本實用新型屬于水處理設備技術領域，特別是涉及一種變隙式纖維束過濾器。

背景技術：

過濾是水處理中最常用的工藝，在所有水的凈化過程中是不可缺少的步驟。過濾不僅能去除水中的懸浮物，而且隨著懸浮物的去除，還能降低化學需氧量、生化需氧量、重金屬離子濃度、含油量及色度等。隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，給水需求量日益增長，使凈化水市場進入新的發(fā)展時期。傳統(tǒng)給水處理工藝一般采用各種濾池過濾、壓力式過濾器、一體式凈水設備等，均采用石英砂為關鍵性濾料，但水中粒徑小于1μm納米級污染物，如微細的粘土礦物質(zhì)、合成有機物、腐殖質(zhì)、油和藻類等物質(zhì)的處理較為困難，因為這類污染物的組成極為復雜，造成絮體上浮，濾池容易穿透，導致出水水質(zhì)下降，運行費用大幅增加等局面，所以采用常規(guī)凈化工藝已無法處理當前受到各類污染的水體。而且，常規(guī)過濾器存在著水池數(shù)量眾多、占地面積大、土建工程復雜、設備笨重、污染物處理效果不佳、藥劑投加量大、反洗耗水多、投資大等缺點，嚴重制約著給水工業(yè)的發(fā)展。

技術實現(xiàn)要素：

鑒于以上所述現(xiàn)有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種變隙式纖維束過濾器，用于解決現(xiàn)有技術中水中懸浮物去除困難、過濾精度低、出水質(zhì)量差、過濾流速慢、清洗困難等問題。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關目的，本實用新型提供一種變隙式纖維束過濾器，包括殼體以及設置在殼體上的過濾進水管和過濾出水管，所述過濾進水管位于殼體進水端，過濾出水管位于殼體的出水端，所述殼體內(nèi)設有纖維束濾元以及調(diào)節(jié)纖維束濾元壓縮間隙的調(diào)節(jié)機構(gòu)，所述纖維束濾元位于殼體進水端與出水端之間，所述過濾出水管伸入纖維束濾元。

本實用新型的有益效果是：結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)整過濾精度操作簡單方便，通過纖維束濾元有利于過濾掉水源中的懸浮物，而且過濾出水管伸入纖維束濾元內(nèi)使得水源必須經(jīng)過纖維束濾元過濾后才能排出，避免了水源側(cè)流，提高了過濾效果，流速高、過濾快，纖維束濾元可以重復使用，成本低。

進一步，所述調(diào)節(jié)機構(gòu)包括傳動桿，所述傳動桿的上端安裝有上連接板，所述傳動桿的下端安裝有下連接板，所述纖維束濾元的兩端分別與上連接板和下連接板連接。

進一步，所述殼體外部設有與傳動桿連接的驅(qū)動件，所述傳動桿為絲桿，所述驅(qū)動件帶動傳動桿轉(zhuǎn)動，傳動桿帶動上連接板移動調(diào)整壓縮纖維束濾元。

進一步，所述下連接板上均勻分散設有若干布氣頭，所述布氣頭伸入纖維束濾元內(nèi)，所述殼體上安裝有與布氣頭連接的反清洗進氣管。

進一步，所述上連接板上均勻分散設有若干用于待過濾水源流入纖維束濾元的通孔。

進一步，所述過濾出水管伸入纖維束濾元的一端設有多個分支集水器。

采用上述進一步方案的有益效果是：結(jié)構(gòu)簡單、運行穩(wěn)定，調(diào)整操作簡單快速方便，驅(qū)動件帶動傳動桿轉(zhuǎn)動，從而使得上連接板上下移動調(diào)整纖維束濾元的松散程度，從而調(diào)整過濾孔隙的大小，改變過濾的精度；上連接板上下移動，配合布氣頭噴水沖洗纖維束濾元，實現(xiàn)對纖維束濾元的反復搓洗，布氣頭伸入纖維束濾元內(nèi)使得氣體直接在纖維束濾元內(nèi)爆破式噴發(fā)，產(chǎn)生強勁沖擊力使得污垢脫離纖維束濾元并隨氣泡向上流動，清潔方便快速徹底，有利于重復使用，成本低。

