CN111039519A - 一种饮用水水源地的生态净化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及水处理装置技术领域，尤其是一种饮用水水源地的生态净化装置。该种饮用水水源地的生态净化装置，包括依次连接的过滤机构、沉淀机构和生物接触氧化处理机构，过滤机构包括外壳、第一柱形过滤板、第二柱形过滤板和清污机构，生物接触氧化处理机构包括箱体、转筒、可调式曝气机构、丝状填料、与转筒连通的通气管、设置于转筒侧壁上的从动齿轮和用于驱动从动齿轮旋转的电机。本发明的饮用水水源地的生态净化装置，能够根据待处理水源地水体中污染物大小灵活调整滤孔尺寸；过滤机构中污物清理方便，且清理过程中污垢不会再次混入水中；曝气角度和曝气孔大小调整灵活，提高反应速率和反应效果；局部损坏局部更换，节约资源。
Description
技术领域
本发明涉及水处理装置技术领域，尤其是一种饮用水水源地的生态净化装置。
背景技术
饮用水水源保护区分为地表水饮用水源保护区和地下水饮用水源保护区。地表水饮用水源保护区包括一定面积的水域和陆域。随着城市经济不断发展，越来越多的城市面临着水污染问题，饮用水水源地的水体中有机物、氮磷等污染物质含量升高，无法满足作为饮用水源地的要求。为了解决水源地水污染的问题，技术人员研发了生态净化装置。例如中国专利申请CN105984995A公开的一种河道型水源地水体的异位净化及水质维持系统，该系统包括沿水体流向依次设置的提升泵站、混凝沉淀单元、生物接触氧化单元、生态蓄水单元。该系统集成物理、生物及生态净化工艺于一体，发挥了各种工艺的长处并相互弥补不足，可实现对河道型饮用水源地水体的净化，提供达标的饮用水源原水。但是此类装置在使用时仍存在至少如下不足：(1)水体处理前需要对水中的大颗粒污染物进行拦截，现有技术中一般采用拦污网，拦污网清理时清理下的污垢极易再次混入水中，且现有的拦污格栅不能够根据目标水域内污染物颗粒大小灵活调整漏孔尺寸；(2)现有的生态净化装置中生物接触氧化出处理机构顶部曝气或底部曝气，曝气角度和曝气孔大小均不能够灵活调整，导致生物接触反应效率慢，且无论是曝气管还是生物填料，局部损坏需整体更换，造成资源浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种饮用水水源地的生态净化装置，克服前述现有技术中拦污网清理时清理下的污垢极易再次混入水中、现有的拦污格栅不能够根据目标水域内污染物颗粒大小灵活调整漏孔尺寸、现有的生态净化装置中生物接触氧化出处理机构曝气角度和曝气孔大小均不能够灵活调整且无论是曝气管还是生物填料局部损坏需整体更换的不足。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：
一种饮用水水源地的生态净化装置，包括依次连接的过滤机构、沉淀机构和生物接触氧化处理机构，其中：
所述过滤机构包括外壳、设置于外壳内的第一柱形过滤板、设置于第一柱形过滤板内的第二柱形过滤板和设置于第二柱形过滤板内的清污机构，所述第一柱形过滤板的内壁和第二柱形过滤板的外壁相接触，第一柱形过滤板的滤孔与第二柱形过滤板的滤孔一一对应，第一柱形过滤板和第二柱形过滤板通过可调式锁紧机构固定，通过可调式锁紧机构调整第一柱形过滤板和第二柱形过滤板上的滤孔对正或错位；
