CN108675520A - 一种用于水处理的杀菌沉淀系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于水处理的杀菌沉淀系统，包括曝气塔体和沉淀塔；所述曝气塔体的出水端与所述沉淀塔的进水端通过出水吸水管连通连接，所述出水吸水管上设置有吸水泵，所述吸水泵可将所述曝气塔体中被曝气完成的水吸入至所述沉淀塔中；本发明采用沉淀物通道结构，有效避免过多的净水随沉淀物排走；同时曝气装置中在绞龙叶片的旋转搅动下，空气气泡群在柱筒通道中时发生剧烈翻滚，增加气泡与水流之间的接触面积和流动性，进而增强溶解效率。

Description

一种用于水处理的杀菌沉淀系统及其方法

技术领域

本发明属于水处理领域，尤其涉及一种用于水处理的杀菌沉淀系统及其方法。

背景技术

空气曝气是指将空气中的氧强制向液体中转移的过程，其目的是在水中获得足够的溶解氧；此外，曝气还有防止池内悬浮体下沉，加强池内有机物与微生物及溶解氧接触的目的，从而保证池内微生物在有充足溶解氧的条件下，对污水中有机物的氧化分解作用，水和空气充分接触以交换气态物质和去除水中挥发性物质的水处理方法，或使气体从水中逸出，如去除水的臭味或二氧化碳和硫化氢等有害气体，或使氧气溶入水中，以提高溶解氧浓度，达到除铁、除锰或促进需氧微生物降解有机物的目的；

污水中含有大量有机物、过量的铁、锰等低价的重碳酸盐等物质，同时其水中可能还具有有害细菌等，可用空气结合臭氧曝气处理后再进行沉淀，现有的曝气设备曝气效率低下，很多气泡还没来得及与水充分接触已经上浮至水面了，利用率低。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种沉淀效果好的一种用于水处理的杀菌沉淀系统及其方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明的一种用于水处理的杀菌沉淀系统，包括曝气塔体和沉淀塔；所述曝气塔体的出水端与所述沉淀塔的进水端通过出水吸水管连通连接，所述出水吸水管上设置有吸水泵，所述吸水泵可将所述曝气塔体中被曝气完成的水吸入至所述沉淀塔中。

进一步的，所述沉淀塔为下端呈圆锥形的容器结构，所述沉淀塔内腔为沉淀腔，所述沉淀塔的底端连通连接下排污管，所述下排污管上设置有水阀；

所述沉淀腔中还包括空心水盘，所述空心水盘为盘状空心壳体结构，所述空心水盘内部为盘腔，所述空心水盘外径小于所述沉淀腔内径，所述空心水盘同轴心于所述沉淀腔下端；所述空心水盘的下薄壁向下呈圆锥状向下凸起，且所述下薄壁与所述沉淀腔的底面之间形成沉淀物通道，所述沉淀物通道下端连通所述下排污管；所述空心水盘的上薄壁向上呈圆锥状向上凸起；所述上薄壁的轮廓边缘呈圆周阵列分布有若干出水孔；

所述沉淀腔中还同轴心固定设置有硬质竖管；所述硬质竖管下端连通所述空心水盘的盘腔，所述硬质竖管的上端连通所述出水吸水管的出水端。

进一步的，所述沉淀腔还包括浮子，所述浮子为环柱形浮子结构，所述浮子的内圈活动套于所述硬质竖管外壁；所述浮子随所述沉淀腔中的液面同步上升和下降，所述浮子的下半身浸入所述沉淀腔的液面以下；所述浮子上还固定设置有净水吸管和漂浮污水吸管；所述净水吸管的吸水端位于所述浮子下方；所述漂浮污水吸管的吸水端横向设置于所述浮子侧壁中部所在高度；

所述净水吸管和漂浮污水吸管的出水端分别连通连接有第一柔性软管和第二柔性软管；所述第一柔性软管和第二柔性软管的另一端分别连接有抽水泵。

进一步的，所述浮子下侧固定设置有竖杆，所述竖杆下端固定设置有顶球。

进一步的，所述曝气塔体为柱形容器结构，所述曝气塔体上端一体化同轴心设置有进水斗，所述进水斗下端出液端同轴心一体化连接有绞龙叶片柱筒，所述绞龙叶片柱筒伸入所述曝气塔体内腔中，所述进水斗的斗腔与所述绞龙叶片柱筒内的柱筒通道上端连通，所述绞龙叶片柱筒的柱筒通道下端设置有呈喇叭状扩开的扩口，所述扩口与所述曝气塔体的容器内腔底面间距设置；

所述绞龙叶片柱筒沿长度方向的中部设置有矩形集气箱，所述矩形集气箱内部为密闭的集气压缩腔，所述绞龙叶片柱筒纵向穿过所述集气压缩腔，位于集气压缩腔中的绞龙叶片柱筒壁面镂空设置有若干气泡溢出孔，若干所述气泡溢出孔沿所述绞龙叶片柱筒轴线呈圆周阵列分布，各所述气泡溢出孔将所述集气压缩腔与所述柱筒通道相互导通；

还包括硬质注气管.，所述硬质注气管.为水平设置的导气管结构；所述硬质注气管的一端连通所述集气压缩腔，所述硬质注气管.的另一端连通导风管的一端，所述导风管的另一端连通连接离心鼓风机的出风口，所述离心鼓风机所在高度高于所述曝气塔体顶端所在高度。

进一步的，还包括绞龙叶片轴，所述绞龙叶片轴同轴心穿设入所述斗腔和柱筒通道柱筒通道中，且所述绞龙叶片轴下端穿出所述柱筒通道下端的扩口，所述绞龙叶片轴上端从所述斗腔上端穿出，所述绞龙叶片轴上端连接有驱动电机，所述驱动电机可驱动所述绞龙叶片轴沿轴线旋转；所述绞龙叶片轴的轴壁呈螺旋状盘旋设置有绞龙叶片；

