CN100396623C - 一种水处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水处理设备，它包括：除了装在浸入待处理的水中的围壁上部的原水进口和经处理的水的出口以外，所述围壁在其上部装有一个上部板；一个挠性片装在其下缘，在挠性片上连接一底板，因此该底板能够垂向运动，因而上部板、围壁和底板及挠性片构成一个封闭的水处理室；一个浮动调节袋装在所述底板上，通过连接于一个供气/除气装置，所述浮动调节袋可被充气和放气，通过使所述浮动调节袋充气，可使所述底板借助浮力上升，因而从上部室排出经处理的水；通过使所述浮动调节袋放气，所述底板在其自重作用下将下落，使原水引入水处理室。

Description

一种水处理设备

本发明专利申请是2002年2月20日提交的第02105104.6号发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及水处理设备和水处理方法，更具体来说，涉及能够在广泛的应用场合如处理普通工厂废水、家庭用水、漂洗用水、下水道污水，以及海水、河水、湖水和沼泽水的、同时具显著降低成本的潜力的新颖水处理设备和水处理方法。

背景技术

传统上，大规模的设施及其相关设备必须进行水处理，这就需要大量用地及大规模的建筑工程。

具体来说，在净化取自河流、湖泊和沼泽的原水的情形中，必须首先用泵将来自河流、湖泊或沼泽的原水抽至建立在陆地上的处理厂，然后处理厂处理原水，用泵将净化后的水送回河流、湖泊或沼泽，因此，输送水的动力成本必然很高。

发明内容

本发明的目的是提供一种新颖的水处理设备和方法，其中水处理设施和组装极为容易。

本发明的另一个目的是一种新颖的规模小、易于组装的水处理设备和方法，其可以用简单的设备、低成本地处理来自各种水源如海洋、河流和湖泊的水。

本发明第一方面的水处理设备，它包括：除了装在浸入待处理的水中的围壁上部的原水进口和经处理的水的出口以外，所述围壁在其上部装有一个上部板；一个挠性片装在其下缘，在挠性片上连接一底板，因此该底板能够垂向运动，因而上部板、围壁和底板及挠性片构成一个封闭的水处理室；一个浮动调节袋装在所述底板上，通过连接于一个供气/除气装置，所述浮动调节袋可被充气和放气，通过使所述浮动调节袋充气，可使所述底板借助浮力上升，因而从上部室排出经处理的水；通过使所述浮动调节袋放气，所述底板在其自重作用下将下落，使原水引入水处理室。

本发明第二方面的水处理设备，其特征在于：所述围壁是用浮动袋构成的，所述浮动袋充有空气。

本发明第三方面的的水处理设备，其特征在于：一个搅动装置安装在所述底板上方。

本发明第四方面的水处理设备，其特征在于：一个具有与所述处理室相同结构的储存室在经处理的水的出口那侧与所述围壁接触，并用于储存从处理室排出的经处理的水。

本发明第五方面的水处理设备，其中：按照本发明第一至第三方面中任一方面的多个水处理设备可以布置在一起。

本发明本身及它的进一步的目的和优点将通过下面对本发明及其推荐实施例的描述进一步阐明。

附图说明

图1A是水处理箱的正剖视图，图1B是水处理箱的侧剖视图；

图2-5的示意图表示使用水处理箱的水处理设备的处理过程；

图6的分解斜视立体图表示水处理箱的结构；

图7的斜视立体图表示底板的结构；

图8的剖视图表示原水进口和经处理的水的出口的结构实例；

图9的视图表示水处理设备的使用实例；

图10-13的示意图用于说明水处理设备的操作；

图14的示意图表示水处理设备的应用实例；

图15的示意图表示水处理设备的应用实例；

图16的示意图表示水处理设备的应用实例；

图17的示意图表示水处理设备的应用实例；

图18的示意图表示水处理设备在使用中的不同结构。

具体实施方式

现在对照附图详细描述本发明。

图1表示本发明的水处理箱。图1A是前剖视图，图1B是侧剖视图。所述图表示水处理箱处于不同的使用状态。

标号1是一个箱体，它是表面覆盖着含氟树脂涂层或硬氯乙烯树脂涂层的金属材料、不锈钢或合成树脂如聚酯树脂制成的气密容器。箱体1的侧剖面形状可以为矩形或圆形，也可呈其它形状。

