面的高度，使得若干个滤格的上部彼此相通，经过滤料过滤后的清水处于
滤格上部，远离出水槽的滤格内的清水可以流到相邻滤格，这样不断向出水槽流动，直到通
过出水堰口排入出水槽。

[0014] 可选的，所述进水槽的出口的下方设有导流板，用于将进水槽引入的进水在滤格底部的水平方向上分布均匀，使得进水能够比较均匀的通过滤料。

[0015] 所述导流板可以选择多种形式，例如，导流板的中部为水平板，水平板两侧分别连接向上倾斜的翼板，对进水槽向下的进水有分流、托举、回升的作用。

[0016] 可选的，每个滤格的下部设有一个反冲洗排水管，反冲洗排水管水平设置，且上表面设有若干个排水孔，使得滤格内的水依靠重力作用进入反冲洗排水管；反冲洗排水管处
于滤格内的一端封闭，另一端连接所述反冲洗集水槽，所有反冲洗排水管均连接反冲洗集
水槽，将反冲洗水同一排入反冲洗集水槽，再由反冲洗排水泵输出处理箱体。

[0017] 可选的，所述反冲洗排水泵的出口端连接所述进水管，将反冲洗水循环回滤格。

[0018] 可选的，所述进水管上设有进水阀和恒流器，进水阀用于控制进水管的进水，恒流器用于控制进水的流量恒定。

[0019] 可选的，所述反冲洗排水管上设有排水阀，用于控制反冲洗排水管是否开始排水，进而控制反冲洗的开始和结束。

[0020] 本发明启动反冲洗程序时，关闭对应滤格的电动阀门，停止进水，再开启所述排水阀，反冲洗排水管开始排水，滤格内形成由上至下的水流，滤料上方的清水在重力作用下再
次经过滤料，对堆积严实的滤料进行反向冲洗，滤料在疏松的同时彼此摩擦，使得吸附在表
面的污物掉落，并随着向下的水流流进反冲洗排水管。

[0021] 优选的，所述滤格的中部填充滤料，并在滤料的上方和下方分别设置隔离网，防止滤料流失，滤料的填充高度为滤格高度的1/3。

[0022] 可选的，所述处理箱体的侧面设有检修口，方便操作人员进入箱体检修维护。

[0023] 可选的，所述雨水快速过滤的装置还包括控制装置，控制装置包括PLC控制器，PLC控制器通讯连接并控制所述恒流器、进水阀、电动阀门、液位计、排水阀、反冲洗排水泵，实
现对所述雨水快速过滤的装置进水和反冲洗的集中自动控制。

[0024] 可选的，所述滤料为凹多面体流线型悬浮轻质滤料，滤料为长方体，所述长方体的六个面均为向内凸出的凹面，每一个凹面均由四个倾斜的三角形平面构成；所述滤料制备
原料包括：氨基酸改性的乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物、乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物、交联剂、发泡
剂、架桥剂、发泡助剂、润滑剂、填料，所述氨基酸改性的乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物是EVA的水
解产物与氨基酸酯化反应制得，所述交联剂为环氧基硅氧烷。

[0025] 可选的，所述滤料制备原料包括：20‑30份氨基酸改性的乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物、70‑80份乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物、3‑8份交联剂、3‑8份发泡剂、1‑1.5份架桥剂、1‑3份发泡
促进剂、5‑8份润滑剂、1‑3份填料，乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物和氨基酸改性的乙烯‑醋酸乙烯
酯共聚物之和为100份。

[0026] 可选的，所述EVA中VA的水解度为95.0‑99.9%，所述未水解的EVA的熔融指数为5‑12g/10min，其中醋酸乙烯酯结构单元含量10‑20wt%。

[0027] 可选的，所述原料中的乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物的熔融指数为5‑12g/10min。

[0028] 可选的，所述环氧基硅氧烷为数均分子量＜1000的环氧基硅氧烷和数均分子量＞5000环氧基硅氧烷的组合物，二者的重量比为1:0.35‑1。

[0029] 可选的，所述数均分子量＜1000的环氧基硅氧烷选自环氧基封端的苯基三硅氧烷、三(环氧丙氧基丙基二甲基甲硅烷氧基)苯基硅烷、1,3‑双(3‑缩水甘油醚氧基丙基)四
甲基二硅氧烷、1,1,3,3‑四甲基‑1,3‑双‑[2‑[7‑氧化双环[4.1.0]庚‑3‑基]乙基]二硅氧烷
中的至少一种。

