CN101163643B - 用于池塘等封闭水域的、具有旋转吸取元件的净化水系统 - Google Patents

Abstract

本发明所公开的净化水系统包括泵；吸取管系，该吸取管系与泵连接以传递泵的吸取力；多个吸取元件，其末端与吸取管系连接相通，并且在封闭水域底部形成的收集口中将其安装为基于连接部分可旋转的，该吸取元件具有多个形成于其中的吸取口，用于将水和污泥吸取到收集口中；污泥过滤装置，该污泥过滤装置用于从水中分离并过滤由吸取管系吸取的污泥；以及供给管系，该供给管系用于将由过滤装置过滤的水供给至高水域。

Description

用于池塘等封闭水域的、具有旋转吸取元件的净化水系统

技术领域

本发明涉及净化水系统，更具体地，本发明涉及装备有污泥旋转吸取装置和旋转上流式水过滤装置的净化水系统，该系统能够有效除去存在于诸如池塘等的封闭水域的水体中沉淀或沉积的污泥。

背景技术

通常，在诸如天然或人造水库或池塘等极为封闭的水域中缺少或几乎不存在连续流入水。如果自发产生的污染物和从外界流入的未指明的污染物的增加超过这种封闭水域自身水体中的天然自净能力，则导致各种沉淀的或沉积的污泥积聚在池塘底部。

随着时间的流逝，由于积聚的污染物逐渐腐烂或升至水面，因而它们具有难闻的气味、污染水并且还破坏了美丽的自然景色。因此，绝对需要不断地除去沉淀的或沉积的污泥。

除去沉淀的或沉积的污泥的常规方法包括从相关水域中排水以及疏浚水域的方法、使用抽吸装置排出相关水域中的水的方法等。然而，这些方法的缺点在于它们需要大量的人力、时间和成本，以及由于污染物随着时间的流逝再次日益堆积，因此还应该周期性地将其除去。

作为其它常规方法，曾尝试通过加入化学药剂或在水中注入空气以使沉淀物飘浮起来而除去沉淀物。然而，所述方法的缺点在于，如果水域太宽，则其除去污染物的效率极低，并且由于应当额外安装注入化学药剂和空气的装置以及除去飘浮物质的装置，因此该方法非常不经济。

鉴于上述，人们提出了使用不停收集污泥的装置来净化封闭水域中的水。根据这种装置，将多个吸取口(intake)安装在池塘底部，然后通过地下管道连接净化水的装置。因此，该装置通过吸取口不停地吸取沉淀物和水来净化水。

然而，上述装置也存在问题，其在于，由于装置通过具有有限直径的吸取口吸取污泥和水，邻近吸取口区域的污泥能够被除去，但是远离吸取口区域的污泥仍不能被除去。为了解决所述问题，可以在池塘底部安装大量的吸取口，但是这极为不经济，并且，特别地，这严重破坏了水域景观。

此外，由于净化水的常规系统采用所谓的“向下”过滤方法，其中污染的水通过渗滤入底层来过滤，因此被过滤的污染物或污泥完全沉积在池塘底部的沙层上。因此，净化水域的底部被严重污染，这会产生难闻的气味或破坏水域景观。此外，如果为了周期性除去沉积的污染物，而迫使水通过过滤层回流，那么当沉积的污染物或污泥升至池塘的水面时，被净化的水域将更严重地被污染，并且其去除效率显著降低。由于大量的水用于除去污泥，该方法也极不经济。

因此，亟需在不污染净化水域中的水的情况下能够有效过滤并净化水的方法。

发明内容

技术问题

因此，本发明旨在解决现有技术的问题，所以本发明的目的旨在提供采用污泥吸取装置的净化水系统，该系统能够有效地从封闭水域的较宽阔的区域中除去沉积在水中的污泥。

本发明的另一目的旨在提供应用水过滤装置的净化水系统，该系统能够在不污染净化水域中的水的情况下，通过使用旋转上流式过滤系统有效地除去包含在水中的污泥或污染物。

技术方案

为了完成上述目的，本发明提供了净化水系统，其包括泵；吸取管系(intake piping)，该吸取管系与泵连接以传递泵的吸取力；多个吸取元件，其末端与吸取管系连接相通，并且在封闭水域底部形成的收集口中将其末端安装为基于连接部分可旋转的，该吸取元件具有多个形成于其中的吸取口，用于将水和污泥吸取到收集口中；以及污泥过滤装置，该污泥过滤装置用于分离并过滤由吸取管系从水中吸取的污泥。