所述绞龙叶片柱筒的上端壁面镂空设置有若干循环孔，各所述循环孔沿所述绞龙叶片柱筒轴线呈圆周阵列均布。

进一步的，还包括硬质气泡伞，所述硬质气泡伞为尖端朝上的伞形罩体结构，所述绞龙叶片轴下端一体化连接所述硬质气泡伞的伞尖；所述硬质气泡伞的下端与所述曝气塔体的容器内腔底面间距设置；

所述硬质气泡伞下侧内腔为罩腔，所述罩腔下方设置有臭氧曝气头；所述臭氧曝气头的进气端连接臭氧供气管；臭氧供气管连接臭氧供给装置；

所述绞龙叶片轴的内部还同轴心设置有臭氧气泡上浮通道，所述臭氧上浮通道的下端连通所述罩腔，所述臭氧上浮通道上端延伸至若干循环孔所在高度与气泡溢出孔所在高度之间；所述臭氧上浮通道上端内壁呈圆周阵列镂空设置有若干臭氧溢出孔，若干所述臭氧溢出孔将所述臭氧上浮通道与所述柱筒通道之间相互连通；

所述硬质气泡伞的上侧伞面呈圆周阵列分布有若干旋流叶片，所述旋流叶片的长度方向沿所述硬质气泡伞的锥形母线方向延伸，每个所述旋流叶片上都镂空设置有若干过水孔，各所述过水孔在所述旋流叶片上呈矩形阵列分布；所述硬质气泡伞的罩腔内壁还成圆周阵列设置有若干扰流叶片，若干所述扰流叶片随所述硬质气泡伞同步旋转。

进一步的，所述矩形集气箱的上壁所在高度处水平设置有上环盘，所述上环盘的内圈与所述矩形集气箱的上壁轮廓一体化连接；所述上环盘外圈与所述曝气塔体内壁一体化连接；

所述矩形集气箱的下壁所在高度处水平设置有下环盘，所述下环盘的内圈与所述矩形集气箱的下壁轮廓一体化连接；所述下环盘外圈与所述曝气塔体内壁一体化连接；

在所述曝气塔体内腔中，所述上环盘上侧为上环腔，所述上环盘和下环盘之间为中环腔，所述下环盘下侧为下环腔；各所述干循环孔位于所述上环腔中，所述柱筒通道下端的扩口位于所述下环腔中；所述硬质注气管.外壁位于所述中环腔中；还包括出水吸水管，所述出水吸水管的进水端伸入所述下环腔中；

所述上环盘的盘面一侧均布有若干上气泡通过孔群，所述上气泡通过孔群将所述中环腔和上环腔之间相互连通；所述下环盘的盘面远离所述上气泡通过孔群的一侧均布有若干下气泡通过孔群，所述下气泡通过孔群将所述中环腔与下环腔之间相互导通；所述中环腔中竖向设置有防旋流阻隔板，所述防旋流阻隔板位于所述硬质注气管.的对侧。

进一步的，据权利要求所述的一种用于水处理的杀菌沉淀系统的方法：

曝气过程：向进水斗中连续注入待处理的地下水，进而使曝气塔体的内腔中为水充盈状态，然后启动驱动电机，驱动电机驱动绞龙叶片轴连续按固定方向旋转，进而绞龙叶片和硬质气泡伞跟随绞龙叶片轴同步旋转；此时启动离心鼓风机，离心鼓风机向导风管中吹出增压空气，进而增压空气通过硬质注气管.导入到集气压缩腔中，进而集气压缩腔中的水被压缩空气的作用下通过气泡溢出孔连续排出到柱筒通道中，直至集气压缩腔中的水被排干净，然后集气压缩腔中充满压缩空气，进而集气压缩腔中的压缩空气通过各气泡溢出孔以气泡群的形式持续溢出至柱筒通道中，进入柱筒通道中的气泡群有上浮的趋势，但是在柱筒通道中的绞龙叶片旋转带动下，使柱筒通道中的水向下流动，通过控制驱动电机的输出转速，使柱筒通道中的水向下流动的速度足以抵消气泡群有上浮的趋势，进而柱筒通道中的气泡群整体向下运动，在绞龙叶片的旋转搅动下，空气气泡群在柱筒通道中发生剧烈翻滚，增加气泡与水流之间的接触面积和流动性，进而增强溶解效率，由于气泡群还受到上浮力的因素，因此气泡群的下降速度要慢于柱筒通道中的水向下流动的速度，进而延长了空气气泡群在柱筒通道中所消耗的时间，进而增加了气泡与水的融合效果；

水中气泡群的继续下降，直至柱筒通道中的气泡群向下运行至扩口处时，气泡群从扩口处向下冲向下环腔中的硬质气泡伞上，在硬质气泡伞的锥体形引流作用下，冲向硬质气泡伞的气泡群呈喇叭发散状均匀扩开到整个下环腔中，此时下环腔中的水在旋转的旋流叶片作用下整个下环腔中形成旋流，进而下环腔中的气泡与水在旋流作用下进一步的充分融合，同时下环腔中的旋流使曝气后产生的沉淀物无法实现实质性沉淀，因而沉淀物始终处于一个随旋流运动，由于扩口处连续向下涌入水和气泡，因而整个下环腔受到挤压，进而下环腔中的水和气泡透过下环盘上的下气泡通过孔群进入到中环腔中，在中环腔中由于有防旋流阻隔板的存在，进而中环腔中的水和气泡的旋流趋势被截断，气泡群在中环腔中稳定上浮，进而气泡在中环腔中上浮至上环盘处，进而气泡通过上气泡通过孔群进入到上环腔中，由于上气泡通过孔群和下气泡通过孔群是相互错开的，因而进一步延长了气泡在中环腔中的时间；进入上环腔中气泡群进一步上浮至循环孔处，上环腔中气泡群透过循环孔重新返回到柱筒通道中，进入绞龙叶片柱筒中气泡由于已经接近柱筒通道中的液面，因此部分气泡会直接在液面破裂，部分气泡还是会在绞龙叶片柱筒中水下降的水流做下降运动，进入新的气泡水流循环，使整个曝气塔体内腔的气泡得到有效累积，进而提高的气泡的利用率，提高空气曝气效果，