所述生物接触氧化处理机构包括箱体、设置于箱体上的转筒、均匀设置于转筒侧壁上的可调式曝气机构、均匀设置于可调式曝气机构外壁的丝状填料、与转筒连通的通气管、设置于转筒侧壁上的从动齿轮和用于驱动从动齿轮旋转的电机。
进一步的，所述可调式锁紧机构包括环形密封板、固定于环形密封板上端面的螺纹杆、环形外沿和开设与环形外沿上的弧形开口，所述环形密封板固定于过滤机构的外壳与第一柱形过滤板顶部之间，环形外沿固定于第二柱形过滤板的上端开口的外缘，第二柱形过滤板套设于第一柱形过滤板内壁时环形外沿与环形密封板相接触，螺纹杆从弧形开口内穿出，调整螺纹杆在弧形开口内的位置进而调整第一柱形过滤板和第二柱形过滤板的滤孔重叠大小，通过与螺纹杆螺纹连接的螺母将环形外沿固定在环形密封板上。
进一步的，所述螺纹杆位于弧形开口的始端时，第一柱形过滤板和第二柱形过滤板的滤孔正对；螺纹杆位于弧形开口的末端时，第一柱形过滤板和第二柱形过滤板的滤孔完全错位。
进一步的，水源地的饮用水通过提升泵进入输水软管，输水软管末端与进水硬管连通，进水硬管的侧壁上固定有螺柱，环形密封板的边缘处设置有与螺柱相配合的螺纹孔，螺柱旋拧于螺纹孔中将进水硬管的位置固定，进水硬管排出的水从第二柱形过滤板顶部进入第二柱形过滤板内，旋转螺柱改变进水角度。
进一步的，所述清污机构包括架板、伸缩机构、连杆、圆台形刮板和密封窗，所述架板的顶板位于过滤机构的上方，架板的顶板上设置有电动滑轨，伸缩机构顶部通过设置于电动滑轨上的电动滑块与架板的顶板连接、伸缩机构的底部通过连杆与圆台形刮板的侧壁固定连接，圆台形刮板的上端和下端均开口，圆台形刮板的下端开口上铰接有快开式的密封窗，圆台形刮板的上沿与第二柱形过滤板的内壁相接触，圆台形刮板的侧壁上均匀开设有漏水孔。
进一步的，所述箱体的内壁上左右对称固定有支撑柱，支撑柱的外壁设置有环形卡槽，其中一个支撑柱的中部设置有气体通道，气体通道与通气管连通；所述转筒的左端和右端均设置有与环形卡槽相配合的环形凸缘，转筒通过环形卡槽和环形凸缘的配合与支撑柱转动连接。
进一步的，所述可调式曝气机构包括第一出气嘴、第二出气嘴和第三出气嘴，所述第一出气嘴呈上下两端均开口的圆柱管型，第一出气嘴均匀设置于转筒的外壁上，第一出气嘴的内腔上端设置有外螺纹，所述第二出气嘴呈下端开口的圆柱管型，第二出气嘴的侧壁上均匀分布有曝气孔，第二出气嘴的内腔下端设置有内螺纹，第二出气嘴通过内螺纹与外螺纹的配合旋拧固定于第一出气嘴上，所述第三出气嘴呈上下两端均开口的圆柱管型，第三出气嘴的内腔上端设置有与第二出气嘴的外壁过盈配合的第一橡胶密封环，第三出气嘴的内腔下端设置有与第一出气嘴的外壁过盈配合的第二橡胶密封环，第三出气嘴通过第一橡胶密封环和第二橡胶密封环固定在第一出气嘴和第二出气嘴的外壁上，第一橡胶密封环和第二橡胶密封环之间的第三出气嘴的内壁与第二出气嘴外壁相接触，第一橡胶密封环和第二橡胶密封环之间的第三出气嘴侧壁上开设有与第二出气嘴的曝气孔的尺寸及位置相对应的曝气孔。
进一步的，所述丝状填料均匀固定于第三出气嘴的外壁。
进一步的，所述可调式曝气机构设置有多列，每一列均呈圆形阵列排布于转筒外壁上，相邻两列可调式曝气机构之间设置有分隔板，分隔板上设置有与转筒间隙配合的穿孔，穿孔外缘四周还设置有一圈水孔；所述箱体的侧壁上设置有进水管路和出水管路，进水管路位于与通气管连通的箱体侧壁上，出水管路位于与进水管路相对的箱体侧壁上。