[0030] 可选的，所述数均分子量＞5000环氧基硅氧烷为端环氧基硅油，所述端环氧基硅油的环氧值为0.1‑0.2mol/100g；优选地，数均分子量＞5000环氧基硅氧烷的数均分子量为
1万‑2万。

[0031] 可选的，所述氨基酸选自芳香族氨基酸、脂肪族氨基酸中的至少一种，具体的选自苯丙氨酸、酪氨酸、亮氨酸、丙氨酸、甘氨酸中的至少一种。

[0032] 可选的，所述氨基酸改性的乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物是由乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物（EVA）先进行醋酸乙烯酯结构单元的水解，水解产物再和氨基酸上的羧基发生酯化反应，从
而制得带有活性胺基的改性乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物。

[0033] 具体的，所述氨基酸改性的乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物通过包括如下步骤的制备方法制得：

[0034] 1）EVA水解

[0035] 将EVA溶解在有机溶剂中，升温至回流状态，加入催化剂，恒温反应，滴加盐酸至中性，冷却至室温，将反应液倒入水中，搅拌至不再有沉淀析出，沉淀干燥后粉碎，水洗、过滤，
再次干燥，得干燥粉末备用；

[0036] 2）EVA水解产物的酯化

[0037] 将步骤1）所得干燥粉末溶解在有机溶剂中，加入氨基酸、催化剂，升温并保持搅拌反应至不再有水冷凝分离出来，自然冷却至室温，将反应液缓慢倒入水中，搅拌至不再有沉
淀析出，沉淀干燥后粉碎，水洗、过滤，再次干燥，得改性乙烯‑醋酸乙烯酯备用。

[0038] 可选的，步骤1）所述有机溶剂选自四氢呋喃、甲苯、氯仿中的至少一种；所述催化剂为碱的乙醇溶液，所述碱没有特定的限制，本领域常用的氢氧化钠或氢氧化钾中的至少
一种，所述碱在乙醇溶液中的浓度为0.5‑2mol/L，所述恒温反应时间为3‑8h，所述粉碎粒径
为50‑100μm。

[0039] 可选的，步骤2）所述有机溶剂选自四氢呋喃、甲苯、氯仿中的至少一种；所述改性剂氨基酸用量为被改性乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯酯总摩尔量的1.05‑1.12倍，所
述催化剂选自苯磺酸、对甲苯磺酸、4‑甲基苯磺酸中的至少一种，所述催化剂的用量为氨基
酸摩尔质量的1.05‑1.2倍；所述升温为升至110‑130℃，所述粉碎粒径为50‑100μm。

[0040] 可选的，所述四个倾斜的三角形平面关于所述长方体的中心线中心对称，三角形平面的侧边与相邻的三角形平面的侧边相互拼接，三角形平面的底边与长方体的一个边重
合，所述凹面对应的长方体的外侧面为虚拟外表面，所述三角形平面与所述虚拟外表面的
夹角为10‑45°。

[0041] 所述长方体的边长为5‑15mm。

[0042] 将滤料做成具有凹面的长方体一方面有利于最大限度的盛载初期雨水中的COD、SS等污染物，另一方面凹面的长方体具有较高的空间密铺率和较低的流体阻力，可实现雨
水的快速过滤；又三角形平面与凹面所在的长方体一侧的四个顶点连线平面的夹角为10‑
45°，反冲洗时长方体的顶点受碰撞挤压滑入凹面内可迅速将凹面内残存污染物推出。

[0043] 可选的，所述滤料的密度为0.2‑0.8g/cm3，优选为0.6‑0.8g/cm3。

[0044] 所述发泡剂没有特别的限定，本领域常用的即可，包括但不限于偶氮二甲酰胺、对甲苯磺酰肼、偶氮二甲硫胺中的至少一种。

[0045] 所述架桥剂没有特别的限定，本领域常用的即可，包括但不限于DCP、BIPB中的至少一种。

[0046] 所述发泡促进剂没有特别的限定，本领域常用的即可，包括但不限于氧化锌、碳酸锌、硬脂酸锌中的至少一种。

[0047] 所述润滑剂选自硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸钡、亚乙基双硬脂酰胺中的至少一种。