在空气曝气过程达到预定的时间后结束后，地下水中含有的硫化氢、过量的铁、锰等低价的重碳酸盐等物质已经充分反应和转化，此时还需要切换到臭氧曝气杀菌工序，停止离心鼓风机运行，同时暂停驱动电机五至十秒钟，待曝气塔体中的气泡上浮排出完成后继续启动驱动电机，此时进入杀菌工序，臭氧供气管连续向臭氧曝气头供给臭氧，进而臭氧曝气头上冒出臭氧气泡，进而臭氧气泡上浮过程中，受到硬质气泡伞下侧的罩腔收集，进而臭氧气泡集中通过臭氧气泡上浮通道上浮至臭氧溢出孔处，进而通过臭氧溢出孔溢出至柱筒通道中，进入柱筒通道中的臭氧气泡群有上浮的趋势，但是在柱筒通道中的绞龙叶片旋转带动下，使柱筒通道中的水向下流动，通过控制驱动电机的输出转速，使柱筒通道中的水向下流动的速度足以抵消臭氧气泡群有上浮的趋势，进而柱筒通道中的臭氧气泡群整体向下运动，在绞龙叶片的旋转搅动下，空气气泡群在柱筒通道中发生剧烈翻滚，进而臭氧气泡进入与空气气泡群相同的循环过程；臭氧循环过程完成后，启动出水吸水管上的吸水泵，将曝气塔体内腔中被曝气好的水吸走，然后将吸走的水导入到沉淀塔中；

沉淀过程：出水吸水管中的水在吸水泵的作用下连续将曝气好的水通过硬质竖管导入到空心水盘的盘腔中，随着盘腔中的液体累积，盘腔中的液体通过上薄壁上的若干出水孔均匀溢出至沉淀腔中，待沉淀腔中的液面升高到预定高度时，停止向沉淀腔中注入液体，此时让沉淀腔处于静置状态一段时间；此时沉淀腔中的沉淀物逐渐开始沉淀，由于，空心水盘的上薄壁向上呈圆锥状向上凸起，因而上薄壁上的沉淀物会向边缘滑落，进而沉淀腔中的沉淀物逐渐沉淀至沉淀物通道处；沉淀完成后，打开下排污管的水阀，进而沉淀物通道中的沉淀物集中排向下排污管中，采用沉淀物通道结构，有效避免过多的净水随沉淀物排走；沉淀物排出过程完成后关闭下排污管的水阀，此时驱动第二柔性软管上的抽水泵，进而使漂浮污水吸管连续吸取沉淀腔液面处的漂浮物，带沉淀腔液面处的漂浮物吸取结束后停止漂浮污水吸管吸水；此时启动第一柔性软管上的抽水泵，进而使净水吸管连续吸取浮子下方处的净水；进而第一柔性软管所抽取的即为净水。

有益效果：本发明采用沉淀物通道结构，有效避免过多的净水随沉淀物排走；同时曝气装置中在绞龙叶片的旋转搅动下，空气气泡群在柱筒通道中时发生剧烈翻滚，增加气泡与水流之间的接触面积和流动性，进而增强溶解效率。

附图说明

附图1为本发明整体第一示意图；

附图2为本发明整体第二示意图；

附图3为本发明立体剖视图；

附图4为沉淀塔整体结构示意图；

附图5为沉淀塔整体结构示意图；

附图6为曝气塔体第一立体剖视图；

附图7为曝气塔体第二立体剖视图；

附图8为曝气塔体整体正剖视图；

附图9为附图8的C向剖视图；

附图10为附图8的D向剖视图；

附图11为曝气氧化塔本体第一立体剖开示意图；

附图12为曝气氧化塔本体第二立体剖开示意图；

附图13为绞龙叶片轴结构示意图；

附图14为绞龙叶片轴立体剖开示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图1至14所示的一种用于水处理的杀菌沉淀系统，包括曝气塔体35和沉淀塔67；所述曝气塔体35的出水端与所述沉淀塔67的进水端通过出水吸水管4连通连接，所述出水吸水管4上设置有吸水泵50，所述吸水泵50可将所述曝气塔体35中被曝气完成的水吸入至所述沉淀塔67中。

所述沉淀塔67为下端呈圆锥形的容器结构，所述沉淀塔67内腔为沉淀腔53，所述沉淀塔67的底端连通连接下排污管59，所述下排污管59上设置有水阀；

所述沉淀腔53中还包括空心水盘68，所述空心水盘68为盘状空心壳体结构，所述空心水盘68内部为盘腔60，所述空心水盘68外径小于所述沉淀腔53内径，所述空心水盘68同轴心于所述沉淀腔53下端；所述空心水盘68的下薄壁57向下呈圆锥状向下凸起，且所述下薄壁57与所述沉淀腔53的底面之间形成沉淀物通道58，所述沉淀物通道58下端连通所述下排污管59；所述空心水盘68的上薄壁61向上呈圆锥状向上凸起；所述上薄壁61的轮廓边缘呈圆周阵列分布有若干出水孔56；