进一步的，所述沉淀机构为水力旋流器。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明的一种饮用水水源地的生态净化装置具有以下优点：(1)能够根据待处理水源地水体中污染物大小灵活调整滤孔尺寸；(2)过滤机构中污物清理方便，且清理过程中污垢不会再次混入水中；(3)曝气角度和曝气孔大小调整灵活，提高反应速率和反应效果；(4)局部损坏局部更换，节约资源。
附图说明
图1为本发明总体结构示意图；
图2为本发明过滤机构的总体结构示意图；
图3为本发明图2的A区结构放大示意图；
图4为本发明过滤机构拆分后的结构示意图；
图5为本发明清污机构的结构示意图；
图6为本发明生物接触氧化处理机构的结构示意图(箱体顶盖未示出)；
图7为本发明生物接触氧化处理机构的转筒结构示意图；
图8为本发明生物接触氧化处理机构的箱体结构示意图；
图9为本发明可调式曝气机构的结构示意图；
图10为本发明可调式曝气机构的结构剖视图；
其中，1过滤机构、101外壳、102第一柱形过滤板、103第二柱形过滤板、2沉淀机构、3生物接触氧化处理机构、301箱体、302转筒、303从动齿轮、304支撑柱、305环形卡槽、306气体通道、307环形凸缘、4清污机构401架板、402伸缩机构、403连杆、404圆台形刮板、405密封窗、406电动滑轨、407电动滑块、408漏水孔、5可调式锁紧机构、501环形密封板、502螺纹杆、503环形外沿、504弧形开口、505螺母、6可调式曝气机构、601第一出气嘴、602第二出气嘴、603第三出气嘴、604第一橡胶密封环、605第二橡胶密封环、7丝状填料、8通气管、9螺柱、10进水硬管、11分隔板、1101水孔、12集污槽。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1-10所示实施例中，一种饮用水水源地的生态净化装置，包括依次连接的过滤机构1、沉淀机构2和生物接触氧化处理机构3，其中：
所述过滤机构包括外壳101、设置于外壳101内的第一柱形过滤板102、设置于第一柱形过滤板102内的第二柱形过滤板103和设置于第二柱形过滤板103内的清污机构4，所述第一柱形过滤板102的内壁和第二柱形过滤板103的外壁相接触，第一柱形过滤板102的滤孔与第二柱形过滤板103的滤孔一一对应，第一柱形过滤板102和第二柱形过滤板103通过可调式锁紧机构5固定，通过可调式锁紧机构5调整第一柱形过滤板102和第二柱形过滤板103上的滤孔对正或错位；
所述生物接触氧化处理机构3包括箱体301、设置于箱体301上的转筒302、均匀设置于转筒302侧壁上的可调式曝气机构6、均匀设置于可调式曝气机构6外壁的丝状填料7、与转筒302连通的通气管8、设置于转筒302侧壁上的从动齿轮303和用于驱动从动齿轮303旋转的电机。
本实施例中，所述可调式锁紧机构5包括环形密封板501、固定于环形密封板501上端面的螺纹杆502、环形外沿503和开设与环形外沿503上的弧形开口504，所述环形密封板501固定于过滤机构1的外壳101与第一柱形过滤板102顶部之间，环形外沿503固定于第二柱形过滤板103的上端开口的外缘，第二柱形过滤板103套设于第一柱形过滤板102内壁时环形外沿503与环形密封板501相接触，螺纹杆502从弧形开口504内穿出，调整螺纹杆502在弧形开口504内的位置进而调整第一柱形过滤板102和第二柱形过滤板103的滤孔重叠大小，通过与螺纹杆502螺纹连接的螺母505将环形外沿503固定在环形密封板501上。