[0048] 所述填料包括但不限于纳米碳酸钙、滑石粉中的至少一种。

[0049] 本发明还提供了上述凹多面体流线型悬浮轻质滤料的制备方法，包括如下步骤：

[0050] S1：将氨基酸改性的乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物和乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物加至预热好的双辊开炼机中，混炼，加入交联剂，混炼，加入发泡剂、架桥剂、发泡促进剂、润滑剂、填
料继续混炼，薄通，裁切，得粒料；

[0051] S2：将上一步所得粒料装入已预热模具进行发泡，开模，再置于干燥箱中进行热处理，取出室温放置，即得上述轻质滤料。

[0052] 可选的，步骤S1所述开炼机预热温度为110‑150℃，所述改性乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物加入后的混炼时间为3‑8min，所述交联剂加入后的混炼时间为2‑5min，所述发泡剂、架
桥剂、发泡助剂、润滑剂加入后的混炼时间为5‑10min，所述薄通为制成1‑10mm薄片，薄通时
两辊温度为85℃‑95℃；

[0053] 可选的，步骤S2所述模具预热温度为150‑180℃；所述发泡条件为：温度150‑180℃，时间5‑10min，模压压力7‑12MPa；热处理条件为：温度50‑80℃，时间5‑8h，室温放置时间
6‑24h。

附图说明

[0054] 图1为所述雨水快速过滤的装置的侧视图；

[0055] 图2为所述雨水快速过滤的装置的俯视图；

[0056] 图3为所述滤料的结构图。

[0057] 附图中，1‑恒流器；2‑进水管；3‑进水阀；4‑过滤网；5‑配水槽；6‑电动阀门；7‑液位计；8‑PLC控制器；9‑进水槽；10‑滤料；11‑导流板；12‑出水堰口；13‑出水槽；14‑出水管；15‑
反冲洗排水管；16‑排水阀；17‑反冲洗集水槽；18‑反冲洗排水泵。

具体实施方式

[0058] 本实施例提供所述的雨水快速过滤的装置，如图1‑图2所示，包括进水管2、出水管14、处理箱体以及处理箱体内部的若干个滤格、反冲洗排水管15，所述进水管2设在处理箱
体的顶部，出水管14设在处理箱体的上部，所述滤格内部填充滤料10，用于过滤雨水；

[0059] 所述进水管2并联若干个进水槽9，进水槽9与滤格一一对应，进水槽9的出口位于滤格的中下部，用于在滤格的中下部进水，进而在滤格内形成由下至上的过滤水流；

[0060] 所述滤格的下部设有反冲洗排水管15，用于反冲洗时排出滤格的水，进而在滤格内形成由上至下的反冲洗水流。

[0061] 可选的，所述处理箱体分为设备区和处理区，所述设备区内设有配水槽5、出水槽13、反冲洗集水槽17和反冲洗排水泵18，所述进水管2连接配水槽5的进口，配水槽5的出口
通过配水管连接进水槽9的进口；

[0062] 所述出水槽13的侧面通过出水堰口12连通靠近设备区的一个滤格，出水槽13的另一侧连接所述出水管14；

[0063] 所述反冲洗集水槽17的一侧连接反冲洗排水管15，另一侧连接反冲洗排水泵18。

[0064] 进一步可选的，所述配水箱内设有过滤网4，所述过滤网4水平设置，配水槽5的进口位于配水槽5的顶部，配水槽5的出口位于配水槽5底部的侧面，配水槽5内部形成由上至
下的水流，初步过滤雨水进水。

[0065] 可选的，所述反冲洗排水泵18的出水口延伸出处理箱体，将反冲洗水排出处理箱体。

[0066] 可选的，所述配水管上设有若干个开口，用于与进水槽9的进口一一对应；配水管的开口处设有电动阀门6，用于实时控制每个进水槽9的进水；进水槽9的顶部设有液位计7，
用于实时监测进水槽9内的液位，当液位较高时，说明对应的滤格内的滤料10过滤阻力较
大，应该进行反冲洗，此时启动反冲洗程序。