所述沉淀腔53中还同轴心固定设置有硬质竖管66；所述硬质竖管66下端连通所述空心水盘68的盘腔60，所述硬质竖管66的上端连通所述出水吸水管4的出水端。

所述沉淀腔53还包括浮子63，所述浮子63为环柱形浮子结构，所述浮子63的内圈54活动套于所述硬质竖管66外壁；所述浮子63随所述沉淀腔53中的液面同步上升和下降，所述浮子63的下半身浸入所述沉淀腔53的液面以下；所述浮子63上还固定设置有净水吸管65和漂浮污水吸管55；所述净水吸管65的吸水端位于所述浮子63下方；所述漂浮污水吸管55的吸水端横向设置于所述浮子63侧壁中部所在高度；

所述净水吸管65和漂浮污水吸管55的出水端分别连通连接有第一柔性软管64和第二柔性软管51；所述第一柔性软管64和第二柔性软管51的另一端分别连接有抽水泵。

所述浮子63下侧固定设置有竖杆80，所述竖杆80下端固定设置有顶球81。

所述曝气塔体35为柱形容器结构，所述曝气塔体35上端一体化同轴心设置有进水斗9，所述进水斗9下端出液端同轴心一体化连接有绞龙叶片柱筒31，所述绞龙叶片柱筒31伸入所述曝气塔体35内腔中，所述进水斗9的斗腔22与所述绞龙叶片柱筒31内的柱筒通道19上端连通，所述绞龙叶片柱筒31的柱筒通道19下端设置有呈喇叭状扩开的扩口2，所述扩口2与所述曝气塔体35的容器内腔底面间距设置；

所述绞龙叶片柱筒31沿长度方向的中部设置有矩形集气箱3，所述矩形集气箱3内部为密闭的集气压缩腔16，所述绞龙叶片柱筒31纵向穿过所述集气压缩腔16，位于集气压缩腔16中的绞龙叶片柱筒31壁面镂空设置有若干气泡溢出孔14，若干所述气泡溢出孔14沿所述绞龙叶片柱筒31轴线呈圆周阵列分布，各所述气泡溢出孔14将所述集气压缩腔16与所述柱筒通道19相互导通；

还包括硬质注气管5.1，所述硬质注气管5.1为水平设置的导气管结构；所述硬质注气管的一端连通所述集气压缩腔16，所述硬质注气管5.1的另一端连通导风管5的一端，所述导风管5的另一端连通连接离心鼓风机72的出风口，所述离心鼓风机72所在高度高于所述曝气塔体35顶端所在高度。

还包括绞龙叶片轴21，所述绞龙叶片轴21同轴心穿设入所述斗腔22和柱筒通道19柱筒通道19中，且所述绞龙叶片轴21下端穿出所述柱筒通道19下端的扩口2，所述绞龙叶片轴21上端从所述斗腔22上端穿出，所述绞龙叶片轴21上端连接有驱动电机34，所述驱动电机可驱动所述绞龙叶片轴21沿轴线旋转；所述绞龙叶片轴21的轴壁呈螺旋状盘旋设置有绞龙叶片7；

所述绞龙叶片柱筒31的上端壁面镂空设置有若干循环孔18，各所述循环孔18沿所述绞龙叶片柱筒31轴线呈圆周阵列均布。

还包括硬质气泡伞12，所述硬质气泡伞12为尖端朝上的伞形罩体结构，所述绞龙叶片轴21下端一体化连接所述硬质气泡伞12的伞尖；所述硬质气泡伞12的下端与所述曝气塔体35的容器内腔底面间距设置；

所述硬质气泡伞12下侧内腔为罩腔11，所述罩腔11下方设置有臭氧曝气头10；所述臭氧曝气头10的进气端连接臭氧供气管1；臭氧供气管1连接臭氧供给装置；

所述绞龙叶片轴21的内部还同轴心设置有臭氧气泡上浮通道23，所述臭氧上浮通道32的下端连通所述罩腔11，所述臭氧上浮通道32上端延伸至若干循环孔18所在高度与气泡溢出孔14所在高度之间；所述臭氧上浮通道32上端内壁呈圆周阵列镂空设置有若干臭氧溢出孔17，若干所述臭氧溢出孔17将所述臭氧上浮通道32与所述柱筒通道19之间相互连通；

所述硬质气泡伞12的上侧伞面呈圆周阵列分布有若干旋流叶片25，所述旋流叶片25的长度方向沿所述硬质气泡伞12的锥形母线方向延伸，每个所述旋流叶片25上都镂空设置有若干过水孔24，各所述过水孔24在所述旋流叶片25上呈矩形阵列分布；所述硬质气泡伞12的罩腔11内壁还成圆周阵列设置有若干扰流叶片27，若干所述扰流叶片27随所述硬质气泡伞12同步旋转。

所述矩形集气箱3的上壁所在高度处水平设置有上环盘26，所述上环盘26的内圈与所述矩形集气箱3的上壁轮廓一体化连接；所述上环盘26外圈与所述曝气塔体35内壁一体化连接；

所述矩形集气箱3的下壁所在高度处水平设置有下环盘28，所述下环盘28的内圈与所述矩形集气箱3的下壁轮廓一体化连接；所述下环盘28外圈与所述曝气塔体35内壁一体化连接；

在所述曝气塔体35内腔中，所述上环盘26上侧为上环腔8，所述上环盘26和下环盘28之间为中环腔32，所述下环盘28下侧为下环腔13；各所述干循环孔18位于所述上环腔8中，所述柱筒通道19下端的扩口2位于所述下环腔13中；所述硬质注气管5.1外壁位于所述中环腔32中；还包括出水吸水管4，所述出水吸水管4的进水端伸入所述下环腔13中；

