一种用于气水分布的多功能滤砖及滤池

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，特别涉及一种用于气水分布的多功能滤砖及滤池。

背景技术

在水处理工程中，滤池是一类很常见的处理工艺，并且有多种类型，针对不同的处理需要，采用不同类的滤池，例如曝气生物滤池、V型滤池、反硝化深床滤池，滤池除了正常的过滤出水以外，尤为关键的是冲洗过程，关系到滤池的正常处理效果、反洗周期，而反冲洗的方式有多种，目前最为常见的是气水联合反冲洗，采用这种方式的滤池主要组成之一就是配水配气系统，配水系统能均匀地收集滤后水，配水和配气系统能均匀分配反冲洗水和气，并要求安装维修方便，不易堵塞，经久耐用。

常用的配水配气系统有滤头、滤砖等，滤砖常见的有T型滤砖和S型滤砖，滤砖相较于滤头，可以降低滤池深度，降低土建成本，同时滤砖安装较滤头安装简便、周期短。针对S型滤砖，其主要特色是能形成两次配水配气，但现有S型滤砖在应用过程中还存在一些问题，如配水配气不够均匀，腔体内易残留气体，配水配气以及过滤收水存在死区，以及安装、检修不便等。

经检索，专利申请号202211684478.1，申请日为2022年12月27日，公开了一种多重气水分配的固定气腔式S型滤砖；该申请案包括滤砖外壳，所述滤砖外壳内安装有内分隔件，内分隔件将滤砖外壳分隔为一次水分配室和一次固体式气腔，一次固体式气腔位于一次水分配室的正上方，一次水分配室为等腰梯形结构，一次固体式气腔为矩形结构，一次固体式气腔和一次水分配室的两侧对称设有二次汽水分配室，二次汽水分配室与一次水分配室之间开设有通孔。该申请案将气腔由原来的可变体积形式变为物理实体结构，固定了气腔体积，使得反洗空气即使滤床阻力增大的前提下依然可以强制保证每个气孔均匀排气性能，避免了气体从阻力较小区域排出后，滤床阻力大的区域无法得到有效的反冲洗的可能性。但该申请案一是结构设计相对复杂，实现成本较高；二是安装、检修相对不便，且仍存在配水配气以及过滤收水存在死区的问题。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

针对现有S型滤砖存在的配水配气不够均匀，腔体内易残留气体，配水配气以及过滤收水存在死区，以及安装、检修不便等问题，本发明提供了一种用于气水分布的多功能滤砖及滤池，本发明能够很好地解决上述问题，在应用上取得较好效果。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种用于气水分布的多功能滤砖，包括砖体，砖体内部设置第一侧板、第二侧板和分隔板，第一侧板、第二侧板和分隔板将砖体内腔分隔成一次配水腔、一次配气腔和两个二次气水分配腔；其中，一次配气腔位于一次配水腔上方，一次配水腔和一次配气腔组成一次气水分配腔，两个二次气水分配腔分别位于一次气水分配腔的两侧。

更进一步地，与分隔板配合围成一次配气腔的第一侧板、第二侧板上开设有第一布气通道和第二布气通道，第一布气通道位于第二布气通道上方，第一布气通道、第二布气通道均沿砖体长度方向间隔设置多个。

更进一步地，所述的第一布气通道为圆形通孔，第二布气通道为条形狭缝。

更进一步地，与分隔板配合围成一次配水腔的第一侧板、第二侧板上开设有第一布水通道和第二布水通道，第一布水通道位于第二布水通道上方，第一布水通道、第二布水通道均沿砖体长度方向间隔设置多个。

更进一步地，所述的第一布水通道、第二布水通道均为圆形通孔，且第一布水通道的孔径小于第二布水通道。

更进一步地，所述的第一侧板、第二侧板和分隔板组成下宽上窄的A型分隔组件；该A型分隔组件的一端设置端插头，另一端设置端插口，端插头插入端插口中，实现相邻滤砖的A型分隔组件的组装。

更进一步地，所述的砖体顶部设置固定架和滤帽，固定架沿砖体长度方向间隔设置多个；滤帽成排设置，且沿砖体长度方向间隔设置多排。

更进一步地，所述的砖体侧壁开设有侧流孔，侧流孔沿砖体长度方向间隔设置多个；侧流孔下方设置2-4个固定座，该固定座与锚固件配合，实现滤砖固定。

本发明的一种滤池，包括池体和所述的滤砖，所述的滤砖铺设于池体底部，相邻滤砖之间填装填充介质。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

(1)本发明的一种用于气水分布的多功能滤砖，利用分隔板将一次气水分配腔分隔成两小腔，上层为一次配气腔，下层为一次配水腔，在滤池气水联合反冲洗时，能够避免气水分界面波动以及不平整，引发的配水配气不均匀的问题；且增加分隔板之后，一次气水分配腔由常规的八字形调整为A型，强化了内部结构，增强了腔体的强度，提高了滤砖的稳定性。