标号2是隔壁，它使箱体1分成上、下两个部分：上部室11和下部室，是由一个隔壁板21和一个挠性片22构成的，所述挠性片装配在所述隔壁板21和箱体1之间。

隔壁板21由相应于箱体1的侧剖面形状的矩形或圆形平板构成的，板的外径小于箱体1的内径，因而在所述隔壁板21的外缘和箱体1的内表面之间有一个固定的间隙。合成树脂如氯乙烯树脂、金属材料如不锈钢或表面覆盖氯乙烯或含氟树脂涂层的金属材料可以用作这种隔壁板21的材料。

挠性片22是用耐水和耐化学品的挠性树脂材料如合成聚酯纤维、合成聚乙烯片及类似物制成的，其一条边缘固定在所述隔壁板21的周边上，另一边缘在高度方向的大致中间水平上固定在箱体1的围壁的内表面上。另外，挠性片22构成图1所示的逐渐倾斜的表面。

隔壁板21可在箱体1内升、降，导致两种状态，在一种状态中，当板处于其最高位置上时(图1A)，上部室11的容积最小，而在另一种状态中，当板处于其最低位置上时(图1B)，上部室11的容积最大。

因此，由隔壁板21和挠性片22构成的隔壁2可以改变上部室11和下部室12的相对容积。

另外，箱体1的上部室11的内表面覆盖有一个保护片13，该保护片应该是具有耐水和耐化学品性质的软合成树脂材料的、最好是易于与所述挠性片22连接的材料，如合成聚酯纤维或合成聚酯片的，该保护片13的下缘连接于所述挠性片22的一条边缘。

标号3是原水进口，其连接于原水管线31，设置得可以从所述原水管线31向上部室11供应原水。

标号4是经处理的水的出口，其连接于经处理的水的管线41，设置得可从上部室11经过所述经处理的水的管线41将经处理的水排至箱体1外部。

使用分别装配在原水进口3和原水管线31之间和经处理的水出口4和经处理的水的管线41之间的自动开闭阀，可以实现向上部室11供应原水及从上部室11排放经处理的水的自动控制。

标号5是设置在原水进口3和经处理的水的出口4两者和上部室11之间的隔离阀。通过使所述隔离阀5为一个自动开闭阀，可以实现原水进口3和经处理的水的出口4两者和上部室11之间的水流开闭的自动控制。

标号6是搅动装置，它从箱体1的上部悬入上部室11内。所述搅动装置6由旋转片构成，由位于箱体1上部的动力源操纵，能够以固定的转速搅动上部室11内的原水。

标号7是水位调节进出口，它连接于下部室12，通过下述方式调节下部室12内的水位：引入水，使隔壁板21位于其最高位置如图1A所示，或从所述下部室12排出水，使隔壁板21位于其最低位置如图1B所示。借助隔壁板21的升、降，使隔壁2升、降，从而借助所述隔壁2可改变上部室11和下部室12的相对容积。

进出口7安装在箱体1的围壁下部上的几个(在图示实例中为4个)地方，能够借助它们中的任意个或全部向下部室12中引入水以调节水位，或从所述下部室12排出水以便调节水位。

另外，一个浮动调节袋23围绕隔壁板21的上部和/或下部外缘装配，隔壁板21的浮力是借助图中未画出的空气供应和排出装置调节的。因此，当如上所述使隔壁板21上升时，空气被引入浮动调节袋，以便利用其浮力，而当使隔壁板下降时，适当地排出空气，从而使隔壁板21在其自重作用下降下，因此可以顺利地垂向操纵隔壁板21。

标号8是排气阀，当正在供应原水时，该阀能够使空气从上部室11排出。

下面描述与本发明有关的水处理箱的操作。

首先，关闭一个经处理的水的阀42，并打开原水阀32和隔离阀5，来自原水管线31的原水从原水进口3送入上部室11。当发生这种情形时，用于水位调节的水从通过隔壁2与上部室11分开的下部室12通过进出口7排出，并且进行向上部室11的原水供应及从下部室12排水以调节水位，直至隔壁板21处于其最低高度如图1(b)所示。此时，最好从装在隔壁板21的浮动调节袋排除空气，从而借助隔壁板的自重，使隔壁板能够顺利下降。

