动态液位颗粒清洗分离器 【技术领域】
本发明涉及颗粒和滤料分离技术领域，，尤其是涉及过滤分离设备中颗粒或滤料清洗分离装置的核心部件清洗分离器，用于滤料连续清洗、颗粒分离使用。
背景技术
颗粒和滤料分离技术目前应用较多的领域包括：水处理过滤器滤料连续清洗应用和不同颗粒粒径分离领域。适用于粒径在10mm～0.1mm范围的颗粒分离和清洗，在实际工程和生活中有着广泛的应用，比如废水深度处理、饮用水过滤系统、游泳池水循环处理、颗粒筛选分离等。
最近10年，一种以气提泵输送滤料或颗粒的装置出现，使得滤料可以连续进行清洗处理操作。它应用在过滤领域中，称为连续过滤器(Continuous Sand Filter)，它由气提装置和滤料分离装置组成，其中气提装置将滤料从过滤器底部提升到滤料分离装置，在滤料分离装置中，滤料受冲洗水的冲击后，附着的污物脱落并分离，滤料落回过滤器，污物外排。【引用文献《传统过滤器改造连续动态过滤器的研究》(《环境科学研究》2005年第18卷第05期)。】
过滤器的滤料分离装置的冲洗水来自过滤器的滤后水，在液位差的作用下，流入分离器，起冲洗作用。但是由于滤料分离器结构缺陷，分离效果不够稳定，实际应用中运行维护困难。
【发明内容】
本发明的目的在于解决该分离器的结构缺陷，提供一种分离效果稳定，实际应用中运行维护方便的动态液位颗粒清洗分离器。
本发明的态液位颗粒清洗分离器，用于连续过滤器，该分离器由气提装置和滤料分离装置组成，在所述的滤料分离装置上，外圈增加一个出水环3，形成90度的三角出水堰，排污环4为30度的尖底堰；
在所述滤料分离装置上，内部洗砂环设置内、外双清洗环，形成内分离室5和外分离室6的内、外双清洗室；
所述的动态液位颗粒清洗分离器7安装在所述连续过滤器顶部的外壳9内，或者安装在所述连续过滤器的过滤池水池内测上方。
根据所使用的连续过滤器的流量，的动态液位颗粒清洗分离器按照下表所示尺寸设计：
本发明打破传统过滤器结构的思维定式，将分离器单独开发成动态液位颗粒清洗分离器，其优点为：集出水功能和分离功能为一体，液位动态平衡，操作简便；分离器内部含有两个洗砂室，提高颗粒清洗和分离效果。
【附图说明】
图1为本发明动态液位颗粒清洗分离器的机构示意图；
图2说明分离器清洗过程中实现液位动态平衡的示意图。
1出水管 6外分离室
2排污管 7动态液位颗粒清洗分离器
3出水环 8气提装置
4排污环 9过滤器外壳
5内分离室
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明的动态液位颗粒清洗分离器做详细说明。图1为本发明动态液位颗粒清洗分离器的机构示意图。如图所示，该分离器装置的设计实施方案如下：
1)在传统连续过滤器的滤料分离装置上，外圈增加一个环形出水装置，即为出水环3。形成的出水堰为普通三角堰(角度为90度)，而污物外排装置，即排污环4为尖底堰(角度为30度)；
2)在传统连续过滤器的滤料分离装置上，内部洗砂环设置内、外双清洗环，即形成内分离室5和外分离室6的内、外双清洗室；
3)该动态液位颗粒清洗分离器7，安装在过滤器顶部的外壳9内，或者安装在过滤池水池内测上方。
最终形成的结构为四个环形(内分离室5、外分离室6、排污环4、出水环3)和两个水管(出水管1和排污管2)的连接体。
本动态液位颗粒清洗分离器7集出水功能和分离功能为一体，过滤器正常过滤工作时，水流方向是从过滤器底部布水器进入过滤器，之后向上穿过滤层，同时达到过滤功能，滤层之上的水为过滤后的水，从顶部溢流堰进入出水环3，流出过滤器；
滤料清洗时，滤料通过气提装置8，从过滤器底部锥斗靠近底部位置，连续地提升到动态液位颗粒清洗分离器7，之后滤料在重力作用下落回滤层，同时滤料清洗水在液位差作用下，从分离器排污环4排出。整个过程中滤料经过了两次清洗：一次清洗，在提升过程中滤料高速流化，并与空气摩擦，达到清洗作用；二次清洗，滤料在落回滤层的过程中，在外分离器室6受到过滤后水的漂洗。
本专利将出水环与分离器设计为一体，可以有效控制正常过滤工作的出水水面高度，并控制滤料清洗的两个清洗过程。
图2说明分离器清洗过程中实现液位动态平衡的示意图。如上所述，出水环3和排污环4顶部均为的三角堰，不同之处是三角堰的角度，分别为90度和30度，三角堰的出水高度(即堰顶的淹深h，三角堰底部顶角到水面的高度，如图2所示)与水流量相关，Q＝Kh5/2，K为特征常数。
而出水环3和排污环4的液位差，也就随着水流大小进行波动，当出水环水量增加时，出水环堰顶的淹深度增加，液位差会增大，同时在液位差作用下，排污环水流也会有所增加，这样就调节液位差打到一个新的平衡；出水环3水量减少时，同样，液位差先减小，之后排污水流也会减少，排污水流堰顶的淹深减小，液位差又恢复到接近原来的数值。从而实现动态平衡。
表1和表2给出了适用于本动态液位颗粒清洗分离器的不同性能规格的连续过滤器以及相应的动态液位颗粒清洗分离器的规格的具体实施例。
表1应用本动态液位颗粒清洗分离器性的连续过滤器规格型号：
表2适用于表1的连续过滤器地动态液位颗粒清洗分离器规格
采用动态液位颗粒清洗分离器，不但可以实现连续滤料清洗或颗粒分离，而且相比同类装置具有以下优势：
1)液位差在两个不同类型的出水堰自动平衡形成，并根据出水流量和排污流量自动调节，调节范围在5mm～50mm；
2)内外清洗室，对颗粒或滤料进行两次清洗，清洗效率比单室清洗提高50％，并能防止滤料或颗粒随排污流失；
3)相比传统的连续过滤器，安装更加简单，而且适用于原有设备的改造工程。