進一步，還包括絮凝劑添加裝置，所述絮凝劑添加裝置通過管道式混合器與過濾進水管連接。

進一步，所述絮凝劑添加裝置包括加藥箱和計量泵，所述計量泵安裝在加藥箱上，通過計量泵將加藥箱中的絮凝劑輸送到管道式混合器中與過濾進水管中的水源混合。

采用上述進一步方案的有益效果是：通過計量泵將加藥箱中的絮凝劑輸送到管道式混合器中，通過絮凝劑添加裝置使得待過濾水源進行沉淀，提高水過濾效果，通過計量泵控制絮凝劑的藥量，配合管道式混合器使得以較低的藥劑量發(fā)揮穩(wěn)定的絮凝效果，提高水源的過濾效果。

進一步，所述殼體的進水端設有反清洗出水管，所述殼體的出水端設有清洗水進出管，通過清洗水進出管進水，反清洗出水管排水實現(xiàn)上向流清洗，通過過濾進水管進水，清洗水進出管排水，徹底將清洗水排盡，避免影響水的過濾效果。

進一步，所述殼體上設有排氣閥，排出氣體，使得水源可以穩(wěn)定順利的進行過濾，加長水源絮凝時間、均衡滲透、均衡納污。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型實施例的工作示意圖。

零件標號說明

1 過濾進水管；

2 反清洗出水管；

3 清洗水進出管；

4 反清洗進氣管；

5 過濾出水管；

6 下連接板；

7 布氣頭；

8 纖維束濾元；

9 傳動桿；

10 驅(qū)動件；

11 上連接板；

12 加藥箱；

13 計量泵；

14 管道式混合器；

15 排氣閥；

16 集水器；

17 殼體。

具體實施方式

以下由特定的具體實施例說明本實用新型的實施方式，熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實用新型的其他優(yōu)點及功效。

須知，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本實用新型可實施的范圍，其相對關系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術內(nèi)容下，當亦視為本實用新型可實施的范疇。

如圖1所示，本實用新型的變隙式纖維束過濾器，包括殼體17以及設置在殼體17上的過濾進水管1和過濾出水管5，過濾進水管1位于殼體17進水端，過濾出水管5位于殼體17的出水端，殼體17內(nèi)設有纖維束濾元8以及調(diào)節(jié)纖維束濾元8壓縮間隙的調(diào)節(jié)機構(gòu)，纖維束濾元8位于殼體17進水端與出水端之間，過濾出水管5伸入纖維束濾元8使得水源必須經(jīng)過纖維束濾元8過濾后才能排出，降低側(cè)流機率，提高過濾效果。

如圖1所示，調(diào)節(jié)機構(gòu)包括傳動桿9，傳動桿9安裝在殼體17內(nèi)，傳動桿9的上端安裝 有上連接板11，傳動桿9的下端安裝有下連接板6，纖維束濾元8的兩端分別與上連接板11和下連接板6連接。纖維束濾元8的上端與上連接板11連接，纖維束濾元8的下端與下連接板6連接，纖維束濾元8與上連接板11和下連接板6連接時可以采用掛接或者卡接，采用可拆卸式連接便于安裝更換纖維束濾元8。殼體17外部設有與傳動桿9連接的驅(qū)動件10，驅(qū)動件10可以為氣缸、液壓缸、電機，在本實用新型中，驅(qū)動件10優(yōu)選采用電機，傳動桿9為螺旋絲桿，驅(qū)動件10帶動傳動桿9轉(zhuǎn)動，傳動桿9帶動上連接板11移動調(diào)整壓縮纖維束濾元8的壓縮狀態(tài)，從而調(diào)整改變纖維束濾元8的孔隙密度，實現(xiàn)水源過濾密度的調(diào)整。

如圖1所示，過濾出水管5設置在殼體17的出水端，在本實施例中過濾出水管5設置在殼體17的下部，待過濾的液體通過過濾進水管1進入流殼體17通過纖維束濾元8過濾，并通過過濾出水管5排出。上連接板11上均勻分散設有若干用于待過濾水源流入纖維束濾元8的通水孔，設置通水孔有利于水流從過濾進水管1進入殼體17內(nèi)由上至下涌向通水孔處均勻滲透到纖維束濾元8內(nèi)，使得纖維束濾元8納污均衡、降低側(cè)流機率。為了二次降低側(cè)流機率，過濾出水管5也伸入了纖維束濾元8內(nèi)。過濾出水管5伸入纖維束濾元8的一端設有多個分支集水器16，流速快，集水器16穿過下連接板6伸入纖維束濾元8內(nèi)，通過纖維束濾元8包裹住集水器16，使得過濾水源必須經(jīng)過纖維束濾元8才能排出，與傳統(tǒng)的直接在殼體底部設置出水管的過濾器相比，集水器16采用伸入纖維束濾元8中的結(jié)構(gòu)設計可以避免在通水孔堵塞時水流側(cè)流而直接排出。