当隔壁板21已经以其最大程度下降，上部室11已灌注最大容量的原水时，原水阀32和隔离阀5被关闭，然后，在上部室11中进行原水的处理。原水的处理是通过搅动装置6的转动使凝结剂和类似物与所述原水混合，及一定时间的搅动絮凝处理而进行的。在搅动处理以后，搅动装置6被停止并达到静止状态，使淤泥能够沉淀并与上部室11中的上部澄清的经过处理水分离。

在沉淀和分离以后，经处理的水的阀42和隔离阀5被打开，同时进行向下部室12引入用于水位调节的水，使隔壁2上升，在下部室12中的水位上升。当发生这种情形时，经处理的水通过经处理的水的出口4从上部室11排出，并且用于水位调节的水继续引入下部室12，直至隔壁板21达到其最高位置，如图1A所示。借助隔壁2的上升运动，经处理的水通过经处理的水的出口4从上部室11排出。此时，最好将空气送至浮动调节袋23，以便使其充气，因此，使用浮力实现隔壁板21的顺利的垂向运动。

另外，在经处理的水排出以后，清除沉淀的过量的淤泥。此时，最好使用与一个混浊度传感器或类似装置串联的阀来区分经处理的水和淤泥，从而转接排出管线。

接着，处理工作回到向上部室11供应原水的第一步骤，然后重复上述处理过程。

这样，按照与本发明有关的水处理箱，整个一系列处理：供应原水、搅动絮凝处理、沉淀和分离，以及经处理的水的排出可以使用一个箱体进行。因此，不需要大规模的净化设备，设备安装工作被简化、设备占地面积显著减小、组装水净化设施变得极为简单。

另外，通过下部室12中的水位调节，不管隔壁2的位置是最高或最低点，上部室11和下部室12总是分别注满向它们引入的原水和用于调节水位的水。因此，当隔壁2处于其最高位置时，如图1A所示，在下部室12中用于水位调节的水的体积大于在上部室11中原水的体积，而当隔壁2处于其最低位置时，如图1B所示，在下部室12中用于水位调节的水的体积小于在上部室11中原水的体积，但是，只有两个室内部的水的相对体积发生变化，而且由于水的总体积总是注满箱体1，并稳定处于这种状态，因而借助自重实现了极好的平衡。

换言之，在高度方向上的重心位置总是固定的，而且对地面的垂向负载总是固定的，由于即使上部室和下部室中的水位分别改变，总体总是注满了水，因而不会出现转矩。因此，重量平衡极好。

另外，由于箱体1是气密的，经处理的水并不与大气接触，因而不会附着污染物，不产生臭味，因此，可以保持卫生的环境。

另外，由于箱体设置得可以通过垂直向上推动隔壁2，从箱体1上部的经处理的水的出口4排出上部室11中的经处理的水，因而清洁的上部液体总是首先排出，不管存在的淤泥量如何，总是能够取得清洁的经处理的水。另外，甚至在水中存在不易沉淀的浮动成分如油或类似物的情形中，由于使用混浊度传感器和类似装置，并用此来转接阀门，在经处理的水的管线和淤泥管线之间实现转换，在清洁水和污染物之间实现区分，因此，不易出现与经处理的水和污染物混合有关的事故。

下面对照图2-5描述使用与本发明有关的水处理箱的水处理设备的实例。

图2-5表示由四个图1所示水净化箱连接而成的水处理设备的示意图。图2-5表示整个水处理设备的处理过程的一个周期。另外，在本发明的水处理设备中最好连接多个水处理箱，而不局限于图中所示的四个。

每个水处理箱体1A至1D的有关下部室12A至12D用一根管100连接起来，使用于水位调节的水能够在各下部室之间流动。在用管100将各下部室12A至12D连接起来时，使用装在每个水处理箱体1A至1D上的用于水位调节的水的进出口7。由于每个箱体1的主体装有多个进出口7，因而能够使一个水处理箱体的下部室12同时与几个其它的水处理箱体的下部室12相连接，这样就容易增加连接的箱体数目。

