1.本实用新型涉及
污水处理技术领域，尤其是涉及一种多级污水过滤器。
背景技术：
2.近年来我国社会高速发展，工业相关产业大力开发，人民生活水平日益提升，与此同时产生大量的污染废弃物，其中工业污水和生活污水占有很大一部分，未经处理排放的污水会影响地方水质，进而危害人体健康。污水处理一直都是相关从业者关注的问题。污水再生有效缓解人与水资源之间的供需矛盾，是节约淡水资源的有效途径。目前国内的污水处理体系主要是污水经过污水处理厂净化后排放，但污水处理率普遍偏低，处理周期较长，污水处理厂占地面积较大，并且耗费大量电力资源，污水厂建厂后不适合移动，变通性较差；物理净水、化学净水和生物净水是污水处理的基础方法，但形式较为单一，处理效果有局限。
3.多层过滤是结合多种过滤方法，并采用多层滤料达到污水处理目的的过滤方法。静置沉淀是靠重力把不溶性杂质从水中脱离出来的自然沉淀，是速度较慢并得到广泛使用的简单初滤。过滤去除杂质的过程较为复杂，滤料是影响过滤效果的重要因素。单层滤料一般是石英砂滤料，早年的污水处理厂滤池多采用单层滤料形成的滤床，但仅能起到表面过滤作用，过滤效果较差；滤料粒径和厚度的选择对过滤效果有着重要影响，多层混合滤料考虑颗粒级配和滤料比重的设置，尽可能充分利用整个滤床，提高滤速和净化后的水质。
4.结合多层过滤原理的可移动式污水容纳箱，箱体有临时储存一定量污水的作用，避免过滤体系堵塞导致污水回流情况的出现；箱体内的污水有序经过多重过滤设置进行净化，实现污水处理的存储
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净化一体化。箱体可移动的特点为动态污染源的水质处理提供了便利，合理利用空间的同时节约成本，符合我国对于生态环保工作水污染防治计划的指示。
5.目前，还没有将污水收集和净化整合在一起的小型可移动式污水处理设备。
技术实现要素：
6.实用新型目的：为了克服背景技术的不足，本实用新型公开了一种多级污水过滤器，可以移动到对出水水质有要求的地点操作，利用多层过滤原理，暂时存储污水，在污水流入后可以较快速度得到净化。
7.技术方案：本实用新型所述的多级污水过滤器，包括：污水容纳箱和过滤填料箱，所述污水容纳箱设有进水管，所述过滤填料箱设有出水管，所述污水容纳箱底部开设通孔，所述过滤填料箱设于污水容纳箱下方，通过通孔与污水容纳箱连通；
8.所述污水容纳箱的底部覆盖通孔的位置设有管状的过滤柱，所述过滤柱内通管与通孔连通，污水由过滤柱外壁进入，经过滤柱过滤后由内壁流至内通管，再由通孔流至过滤填料箱；
9.所述过滤填料箱由上至下分别设为空层、细沙过滤层和粗砂过滤层，所述出水管位于粗砂过滤层处。
10.进一步的，所述过滤柱由外壁至内壁依次设为陶粒
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石英砂过滤层和沸石过滤层。
11.进一步的，所述陶粒
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石英砂过滤层为粒径2
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5mm的陶粒和粒径1
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2mm的石英砂按质量比为1:1混合；所述沸石过滤层介质为粒径1
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2mm的沸石。
12.进一步的，所述沸石过滤层内添加有经过洗涤、烘干的块状泥炭及粉末的铜锌合金。
13.进一步的，所述过滤柱的内、外壁为透水壁，其中，外壁的底部设有一段不透水管壁。
14.进一步的，所述通孔处设有筛网。
15.进一步的，所述空层高度为过滤填料箱高度的10％，所述细沙过滤层高度为过滤填料箱高度的35％。
16.进一步的，所述细沙过滤层为石英砂和沸石混合填料，质量比为1：3，其中，石英砂与沸石颗粒直径均在0.5
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1mm之间；所述粗砂过滤层为活性炭和粗石英砂混合填料，体积比为1:3，其中，粗石英砂颗粒直径在2
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4mm之间。
17.进一步的，所述出水管的内径大于进水管内径。
18.有益效果：与现有技术相比，本实用新型的优点为：(1)利用多级过滤原理，将超量污水存放于污水容纳箱的同时还能处理污水、净化水质，减少污水排放；(2)污水容纳箱既可以作为污水的临时储存场所，又可以对污染物进行初期沉淀处理，将污水中的大颗粒部分沉淀，有效避免颗粒堵塞过滤柱。此外，可定期选择适当情况将箱底筛网取出，以清除污染物沉淀的颗粒杂质；(3)过滤柱为污水容纳箱的第二阶段处理设备，主要去除污水中的油脂、重金属、部分营养物质以及细菌；由于污水经过第二阶段的处理作用，有效避免第三阶段的过滤填料箱中应用的过滤介质过早失效，延长装置的使用寿命；过滤柱便于进行定期清理及更换；(4)过滤填料箱为该装置污水处理的第三阶段，去除经过过滤柱后的污水中未能截留的重金属、营养物质以及细菌，使污水达到能够直接排放的标准；(5)污水经过污水容纳箱的过滤处理后，通过过滤水出水管排入输水管，将净化后的水输送到用水区，提高水资源利用率，缓解我国水资源短缺的压力。