[0067] 可选的，所述进水槽9的顶端和底端均开口，分别用于进水和出水，上下开口之间为封闭筒体，即进水槽9只能由底端出水，将进水雨水引入滤格中下部，进水向上流动并通
过滤料10过滤，在滤格内形成由下至上的过滤水流。

[0068] 可选的，所述若干个滤格并排设置，相邻的滤格之间由隔板分隔；所述隔板的高度小于滤格其它侧面的高度，使得若干个滤格的上部彼此相通，经过滤料10过滤后的清水处
于滤格上部，远离出水槽13的滤格内的清水可以流到相邻滤格，这样不断向出水槽13流动，
直到通过出水堰口12排入出水槽13。

[0069] 可选的，所述进水槽9的出口的下方设有导流板11，用于将进水槽9引入的进水在滤格底部的水平方向上分布均匀，使得进水能够比较均匀的通过滤料10。

[0070] 所述导流板11可以选择多种形式，例如，导流板11的中部为水平板，水平板两侧分别连接向上倾斜的翼板，对进水槽9向下的进水有分流、托举、回升的作用。

[0071] 可选的，每个滤格的下部设有一个反冲洗排水管15，反冲洗排水管15水平设置，且上表面设有若干个排水孔，使得滤格内的水依靠重力作用进入反冲洗排水管15；反冲洗排
水管15处于滤格内的一端封闭，另一端连接所述反冲洗集水槽17，所有反冲洗排水管15均
连接反冲洗集水槽17，将反冲洗水同一排入反冲洗集水槽17，再由反冲洗排水泵18输出处
理箱体。

[0072] 可选的，所述反冲洗排水泵18的出口端连接所述进水管2，将反冲洗水循环回滤格。

[0073] 可选的，所述进水管2上设有进水阀3和恒流器1，进水阀3用于控制进水管2的进水，恒流器1用于控制进水的流量恒定。

[0074] 可选的，所述反冲洗排水管15上设有排水阀16，用于控制反冲洗排水管15是否开始排水，进而控制反冲洗的开始和结束。

[0075] 本发明启动反冲洗程序时，关闭对应滤格的电动阀门6，停止进水，再开启所述排水阀16，反冲洗排水管15开始排水，滤格内形成由上至下的水流，滤料10上方的清水在重力
作用下再次经过滤料10，对堆积严实的滤料10进行反向冲洗，滤料10在疏松的同时彼此摩
擦，使得吸附在表面的污物掉落，并随着向下的水流流进反冲洗排水管15。

[0076] 优选的，所述滤格的中部填充滤料10，并在滤料10的上方和下方分别设置隔离网，防止滤料10流失，滤料10的填充高度为滤格高度的1/3。

[0077] 可选的，所述处理箱体的侧面设有检修口，方便操作人员进入箱体检修维护。

[0078] 可选的，所述雨水快速过滤的装置还包括控制装置，控制装置包括PLC控制器8，PLC控制器8通讯连接并控制所述恒流器1、进水阀3、电动阀门6、液位计7、排水阀16、反冲洗
排水泵18，实现对所述雨水快速过滤的装置进水和反冲洗的集中自动控制。

[0079] 以下制备例中所使用的乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物均购自日本三井，醋酸乙烯酯结构单元含量20wt%，熔融指数为5g/10min。

[0080] 1,3‑双(3‑缩水甘油醚氧基丙基)四甲基二硅氧烷购自湖北巨胜科技有限公司。

[0081] 数均分子量为12500的端环氧基硅油购自北京艾克赛仑生物科技有限公司，环氧值为0.2mol/100g。

[0082] 初期雨水来源为住宅商业区，湖南长沙高新开发区麓谷西大道，其SS为 268.0 mg/L，COD为201.1 mg/L。

[0083] 氨基酸改性的乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物

[0084] 制备例1

[0085] 1）EVA水解

[0086] 将60份EVA溶解在80份甲苯中，升温至回流状态，加入65份溶有氢氧化钠的乙醇溶液，氢氧化钠的浓度为2mol/L，恒温反应5h，滴加15wt%的盐酸至pH为7，冷却至室温，将反应
液倒入300份水中，搅拌至不再有沉淀析出，沉淀80℃真空干燥后粉碎至80μm，水洗、过滤，
再次干燥如此重复2次，得干燥粉末备用；测试水解度为96.0%。