所述上环盘26的盘面一侧均布有若干上气泡通过孔群29，所述上气泡通过孔群29将所述中环腔32和上环腔8之间相互连通；所述下环盘28的盘面远离所述上气泡通过孔群29的一侧均布有若干下气泡通过孔群30，所述下气泡通过孔群30将所述中环腔32与下环腔13之间相互导通；所述中环腔32中竖向设置有防旋流阻隔板15，所述防旋流阻隔板15位于所述硬质注气管5.1的对侧。

本方案的方法、曝气杀菌过程、以及技术进步整理如下：

曝气过程：向进水斗9中连续注入待处理的地下水，进而使曝气塔体35的内腔中为水充盈状态，然后启动驱动电机34，驱动电机34驱动绞龙叶片轴21连续按固定方向旋转，进而绞龙叶片7和硬质气泡伞12跟随绞龙叶片轴21同步旋转；此时启动离心鼓风机72，离心鼓风机72向导风管5中吹出增压空气，进而增压空气通过硬质注气管5.1导入到集气压缩腔16中，进而集气压缩腔16中的水被压缩空气的作用下通过气泡溢出孔14连续排出到柱筒通道19中，直至集气压缩腔16中的水被排干净，然后集气压缩腔16中充满压缩空气，进而集气压缩腔16中的压缩空气通过各气泡溢出孔14以气泡群的形式持续溢出至柱筒通道19中，进入柱筒通道19中的气泡群有上浮的趋势，但是在柱筒通道19中的绞龙叶片7旋转带动下，使柱筒通道19中的水向下流动，通过控制驱动电机34的输出转速，使柱筒通道19中的水向下流动的速度足以抵消气泡群有上浮的趋势，进而柱筒通道19中的气泡群整体向下运动，在绞龙叶片7的旋转搅动下，空气气泡群在柱筒通道19中发生剧烈翻滚，增加气泡与水流之间的接触面积和流动性，进而增强溶解效率，由于气泡群还受到上浮力的因素，因此气泡群的下降速度要慢于柱筒通道19中的水向下流动的速度，进而延长了空气气泡群在柱筒通道19中所消耗的时间，进而增加了气泡与水的融合效果；

水中气泡群的继续下降，直至柱筒通道19中的气泡群向下运行至扩口2处时，气泡群从扩口2处向下冲向下环腔13中的硬质气泡伞12上，在硬质气泡伞12的锥体形引流作用下，冲向硬质气泡伞12的气泡群呈喇叭发散状均匀扩开到整个下环腔13中，此时下环腔13中的水在旋转的旋流叶片25作用下整个下环腔13中形成旋流，进而下环腔13中的气泡与水在旋流作用下进一步的充分融合，同时下环腔13中的旋流使曝气后产生的沉淀物无法实现实质性沉淀，因而沉淀物始终处于一个随旋流运动，由于扩口2处连续向下涌入水和气泡，因而整个下环腔13受到挤压，进而下环腔13中的水和气泡透过下环盘28上的下气泡通过孔群30进入到中环腔32中，在中环腔32中由于有防旋流阻隔板15的存在，进而中环腔32中的水和气泡的旋流趋势被截断，有效防止中环腔32中的气泡由于旋流的作用下始终不上浮的现象，，气泡群在中环腔32中稳定上浮，进而气泡在中环腔32中上浮至上环盘26处，进而气泡通过上气泡通过孔群29进入到上环腔8中，由于上气泡通过孔群29和下气泡通过孔群30是相互错开的，因而进一步延长了气泡在中环腔32中的时间；进入上环腔8中气泡群进一步上浮至循环孔18处，上环腔8中气泡群透过循环孔18重新返回到柱筒通道19中，进入绞龙叶片柱筒31中气泡由于已经接近柱筒通道19中的液面，因此部分气泡会直接在液面破裂，部分气泡还是会在绞龙叶片柱筒31中水下降的水流做下降运动，进入新的气泡水流循环，使整个曝气塔体35内腔的气泡得到有效累积，进而提高的气泡的利用率，提高空气曝气效果，

在空气曝气过程达到预定的时间后结束后，地下水中含有的硫化氢、过量的铁、锰等低价的重碳酸盐等物质已经充分反应和转化，此时还需要切换到臭氧曝气杀菌工序，停止离心鼓风机72运行，同时暂停驱动电机34五至十秒钟，待曝气塔体35中的气泡上浮排出完成后继续启动驱动电机34，此时进入杀菌工序，臭氧供气管1连续向臭氧曝气头10供给臭氧，进而臭氧曝气头10上冒出臭氧气泡，进而臭氧气泡上浮过程中，受到硬质气泡伞12下侧的罩腔11收集，进而臭氧气泡集中通过臭氧气泡上浮通道23上浮至臭氧溢出孔17处，进而通过臭氧溢出孔17溢出至柱筒通道19中，进入柱筒通道19中的臭氧气泡群有上浮的趋势，但是在柱筒通道19中的绞龙叶片7旋转带动下，使柱筒通道19中的水向下流动，通过控制驱动电机34的输出转速，使柱筒通道19中的水向下流动的速度足以抵消臭氧气泡群有上浮的趋势，进而柱筒通道19中的臭氧气泡群整体向下运动，在绞龙叶片7的旋转搅动下，空气气泡群在柱筒通道19中发生剧烈翻滚，进而臭氧气泡进入与空气气泡群相同的循环过程；臭氧循环过程完成后，启动出水吸水管4上的吸水泵，将曝气塔体35内腔中被曝气好的水吸走，然后将吸走的水导入到沉淀塔67中；

