本实用新型属于水处理构筑物，是由传统给水净化工艺中的反应池、沉淀池、过滤池变形组合而成的水厂式一体化净水器。

　　一体化净水器在小型简易的供水工程中应用很多，有成功的经验，也有失败的教训。由于制造厂商受工业化水平或设计人员创新能力的限制，一体化净水器在工艺设计和结构布置上一直存在诸多缺陷，使其只能在小型的分散的、原水浊度不高的条件下使用。如一种叫KG-L型的一体化净水器，其工艺是接触沉淀，无充分的絮凝反应，斜管长度仅866mm，集泥槽容量太小沉淀排泥方式不佳，滤料较粗，期终允许水头小，抗水质冲击能力差，最大处理悬浮物不能超过150mg/l，否则出水质量不能达标，滤池出水水位低于滤层表面，易导致负水头现象，所有这些缺陷都限制了它的推广使用。显然这是一种片面追求结构形式而忽视工艺要求的本末倒置的做法。近年来出现的一些一体化净水器在工艺上和结构布置方面都有了很大的改进。如2000年3月8日公开号为2366368的中国实用新型专利，该一体化净水器在工艺设计方面已基本达到现行《室外给水设计规范》要求。但它在结构布置和整体构造方面仍存在诸多缺陷由此产生很多问题①反应池和过滤池设在同一圆环内，在一定的流量下，为满足反应时间又要满足过滤面积和单格滤池一定的长宽比，导致反应池与过滤池两部分体积很难做到刚好平衡，必有一部分体积被浪费；②斜板反应池表面上看只有一个圆井，但实际上，为了方便斜板的安装，在沉淀池中央的水面下还增设了一个直径为一至三米与沉淀池为同心圆的圆井，此圆井顶部封闭不露出水面，顶部与水面之间的体积属于沉淀池死角，不能计入斜板区，此部分体积又被浪费了；③反应池和过滤池设在同一圆环内，为满足滤池一定的长宽比和一定的施工条件，滤池格数很难超过六格，以六格计算，要达到取消反冲洗水箱的目的必须是当其中一格正在反冲洗时，其余五格的出水刚好满足某一格反冲所需的水量，在反冲洗强度一般要求151/s.m2的情况下，滤速必须达到9m3/h，而强制滤速是11m3/h，但是在实际运行中发现，当某一格滤池正在反冲洗时，其它滤池很难在短时间内将滤速提高到11m3/h，从而导致反冲水位下降，反冲水量不足，反冲强度不够，这也是这种一体化净水器为什么要增设一个体外出水槽的最主要的原因，它实际上就是一个反冲洗水箱，只是体积小一些而已，可见，这种一体化净水器并没有完全取消反冲洗水箱；④这种一体化净水器当日处理水量小时，由于规模小体积小滤池格数无法做到六个，而当规模大时，其各种体积浪费就更加严重，体外出水槽的容积也明显增大；⑤反应池设于环形之内，波纹板安装困难，同一板间间隙在径向方向上不一致，造成反应不均，影响反应效果。⑥沉淀池进水采用渡槽从反应池引入，渡槽置于沉淀池斜板区以下，占用沉淀池体积，影响沉淀池水流均匀上升，从而影响沉淀效果。这种一体化净水器的其它缺陷①各格滤池底部相通，却没有考虑滤池单格检修的问题，任何一格滤池检修，此设备就必须停产；②滤池没有排气措施，滤池常因积气而影响过滤效果，严重时无法正常过滤；③滤池是无阀滤池，虽然采取反冲时关闭进水管的措施，但无阀滤池虹吸管虹吸形成时间长，甚至不形成虹吸的情况时有发生，达不到水力自控的目的又浪费大量的沉淀水，虹吸管对安装要求高，安装难度大。这种一体化净水器，当日处理水量达到1.2万吨时，其体积浪费更加严重，虹吸管出故障更加频繁，浪费的水量加大，波纹板的安装与反应工艺要求之间的茅盾很难克服。