另外，管100连接于一个储存箱200，该储存箱内装用于水位调节的水，并且该储存箱是每个水处理箱体1A至1D共用的。这样，用于水位调节的水就能够在储存箱200和各下部室12A至12D之间流动。储存箱200的作用是使引入各下部室12A至12D的经处理的水的量均等。

上部室11A至11D连接于原水管线和经处理的水的管线。因此，可以向上部室11A至11D供应原水，而且经处理的水可以从上部室11A至11D中的每一个排出。

上述的水处理设备设置得使每一个水处理箱体1A至1D可独立地进行水处理，而且原水处理过程的步骤定时可在每个箱体间调节。

也就是说，以图2所示的过程为例，下部室12A被注水以具有在水处理箱体A中调节水位的能力，隔壁2A位于其最高位置上，原水即将送至上部室11A；在水处理箱体1B中，隔壁2B位于其最低位置上，上部室11B注满原水，凝结剂即将添加，搅动装置转动以进行搅动絮凝处理。在水处理箱体1C中，搅动装置已停止并达到静止状态，然后絮凝的淤泥沉淀，并得到经处理的水。在水处理箱体1D中，隔壁2D就要从其最低位置升起，从上部室11D排出经处理的水。因此，在进行原水处理时，每个水处理箱体1A至1D的处理阶段的定时是不同的。

对于上述水处理设备来说，在图3中的情形是，水处理箱体1A正在进行过去水处理箱体1B中进行的搅动絮凝处理，而上述水处理箱体1B则正在进行图2中的水处理箱体1C过去进行的沉淀和分离，所述水处理箱体1C正在进行图2中由水处理箱体1D进行的经处理的水的排出，所述水处理箱体1D正在进行图2中水处理箱体1A进行的原水供应。

在这种情形中，由于原水送至上部室11D，因而隔壁2D下降，用于水位调节的水通过管100排出。此时，水处理箱体1A和1B正进入处理阶段，因为它们的隔离阀处于其关闭状态，隔壁2A和2B不能升起，用于水位调节的水不通过管100进入下部室12A和12B中，用于水位调节的水只被引入下部室12C，其经处理的水的阀和隔离阀是打开的，以便排出经处理的水。这样，隔壁2C升起，因而经处理的水从上部室11C排出。

接着，图4中的情形是，水处理箱体1A正在进行沉淀和分离，水处理箱体1B正排出经处理的水，水处理箱体1C引入原水，水处理箱体1D正进行搅动絮凝处理。此时，如上所述，隔壁2B正在上升，用于水位调节的水正通过管100从下部室12C引入，水正从下部室12C排出。

接着，图5中的情形是，经处理的水正从水处理箱体1A排出，水处理箱体1B引入原水，水处理箱体1C在进行搅动絮凝处理，水处理箱体1D在进行沉淀和分离。此时，如上所述，隔壁2A正在升起，用于水位调节的水正通过管100从下部室12B引入，经处理的水正从下部室12B排出。

此后，处理过程返回至图2，如上所述地进行重复。

而且，如果从任何一个水处理箱体的下部室排出的用于水位调节的水对于将其它水处理箱体的隔壁升至其最高位置来说，其体积不足或者过剩，那么，整个系统的平衡是通过下述方式保持的：在不足的情形中，从储存箱200供水使水流过管100，而在过剩的情形中则将水送回储存箱200。

传统的连续水处理具有严重的问题，在传统的连续水处理中，每个步骤如混合步骤、絮凝步骤、沉淀-分离步骤都需要自己的处理容器。这就需要动力来从一个处理容器向另一个处理容器转送原水和/或正在处理的水，而且在转送原水和/或正在处理的水中，稳定的处理会受到水温变化的影响。