本文中，吸取元件优选中空圆柱管。

吸取口优选地均形成于向吸取元件侧向倾斜的同一方向上，或更优选地倾斜向下或倾斜向上形成该吸取口。

优选地，本发明的净化水系统包括连接元件，该连接元件与吸取元件的末端连接，并且还与吸取管系旋转连接，以使吸取元件与吸取管系连通；以及旋转连接单元，该旋转连接单元插在连接元件和吸取管系之间以便彼此旋转连接。

本文中，旋转连接单元包括与吸取管末端连接的套筒；在套筒中旋转连接的并固定在连接元件末端的旋转管；以及插在套筒和旋转管之间的轴承。

优选地，本发明的净化水系统还包括在吸取元件上形成的收集口的开口中安装的滤网。

本发明的另一实施方案提供了净化水系统，其包括泵，该泵用于从低水域中吸取水和污泥；装备有过滤层的过滤容器，该过滤容器用于过滤由泵吸取的水和污泥并具有形成于过滤层底部的污泥排出口；排出管系(discharge piping)，该排出管系用于向过滤容器内部的过滤层的下部供给由泵吸取的水和污泥；以及排出单元，该排出单元与排出管系的末端旋转连接，以向过滤层喷射由排出管系供给的水和污泥，其中向上部水域供给来自通过向上流动经过过滤层而过滤污泥的水。

排出单元包括多个排出管(discharge pipe)，其末端与排出管系连接相通，并且其末端安装为基于连接部分可旋转的，并且该排出管具有多个形成于其中的排出口，用于喷射水和污泥。

排出口优选地均形成于向排出管侧向倾斜的同一方向上，或更优选地该排出口朝向过滤层倾斜向上形成。

本实施方案的净化水系统包括连接元件，该连接元件与排出管末端连接，并且还与排出管系旋转连接，以使排出管与排出管系连通；以及旋转连接单元，该旋转连接单元插在连接元件和排出管系之间以便彼此旋转连接。

旋转连接单元包括与排出管系末端连接的套筒；在套筒中旋转连接的并固定在连接元件末端的旋转管；以及插在套筒和旋转管之间的轴承.

优选地，将滤网安装在所述过滤容器中，并将过滤层布置在所述滤网上。

更优选地，所述过滤容器由圆柱本体和延伸至圆柱本体下部的漏斗式沉淀单元组成。

此外，过滤容器的沉淀单元额外装备有至少一个穿孔板，该穿孔板具有多个形成于其中的通孔。

本发明的另一实施方案提供了净化水系统，其包括第一泵，该第一泵用于从低水域中吸取污泥和水；壳体(housing)，该壳体装备有用于过滤由第一泵吸取的水和污泥的过滤层，并且其具有形成于过滤层底部的污泥排出口，供给管系(supply piping)与过滤层的上部连接，以使来自过滤污泥的水由此排出；排出管系，该排出管系用于向壳体内部过滤层的下部供给由第一泵吸取的水和污泥；排出单元，该排出单元与排出管系的末端旋转连接，以向过滤层喷出由排出管系供给的水和污泥；以及供给管系，该供给管系用于将来自通过向上流动经过滤层而过滤污泥的水排到高水域中。

优选地，本发明的净化水系统还包括安装在壳体内部过滤层上方的反冲洗单元，以推动水从高水域回流至壳体。

反冲洗单元包括反冲洗管系，该反冲洗管系从高水域延伸至壳体内部过滤层的上部；第二泵，其安装在反冲洗管系中利用驱动力使水回流；以及多个反冲洗管(backwash pipe)，其末端连接以与壳体内部的反冲洗管系的末端连通，并且还进行安装以基于连接部分可旋转，以及该反冲洗管具有多个形成于其中的反冲洗口(backwash port)，用于喷射回流的水。