如圖1和圖2所示，纖維束濾元8是由若干軟性纖維束濾絲制成的納米級變隙式過濾器，過濾效率高，水流流速快，纖維束濾絲質(zhì)地柔軟，便于壓縮折疊彎曲，而且易清洗。通過上連接板11運行調(diào)整纖維束濾元8的孔隙度，孔隙率分布均勻，在過濾時水流大小一致，截污量大而均勻，纖維束濾元8端面垂直孔隙形成上下間隙不同梯度分布，有利于水中固體懸浮物的有效分離。若上連接板11向下運行壓縮纖維束濾元8時，纖維束濾元8的孔隙度由上至下逐漸變大，若下連接板6向上運行壓縮纖維束濾元8時，纖維束濾元8的孔隙度由上至下逐漸變小，采用上連接板11和下連接板6可以根據(jù)需求調(diào)整纖維束濾元8的。而且在調(diào)整時，可以先由上連接板11向下運行壓縮纖維束濾元8使得纖維束濾元8孔隙度變小，上連接板11再上行一段距離，使得纖維束濾元8的上部先松散，從而使得纖維束濾元8的孔隙度由上至下逐漸變小，操作方式多樣化，簡單方便，有利于適應不同過濾需求。

如圖1和圖2所示，殼體17的進水端設有反清洗出水管2，在本實施例中，反清洗出水管2設置在殼體17的上部，殼體17的出水端設有清洗水進出管3，在本實施例中，清洗水進出管3設置在殼體17的下部。殼體17的上部設有排氣閥15，通過排氣閥15排放氣體， 有利于加長待過濾水絮凝時間，有利于待過濾水均衡滲透。下連接板6上均勻分散設有若干布氣頭7，布氣頭7位于纖維束濾元8內(nèi)，殼體17上設有與布氣頭7連接的反清洗進氣管4，將布氣頭7采用分散式設置在纖維束濾元8，使得布氣頭7噴氣時與清洗水對纖維束濾元8產(chǎn)生強有力的直接沖擊，相比于直接通入氣體沖擊力得到了顯著改善。

如圖1所示，該變隙式纖維束過濾器還包括絮凝劑添加裝置，絮凝劑添加裝置通過管道式混合器14與過濾進水管1連接，管道式混合器14安裝在過濾進水管1上。絮凝劑添加裝置包括加藥箱12和計量泵13，計量泵13安裝在加藥箱12上，通過計量泵13運轉(zhuǎn)將加藥箱12中的絮凝劑輸送到管道式混合器14中與過濾進水管1中的待過濾水源充分混合。通過計量泵13控制絮凝劑的添加量，避免浪費藥量，提高絮凝效果，通過在待過濾水源中提前加入絮凝劑，使得水源中的雜質(zhì)可以結(jié)絮，提高過濾效果。

在傳統(tǒng)的水過濾過程中，當水經(jīng)過過濾器時，水流中夾帶的懸浮顆粒在某些因素如：攔截、慣性擴散、沉降和流體動力等作用下會脫離水流流線，向濾元表面靠近，在范德華力、靜電力以及物理化學吸附力的作用下，懸浮顆粒會粘附在濾元的表面上或粘附在原來已被吸附的懸浮表面，稱之為表層過濾。但濾元和懸浮顆粒之間粘合程度并不牢固，因此在水力作用下，一部份已附著的懸浮顆粒從表面脫落下來，被水流帶入下一層濾元，重新被吸附截留，稱之為濾元深層過濾。在本實用新型中纖維束濾元8的孔隙自上而下由大到小分布，這種變孔徑過濾通道主要靠分子間作用力將顆粒吸附。水中有機物的存在形式主要為兩種：一種是膠體形式，另一種是真溶液分子形式。對于膠體形式的有機物主要靠脫穩(wěn)后的物理吸附和未脫穩(wěn)的靜電吸附去除。納米級的纖維束濾元8是一種改性有機物，根據(jù)“相似相容原理”，纖維束濾元8對真溶液的有機物分子的吸附能力要比無機吸附(如石英砂或無煙煤)強得多。

該變隙式纖維束過濾器的過濾工作過程為：先通過驅(qū)動件將纖維束濾元壓縮到過濾工作狀態(tài)，通過絮凝劑添加裝置向過濾進水管內(nèi)添加絮凝劑，待過濾水源進入殼體內(nèi)流經(jīng)纖維束濾元，通過纖維束濾元內(nèi)的集水器收集后由過濾出水管排出使用。