然而本发明解决了上述问题。本发明无需多个处理容器，因此，无需象传统系统的那种转送水的动力，稳定的处理也不会受到水温变化的影响。

另外，设备只需要很小面积的土地，由于设备可以容易地在陆地上连接水处理箱体而构制，因而设备安装工作可以容易地进行。

按照这种方式连接多个水处理箱体，处理过程的定时在每个箱中是不同的，因此，原水的处理可以连续地进行。

另外，由于从每个水处理箱体的上部室排放经处理的水是采用下述方式进行的：在将原水送至其它水处理箱体的上部室的过程中，借助隔壁的向下运动，用于水位调节的水被排出，因而并不需要排出经处理的水的动力，可显著降低动力成本。因此，可以采用风力发电机或太阳能发电机，从而能够采用彻底节能的措施。因此，除了安装简单以外，可以在缺乏电力供应设施的地区使用，或者在灾害时用作紧急水处理设备。

另外，通过增、减水处理箱体的数目，可以容易地调节处理能力，从而能够容易地根据需处理的水量来设计设备。

在上面的描述中，平的板用作隔壁板21，但是并不局限于此。

例如，虽然并没有画出，但是，最好使板的外圈与外壁构成一种容器状的形式，将挠性片22的一个边缘固定在外壁的周边上。如果采用上述容器状的隔壁板，那么，由于隔壁板与上部室11下部出沉淀的容纳在壁隔板中的淤泥一起上升，因而这种隔壁板可有效地防止淤泥在上部室11内的弥散。

下面对照附图描述实施本发明的另一个实施例。

图6的立体图表示本发明的水处理设备。水处理设备300由平面的矩形围壁301构成，一个上部板302安装在该围壁的上部，构成一个盖子。一个底板303安装在所述围壁301的下缘上，底板借助一个挠性片304连接于上部板302。按照上述方式，所述上部板302、围壁301、底板303和挠性片304围成一个水处理室305。

围壁301是一个上、下端敞开的包围表面，它是通过在一个框架上伸展壁料而形成的，上述框架是利用氯乙烯管材或类似物组装成的，所述包围表面构成水处理室的上半部的壁。下面将讲到，由于水处理设备300在使用时没入待处理的水中，因而构成壁面的材料必须能够保持水密，也必须具有很好的耐水性。例如，可以采用氯乙烯树脂片，聚酯树脂片、聚乙烯树脂片或类似物，以及上述树脂片的叠层片。

另外，围壁301最好采用浮动袋或水袋构成，所述浮动袋内可注入空气，所述水袋内可注入水，这样，围壁301本身将在水中浮动，因而即使由于待处理的水的水位增、减而引起水面位置的垂向变化，水处理设备300将由于围壁301的浮力，按照水位上、下移动，因此消除了必须按照水位连续改变安装位置而引起的麻烦。

关于上述的浮动袋或水袋，它们可以构成框架中的壁面，采用氯乙烯或类似物的挠性片形成袋的材料，然后注入水或空气，或者按照与上述相同的方式用挠性片构成的管状袋材包围框架，然后注入水或空气，某种适当的壁料的树脂片可以在气袋或水袋之间伸展。

上部板302构成围壁301上部的盖子。该上部板302切断在水处理室305中经处理的水和外部原水(待处理的水)之间的接触，并且保证废物和其它异物不能进入水处理室305，防止臭气逸出，并保证环境卫生。从减轻重量，以及对上部板302的浮力的观点来看，它可以用内部充气的浮动袋构成，也可由形成板状的发泡合成树脂材料构成。

底板303制成大致与围壁301的平面形状相同的形状，并制得稍小于所述围壁301的平面形状。底板的材料可以采用硬的氯乙烯及类似的合成树脂板、不锈钢或类似的金属板等。金属板也可以具有涂覆氯乙烯或含氟树脂的表面。

如图7所示，底板303装有浮动调节袋306。浮动调节袋306连接于图中未画出的供气/放气装置，并且可以通过所述供气/放气装置充气和放气。下面将讲到，由于这种底板设置在待处理水的表面下面，因而借助浮动调节袋306的充气形成浮力，并且由于该浮力而在水中上升。在这种上升运动的时候，由于底板303形成得稍小于围壁301的平面形状，因而它容纳在围壁301中，在围壁301的内表面和底板303之间形成一个小的间隙(见图10中300A所示情形)。另外，浮动调节袋306的放气将使底板303在其自重的作用下在水中落至图6所示状态。