优选地，本发明的净化水系统包括连接元件，该连接元件与反冲洗管末端相连接，并且其还与反冲洗管系旋转连接，以使反冲洗管与反冲洗管系连通；以及旋转连接单元，该旋转连接单元插在连接元件和反冲洗管系之间以便彼此旋转连接。

本文中，旋转连接单元包括与反冲洗管系末端连接的套筒；在套筒中旋转连接的并固定在连接元件末端的旋转管；以及插在套筒和旋转管之间的轴承。

优选地，本发明的净化水系统还包括辅助管(auxiliary pipe)，该辅助管与反冲洗管系连接；以及压缩机，该压缩机用于将压缩空气由辅助管注入到壳体中，使得由过滤层截流的污泥通过污泥排出口排出。

本发明的另一实施方案提供了净化水系统，其包括泵；吸取管系，该吸取管系利用泵的驱动力从低水域吸取污泥和水；多个吸取元件，其末端与吸取管系连接相通，并且在低水域底部形成的收集口中将其安装为基于连接部分可旋转，该吸取元件具有多个形成于其中的吸取口，用于将水和污泥吸取到收集口中；装备有过滤层的过滤容器，该过滤容器用于过滤由泵吸取的水和污泥并具有形成于过滤层底部的污泥排出口；排出管系，该排出管系用于向过滤容器内部的过滤层的下部供给由泵吸取的水和污泥；以及排出单元，该排出单元与排出管系的末端旋转连接，以向过滤层喷射由排出管系所供给的水和污泥，其中来自由过滤层过滤出污泥的水通过向上流经过滤层流向高水域，该高水域安排在过滤层上方。

本发明的另一方面提供了净化水系统，其包括第一泵；吸取管系，该吸取管系利用第一泵的驱动力从低水域中同时吸取污泥和水；多个吸取元件，其末端与吸取管系连接相通，并且在低水域底部形成的收集口中将其安装为基于连接部分可旋转的，该吸取元件中具有多个形成于其中的吸取口，用于将水和污泥吸取到收集口内；壳体，该壳体装备有用于过滤由第一泵吸取的水和污泥的过滤层，并且具有形成于过滤层底部的污泥排出口，以及与过滤层的上部连接的供给管系，用于排出过滤出污泥的水；排出管系，该排出管系用于向过滤容器内部的过滤层下部供给由第一泵吸取的水和污泥；以及排出单元，该排出单元与排出管系的末端旋转连接，以向过滤层喷出由排出管系供给的水和污泥，其中经过滤层过滤出污泥的水通过向上流经过滤层经供给管系回流至高水域，该高水域安排在过滤层的上方.

附图简要说明

图1为示意性显示本发明优选实施方案所述净化水系统的平面图。

图2为示意性显示本发明优选实施方案所述净化水系统的纵向剖视图。

图3为显示用于本发明优选实施方案所述净化水系统的污泥吸取装置的示意性横断面视图。

图4为显示用于本发明优选实施方案所述净化水系统的污泥吸取装置的示意性俯视图。

图5为显示用于本发明优选实施方案所述净化水系统的污泥吸取装置的连接部分的示意性横断面视图。

图6为显示本发明优选实施方案所述净化水系统的污泥过滤装置的示意性侧视图。

图7为显示本发明优选实施方案所述净化水系统的污泥过滤装置的示意性俯视图。

图8为显示用于本发明优选实施方案所述净化水系统的污泥过滤装置的连接部分的示意性横断面视图。

图9为显示用于本发明另一优选实施方案所述净化水系统的污泥过滤装置的示意性横断面视图。

图10为显示用于本发明另一优选实施方案所述净化水系统的污泥过滤装置的反冲洗单元中的连接部分的示意性横断面视图。

实施发明的最佳方式

图1和图2显示了本发明优选实施方案所述的净化水系统的示意性配置。

参照图1和图2，将本发明净化水系统安装在封闭水域中，例如池塘。池塘可分为可容纳大部分水的低水域100，该水域具有相对较低的水面；以及位于局部区域的高水域或净化水域200，该水域相对于低水域100具有较高的水面。高水域200和低水域100通过存在于其中的阶梯水域(stepped water area)300连接。