本实施例中，所述螺纹杆502位于弧形开口504的始端时，第一柱形过滤板102和第二柱形过滤板103的滤孔正对；螺纹杆502位于弧形开口504的末端时，第一柱形过滤板102和第二柱形过滤板103的滤孔完全错位。
本实施例中，水源地的饮用水通过提升泵进入输水软管，输水软管末端与进水硬管10连通，进水硬管10的侧壁上固定有螺柱9，环形密封板501的边缘处设置有与螺柱9相配合的螺纹孔，螺柱9旋拧于螺纹孔中将进水硬管10的位置固定，进水硬管10排出的水从第二柱形过滤板103顶部进入第二柱形过滤板103内，旋转螺柱9改变进水角度。
本实施例中，所述清污机构4包括架板401、伸缩机构402、连杆403、圆台形刮板404和密封窗405，所述架板401的顶板位于过滤机构1的上方，架板401的顶板上设置有电动滑轨406，伸缩机构402顶部通过设置于电动滑轨406上的电动滑块407与架板401的顶板连接、伸缩机构402的底部通过连杆403与圆台形刮板404的侧壁固定连接，圆台形刮板404的上端和下端均开口，圆台形刮板404的下端开口上铰接有快开式的密封窗405，圆台形刮板404的上沿与第二柱形过滤板103的内壁相接触，圆台形刮板404的侧壁上均匀开设有漏水孔408。
本实施例中，所述箱体301的内壁上左右对称固定有支撑柱304，支撑柱304的外壁设置有环形卡槽305，其中一个支撑柱304的中部设置有气体通道306，气体通道306与通气管8连通；所述转筒302的左端和右端均设置有与环形卡槽305相配合的环形凸缘307，转筒302通过环形卡槽305和环形凸缘307的配合与支撑柱304转动连接。
本实施例中，所述可调式曝气机构6包括第一出气嘴601、第二出气嘴602和第三出气嘴603，所述第一出气嘴601呈上下两端均开口的圆柱管型，第一出气嘴601均匀设置于转筒302的外壁上，第一出气嘴601的内腔上端设置有外螺纹，所述第二出气嘴602呈下端开口的圆柱管型，第二出气嘴602的侧壁上均匀分布有曝气孔，第二出气嘴602的内腔下端设置有内螺纹，第二出气嘴602通过内螺纹与外螺纹的配合旋拧固定于第一出气嘴601上，所述第三出气嘴603呈上下两端均开口的圆柱管型，第三出气嘴603的内腔上端设置有与第二出气嘴602的外壁过盈配合的第一橡胶密封环604，第三出气嘴603的内腔下端设置有与第一出气嘴602的外壁过盈配合的第二橡胶密封环605，第三出气嘴603通过第一橡胶密封环604和第二橡胶密封环605固定在第一出气嘴601和第二出气嘴602的外壁上，第一橡胶密封环604和第二橡胶密封环605之间的第三出气嘴603的内壁与第二出气嘴602外壁相接触，第一橡胶密封环604和第二橡胶密封环605之间的第三出气嘴603侧壁上开设有与第二出气嘴602的曝气孔的尺寸及位置相对应的曝气孔。
本实施例中，所述丝状填料7均匀固定于第三出气嘴603的外壁。
本实施例中，所述可调式曝气机构6设置有多列，每一列均呈圆形阵列排布于转筒302外壁上，相邻两列可调式曝气机构6之间设置有分隔板11，分隔板11上设置有与转筒302间隙配合的穿孔，穿孔外缘四周还设置有一圈水孔1101；所述箱体301的侧壁上设置有进水管路和出水管路，进水管路位于与通气管8连通的箱体301侧壁上，出水管路位于与进水管路相对的箱体301侧壁上。
本实施例中，所述沉淀机构2为水力旋流器。
工作原理：本发明的一种饮用水水源地的生态净化装置，工作原理如下：