　　实用新型内容本实用新型属于给水净化处理构筑物，是由传统给水工艺中的反应池、沉淀池、过滤池变形组合而成的水厂式一体化净水器。本实用新型由进水管、配水井、反应池、斜板沉淀池、互冲洗滤池、出水管组合成一体。其中的互冲洗滤池是集无阀滤池、虹吸滤池的优点克服其缺点而发展起来的一种新型滤池，它具有无阀滤池的部分结构，但取消反冲洗水箱和虹吸排水管，它又具有虹吸滤池的多格滤池结构，但取消虹吸系统，用进水阀门和排水阀门代替，某一单格滤池的反冲洗水量由其它几格滤池的出水来供应，具有恒速过滤、恒速冲洗的优点。本实用新型要解决现有一体化净水器由于构造设计、结构布置不合理而造成其在规模上的限制，单台设备日处理水量很难突破一万贰千吨、反应池施工困难、设备体积浪费严重、滤池积气影响过滤、滤池不能单格检修的问题。其技术方案是由进水管、配水井、反应池、斜板沉淀池、互冲洗滤池、出水管组合而成的水厂式一体化净水器，中心为配水井和反应池，配水井和折板反应池设在一个方形井内，方形井外围设三个同心圆井，方形的中心与圆心重合。由圆心径向朝外数起，第一个圆井与方形井外墙之间所形成的空间为栅条反应池，反应池底部设反应池集泥斗，反应池集泥斗与反应池排泥管相通，第一个圆井与第二个圆井之间所形成的空间为斜板沉淀池，沉淀池底部设沉淀池集泥斗，沉淀池集泥斗与沉淀池排泥管相通，第二个圆井与第三个圆井之间所形成的空间为互冲洗滤池，互冲洗滤池分为8～16格，底部以滤池连通管连通，滤池连通管包括滤池连通支管、滤池连通干管。每一格滤池的顶部设有滤池进水斗、滤池进水管、滤池进水阀门、滤池反冲排水管、滤池反冲排水阀门、滤池排气反冲指示管，滤池反冲排水管最底端设滤池反冲排水管水封井，滤池排气反冲指示管包括竖管、球阀、电磁阀、弯管、水位传感器，竖管与滤池相通，每一格滤池的底部装有滤池放空管、滤池连通支管，滤池连通支管与滤池连通干管连通，滤池连通支管上设置滤池连通支管阀门，用于滤池单格检修时切断与其它格滤池的连通，从而不影响其它滤池的正常工作，滤池连通干管上装有连通干管排气阀，连通干管与出水管相通，出水管的最高点处装有出水管排气阀。

　　本实用新型的优点在于①它将配水井和反应池置于中心，而将第二圆井与第三圆井所形成的环形空间全部作为过滤池，这样的结构布置，使一体化净水器不会出现体积浪费的缺点，在整个圆环形上，可以分出8～16格滤池组成互冲洗滤池。当某一格滤池正在反冲洗的同时还可以进行排泥操作，而且滤池仍有出水向水厂清水池供应，这样可以减少水厂清水池的调容积，实现了互冲洗滤池在无反冲水箱无附加设备的情况下恒速过滤、恒速冲洗、过滤阻力小、期终允许水头损失大、运行周期长、抗水质冲击力强的特点。②互冲洗滤池取消原来无阀滤池和虹吸滤池的虹吸系统，用电动手动两用阀门控制反冲洗过程，大大减少水的浪费。③滤池具有排气功能和指示反冲洗功能。④本实用新型工艺设计和结构布置合理，单台日处理水量可增加到6.5万吨，能将浊度为二十至二千五百度的地表原水净化成三度以下的饮用水，扩大了一体化净水器的适用范围。⑤本实用新型结构紧凑、占地少、造价低、管理方便、采用水位传感器、时间继电器与电动手动两用阀门配合，实现反冲洗过程的自动控制。

　　图1为水厂式体化净水池平面图；图2为图1的A-A剖面图；图3为十二个滤池在过滤时的水流示意图；图4为一个滤池在反冲洗时的水流示意图。图中标记1-进水管、11-静态混合器、12-进水阀门、2配水井、3-反应池、31-折板反应池、32-栅条反应池、33-反应池集泥斗、34-反应池排泥管、4-斜板沉淀池、41-沉淀池出水堰、42-沉淀池集泥斗、43-沉淀池排泥管、5-互冲洗滤池、51-滤池进水斗、52-滤池进水管、53-滤池进水阀门、54-滤层、55-滤池反冲排水管、56-滤池反冲排水阀门、57-滤池反冲排水管水封井、58-滤池排气反冲指示管、581-竖管、582-球阀、583-电磁阀、584-弯管、585-水位传感器、59-滤池连通管、591-滤池连通支管、592-滤池连通干管、593-滤池连通支管阀门、594-连通干管排气阀、510-滤池放空管、6-出水管、61-出水管排气阀。