图中所示的浮动调节袋306装在底板303的上表面上，但是，也可以装在下表面上，或装在上、下表面上。另外，如图所示，浮动调节袋306在视图平面中大致形成一个符合底板303外圈的炸面饼圈形状，不过，该平面形状也可以是任意的。

一个搅动装置307大致装在底板303上表面的上方，能够以固定的速度搅动水处理室305中被处理的水。一个浸入水中的搅拌器用作搅动装置307。

一个挠性片304伸展在围壁301的下缘和所述底板303的外圈之间，从而构成水处理室305的壁面的下半部。该挠性片304本身是挠性的，因而易于弯曲。因此，连接于挠性片304下缘的底板303，如上所述，能够借助浮动调节袋306的充气和放气而上升和下降。挠性片304的材料可以采用具有耐水性和耐化学品性的软合成树脂材料如合成聚酯片、合成聚乙烯片及类似物。

另外，底板303并不局限于图示的平板。例如，虽然并没有画出，但是平板的外圈也可以翻起以形成带有侧壁的容器状形状，然后将挠性片连接于该容器状底板的侧壁的外圈上。这样，由于底板上升，沉淀于水处理室305下部的淤泥容纳在底板内，因而(容器状)底板303可有效地防止淤泥在水处理室内弥散。

另外，为了实现相同的目的，虽然没有在图中画出，但是，在底板303的上部最好安装一个浮动调节袋，使其包围挠性片304的外周，在其本身和底板303之间留下一个间隙，并使得当底板303由于浮动调节袋充气而上升时，装在浮动调节袋和底板303上的挠性片304能够包住已沉淀于水处理室305下部的淤泥。

在图6中，标号308是将原水引入水处理室305的、装在围壁301上部的原水进口。标号309是经处理的水的出口，通过该出口经处理的水从水处理室305排到外界，该出口在壁面上与所述原水进口308相对的位置上安装在围壁301的上部。

例如，如图8所示，原水进口308和经处理的水的出口309的打开和关闭可通过下述方式进行：向原水进口308和经处理的水的出口309的管状部分310中插入一个阀袋311，该阀袋可以借助一个未画出的供气/放气装置充气和放气，形成一个开闭阀，该开闭阀通过使所述阀袋311充气而关闭管状部分310，堵住原水或经处理的水的流动，或者通过使所述阀袋放气而在管状部分310的内表面和阀袋311的外表面之间形成一个间隙，从而使原水或经处理的水可以流动。这个充气/放气装置最好与浮动调节袋306采用同一个充气/放气装置。

当使用上述水处理设备300时，待处理的水的水处理通过下述方式进行：大致在待处理的水的表面高度上，将围壁301、原水进口308和经处理的水的出口309没入待处理的水中。

这里，作为待处理的水的实例可以是家庭用水、漂洗水(graywater)、下水道废水、工业废水、河流、湖泊和沼泽水，以及海水。另外，湖水和沼泽水并不局限于湖泊和沼泽，而也可包括池塘和渠道。

另外，在本发明中的水处理可以指家庭用水、漂洗水、下水道废水、工业废水、河流、湖泊和沼泽水的净化、以及海水或类似物的淡化的准备处理，与本发明相关的水处理设备在进行上处处理时十分有效。

另外，在水处理中，在可以建立混凝土等的水箱时，清洁的水平衡水可以放置在水箱中，水处理设备300可以浸入清洁的水平衡水中，原水送入水处理设备的水处理室305，经处理的水从水处理室305排出。

为了进行上述的水处理，虽然可以只使用一个本发明的水处理设备300，但是，最好根据待处理的水量使用多个连接起来的装置，使每个装置的原水进口308和经处理的水的出口309都在同一侧。这样就易于通过简单地增加连在一起的水处理设备300来应对待处理水量的增加。另外，在图9中表示一个实例，其中4个水处理设备300A至300D连接在一起，但是，对于可以连接的设备数目并没有限制。另外，如图所示，水处理设备可以彼此实际接触，也可以布置得其间存在小的间隙。标号308A至308D表示各水处理设备300A至300D的原水进口。另外，标号312是水处理设备300A至300D的整个系统停泊的锚。