沉淀过程：出水吸水管4中的水在吸水泵50的作用下连续将曝气好的水通过硬质竖管66导入到空心水盘68的盘腔60中，随着盘腔60中的液体累积，盘腔60中的液体通过上薄壁61上的若干出水孔56均匀溢出至沉淀腔53中，待沉淀腔53中的液面升高到预定高度时，停止向沉淀腔53中注入液体，此时让沉淀腔53处于静置状态一段时间；此时沉淀腔53中的沉淀物逐渐开始沉淀，由于，空心水盘68的上薄壁61向上呈圆锥状向上凸起，因而上薄壁61上的沉淀物会向边缘滑落，进而沉淀腔53中的沉淀物逐渐沉淀至沉淀物通道58处；沉淀完成后，打开下排污管59的水阀，进而沉淀物通道58中的沉淀物集中排向下排污管59中，采用沉淀物通道58结构，有效避免过多的净水随沉淀物排走；沉淀物排出过程完成后关闭下排污管59的水阀，此时驱动第二柔性软管51上的抽水泵，进而使漂浮污水吸管55连续吸取沉淀腔53液面处的漂浮物，带沉淀腔53液面处的漂浮物吸取结束后停止漂浮污水吸管55吸水；此时启动第一柔性软管64上的抽水泵，进而使净水吸管65连续吸取浮子63下方处的净水；进而第一柔性软管64所抽取的即为净水。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于水处理的杀菌沉淀系统，其特征在于：包括曝气塔体(35)和沉淀塔(67)；所述曝气塔体(35)的出水端与所述沉淀塔(67)的进水端通过出水吸水管(4)连通连接，所述出水吸水管(4)上设置有吸水泵(50)，所述吸水泵(50)可将所述曝气塔体(35)中被曝气完成的水吸入至所述沉淀塔(67)中。

2.根据权利要求1所述的一种用于水处理的杀菌沉淀系统，其特征在于：所述沉淀塔(67)为下端呈圆锥形的容器结构，所述沉淀塔(67)内腔为沉淀腔(53)，所述沉淀塔(67)的底端连通连接下排污管(59)，所述下排污管(59)上设置有水阀；

所述沉淀腔(53)中还包括空心水盘(68)，所述空心水盘(68)为盘状空心壳体结构，所述空心水盘(68)内部为盘腔(60)，所述空心水盘(68)外径小于所述沉淀腔(53)内径，所述空心水盘(68)同轴心于所述沉淀腔(53)下端；所述空心水盘(68)的下薄壁(57)向下呈圆锥状向下凸起，且所述下薄壁(57)与所述沉淀腔(53)的底面之间形成沉淀物通道(58)，所述沉淀物通道(58)下端连通所述下排污管(59)；所述空心水盘(68)的上薄壁(61)向上呈圆锥状向上凸起；所述上薄壁(61)的轮廓边缘呈圆周阵列分布有若干出水孔(56)；

所述沉淀腔(53)中还同轴心固定设置有硬质竖管(66)；所述硬质竖管(66)下端连通所述空心水盘(68)的盘腔(60)，所述硬质竖管(66)的上端连通所述出水吸水管(4)的出水端。

3.根据权利要求2所述的一种用于水处理的杀菌沉淀系统，其特征在于：所述沉淀腔(53)还包括浮子(63)，所述浮子(63)为环柱形浮子结构，所述浮子(63)的内圈(54)活动套于所述硬质竖管(66)外壁；所述浮子(63)随所述沉淀腔(53)中的液面同步上升和下降，所述浮子(63)的下半身浸入所述沉淀腔(53)的液面以下；所述浮子(63)上还固定设置有净水吸管(65)和漂浮污水吸管(55)；所述净水吸管(65)的吸水端位于所述浮子(63)下方；所述漂浮污水吸管(55)的吸水端横向设置于所述浮子(63)侧壁中部所在高度；

所述净水吸管(65)和漂浮污水吸管(55)的出水端分别连通连接有第一柔性软管(64)和第二柔性软管(51)；所述第一柔性软管(64)和第二柔性软管(51)的另一端分别连接有抽水泵。

4.根据权利要求3所述的一种用于水处理的杀菌沉淀系统，其特征在于：所述浮子(63)下侧固定设置有竖杆(80)，所述竖杆(80)下端固定设置有顶球(81)。

5.根据权利要求3所述的一种用于水处理的杀菌沉淀系统，其特征在于：所述曝气塔体(35)为柱形容器结构，所述曝气塔体(35)上端一体化同轴心设置有进水斗(9)，所述进水斗(9)下端出液端同轴心一体化连接有绞龙叶片柱筒(31)，所述绞龙叶片柱筒(31)伸入所述曝气塔体(35)内腔中，所述进水斗(9)的斗腔(22)与所述绞龙叶片柱筒(31)内的柱筒通道(19)上端连通，所述绞龙叶片柱筒(31)的柱筒通道(19)下端设置有呈喇叭状扩开的扩口(2)，所述扩口(2)与所述曝气塔体(35)的容器内腔底面间距设置；

所述绞龙叶片柱筒(31)沿长度方向的中部设置有矩形集气箱(3)，所述矩形集气箱(3)内部为密闭的集气压缩腔(16)，所述绞龙叶片柱筒(31)纵向穿过所述集气压缩腔(16)，位于集气压缩腔(16)中的绞龙叶片柱筒(31)壁面镂空设置有若干气泡溢出孔(14)，若干所述气泡溢出孔(14)沿所述绞龙叶片柱筒(31)轴线呈圆周阵列分布，各所述气泡溢出孔(14)将所述集气压缩腔(16)与所述柱筒通道(19)相互导通；

还包括硬质注气管(5.1)，所述硬质注气管(5.1)为水平设置的导气管结构；所述硬质注气管的一端连通所述集气压缩腔(16)，所述硬质注气管(5.1)的另一端连通导风管(5)的一端，所述导风管(5)的另一端连通连接离心鼓风机(72)的出风口，所述离心鼓风机(72)所在高度高于所述曝气塔体(35)顶端所在高度。