(2)常规滤砖采用的是圆孔出气，本发明将圆孔改为狭长的细缝，以增强二次配水配气腔中的气水混合搅拌效果，同时本发明在一次配气腔的顶部预留一排圆孔，利于腔体内的残留气体排放。

(3)本发明的一种用于气水分布的多功能滤砖，在砖体侧壁设置固定座，通过锚固件与固定座配合，实现滤砖与池底锚固，滤砖之间不用再进行混凝土填充，采用砾石填充即可，缩短施工周期，另外由于不填充混凝土，后期滤池检修或者改造，拆除滤砖更为简便；且由于不用填充混凝土，本发明在砖体两侧壁开设过流孔(即侧流孔)，反洗时，侧流孔能平衡二次配水配气腔内部的气压，保证布气均匀；过滤时，也能收集到两块滤砖之间缝隙的水，不存在收水死区。

(4)本发明将滤砖顶部开设布水布气孔的位置改为安装塔式栅型滤帽，有利于向四周辐射进行布水布气，以此来覆盖滤砖之间的空隙区域；同时，本发明沿砖体长度方向间隔设置多个固定架，该固定架可以与塔式栅型滤帽共同配合对承托板起到支撑作用，使得承托板不再受限于传统滤砖顶部有限的安装空间，与其他承托板连成一片，不存在空隙区域，配水配气以及过滤收水不存在死区；滤砖顶板的塔式栅型滤帽与滤砖本体采用螺纹拧固，可根据不同滤池所需的过滤介质大小，采用不同的栅隙大小，适用多种类型的滤池。

(5)本发明的一种用于气水分布的多功能滤砖，不仅在砖体两端设置承插头、承插口，实现相邻两砖体的承插式快速拼装，在砖体内腔中的A型分隔组件两端也设置了端插头和端插口，保证滤砖由内到外均可靠组装，且砖体平整度，砖体内部一次气水分配腔、二次气水分配腔的整体连贯均得到可靠保证。

(6)本发明的一种用于气水分布的多功能滤砖，相对传统滤砖，未增加明显的复杂结构，且相对易实现，生产成本也不高，具有一定的实用性。

附图说明

图1为本发明的多功能滤砖的立体结构示意图；

图2为本发明的多功能滤砖的侧视图；

图3为本发明的多功能滤砖的俯视图；

图4为本发明中A型分隔板的立体结构示意图；

图5为本发明中分隔板端插头的结构示意图；

图6为本发明中分隔板端插口的结构示意图；

图7为本发明中滤砖之间承插组装的结构示意图；

图8为本发明中滤砖池底铺装端面图。

示意图中的标号说明：

Ⅰ、滤砖；Ⅱ、填充介质；Ⅲ、承托板；Ⅳ、池体；

11、砖体；12、承插头；13、承插口；14、加强肋；15、侧流孔；16、固定架；17、固定座；171、锚固件；18、固定孔；19、滤帽；

21、第一侧板；22、第二侧板；23、分隔板；24、第一布气通道；25、第二布气通道；26、第一布水通道；27、第二布水通道；28、端插头；29、端插口；

31、一次配水腔；32、一次配气腔；33、二次气水分配腔。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1

结合图1和图4，本实施例的一种用于气水分布的多功能滤砖，包括砖体11，砖体11一端设置承插头12，另一端设置承插口13，承插头12和承插口13配合，实现相邻两砖体11的承插式快速拼装。砖体11的两侧壁设置多根加强肋14，增强整个砖体11的强度，此外滤砖Ⅰ铺设在池底时，增强了与填充介质Ⅱ之间的嵌挤力，保证整个池底滤砖Ⅰ之间的稳定性。

砖体11内部设置第一侧板21、第二侧板22和分隔板23，第一侧板21、第二侧板22和分隔板23组成下宽上窄的A型分隔组件；并将砖体11内腔分隔成一次配水腔31、一次配气腔32和两个二次气水分配腔33。其中，一次配气腔32位于一次配水腔31上方，一次配水腔31和一次配气腔32组成，两个二次气水分配腔33分别位于一次气水分配腔的两侧。

本实施例为一种用于气水分布的多功能滤砖，现有的部分滤砖虽然有两次配水配气，但是第一次的配水配气尤为关键，如果第一次配水配气不均匀，第二次配水配气很难重新调整均匀。为了强化第一次配水配气，本实施例将一次气水分配腔分隔成两小腔，上层为一次配气腔32，下层为一次配水腔31。如此在滤池反冲洗进气时，有利于形成稳定的气垫层，可以避免由安装带来的一整条滤砖平整度上的差异，导致气垫层不稳定以及厚度不一致的问题。同时在滤池气水联合反冲洗时，避免气水分界面的波动以及不平整，由此引发配水配气的不均匀。增加分隔板23之后，一次气水分配腔由常规的八字形调整为A型，强化了内部结构，增强了腔体的强度，提高了滤砖的稳定性。