使用前，根据待处理区域水体中颗粒污染物的尺寸大小，调整可调式锁紧机构5，使得第一柱形过滤板102和第二柱形过滤板103的滤孔重叠至适宜大小；根据所需气体密度旋转第三出气嘴603，进而调整第三出气嘴603和第二出气嘴602上曝气孔重叠大小；
使用时，水源地的水体经提升泵进入输水软管，从输水软管进入进水硬管10，旋转螺柱9的角度改变进水硬管10的进水角度，水体进入第二柱形过滤板103中，经第二柱形过滤板103和第一柱形过滤板102的旅行重叠的部分过滤掉大颗粒污染物后从过滤机构1外壳101的出水管排出，排出的水体进入沉淀机构2，水体和泥沙在沉淀机构2中分离，分离出的水体进入生物接触氧化处理机构3的箱体301中，箱体301中的转筒302缓慢旋转，带动转筒302上的可调式曝气机构旋转，可调式曝气机构上的曝气孔均匀曝气，且气体直接与丝状填料7接触，与填料上的微生物反应，水体从箱体的进水口进入口经分隔板11上的水孔逐级向后推移，在丝状填料上充分与微生物接触反应进而逐级净化，最终从出水口排出；
当需过滤机构1需要进行内部污垢刮出清理时，关闭提升泵，旋转螺柱9，使得进水硬管10任何位置均不位于第二柱形过滤板102的正上方，调整螺纹杆502在弧形开口504内的位置，使得第一柱形过滤板102和第二柱形过滤板103的滤孔完全错位，伸缩机构402收缩，带动圆台形刮板404刮起第二柱形过滤板103上的大颗粒污染物，污染物落入圆台形刮板404内部，圆台形刮板404完全脱离第二柱形过滤板2后启动电动滑块407，电动滑块407沿电动滑轨406滑动至过滤机构一侧的集污槽12上方，打开快装式的密封窗405，污垢落入集污槽12中，关闭密封窗405，电动滑块407复位，伸缩机构402伸出，圆台形刮板404重新进入第二圆柱形过滤板2内；
当可调式曝气机构6局部出现损坏时，例如局部丝状填料7需要进行更换时，仅需拔出该第三出气嘴603进行更换即可，节约资源。
上述具体实施方式仅是本发明的具体个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本发明权利要求书且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本发明的专利保护范围。
Claims (10)
1.一种饮用水水源地的生态净化装置，其特征在于：包括依次连接的过滤机构、沉淀机构和生物接触氧化处理机构，其中：
所述过滤机构包括外壳、设置于外壳内的第一柱形过滤板、设置于第一柱形过滤板内的第二柱形过滤板和设置于第二柱形过滤板内的清污机构，所述第一柱形过滤板的内壁和第二柱形过滤板的外壁相接触，第一柱形过滤板的滤孔与第二柱形过滤板的滤孔一一对应，第一柱形过滤板和第二柱形过滤板通过可调式锁紧机构固定，通过可调式锁紧机构调整第一柱形过滤板和第二柱形过滤板上的滤孔对正或错位；
所述生物接触氧化处理机构包括箱体、设置于箱体上的转筒、均匀设置于转筒侧壁上的可调式曝气机构、均匀设置于可调式曝气机构外壁的丝状填料、与转筒连通的通气管、设置于转筒侧壁上的从动齿轮和用于驱动从动齿轮旋转的电机。
2.根据权利要求1所述的一种饮用水水源地的生态净化装置，其特征在于：所述可调式锁紧机构包括环形密封板、固定于环形密封板上端面的螺纹杆、环形外沿和开设与环形外沿上的弧形开口，所述环形密封板固定于过滤机构的外壳与第一柱形过滤板顶部之间，环形外沿固定于第二柱形过滤板的上端开口的外缘，第二柱形过滤板套设于第一柱形过滤板内壁时环形外沿与环形密封板相接触，螺纹杆从弧形开口内穿出，调整螺纹杆在弧形开口内的位置进而调整第一柱形过滤板和第二柱形过滤板的滤孔重叠大小，通过与螺纹杆螺纹连接的螺母将环形外沿固定在环形密封板上。