[0087] 2）EVA水解产物的酯化

[0088] 将步骤1）所得干燥粉末溶解在80份甲苯中，加入13.4份丙氨酸、31份对甲苯磺酸，升温至110℃并保持搅拌反应至不再有水冷凝分离出来，自然冷却至室温，将反应液缓慢倒
入水中，搅拌至不再有沉淀析出，沉淀干燥后粉碎至80μm，水洗、过滤、再次干燥如此重复2
次，得丙氨酸改性的乙烯‑醋酸乙烯酯，备用。

[0089] 制备例2

[0090] 其余与制备例1相同，不同之处在于13.4份丙氨酸换为11.25份甘氨酸。

[0091] 以酚酞为指示剂，用0.1mol/L的HCl溶液对步骤1）冷却至室温的反应混合物进行滴定至酚酞变色，同时做空白实验，记录下滴定所用盐酸溶液的体积，重复三次计算盐酸溶
液消耗体积的平均值，参照下式计算EVA中VA的消耗量，即得EVA中VA的水解度。

[0092]

[0093] 其中，M为VA的相对分子质量；C为滴定所用盐酸的浓度，mol/L；V0为空白样消耗盐酸的体积，ml；V为滴定所消耗盐酸的体积，ml；VA0为EVA中VA的总含量；G为EVA的总量，g。

[0094] 滤料10的制备

[0095] 制备例3

[0096] S1将30份制备例1制备的改性共聚物和70份乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物加至预热温度为120℃的双辊开炼机中，混炼3min，加入5.92份1,3‑双(3‑缩水甘油醚氧基丙基)四甲基
二硅氧烷，2.08份端环氧基硅油，混炼2min，加入5份偶氮二甲酰胺、1.5份DCP、3份氧化锌、8
份硬脂酸钙继续混炼5min、3份滑石粉，薄通为1.7mm厚的薄片，裁切，得粒料；

[0097] S2将上一步所得粒料装入5mm×5mm×5mm的提前预热至160℃的模具在160℃，6min，模压压力为10MPa的条件下进行发泡，开模，再置于80℃的干燥箱中进行热处理6h，取
出室温放置24h，即得5mm×5mm×5mm的轻质滤料；更换10mm×10mm×10mm的模具制得10mm
×10mm×10mm的轻质滤料；更换15mm×15mm×15mm的模具制得15mm×15mm×15mm的轻质滤
料。所述滤料的外形结构如图3所示。

[0098] 制备例4

[0099] 其余与制备例3相同，不同之处在于，步骤S1中1,3‑双(3‑缩水甘油醚氧基丙基)四甲基二硅氧烷的用量为2.22份，端环氧基硅油的用量为0.78份。

[0100] 制备例5

[0101] 其余与制备例3相同，不同之处在于，步骤S1中1,3‑双(3‑缩水甘油醚氧基丙基)四甲基二硅氧烷的用量为1.48份，端环氧基硅油的用量为0.52份。

[0102] 制备例6

[0103] 其余与制备例3相同，不同之处在于，步骤S1中1,3‑双(3‑缩水甘油醚氧基丙基)四甲基二硅氧烷的用量为7.4份，端环氧基硅油的用量为2.6份。

[0104] 制备例7

[0105] 其余与制备例3相同，不同之处在于，步骤S1中1,3‑双(3‑缩水甘油醚氧基丙基)四甲基二硅氧烷的用量为4份，端环氧基硅油的用量为4份。

[0106] 制备例8

[0107] 其余与制备例3相同，不同之处在于，步骤S1中制备例1制备的改性共聚物的用量为20份，乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物的用量为80份。