6.根据权利要求5所述的一种用于水处理的杀菌沉淀系统，其特征在于：还包括绞龙叶片轴(21)，所述绞龙叶片轴(21)同轴心穿设入所述斗腔(22)和柱筒通道(19)柱筒通道(19)中，且所述绞龙叶片轴(21)下端穿出所述柱筒通道(19)下端的扩口(2)，所述绞龙叶片轴(21)上端从所述斗腔(22)上端穿出，所述绞龙叶片轴(21)上端连接有驱动电机(34)，所述驱动电机可驱动所述绞龙叶片轴(21)沿轴线旋转；所述绞龙叶片轴(21)的轴壁呈螺旋状盘旋设置有绞龙叶片(7)；

所述绞龙叶片柱筒(31)的上端壁面镂空设置有若干循环孔(18)，各所述循环孔(18)沿所述绞龙叶片柱筒(31)轴线呈圆周阵列均布。

7.根据权利要求6所述的一种用于水处理的杀菌沉淀系统，其特征在于：还包括硬质气泡伞(12)，所述硬质气泡伞(12)为尖端朝上的伞形罩体结构，所述绞龙叶片轴(21)下端一体化连接所述硬质气泡伞(12)的伞尖；所述硬质气泡伞(12)的下端与所述曝气塔体(35)的容器内腔底面间距设置；

所述硬质气泡伞(12)下侧内腔为罩腔(11)，所述罩腔(11)下方设置有臭氧曝气头(10)；所述臭氧曝气头(10)的进气端连接臭氧供气管(1)；臭氧供气管(1)连接臭氧供给装置；

所述绞龙叶片轴(21)的内部还同轴心设置有臭氧气泡上浮通道(23)，所述臭氧上浮通道(32)的下端连通所述罩腔(11)，所述臭氧上浮通道(32)上端延伸至若干循环孔(18)所在高度与气泡溢出孔(14)所在高度之间；所述臭氧上浮通道(32)上端内壁呈圆周阵列镂空设置有若干臭氧溢出孔(17)，若干所述臭氧溢出孔(17)将所述臭氧上浮通道(32)与所述柱筒通道(19)之间相互连通；

所述硬质气泡伞(12)的上侧伞面呈圆周阵列分布有若干旋流叶片(25)，所述旋流叶片(25)的长度方向沿所述硬质气泡伞(12)的锥形母线方向延伸，每个所述旋流叶片(25)上都镂空设置有若干过水孔(24)，各所述过水孔(24)在所述旋流叶片(25)上呈矩形阵列分布；所述硬质气泡伞(12)的罩腔(11)内壁还成圆周阵列设置有若干扰流叶片(27)，若干所述扰流叶片(27)随所述硬质气泡伞(12)同步旋转。

8.根据权利要求7所述的一种用于水处理的杀菌沉淀系统，其特征在于：所述矩形集气箱(3)的上壁所在高度处水平设置有上环盘(26)，所述上环盘(26)的内圈与所述矩形集气箱(3)的上壁轮廓一体化连接；所述上环盘(26)外圈与所述曝气塔体(35)内壁一体化连接；

所述矩形集气箱(3)的下壁所在高度处水平设置有下环盘(28)，所述下环盘(28)的内圈与所述矩形集气箱(3)的下壁轮廓一体化连接；所述下环盘(28)外圈与所述曝气塔体(35)内壁一体化连接；

在所述曝气塔体(35)内腔中，所述上环盘(26)上侧为上环腔(8)，所述上环盘(26)和下环盘(28)之间为中环腔(32)，所述下环盘(28)下侧为下环腔(13)；各所述干循环孔(18)位于所述上环腔(8)中，所述柱筒通道(19)下端的扩口(2)位于所述下环腔(13)中；所述硬质注气管(5.1)外壁位于所述中环腔(32)中；还包括出水吸水管(4)，所述出水吸水管(4)的进水端伸入所述下环腔(13)中；

所述上环盘(26)的盘面一侧均布有若干上气泡通过孔群(29)，所述上气泡通过孔群(29)将所述中环腔(32)和上环腔(8)之间相互连通；所述下环盘(28)的盘面远离所述上气泡通过孔群(29)的一侧均布有若干下气泡通过孔群(30)，所述下气泡通过孔群(30)将所述中环腔(32)与下环腔(13)之间相互导通；所述中环腔(32)中竖向设置有防旋流阻隔板(15)，所述防旋流阻隔板(15)位于所述硬质注气管(5.1)的对侧。

9.根据权利要求8所述的一种用于水处理的杀菌沉淀系统的方法，其特征在于：

曝气过程：向进水斗(9)中连续注入待处理的地下水，进而使曝气塔体(35)的内腔中为水充盈状态，然后启动驱动电机(34)，驱动电机(34)驱动绞龙叶片轴(21)连续按固定方向旋转，进而绞龙叶片(7)和硬质气泡伞(12)跟随绞龙叶片轴(21)同步旋转；此时启动离心鼓风机(72)，离心鼓风机(72)向导风管(5)中吹出增压空气，进而增压空气通过硬质注气管(5.1)导入到集气压缩腔(16)中，进而集气压缩腔(16)中的水被压缩空气的作用下通过气泡溢出孔(14)连续排出到柱筒通道(19)中，直至集气压缩腔(16)中的水被排干净，然后集气压缩腔(16)中充满压缩空气，进而集气压缩腔(16)中的压缩空气通过各气泡溢出孔(14)以气泡群的形式持续溢出至柱筒通道(19)中，进入柱筒通道(19)中的气泡群有上浮的趋势，但是在柱筒通道(19)中的绞龙叶片(7)旋转带动下，使柱筒通道(19)中的水向下流动，通过控制驱动电机(34)的输出转速，使柱筒通道(19)中的水向下流动的速度足以抵消气泡群有上浮的趋势，进而柱筒通道(19)中的气泡群整体向下运动，在绞龙叶片(7)的旋转搅动下，空气气泡群在柱筒通道(19)中发生剧烈翻滚，增加气泡与水流之间的接触面积和流动性，进而增强溶解效率，由于气泡群还受到上浮力的因素，因此气泡群的下降速度要慢于柱筒通道(19)中的水向下流动的速度，进而延长了空气气泡群在柱筒通道(19)中所消耗的时间，进而增加了气泡与水的融合效果；