　　由图1图2所示，本实用新型由进水管1、静态混合器11、配水井2、反应池3、斜板沉淀池4、互冲洗滤池5、出水管6组成，中心为配水井2和反应池3，配水井2和折板反应池31合成一个方形，方形外围设三个同心圆井，圆心与方形的形心重合。由圆心径向朝外数起，第一个圆井与方形之间所形成的空间为栅条反应池32，反应池3底部设反应池集泥斗33，反应池集泥斗33与反应池排泥管34相通，第一个圆井与第二个圆井之间所形成的空间为斜板沉淀池4，斜板沉淀池4底部设沉淀池集泥斗42，沉淀池集泥斗42与沉淀池排泥管43相通，顶部设沉淀池出水堰41，第二个圆井与第三个圆井之间所形成的空间为互冲洗滤池5，互冲洗滤池5分为8～16格，底部以滤池连通管59连通，滤池连通管59包括滤池连通支管591、滤池连通干管592，每一格滤池的顶部设有滤池进水斗51与沉淀池出水堰41相通、滤池进水管52、滤池进水阀门53、滤池反冲排水管55、滤池反冲排水阀门56、滤池排气反冲指示管58，滤池反冲排水管55最底端设滤池反冲排水管水封井57，滤池排气反冲指示管58包括竖管581、球阀582、电磁阀583、弯管584、水位传感器585，竖管581与滤池相通，每一格滤池的底部装有滤池放空管510、滤池连通支管591，滤池连通支管591与滤池连通干管592连通，滤池连通支管591上设置滤池连通支管阀门593，用于滤池单格检修时切断与其它格滤池的连通，从而不影响其它滤池的正常工作。连通干管592上装有连通干管排气阀594，连通干管592与出水管6相通，出水管6的最高点处装有出水管排气阀61。反应池排泥管34、沉淀池排泥管43分别与反应池集泥斗33和沉淀池集泥斗42相通，定期排除反应池3和沉淀池4的积泥。滤池进水阀门53和滤池反冲排水阀门56采用电动手动两用阀门。

　　本实用新型采用混合反应—沉淀—过滤的净水工艺。如图1图2图3所示，过滤过程原水在投加混凝剂后由进水管1进入静态混器11，经进水阀门12进入配水井2完成混合过程，再经过折板反应池31、栅条反应池32，均匀流入斜板沉淀池4底部，有一部分矾花沉降于反应池集泥斗33中，通过由反应池排泥管34排除，完成反应过程。而在斜板沉淀池4中，绝大部分矾花被截留沉降于沉淀池集泥斗42中，由沉淀池排泥管43排除，完成沉淀过程。沉淀后的澄清水由沉淀池出水堰41均匀收集后经滤池进水斗51，滤池进水管52流入滤层54进行过滤，滤后水通过滤池连通支管591，汇集到滤池连通干管592，再流入进水管6，经消毒后达到饮用水标准。滤池顶部的滤池排气反冲指示管58会随时排除滤池积气。滤池连通干管592和出水管6上分别装有连通干管排气阀594和出水管排气阀61，自动排除管中积气，使水流畅通。

　　如图3所示，互冲洗滤池5为十二个并联工作，处于过滤状态。互冲洗滤池5底部以滤池连通支管591，滤池连通干管592连通，水流方向由图中箭头所示。

　　如图4所示，互冲洗滤池5为十二个并联工作，其中某一格滤池处于反冲洗状态，水流方向由图中箭头所示。由于其中十一个滤池的出水除了供应某一滤池反冲洗用水外还有剩余，因此在反冲洗时，出水管6仍有清水流出。