本发明的净化水系统包括安装在低水域100内的多个污泥吸取装置10，以及污泥过滤装置20，该污泥过滤装置用于过滤由污泥吸取装置10吸取的污泥。

可安装多个污泥吸取装置10，使其与池塘底部有所间隔，并且根据水的污染水平和自净能力、水域的大小等可适当地选择污泥吸取装置的间隔和数目，并且当安装多个污泥吸取装置10时，可对其进行连续操作。

根据本发明的优选实施方案，图3和图4显示了污泥吸取装置10的更为详细的配置.如图3和图4所示，在池塘底部形成具有预定深度的收集口110，并将污泥吸取装置10安装在收集口110内.通过浇注混凝土或安装单独的结构可建造收集口110.

具体地，污泥吸取装置10包括多个吸取元件11、11’，该吸取元件以距离收集口110底部预定的距离安装在收集口110内并在其中旋转。将两个对称排列的吸取元件安装在本实施方案中，但是本发明不限于此，吸取元件还可以以3个、4个或更多进行布置。

优选地，吸取元件11、11’为中空圆柱管，并且在吸取元件11、11’的侧表面形成多个吸取口12a、12b。当然，圆柱管和具有多边形截面的管可用作吸取元件11、11’。根据本发明，吸取口12a、12b均形成在一个方向(例如，本实施方案中所示的逆时针方向)，正如下文所述，这是为了通过第一和第二吸取口12a、12b吸取水和污泥时通过所产生的反作用力使吸取元件11、11’旋转。

根据本发明的优选实施方案，沿着吸取元件11、11’的圆周方向倾斜可形成吸取口12a、12b，更优选地，以向下倾斜或向上倾斜例如45°来形成吸取口12a、12b。此时，考虑到吸取污泥的效率，可适当地选择吸取口的倾斜角度，以使得通过对吸取作用力的反作用力能够使吸取元件11、11’旋转。

此外，连接吸取元件11、11’的末端之一使得其与泵40所连接的吸取管系30连通(参见图2)，其中连接吸取元件11、11’以使其能够在吸取管系30的连接部分的中心区域旋转。根据本发明，如图5所示，吸取元件11、11’可通过旋转连接单元13与吸取管系30连接。吸取元件11、11’可整体成形，或通过连接元件11a结合为一整体。在这种情况下，连接元件11a可与吸取管系30旋转连接。

旋转连接单元13包括套筒13a，该套筒与吸取管系30的末端连接相通；以及被连接的旋转管13b，以使其能够在套筒13a中旋转并与吸取元件11、11’或连接元件11a的末端连通。

在旋转管13b的末端形成托座(bracket)13c，然后使用诸如螺栓15a等的连接部分使其与在连接元件11a的末端所形成的托座11b连接。此外，在套筒13a的末端可形成托座13d，然后使用螺栓15b使其与在吸取管系30末端所形成的托座30a连接。

将诸如滑动轴承等的轴承13e插在例如套筒13a和旋转管13b之间，以使得套筒13a和旋转管13b能够彼此相对旋转。为了支撑旋转管13b的重量，额外的轴承13f可优选地插在旋转套筒13b的下端，以平稳的支撑旋转管13b的旋转。

更优选地，由于旋转连接单元可作为吸取元件和吸取管系的一部分进行装配或拆卸，因此根据轴承的损坏和使用寿命的终止，可容易地对其进行调换。

尽管在本实施方案中已详细描述了吸取元件11和吸取管系20之间的连接，但是应当理解，所述实施方案并不限于以上所述，只要将吸取元件配置为与吸取管系旋转连接，则可应用任意的常规配置。

如图3所述，可将滤网16安装在吸取元件11、11’上形成的收集口110的开口中以覆盖收集口110。滤网16保护吸取元件11、11’不被石头、砾石或其它相对大的杂质的碰撞所损坏。此外，如图3所示，可在滤网16上使用砾石将其掩盖。在这种情况中，由于不会从外界看到安装在池塘底部的污泥吸取装置，因此可天然呈现水域景观。铺设这种砾石不妨碍水的净化，因为水中的污染物和污泥可通过砾石间的间隙流入。相反地，由于砾石表面生存的微生物对污染物和污泥的分解，净化水的效率可以得到改善。

更优选地，在安装在池塘底部的多个污泥吸取装置之间，将相对大的石头或砾石垒高以产生圆丘(hump)，因此将污染物或污泥自然地被引入到污泥吸取装置的收集口110中.