附图说明
19.图1为本实用新型立体图；
20.图2为本实用新型剖视图。
具体实施方式
21.下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步的说明。
22.如图1和图2所示的多级污水过滤器，包括：污水容纳箱1和过滤填料箱2，所述污水容纳箱1设有进水管101，所述过滤填料箱2设有出水管201，所述出水管201的内径大于进水管101内径。进水管101的直径设置为15cm，在其圆心至污水容纳箱1底部20cm处与污水容纳箱1相连通，由于进水管101位置可能与污水来水存在高程差，考虑使用小水泵提水。出水管201的直径设置为20cm，尺寸略大于污水进水管，避免过滤水滞留箱内，便于过滤水的及时排出，提高整体装置的净化效率。出水管在其圆心至过滤填料箱底部20cm处与过滤填料箱相连通。
23.所述污水容纳箱1底部开设通孔3，所述过滤填料箱2设于污水容纳箱1下方，通过通孔3与污水容纳箱1连通。所述污水容纳箱1的底部覆盖通孔3的位置设有管状的过滤柱4，所述过滤柱4内通管与通孔3连通，污水由过滤柱4外壁进入，经过滤柱4过滤后由内壁流至内通管，再由通孔3流至过滤填料箱2。直径20cm的通孔3位于污水容纳箱底中心，污水箱作为污水临时储存场所的同时可对污染物进行初期沉淀处理，将部分污水中大颗粒沉淀，避免颗粒堵塞过滤柱4。整体尺寸可以根据生活污水处理的需求量变化进行调整。
24.过滤柱4分为内通管和外径管，柱高与污水容纳箱的高度相同设置为0.8m。所述过滤柱4由外壁至内壁依次设为陶粒
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石英砂过滤层401和沸石过滤层402。所述陶粒
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石英砂过滤层401为粒径2
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5mm的陶粒和粒径1
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2mm的石英砂按质量比为1:1混合，作为整体装置的第二阶段处理设备主要除去污水中的油脂、重金属、部分营养物质以及细菌，同时延长第三阶段中的过滤填料箱过滤介质的使用寿命；所述沸石过滤层402介质为粒径1
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2mm的沸石。所述沸石过滤层402内添加有经过洗涤、烘干的块状泥炭及少量粉末的铜锌合金。所述过滤柱4的内、外壁为透水壁，其中，外壁的底部设有一段不透水管壁403，即将外壁上部透水，下部不透水，优选为50cm透水，30cm不透水，污水由进水管101进入后先进行一阶段的沉淀，再由外壁的上部透水部分进入过滤柱4.所述通孔3处设有筛网8，筛网8可以直接在箱底全面铺设，用于清除沉淀于污水容纳箱底颗粒杂质。
25.过滤填料箱2的尺寸与污水容纳箱1一致，其中，通过通孔3与过滤柱相连通，连通处设有筛网8，过滤填料箱2内分三层，由上至下分别设为空层5、细沙过滤层6和粗砂过滤层7，所述出水管201位于粗砂过滤层7处。
26.所述空层5高度为过滤填料箱2高度的10％，所述细沙过滤层6高度为过滤填料箱2高度的35％。所述细沙过滤层6为石英砂和沸石混合填料，质量比为1：3，其中，石英砂与沸石颗粒直径均在0.5
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1mm之间；所述粗砂过滤层7为活性炭和粗石英砂混合填料，体积比为1:3，其中，粗石英砂颗粒直径在2
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4mm之间。
27.通过本装置，能实现污水的收集与处理，具体包括如下工作流程。
28.工作流程：污水通过污水容纳箱的处理实现再利用
29.污水来水自然流入污水进水管，或者当污水进水管与污水来水存在高程差的情况下，使用小水泵提水进入污水容纳箱内，仅在重力作用下，不借助外力箱内污水中大颗粒污染物沉降后，污水流入过滤柱，减少能耗的同时高效环保。过滤柱外径管不透水部分有效避免过滤柱被大颗粒堵塞。污水由外向内依次经过过滤柱系统中的沸石层与陶粒