　　本实用新型滤池反冲洗有两种操作方式，一种是手动操作，一种是电气自动操作，两种方式可以相互切换。

　　电气自动操作反冲洗过程由水位传感器585和时间继电器等电气元件组成控制电路控制滤池进水阀门53、滤池反冲排水阀门56和电磁阀583的启闭。当互冲洗滤池5中的某一格随着过滤的进行，滤层54截留越来越多的杂质，过滤水头损失逐渐增大，池内液面随之上升，当液面达到期终允许水位时，滤池过滤排气反冲指示管58顶部的水位传感器585传出信号，自动关闭电磁阀583和滤池进水阀门53，打开滤池反冲排水阀门56，开始反冲洗。同时，时间继电器控制四至六分钟后，自动关闭滤池反冲排水阀门56，打开电磁阀583和滤池进水阀门53，结束反冲洗，开始过滤。由于这种控制电路简单，故不做详细叙述也不做为权利项要求。

　　手动操作反冲洗过程互冲洗滤池5中的某一格随着过滤的进行，滤层54截留越来越多的杂质，过滤水头损失逐渐增大，池内液面随之上升，当液面达到期终允许水位时，滤池过滤排气反冲指示管58顶部弯管584便有小流量的水流出，提示该格滤池必须反冲洗了。此时，手动关闭球阀582和滤池进水阀门53，打开滤池反冲排水阀门56，开始反冲洗，当观察到反冲洗排出的水已变清，便可关闭滤池反冲排水阀门56，打开球阀582和滤池进水阀门53，结束反冲洗，开始过滤。

　　权利要求1.一种水厂式一体化净水器由进水管(1)、配水井(2)、反应池(3)、斜板沉淀池(4)、互冲洗滤池(5)、出水管(6)组成，其特征是其中心为配水井(2)和反应池(3)，配水井(2)和折板反应池(31)合成一个方形，方形外围设三个同心圆井，圆心与方形的形心重合；由圆心径向朝外数起，第一个圆井与方形之间所形成的空间为栅条反应池(32)，反应池(3)底部设反应池集泥斗(33)，反应池集泥斗(33)与反应池排泥管(34)相通，第一个圆井与第二个圆井之间所形成的空间为斜板沉淀池(4)，斜板沉淀池(4)底部设沉淀池集泥斗(42)，沉淀池集泥斗(42)与沉淀池排泥管(43)相通，顶部设沉淀池出水堰(41)，第二个圆井与第三个圆井之间所形成的空间为互冲洗滤池(5)，互冲洗滤池(5)分为8～16格，底部以滤池连通管(59)连通，滤池连通管(59)包括滤池连通支管(591)、滤池连通干管(592)，每一格滤池的顶部设有滤池进水斗(51)与沉淀池出水堰(41)相通、滤池进水管(52)、滤池进水阀门(53)、滤池反冲排水管(55)、滤池反冲排水阀门(56)、滤池排气反冲指示管(58)，滤池反冲排水管(55)最底端设滤池反冲排水管水封井(57)，滤池排气反冲指示管(58)包括竖管(581)、球阀(582)、电磁阀(583)弯管(584)、水位传感器(585)，竖管(581)与滤池相通，每一格滤池的底部装有滤池放空管(510)、滤池连通支管(591)，滤池连通支管(591)与滤池连通干管(592)连通，滤池连通支管(591)上设置滤池连通支管阀门(593)，连通干管(592)上装有连通干管排气阀(594)，连通干管(592)与出水管(6)相通，出水管(6)的最高点处装有出水管排气阀(61)，反应池排泥管(34)、沉淀池排泥管(43)分别与反应池集泥斗(33)和沉淀池集泥斗(42)相通。

　　专利摘要本实用新型属于水处理构筑物，是由传统给水净化工艺中的反应池、沉淀池、过滤池变形组合而成的水厂式一体化净水器。本实用新型由进水管、配水井、反应池、沉淀池、互冲洗滤池、出水管等组合成一体。要解决现有一体化净水器由于片面追求结构形式而忽视工艺要求或构造设计、结构布置不合理而造成其在规模上的限制，单台设备日处理水量很难突破1.2万吨、施工困难、设备体积严重浪费、滤池积气影响过滤、滤池不能单格检修的问题。本实用新型单台日处理水量可达6.5万吨，能将浊度为20～2500度的地表水源净化成3度以下的饮用水，适用于各种规模的水厂。本实用新型结构紧凑、占地少、造价低、管理方便、可以手工操作也可以自动控制。