為了保證水源的過濾效果，通過該變隙式纖維束濾元器在進行一定量的水源過濾后需要進行清洗，清洗后的纖維束濾元可以反復循環(huán)使用，纖維束濾元8的清洗過程中為：

首先，將殼體17內(nèi)的余水排盡，避免影響清洗效果；

其次，通過驅(qū)動件10驅(qū)動傳動桿9帶動上連接板11勻速上移拉動纖維束濾元8伸展至蓬松狀態(tài)；

再次，由清洗水進出管3引進清洗用水，水位由下往上逐漸上升，同時反清洗進氣管4連續(xù)供氣使得布氣頭7連續(xù)噴發(fā)氣體，附有氣泡的清洗水由纖維束濾元8底部向上前進，附 有氣泡的清洗水在上升過程中爆破對纖維束濾元8上的污垢形成沖擊脫離纖維束濾元8，并隨著氣泡和清洗水上升，通過反清洗排水管2排出完成過濾機構(gòu)的初洗過程；

然后，由清洗水進出管3繼續(xù)引進清洗用水，同時反清洗進氣管4間歇式供氣使得布氣頭7間歇式噴發(fā)氣體，如供氣3秒，停止3秒循環(huán)間歇供氣，采用間歇式噴氣是為了牽引帶出初洗過程中掉落的污垢，采用間歇式噴發(fā)使得污垢不易被纖維束濾元8阻擋，避免降低清洗效果，減少了清洗時間，附有氣泡的清洗水由纖維束濾元8的底部向上前進帶走初洗過程中的污垢，并通過反清洗排水管2排出完成過濾機構(gòu)的細洗過程；

然后，通過驅(qū)動件10驅(qū)動傳動桿9帶動上連接板11上下循環(huán)移動反復搓洗纖維束濾元8，上連接板11向下移動時停止供水和供氣，上連接板11向上移動時同時供水和供氣，使得纖維束濾元8在壓縮和蓬松狀態(tài)之間反復變化，形成搓洗效果，搓洗過程中使得在細洗過程中沒有脫離纖維束濾元8的污垢脫離纖維束濾元8，提高清洗效果，污垢和清洗用水由反清洗排水管2排出完成過濾機構(gòu)的精洗過程。

最后，驅(qū)動件10通過傳動桿9帶動上連接板11運行將纖維束濾元8壓縮到用于待過濾水過濾的運行位，待過濾水由過濾進水管1進入，并打開排氣閥15排出殼體17內(nèi)的空氣，待過濾水通過清洗水進出管3排出，確保將殼體17的清洗水排盡，為過濾水的過濾做好準備。

通過上述使用方法進行清洗纖維束濾元8的耗水量約在上一次過濾水量的3％-5％，清洗耗水量低，而且纖維束濾元8清洗后恢復程度高，可以反復循環(huán)使用、壽命長，成本低。與傳統(tǒng)的過濾器相比，若原水濁度：≦500NTU時；該過濾器的凈化水濁度：≦1NTU；SS去除率：≧99％；濾速是常規(guī)處理的3-4倍；占地面積是常規(guī)處理的1/5；運行壓力是常規(guī)處理的1/2；藥劑添加量是常規(guī)處理的1/2；自沖洗耗水量是常規(guī)處理的1/3-1/4。

而且與傳統(tǒng)的過濾器相比，納米級微絮凝變隙式過濾器具有：堆積孔隙大，密度小，流速高，水量損失很小，藥劑添加少，反清洗效果好，吸水率很高。由于纖維束濾元8采用變隙式設計，具有很高的比表面積，可吸附大量懸浮物，可獲得很高的脫除率和容量負荷。微絮凝變隙式過濾器對大分子濁度、有機物、病毒、細菌、膠體、鐵等雜質(zhì)具有較好的去除作用，可廣泛應用于水處理工藝中的雜質(zhì)分離。而且，過濾精度高、出水水質(zhì)優(yōu)良、過濾流速快、使用周期長、納污量大、纖維束濾元沖洗徹底可恢復性高、沖洗耗水量低、纖維束濾元更換簡單方便，大大降低了工程造價，大幅減少占地面積，系統(tǒng)運行能耗大幅下降，纖維束濾元更換周期大幅延長，運行成本極低。

上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。 因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本實用新型的權利要求所涵蓋。