再次参照图1和图2，泵40与污泥过滤装置20以管道连接来分离和过滤所引入的污泥，并且污泥过滤装置20推动来自分离和过滤污泥的水流入高水域200。

参照显示了本发明所述的污泥过滤装置20的详细配置的图6，污泥过滤装置包括由圆柱体21a和漏斗式沉淀单元21b组成的过滤容器21；以及安装在过滤容器21内部的排出单元。

将过滤层22装备在过滤容器21的过滤容器本体单元21a内以使其能过滤污染的水。过滤层22可使用诸如砾石、沙、活性炭等常规过滤材料。优选地，将滤网23安装在过滤容器本体单元21a中，将大颗粒的物质，例如砾石，堆积在滤网23上，在滤网23上堆积诸如沙等的细粒层。

与泵40连接的排出管系50延伸至过滤容器21内过滤层22的下部，优选至滤网23下部的中心区域，并将排出单元安装在延伸的排出管系50的末端。

排出单元包括排出管系50末端旋转支撑的多个排出管24。参照显示排出管24配置的图7，排出管24与排出管系50连接相通，并且该排出管24还可基于排出管系50的连接部分旋转。

此外，在排出管24中形成多个排出口24a，排出口24a全部形成于排出管24的侧面的一个方向上(例如本实施例所示的逆时针方向)。正如下文所述，这是为了通过排出口24a排出水和污泥时所产生的反作用力使吸取元件11、11’旋转。

根据本发明的优选实施方案，沿着排出管24的圆周方向，向上倾斜朝向滤网23形成排出口24a，优选的角度为45°。此时，考虑到排出污泥的效率，可适当地选择排出口的倾斜角度，以使得通过对排出作用力的反作用力能够使排出管24旋转。此外，还可以将排出口24a加工成常规的通孔或将其配置为喷嘴形状。

此外，连接排出管24的一个末端使其与泵40连接的排出管系50连通(参见图1)。此时，连接排出管24以使其基于排出管系50的连接部分旋转。即，如图8所示，排出管24可通过旋转连接单元26与排出管系50连接。排出管24可整体成形，或通过连接元件25结合为一整体。在这种情况下，连接元件25可以与排出管系50旋转连接。

旋转连接单元26包括套筒26a，该套筒与排出管系50的末端连接相通；以及被连接的旋转管26b，以使得其能够在套筒26a中旋转并与排出管24或连接元件25的末端连通。

在旋转管26b的末端形成托座26c，然后使用诸如螺栓28a等的连接元件使其与在连接元件25的末端所形成的托座25c连接。同样地，在套筒26a的末端形成托座26d，然后使用螺栓28b使其与在排出管系50末端所形成的托座50a连接。

将诸如滑动轴承等的轴承26e插在例如套筒26a和旋转管26b之间，以使得套筒26a和旋转管26b能够彼此相对旋转。为了支撑旋转管26b的重量，额外的轴承26f可优选地插在旋转管26b的下端，以平稳的支撑旋转管26b的重量。

更优选地，由于旋转连接单元可作为排出管和排出管系的一部分进行装配或拆卸，因此根据轴承的损坏和使用寿命的终止，可容易地对其进行调换。

尽管在本实施方案中已详细描述了排出管24和排出管系50之间的连接，但是应当理解，所述实施方案并不限于以上所述，只要将排出管配置为与排出管系旋转连接，则可应用任意的常规配置.