[0108] 制备例9

[0109] 其余与制备例3相同，不同之处在于，步骤S1中改性共聚物为制备例2所制备。

[0110] 制备例10

[0111] 其余与制备例3相同，不同之处在于，不加入1,3‑双(3‑缩水甘油醚氧基丙基)四甲基二硅氧烷，端环氧基硅油用量为8份。

[0112] 制备例11

[0113] 其余与制备例3相同，不同之处在于，不加入端环氧基硅油，1,3‑双(3‑缩水甘油醚氧基丙基)四甲基二硅氧烷用量为8份。

[0114] 对比制备例1

[0115] 其余与制备例3相同，不同之处在于，步骤S1不使用制备例1制备的改性乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物，乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物的用量为100份。

[0116] 实施例1‑10

[0117] 分别将上述制备例3‑11及对比制备例1制备的滤料装填在两个30 m3的滤格内，对应得实施例1‑10组成的所述雨水快速过滤的装置，并包括上述结构及设置的恒流器、进水
管、处理箱体、设备区、处理区、滤格、进水阀、过滤网、配水槽、电动阀门、液位计、PLC控制
器、进水槽、滤料、导流板、出水堰口、出水槽、出水管、反冲洗排水管、排水阀、反冲洗集水
槽、反冲洗排水泵、反冲洗排水管、隔板和检修口；滤格为两个，对应设置的反冲洗排水管、
进水槽、电动阀门、液位计、导流板均为两个。

[0118] 其中，实施例1‑10的每个滤格内的滤料分为上、中、下三个部分铺设，上层部分使用5mm×5mm×5mm的滤料铺设，中层部分使用10mm×10mm×10mm的滤料铺设，下层部分使用
15mm×15mm×15mm的滤料铺设，铺设后上中下滤层厚分别为0.2m、0.4m、0.4m，铺设前所有
3 3
滤料的总自由体积为15m ，铺设后滤料的总体积为9m ，然后以流速1 m/s进农田区初期雨
水，其中，进水管的直径为200mm，出水管的直径为200mm，整个流程包括过滤、反洗、再过滤，
将两次过滤所得的水体混合后检测SS去除率和COD去除率，测量前后两次过滤的出水流速，
并取平均值。

[0119] 实施例11

[0120] 本实施例与实施例1相同，区别在于，采用连续砂滤对初期雨水进行过滤，进水管直径200mm，进水流速1m/s，其中连续砂滤器规格为φ1.0m×7.0m，滤料采用0.5‑1.0mm的天
然石英砂，滤层厚2.5m。

[0121] 对比例1

[0122] 本对比例与实施例11相同，区别在于，进水槽的出口位于滤格的上部，进水雨水由上至下通过滤料进行过滤，反冲洗排水泵的进口连接外部水箱，出口连接反冲洗集水槽，使
用外部清水从滤格下部进行反冲洗，外部清水由下至上反冲洗滤料，此为常规的反冲洗法。

[0123] 将上述制备例3‑11及对比例制备例1的滤料进行以下性能测试，结果见表1：

[0124] 压缩永久变形率：参照HG/T 2876‑2009 《橡塑鞋微孔材料压缩变形试验方法》进行测试。

[0125] 密度：参照标准ISO 845‑2006 《泡沫塑料和橡胶.表观密度的测定》进行测试。

[0126] 表1  制备例3‑11及对比例制备例1制备的滤料性能比较

[0127]

[0128] 将上述实施例及对比例的初期雨水进行过滤前后的以下测试，结果见表2：

[0129] SS：参照标准GB/T 11901‑1989《水质悬浮物的测定重量法》进行测试。

[0130] COD：参照标准HJ 828‑2017进行测试。

[0131] 表2  实施例和对比例初期雨水过滤前后的性能测试

[0132]

[0133] 本发明所述的雨水快速过滤的装置在过滤雨水时采用由下至上的流向，在反冲洗时采用由上至下的流向，节约反冲洗用水，使得过滤时滤料不会因重力而堆积；所述滤料采
用三维网状结构，具有较低的压缩永久变形性，能够持久高效的对初期雨水进行快速过滤；
所述滤料具有较高的过滤效率，可应对暴雨情况，同时还能实现对COD和SS的分层截留，减
轻后续处理负荷；特殊的凹多面体结构，流线型的外型，可以有效减少过滤时的阻力进而降
低水头损失，通过重力作用可实现滤料的反冲洗。