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石英砂层，污水中的油脂、重金属、部分营养物质以及细菌得到去除。过滤柱的双层过滤层避免下一阶段的过滤填料箱过早失效，延长使用寿命。污水经过过滤柱后，经由筛网到达过滤填料箱。污水从上到下依次经过填料箱系统中的空层、细沙层和粗砂层。箱体顶部设置空层，有效避免污水堵在安装孔的筛网处，提升污水处理效率；在空层下方依次选用粒径相差一个数量级的细沙与粗砂层，细沙层主要去除污水流经过滤柱后未截留的重金属、营养物质和细菌，粗砂层在去除细沙层遗漏的重金属等污染物质的同时，避免污染物堵塞过滤水出水管，延长排水管的使用寿命，便于排水管将再生水及时排出并有效利用。
30.污水容纳箱可移动的特点，为动态污染源的水质处理提供了便利，合理利用空间的同时节约成本，符合我国对于生态环保工作水污染防治计划的指示。根据实地情况设置箱体尺寸，箱内各部分尺寸按比例调整。
31.我国工业农业迅猛发展，为经济助力的同时，也产生了大量污染物，其中污水占有较大部分，污水排放成为环境保护问题的当务之急。我国作为人口大国，人均水资源占有量仅为世界平均水平的1/4，水资源短缺问题促使我国将污水再利用相关问题提上日程。经由污水容纳箱处理后的生物污水，达到可直接排放标准，再生水可以直接排放或者用于冲洗地面、冲洗、浇花，如果再生水满足生产需要，还可以直接回用到生产中去。
32.表一：污水经过本发明过滤器处理的实验数据表
[0033][0034][0035]
从表一中的实验数据可以看出：本发明的过滤器对污水中的悬浮颗粒以及重金属物质的过滤效果极好，去除效率基本都在百分之九十以上，氮磷氟化物等营养物质经过污水容纳箱也得到较好过滤。由此可以得出结论：基于多层过滤原理的可移动式污水容纳箱对于污水有极佳的处理效果，有效去除污水中的污染物质，将生物污水处理为可排放再生水后，进行排放或再利用。技术特征：
1.一种多级污水过滤器，其特征在于，包括：污水容纳箱(1)和过滤填料箱(2)，所述污水容纳箱(1)设有进水管(101)，所述过滤填料箱(2)设有出水管(201)，所述污水容纳箱(1)底部开设通孔(3)，所述过滤填料箱(2)设于污水容纳箱(1)下方，通过通孔(3)与污水容纳箱(1)连通；所述污水容纳箱(1)的底部覆盖通孔(3)的位置设有管状的过滤柱(4)，所述过滤柱(4)内通管与通孔(3)连通，污水由过滤柱(4)外壁进入，经过滤柱(4)过滤后由内壁流至内通管，再由通孔(3)流至过滤填料箱(2)；所述过滤填料箱(2)由上至下分别设为空层(5)、细沙过滤层(6)和粗砂过滤层(7)，所述出水管(201)位于粗砂过滤层(7)处。2.根据权利要求1所述的多级污水过滤器，其特征在于：所述过滤柱(4)由外壁至内壁依次设为陶粒
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石英砂过滤层(401)和沸石过滤层(402)。3.根据权利要求2所述的多级污水过滤器，其特征在于：所述沸石过滤层(402)介质为粒径1
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2mm的沸石。4.根据权利要求3所述的多级污水过滤器，其特征在于：所述沸石过滤层(402)内添加有经过洗涤、烘干的块状泥炭及粉末的铜锌合金。5.根据权利要求2所述的多级污水过滤器，其特征在于：所述过滤柱(4)的内、外壁为透水壁，其中，外壁的底部设有一段不透水管壁(403)。6.根据权利要求1所述的多级污水过滤器，其特征在于：所述通孔(3)处设有筛网(8)。7.根据权利要求1所述的多级污水过滤器，其特征在于：所述空层(5)高度为过滤填料箱(2)高度的10％，所述细沙过滤层(6)高度为过滤填料箱(2)高度的35％。8.根据权利要求1所述的多级污水过滤器，其特征在于：所述出水管(201)的内径大于进水管(101)内径。
技术总结
本实用新型公开了一种多级污水过滤器，包括：污水容纳箱和过滤填料箱，所述污水容纳箱设有进水管，所述过滤填料箱设有出水管，所述污水容纳箱底部开设通孔，所述过滤填料箱设于污水容纳箱下方，通过通孔与污水容纳箱连通；所述污水容纳箱的底部覆盖通孔的位置设有管状的过滤柱，所述过滤柱内通管与通孔连通，污水由过滤柱外壁进入，经过滤柱过滤后由内壁流至内通管，再由通孔流至过滤填料箱；所述过滤填料箱由上至下分别设为空层、细沙过滤层和粗砂过滤层，所述出水管位于粗砂过滤层处。利用多级过滤原理，将超量污水存放于污水容纳箱的同时还能处理污水、净化水质，减少污水排放。减少污水排放。减少污水排放。
技术研发人员：张文俊 徐腾 鲁春辉 谢一凡 张加旭
受保护的技术使用者：河海大学
技术研发日：2020.11.09
技术公布日：2021/9/7
声明：
“多级污水过滤器” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：河海大学
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2024年06月21日 ~ 23日 