过滤容器21的沉淀单元21b位于堆积和沉淀分离和过滤的污泥的位置，并且在沉淀单元21b的底部形成污泥排出口21c，该污泥排出口通过污泥排出管60与泵40的流入口41连接。

此外，可将至少一个穿孔板通过托座72安装在过滤容器21的沉淀单元21b中，该穿孔板具有多个形成于其中的通孔71。正如下文所述，这是为了当排出污泥时通过阻止流体涡旋而使污泥稳定且均匀地排出。

如图1和图2所示，可将本发明的污泥过滤装置安装在净化的水域200的正下方。在这种情况下，由于净化的水域200的各种水生植物可在过滤层22上生长，因此可保持天然景观不受影响。

在图2中，参考数字75、76、77和78分别表示阀。尽管本说明书已详细描述了污泥吸取装置10和泵40之间的管系以及污泥吸取装置10和污泥过滤装置20之间的管系，并且附图也对其进行了说明，但是在不偏离本发明的精神和范围下，可对它们之间的管系进行多种修改和变化。例如，虽然所述实施方案仅使用了一个泵，然而也可以就不同的用途分别使用多个泵。

在下文中，将对按照上述配置的本发明的净化水系统的操作方法进行如下的详细描述。

为了运转本发明的净化水系统，首先驱动泵40以使低水域100中的污泥和水一起通过吸取管系30。此时，阀75和阀77保持打开，阀76和阀78保持关闭。

将泵40的吸取力传递至与吸取管系30相通的吸取元件11、11’，因此通过吸取元件11、11’的第一和第二吸取口12a、12b来吸取水和污泥。此时，如图4所示，使吸取元件11、11’旋转，例如，通过吸取水和污泥时所产生的反作用力逆时针方向旋转，这是由于第一和第二吸取口12a、12b全部形成于同一方向。考虑到由上述反作用力产生的旋转力，优选地，对吸取元件11、11’的尺寸和长度进行适当地选择。

吸取元件11、11’的这种旋转阻止污泥沉积，并同时促使从较宽区域有效地吸取更多的污泥，这是由于其在有效吸取沉积的污泥时而不使收集口110周围沉积的污泥飘浮起来。

然后，经过吸取管系30至泵40的流入口41，吸取的混有污泥的水从泵40的排出口42流出，然后通过排出管系50流入污泥过滤装置20中的过滤容器21的沉淀单元21b。

于是，混有污泥的水流入与排出管系50末端相连的排出管24，然后通过排出口24a进行喷射。此时，排出口24a向上倾斜朝向滤网23，因此从排出口24a喷射的混有污泥的水与滤网23相撞。因此，例如通过对混有污泥的水的喷射压力的反作用力使排出管24顺时针方向旋转，如图7所示，这是由于排出口24a是沿着排出管24的侧面在一个方向(例如，逆时针方向)上形成的。

这种运行具有本发明的某种效果。首先，操作起到了通过倾斜向滤网23喷射混有污泥的水来分离堆积或粘附在滤网23上污染物的功能。第二，当排出管24旋转时，通过搅动滤网23附近的污泥和水更有助于污泥的分离和过滤。

然后，喷射的混有污泥的水借助于压力向上流动经过过滤层22，其中污泥或污染物通过过滤层22过滤.

结果，将来自分离污泥的清水喷入净化的水域200，然后其沿着阶梯状水域300流入低水域100。虽然显示了在本实施方案中，本发明的污泥过滤装置掩埋在净化水域200的正下方，但是通过污泥过滤装置分离和过滤的水可经由其它额外的途径流入净化的水域200。

重复这些步骤使分离的污泥沉淀在过滤容器21内部的沉淀单元21b的底部。如果污泥堆积超过预定量，通过过滤容器21使它们排出而将其除去。如下将详细描述该方法。

对于排水操作，关闭阀75和阀77，并且打开阀76和阀78，然后驱动泵40。如果驱动泵40，则堆积在沉淀单元21b底部的污泥和水一同通过污泥排出管60排出。此时，由于施加于过滤层22的反压力，水向下流，并且在向下方向上将截留在过滤层22和滤网23的污泥或污染物分离，同时在该过程中污泥或污染物与水一同经污泥排出管60排出。在排出污泥时，穿孔板70起到不断地保持流体流的作用而不搅动流体。

然后，使由污泥排出管60排出的污泥通过排泄管90排到外界。

由于借助于排出污泥时所产生的反压力使水向下流，所以如上所述的排出污泥的过程对净化的水域没有影响，并且不会产生净化的水域中的水被污染或污染物飘浮起来的问题。

图9显示了用于本发明另一优选实施方案所述的净化水系统的污泥过滤装置120。本实施方案的污泥过滤装置120可独立地安装在诸如机房的单独的位置来代替安装在地下。

参照图9，本实施方案的污泥过滤装置120包括封闭壳体121、安装在壳体121内的过滤层122、安装在过滤层122边界下面的排出单元和安装在过滤层122边界上的反冲洗单元。