实施例2

结合图4，本实施例的一种用于气水分布的多功能滤砖，基本同实施例1，其不同之处在于：本实施例进一步在与分隔板23配合围成一次配气腔32的第一侧板21、第二侧板22上开设第一布气通道24和第二布气通道25，第一布气通道24位于第二布气通道25上方，第一布气通道24、第二布气通道25均沿砖体11长度方向间隔设置多个。所述的第一布气通道24为圆形通孔，第二布气通道25为竖向开设的条形狭缝。

与分隔板23配合围成一次配水腔31的第一侧板21、第二侧板22上开设有第一布水通道26和第二布水通道27，第一布水通道26位于第二布水通道27上方，第一布水通道26、第二布水通道27均沿砖体11长度方向间隔设置多个。所述的第一布水通道26、第二布水通道27均为圆形通孔，且第一布水通道26的孔径小于第二布水通道27。

在一次配气腔中，常规滤砖采用的是圆孔出气，本实施例将圆孔改为竖向开设的狭长细缝，能够增强二次气水分配腔33中的气水混合搅拌效果，同时本实施例在一次配气腔32的顶部预留一排圆孔，利于腔体内的残留气体排放。

实施例3

结合图5和图6，本实施例的一种用于气水分布的多功能滤砖，基本同实施例2，其不同之处在于：本实施例不仅在砖体两端设置承插头、承插口，实现相邻两砖体的承插式快速拼装，进一步在A型分隔组件的一端设置端插头28，另一端设置端插口29，端插头28插入端插口29中，实现相邻滤砖的A型分隔组件的组装，保证滤砖由内到外均可靠组装，且砖体平整度，砖体内部一次气水分配腔、二次气水分配腔的整体连贯均得到可靠保证。

实施例4

结合图1和图2，本实施例的一种用于气水分布的多功能滤砖，基本同实施例3，其不同之处在于：所述的砖体11侧壁开设有侧流孔15，侧流孔15沿砖体11长度方向间隔设置多个；侧流孔15下方设置2个固定座17，该固定座17与锚固件171配合，实现滤砖固定，锚固件171可采用螺杆。

目前的滤砖在固定好后，滤砖之间还留有空隙，空隙需要灌浆填充混凝土，增加了施工难度，延长了安装周期，本实施例在滤砖侧边增加固定座17，与砖体11一体成型，通过螺杆与池底锚固，滤砖之间不用再进行混凝土填充，采用砾石填充即可，缩短施工周期，另外由于不填充混凝土，后期滤池检修或者改造，拆除滤砖更为简便。

现有部分滤砖在一次气水分配腔八字形隔板上部增加回水槽，通过回水槽内的过流孔，来稳定二次气水分配腔中的气流，解决拖曳水回流的问题，在一定程度上增加了内部腔体的复杂程度。此外，目前滤砖顶部面板开有布水布气孔，用于反冲洗及过滤水收集，但是滤砖之间还是存在一定缝隙，有时为了降低池体高度，以介质承托板代替砾石承托层，加盖在滤砖顶部面板之上，滤砖之间的空隙区域布水布气存在缺陷。

由于本实施例固定座17一体成型的滤砖之间存在缝隙，故本实施例在砖体两侧壁开设过流孔(即侧流孔15)，反洗时，用来平衡二次气水分配腔33内部的气压平衡，保证布气均匀；过滤时，也能收集到两块滤砖之间缝隙的水，不存在收水死区；滤砖腔体内部结构较回水槽类型滤砖的更简化，便于生产。

实施例5

结合图1和图3，本实施例的一种用于气水分布的多功能滤砖，基本同实施例4，其不同之处在于：所述的砖体11顶部设置固定架16和滤帽19，固定架16沿砖体11长度方向间隔设置多个；滤帽19成排设置，且沿砖体11长度方向间隔设置多排。

本实施例将滤砖顶部的布水布气孔改为塔式栅型滤帽19，有利于向四周辐射进行布水布气，以此来覆盖滤砖之间的空隙区域，同时为了以后也能安装介质承托板Ⅲ，除了在滤砖顶部设有承托板Ⅲ的固定架16以外，塔式栅型滤帽也能对承托板Ⅲ起到支撑作用，同时承托板Ⅲ不再受限于滤砖顶部，可以与其他承托板连成一片，不存在空隙区域，配水配气以及过滤收水不存在死区。

为了适应多种过滤工艺，滤砖顶板的塔式栅型滤帽与砖体11顶部的固定孔18采用螺纹拧固，可根据不同滤池所需的过滤介质大小，采用不同的栅隙大小，适用多种类型的滤池。

实施例6

结合图7和图8，本实施例的一种滤池，包括池体Ⅳ和实施例1-4任一所述的滤砖Ⅰ，所述的滤砖Ⅰ铺设于池体Ⅳ底部，相邻滤砖Ⅰ通过承插头12和承插口13配合，实现承插式快速拼装，并通过固定座17与锚固件171配合，实现与池底锚固，相邻滤砖Ⅰ之间填装填充介质Ⅱ，该填充介质Ⅱ不需要采用混凝土，采用砾石填充即可。滤砖Ⅰ顶部通过固定架16支撑、安装承托板Ⅲ。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。