在图10-13中，通过从水中去除悬浮固体的情形来描述水处理设备300的工作。象图9所示的情形那样，在这些附图中有四个水处理设备300A至300D，但是，由于每个设备的工作相同，因而仅以水处理设备300A为代表进行说明。另外，每个水处理设备300A至300D的处理工作是按照图10-13的(从上至下的)顺序进行的。

首先，原水进口308被打开，使原水能够流入水处理室305。此时，由于底板303已升至其在水处理室305中的最高位置，因而注入底板303上的浮动调节袋306的空气被撤掉，使底板303在其自重的作用下沉降，增大了水处理室305中容纳原水的内部容积(图10)。

当底板303已降至其最低位置，水处理室305注入原水至其最大容积时，原水进口308被关闭，进行处理。原水的处理是通过动力转动搅动装置307，进行一定时间的搅动絮凝处理(图11)。在该搅动处理中，可以在引入原水的同时从原水进口308送入凝结剂。

固定时间的搅动处理以后，搅动装置308被停止，使其达到静止状态，来自原水的淤泥沉淀下来，并与清洁的上部经处理的水分离(图12)。

沉淀和分离以后，经处理的水的出口被打开，使经处理的水能够流出，通过向装在底板303上的浮动调节袋注入空气而使底板303获得浮力，借助该浮力，使底板303在水处理室305内升起(图13)。由于底板(305)升起，因而在水处理室305中的经处理的水(上部清洁水)从经处理的水的出口309排出，经处理的水的排出连续进行直至底板达到其最高位置。此时，由于通过上升的底板303从下面的推动，经处理的水被排出，因而清洁的上部的经处理的水总是先被排出，不管沉淀的淤泥量如何，总是排出经处理的水。在经处理的水排出以后，除去沉淀的淤泥。

接着，经处理的水的出口309被关闭，原水进口被打开，使水能够流动，其后重复上述过程。

这样，按照本发明的水处理设备，从原水供应、搅动操作、沉淀和分离直至经处理的水的排出的一系列操作可以直接在待处理的水中进行。因此，不需要大规模的处理设备，设备的安装工作可以得到简化。另外，由于处理是在直接浸入待处理的水中进行的，因而处理工作无需占用陆地上的地方。另外，为了引入原水及排出经处理的水而进行的底板303的升降运动只要向浮动调节袋306供气或从其放气的短暂操作，由于无需将泵和类似装置连续用作输送装置，因此可以显著降低动力成本，因而可以使用风力发电机或太阳能发电机，从而可能采用彻底的节能措施。因此，除了易于安装以外，也可以在没有发电设施的地区使用。

另外，如在图10-13中那样，当多个水处理设备连接在一起时，最好每个水处理设备300A至300D在进行处理时有不同的操作程序定时。也就是说，象在图10中的情形那样，当原水正送向水处理设备300A时，原水的搅动絮凝处理正在水处理设备300B中进行，在水处理设备300C中沉淀和分离过程正以静止状态进行，在水处理设备300D中正在排出经处理的水，其后，在图11至图13的步骤中，每个水处理设备300A至300D的程序定时是不同的。这样只需要一个(在图中未画出的)供气/除气装置进行只在一个水处理设备中的底板303上的浮动调节袋306的供气或除气操作，由于不必同时为所有的水处理设备进行底板303上的浮动调节袋306的供气和除气操作，因而供气和除气的压缩机功率不必特别大，因此是更为有效的节能措施。

如图14所示，本发明的水处理设备300浸入河流400的水中，原水进口位于上游，可以用于进行河流400中的水处理。也就是说，在将河流400的原水引入水处理设备300中进行处理，并在下游方向排出经处理的水以后，在下游方向中悬浮固体浓度可以比上游水中的悬浮固体浓度有所降低。将多个水处理设备300连为一个组件，沿着河流400的流向间隔地采用多个组件，这样在净化河流400的水时更为有效。另外，在图中，标号313是设在陆地上的控制组件，包括一个供气/除气装置，控制在底板303上的浮动调节袋306的供气和除气及在原水进口308和经处理的水的出口309中的阀袋311的供气和除气。