过滤层122可使用诸如砾石、沙、活性炭等常规过滤材料。优选地，将间隔有预定距离的滤网123a、123b安装在壳体121中，并且过滤层122可插入到滤网123a和滤网123b之间。

连接抽吸泵140以通过吸取管系30来吸取污染的混有污泥的水，并且排出管系150由抽吸泵140延伸至壳体121内，优选延伸至下滤网123a下部的中心区域，以及将排出单元安装在伸出的排出管系150的末端。

排出单元包括多个排出管124，该排出管具有形成于其中并由排出管系150的末端旋转支撑的排出口124a。本文中，由于排出单元的配置和连接关系与上文所描述的相同，因此不再对其进行详细描述。

将分离和过滤的污泥浓缩并沉淀在壳体121的底部，然后通过与壳体121底部形成的污泥排出口121c连接的污泥排出管160排出分离和过滤的污泥。

此外，将供给管系141与壳体121的顶部连接以排出来自分离和过滤污泥的水，并将供给管系141与净化的水域或高水域200连接(参见图1)

根据本实施方案，将用于排出污泥的反冲洗单元安装在壳体121内部的上滤网123b的顶部。反冲洗单元包括反冲洗管系142，该反冲洗管系从高水域200延伸至壳体121内部的过滤层122的顶部；以及安装在反冲洗管系上的反冲洗泵240，其用于推动水从高水域200回流至壳体121。

此外，其中形成有反冲洗口224a的多个反冲洗管224与壳体121内部的反冲洗管142末端旋转连接。即，如图10所示，反冲洗管224可通过旋转连接单元226与反冲洗管系142连接。反冲洗管224可彼此整体成形，或通过连接元件225结合为一整体。在该情况下，连接元件225可以旋转方式与反冲洗管系142相连接。

旋转连接单元226包括套筒226a，该套筒与反冲洗管系142的末端连接相通；以及在套筒226a中旋转连接的旋转管226b，该旋转管与反冲洗管224或连接元件225的末端连接相通。

在旋转管226b的末端形成托座226c，然后使用诸如螺栓228a等的连接部分使其与在连接元件225末端所形成的托座225a连接。此外，在套筒226a的末端可形成托座226d，然后使用螺栓228b使其与在反冲洗管系142末端所形成的托座142a连接。

将诸如滑动轴承等的轴承226e插在例如套筒226a和旋转管226b之间，以使得套筒226a和旋转管226b能够彼此相对旋转。为了支撑旋转管226b的重量，额外的轴承226g可优选地插在套筒226a下端所形成的凸缘226f上，以平稳的支撑套筒226a的旋转。

更优选地，由于旋转连接单元可作为反冲洗管和反冲洗管系的一部分进行装配或拆卸，因此根据轴承的损坏和使用寿命的终止，可容易地对其进行调换。

尽管在本实施方案中已详细描述了反冲洗管和反冲洗管系之间的连接，但是应当理解，所述实施方案并不限于以上所述，只要将反冲洗管配置为与反冲洗管系旋转连接，则可应用任意的常规配置。此外，虽然本实施方案分别显示了供给管系和反冲洗管系，但是其功能也可以通过单一管道组合在一起进行。

根据本实施方案，将辅助管143与反冲洗管系142连接，然后将其延伸至压缩机340。图9中，参考数字175、176、177和178分别表示阀。

然后，将对上述所配置的本发明的另一实施方案所述净化水系统的运转进行如下的详细描述。

为了运转本发明的净化水系统，如果首先驱动泵140，则污泥与水通过吸取管系30一起被吸取。此时，阀175、176和177保持关闭。

通过吸取管系30吸取的混有污泥的水流经排出管系150进入污泥过滤装置120的壳体121中。

然后，混有污泥的水流入与排出管系150末端相连的排出管124，然后通过排出口124a进行喷射。此时，排出口124a向上倾斜朝向下滤网123a，因此从排出口124a喷射的混有污泥的水与滤网123a相撞。因此，使排出管124旋转，例如逆时针方向旋转。排出管124的旋转阻止过滤层因污染物而堵塞，也阻止污泥浓缩。