3.根据权利要求1所述的一种饮用水水源地的生态净化装置，其特征在于：所述螺纹杆位于弧形开口的始端时，第一柱形过滤板和第二柱形过滤板的滤孔正对；螺纹杆位于弧形开口的末端时，第一柱形过滤板和第二柱形过滤板的滤孔完全错位。
4.根据权利要求2-3所述的一种饮用水水源地的生态净化装置，其特征在于：水源地的饮用水通过提升泵进入输水软管，输水软管末端与进水硬管连通，进水硬管的侧壁上固定有螺柱，环形密封板的边缘处设置有与螺柱相配合的螺纹孔，螺柱旋拧于螺纹孔中将进水硬管的位置固定，进水硬管排出的水从第二柱形过滤板顶部进入第二柱形过滤板内，旋转螺柱改变进水角度。
5.根据权利要求1所述的一种饮用水水源地的生态净化装置，其特征在于：所述清污机构包括架板、伸缩机构、连杆、圆台形刮板和密封窗，所述架板的顶板位于过滤机构的上方，架板的顶板上设置有电动滑轨，伸缩机构顶部通过设置于电动滑轨上的电动滑块与架板的顶板连接、伸缩机构的底部通过连杆与圆台形刮板的侧壁固定连接，圆台形刮板的上端和下端均开口，圆台形刮板的下端开口上铰接有快开式的密封窗，圆台形刮板的上沿与第二柱形过滤板的内壁相接触，圆台形刮板的侧壁上均匀开设有漏水孔。
6.根据权利要求1所述的一种饮用水水源地的生态净化装置，其特征在于：所述箱体的内壁上左右对称固定有支撑柱，支撑柱的外壁设置有环形卡槽，其中一个支撑柱的中部设置有气体通道，气体通道与通气管连通；所述转筒的左端和右端均设置有与环形卡槽相配合的环形凸缘，转筒通过环形卡槽和环形凸缘的配合与支撑柱转动连接。
7.根据权利要求1所述的一种饮用水水源地的生态净化装置，其特征在于：所述可调式曝气机构包括第一出气嘴、第二出气嘴和第三出气嘴，所述第一出气嘴呈上下两端均开口的圆柱管型，第一出气嘴均匀设置于转筒的外壁上，第一出气嘴的内腔上端设置有外螺纹，所述第二出气嘴呈下端开口的圆柱管型，第二出气嘴的侧壁上均匀分布有曝气孔，第二出气嘴的内腔下端设置有内螺纹，第二出气嘴通过内螺纹与外螺纹的配合旋拧固定于第一出气嘴上，所述第三出气嘴呈上下两端均开口的圆柱管型，第三出气嘴的内腔上端设置有与第二出气嘴的外壁过盈配合的第一橡胶密封环，第三出气嘴的内腔下端设置有与第一出气嘴的外壁过盈配合的第二橡胶密封环，第三出气嘴通过第一橡胶密封环和第二橡胶密封环固定在第一出气嘴和第二出气嘴的外壁上，第一橡胶密封环和第二橡胶密封环之间的第三出气嘴的内壁与第二出气嘴外壁相接触，第一橡胶密封环和第二橡胶密封环之间的第三出气嘴侧壁上开设有与第二出气嘴的曝气孔的尺寸及位置相对应的曝气孔。
8.根据权利要求1所述的一种饮用水水源地的生态净化装置，其特征在于：所述丝状填料均匀固定于第三出气嘴的外壁。
9.根据权利要求1所述的一种饮用水水源地的生态净化装置，其特征在于：所述可调式曝气机构设置有多列，每一列均呈圆形阵列排布于转筒外壁上，相邻两列可调式曝气机构之间设置有分隔板，分隔板上设置有与转筒间隙配合的穿孔，穿孔外缘四周还设置有一圈水孔；所述箱体的侧壁上设置有进水管路和出水管路，进水管路位于与通气管连通的箱体侧壁上，出水管路位于与进水管路相对的箱体侧壁上。
10.根据权利要求1所述的一种饮用水水源地的生态净化装置，其特征在于：所述沉淀机构为水力旋流器。
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