图15表示在湖泊或沼泽401中布置的水处理设备1。水处理设备300浸入湖泊或沼泽401的水中，将所述湖泊或沼泽401的原水引入水处理设备300进行处理，并将经处理的水再次放入湖泊或沼泽401，这样就能够逐渐减少湖泊或沼泽的水中的悬浮固体的浓度。将多个水处理设备300连为一个组件，也可以根据湖泊或沼泽401的面积布置多个组件。

在例如图16所示的湖泊或沼泽401具有中央岛或类似物，使用水处理设备300的情形中，所述水处理设备能够将湖泊或沼泽401分成未处理侧和已处理侧，从而使处理工作能够有效地进行。按照这种方式，也能够使渠道进行有效的处理。

图17表示水处理设备1布置在海洋的港区402中的情形。水处理设备300浸入港区402的水中，将港区402的原水引入水处理设备300进行处理，并将经处理的水再次送入港区402，这样就能够逐渐减少港区402的水中的悬浮固体的浓度。将多个水处理设备300连为一个组件，也能够根据港区402的面积布置多个组件。

图18表示水处理设备1的一个不同结构。在这种结构中，构成水处理室305的围壁301在经处理的水的出口309侧与用于储存已排出的经处理的水的一个经处理的水的储存室314接触。

该经处理的水的储存室314按照与所述水处理室305相同结构，由围壁301、上部板302、底板303和一个挠性片构成，它与所述水处理室305装配在一起，同样浸入待处理的水中，暂时储存它从水处理室305接收的经处理的水。在经处理的水的储存室314中储存的经处理的水，根据需要可被放出，并可被输送至不同的处理设施，以便进一步处理，或者可有效地用作漂洗水。

另外，在上面的描述中，已经描述了将水处理设备300直接浸入待处理的水中的情形，虽然没有在附图中画出，但是，在建立了混凝土或类似的水箱的情形中，清洁的水可储存在水箱中，水处理设备300最好储存在清洁的水中。在这种情形中，经处理的水引入水处理设备300的水处理室305中，按照与所述水处理箱体相同的方式从水处理室排出经处理的水和过多的淤泥，将管线等直接连接于原水进口308和经处理的水的出口309，这样，能够利用泵调节流量。

另外，上面的描述中提到通过使凝结剂与原水混合来进行处理，但是，也可以利用活性淤泥来进行原水的处理。

另外，水处理设备300的平面形状并不局限于矩形，也可以呈圆形和类似形状，这是任意的。

Claims (6)

1.一种水处理设备，它包括：

除了装在浸入待处理的水中的围壁上部的原水进口和经处理的水的出口以外，所述围壁在其上部装有一个上部板；一个挠性片装在其下缘，在挠性片上连接一底板，因此该底板能够垂向运动，因而上部板、围壁和底板及挠性片构成一个封闭的水处理室；

一个浮动调节袋装在所述底板上，通过连接于一个供气/除气装置，所述浮动调节袋可被充气和放气，通过使所述浮动调节袋充气，可使所述底板借助浮力上升，因而从上部室排出经处理的水；

通过使所述浮动调节袋放气，所述底板在其自重作用下将下落，使原水引入水处理室。

2.如权利要求1所述的水处理设备，其特征在于：

所述围壁是用浮动袋构成的，所述浮动袋充有空气。

3.如权利要求1或2所述的水处理设备，其特征在于：

一个搅动装置安装在所述底板上方。

4.如权利要求1或2所述的水处理设备，其特征在于：

一个具有与所述处理室相同结构的储存室在经处理的水的出口那侧与所述围壁接触，并用于储存从处理室排出的经处理的水。

5.如权利要求3所述的水处理设备，其特征在于：

一个具有与所述处理室相同结构的储存室在经处理的水的出口那侧与所述围壁接触，并用于储存从处理室排出的经处理的水。

6.一种水处理设备，其中：

按照权利要求1至3中任一项的多个水处理设备可以布置在一起。

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