然后，借助壳体121的内压使喷射的混有污泥的水向上通过过滤层122，其中污泥或污染物由过滤层122过滤。

随后，通过过滤层122的水由供给管系141喷出到净化的水域200中，然后沿着阶梯状水域300流入低水域100。

与此同时，关闭阀178并打开阀175、176和177，然后在进行排出污泥和除去污泥的操作时驱动反冲洗泵240。如果驱动反冲洗泵240，则高水域200的水沿着反冲洗管系142回流至壳体121，然后经由反冲洗管224的反冲洗口224a排出。

此时，由于水在强大的压力下经反冲洗口224a进行喷射，因此使得反冲洗管224通过对喷射力的反作用力旋转，例如以逆时针方向旋转.通过对壳体121的上部区域使用常压，反冲洗管224的旋转促使粘附并截留在过滤层122中的污泥有效分离.

更优选地，除了反冲洗泵240的运行外，通过运行压缩机340，使得压缩空气通过辅助管143注入到壳体121中。在那种情况下，壳体121内的反压力进一步增加，并且还推动水和压缩空气向下流动。在该过程中，在向下方向上将粘附并截留在过滤层122和滤网123a的污泥或污染物分离，并同时将其与水一起排出到污泥排出管160中。

工业实用性

本发明的净化水系统具有以下优点。

第一，本发明的净化水系统可阻止污泥沉积或沉淀，并且其还可以有效除去较宽区域的污泥，这是由于水和污泥通过吸取元件的旋转进行吸取。

第二，本发明的净化水系统可阻止净化的水域中的水被污染，或者阻止因使用旋转上流式过滤系统从水中分离的污泥而破坏水域景观。

第三，本发明的净化水系统可促使污泥的分离，并且避免因在使用排出元件搅动时所过滤的水和污泥对装置性能的恶化。

第四，本发明的净化水系统不需要安装诸如发动机等的附加驱动单元，这是由于对吸取力的反作用使吸取单元和排出单元旋转而无需任何特殊驱动源的排出力，因此系统的结构简单，并且其在安装和制造成本上也很经济。

第五，安装本发明的污泥吸取装置和污泥过滤装置对水域景观和水环境没有消极影响，可实现环境友好的系统，从而使污泥吸取系统能够使用砾石等掩盖，以及污泥过滤装置也可掩盖在净化水域下。

Claims (7)

1.净化水系统，其包括：

泵；

吸取管系，所述吸取管系与所述泵连接以传递所述泵的吸取力；

多个吸取元件，所述多个吸取元件的末端与所述吸取管系连接相通，并且在封闭水域底部形成的收集口中将所述多个吸取元件的末端安装为基于连接部分可旋转的，所述吸取元件具有多个形成于其中的吸取口，用于将水和污泥吸取到所述收集口中；以及

污泥过滤装置，所述污泥过滤装置用于从水中分离并过滤由所述吸取管系从水中吸取的所述污泥。

2.如权利要求1所述的净化水系统，其中所述吸取元件是中空圆柱管。

3.如权利要求2所述的净化水系统，其中所述吸取口均形成于沿着所述吸取元件的圆周方向倾斜的同一方向上。

4.如权利要求3所述的净化水系统，其中所述吸取口倾斜向下或倾斜向上形成。

5.如权利要求1所述的净化水系统，其包括：

连接元件，所述连接元件与所述吸取元件的末端连接，并且还与所述吸取管系旋转连接，以使所述吸取元件与所述吸取管系连通；以及

旋转连接单元，所述旋转连接单元插在所述连接元件和所述吸取管系之间以便彼此旋转连接。

6.如权利要求5所述的净化水系统，其中所述旋转连接单元包括：

与所述吸取管系末端连接的套筒；

在所述套筒中旋转连接的并固定在所述连接元件末端的旋转管；以及

插在所述套筒和所述旋转管之间的轴承。

7.如权利要求1所述的净化水系统，其还包括在所述吸取元件上方形成的所述收集口的开口中安装的滤网。

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