水中气泡群的继续下降，直至柱筒通道(19)中的气泡群向下运行至扩口(2)处时，气泡群从扩口(2)处向下冲向下环腔(13)中的硬质气泡伞(12)上，在硬质气泡伞(12)的锥体形引流作用下，冲向硬质气泡伞(12)的气泡群呈喇叭发散状均匀扩开到整个下环腔(13)中，此时下环腔(13)中的水在旋转的旋流叶片(25)作用下整个下环腔(13)中形成旋流，进而下环腔(13)中的气泡与水在旋流作用下进一步的充分融合，同时下环腔(13)中的旋流使曝气后产生的沉淀物无法实现实质性沉淀，因而沉淀物始终处于一个随旋流运动，由于扩口(2)处连续向下涌入水和气泡，因而整个下环腔(13)受到挤压，进而下环腔(13)中的水和气泡透过下环盘(28)上的下气泡通过孔群(30)进入到中环腔(32)中，在中环腔(32)中由于有防旋流阻隔板(15)的存在，进而中环腔(32)中的水和气泡的旋流趋势被截断，气泡群在中环腔(32)中稳定上浮，进而气泡在中环腔(32)中上浮至上环盘(26)处，进而气泡通过上气泡通过孔群(29)进入到上环腔(8)中，由于上气泡通过孔群(29)和下气泡通过孔群(30)是相互错开的，因而进一步延长了气泡在中环腔(32)中的时间；进入上环腔(8)中气泡群进一步上浮至循环孔(18)处，上环腔(8)中气泡群透过循环孔(18)重新返回到柱筒通道(19)中，进入绞龙叶片柱筒(31)中气泡由于已经接近柱筒通道(19)中的液面，因此部分气泡会直接在液面破裂，部分气泡还是会在绞龙叶片柱筒(31)中水下降的水流做下降运动，进入新的气泡水流循环，使整个曝气塔体(35)内腔的气泡得到有效累积，进而提高的气泡的利用率，提高空气曝气效果，

在空气曝气过程达到预定的时间后结束后，地下水中含有的硫化氢、过量的铁、锰等低价的重碳酸盐等物质已经充分反应和转化，此时还需要切换到臭氧曝气杀菌工序，停止离心鼓风机(72)运行，同时暂停驱动电机(34)五至十秒钟，待曝气塔体(35)中的气泡上浮排出完成后继续启动驱动电机(34)，此时进入杀菌工序，臭氧供气管(1)连续向臭氧曝气头(10)供给臭氧，进而臭氧曝气头(10)上冒出臭氧气泡，进而臭氧气泡上浮过程中，受到硬质气泡伞(12)下侧的罩腔(11)收集，进而臭氧气泡集中通过臭氧气泡上浮通道(23)上浮至臭氧溢出孔(17)处，进而通过臭氧溢出孔(17)溢出至柱筒通道(19)中，进入柱筒通道(19)中的臭氧气泡群有上浮的趋势，但是在柱筒通道(19)中的绞龙叶片(7)旋转带动下，使柱筒通道(19)中的水向下流动，通过控制驱动电机(34)的输出转速，使柱筒通道(19)中的水向下流动的速度足以抵消臭氧气泡群有上浮的趋势，进而柱筒通道(19)中的臭氧气泡群整体向下运动，在绞龙叶片(7)的旋转搅动下，空气气泡群在柱筒通道(19)中发生剧烈翻滚，进而臭氧气泡进入与空气气泡群相同的循环过程；臭氧循环过程完成后，启动出水吸水管(4)上的吸水泵，将曝气塔体(35)内腔中被曝气好的水吸走，然后将吸走的水导入到沉淀塔(67)中；

沉淀过程：出水吸水管(4)中的水在吸水泵(50)的作用下连续将曝气好的水通过硬质竖管(66)导入到空心水盘(68)的盘腔(60)中，随着盘腔(60)中的液体累积，盘腔(60)中的液体通过上薄壁(61)上的若干出水孔(56)均匀溢出至沉淀腔(53)中，待沉淀腔(53)中的液面升高到预定高度时，停止向沉淀腔(53)中注入液体，此时让沉淀腔(53)处于静置状态一段时间；此时沉淀腔(53)中的沉淀物逐渐开始沉淀，由于，空心水盘(68)的上薄壁(61)向上呈圆锥状向上凸起，因而上薄壁(61)上的沉淀物会向边缘滑落，进而沉淀腔(53)中的沉淀物逐渐沉淀至沉淀物通道(58)处；沉淀完成后，打开下排污管(59)的水阀，进而沉淀物通道(58)中的沉淀物集中排向下排污管(59)中，采用沉淀物通道(58)结构，有效避免过多的净水随沉淀物排走；沉淀物排出过程完成后关闭下排污管(59)的水阀，此时驱动第二柔性软管(51)上的抽水泵，进而使漂浮污水吸管(55)连续吸取沉淀腔(53)液面处的漂浮物，带沉淀腔(53)液面处的漂浮物吸取结束后停止漂浮污水吸管(55)吸水；此时启动第一柔性软管(64)上的抽水泵，进而使净水吸管(65)连续吸取浮子(63)下方处的净水；进而第一柔性软管(64)所抽取的即为净水。