CN112142226A - 一种用于废水净化的分层式预处理设备及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于废水净化的分层式预处理设备及其工作方法，包括储水罐体、升降机架以及控制机构，控制机构包括处理单元以及驱动单元，储水罐体分为若干层储水腔，相邻储水腔通过电动腔门密封隔离，电动腔门设置呈圆锥状，且电动腔门的中部低于四周，电动腔门的中部设置有电动排污阀，电动排污阀用于向下层储水腔排放沉淀物质，每一层储水腔内设置有检测装置，检测装置用于检测该层储水腔中下部的沉淀物质的浓度，每一层储水腔内设置有排水孔以及与排水孔相连的排水管，排水孔内置有电动排水阀；升降机架设置于储水罐体的外部，升降机架包括升降装置、连接装置以及吸附棒，连接装置用于连接升降装置与吸附棒，升降装置用于调整吸附棒的高度。

Description

一种用于废水净化的分层式预处理设备及其工作方法

技术领域

本发明涉及废水处理领域，特别涉及一种用于废水净化的分层式预处理设备及其工作方法。

背景技术

对废水的治理对于提高人们生活质量，保证身体健康起着至关重要的作用。

现有技术对废水的处理方法一般比较单一，尤其是针对大容量废水的处理，其中的不溶性沉淀物会在处理池中分散开来，不利于收集，不但存在处理效果不好的缺陷，还存在处理过程缓慢的问题。

发明内容

发明目的：为了克服背景技术中存在的缺点，本发明实施例提供了一种用于废水净化的分层式预处理设备及其工作方法，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。

技术方案：

一种用于废水净化的分层式预处理设备，包括储水罐体、升降机架以及控制机构，所述控制机构包括处理单元以及驱动单元，所述处理单元与所述驱动单元连接，所述储水罐体分为若干层储水腔，相邻的储水腔之间通过电动腔门密封隔离，所述电动腔门设置呈圆锥状，且所述电动腔门的中部低于四周，所述电动腔门的中部设置有电动排污阀，所述电动腔门以及电动排污阀分别与所述驱动单元连接，所述电动排污阀用于向下层储水腔排放沉淀物质，每一层储水腔内设置有检测装置，所述检测装置与所述处理单元连接，用于检测该层储水腔中下部的沉淀物质的浓度并将所述浓度发送给所述处理单元，每一层储水腔内设置有排水孔以及与所述排水孔相连的排水管，所述排水孔内置有电动排水阀，所述电动排水阀与所述驱动单元连接；

所述升降机架设置于所述储水罐体的外部，所述升降机架包括升降装置、连接装置以及吸附棒，所述连接装置的顶端与升降装置相连，所述吸附棒与所述连接装置的底端相连，所述升降装置与所述驱动单元连接，用于调整所述吸附棒的高度，所述吸附棒的长度大于所述储水腔的深度。

作为本发明的一种优选方式，所述连接装置的底端设置有电动转盘，所述吸附棒通过所述电动转盘实现与所述连接装置相连，所述电动转盘与所述驱动单元连接，用于转动所述吸附棒。

作为本发明的一种优选方式，所述连接装置的底部设置有储物盒，所述储物盒位于各吸附棒的中央，所述储物盒分为若干格，其内存储有不同的净化剂，每一格对应一个电动投放装置，所述电动投放装置与所述驱动单元连接，用于输出对应的净化剂。

作为本发明的一种优选方式，所述控制机构还包括转速控制单元，所述转速控制单元与所述处理单元连接，用于调整所述电动转盘的转速。

作为本发明的一种优选方式，所述处理单元内置有沉淀物质浓度与电动转盘转速的对应关系。

一种用于废水净化的分层式预处理设备的工作方法，包括以下工作步骤：

当废水在各储水腔中初步沉淀后，检测装置检测各层储水腔中下部的沉淀物质的浓度并将所述浓度发送给所述处理单元；

所述处理单元判断最顶层的储水腔内的浓度是否小于或等于预设浓度；

若是，所述处理单元向所述驱动单元输出第一开启信号A，所述驱动单元驱动最顶层储水腔内的电动排污阀开启，第一预设时间后，所述处理单元向所述驱动单元输出第一关闭信号A，所述驱动单元驱动所述电动排污阀关闭；

所述处理单元向所述驱动单元输出第一下降信号，所述驱动单元驱动所述升降装置下降预设距离，所述吸附棒插入最顶层储水腔内；

所述处理单元判断次顶层的储水腔内的浓度是否小于或等于预设浓度；

若是，所述处理单元向所述驱动单元输出第一开启信号B，所述驱动单元驱动次顶层储水腔内的电动排污阀开启，第一预设时间后，所述处理单元向所述驱动单元输出第一关闭信号B，所述驱动单元驱动所述电动排污阀关闭；

第二预设时间后，所述处理单元向所述驱动单元输出第二开启信号A，所述驱动单元驱动最顶层储水腔内的电动排水阀开启，当所述电动排水阀无废水流过时，所述处理单元向所述驱动单元输出第二关闭信号A，所述驱动单元驱动所述电动排水阀关闭；

所述处理单元向所述驱动单元输出第一上升信号，所述驱动单元驱动所述升降装置上升预设距离；

所述处理单元向所述驱动单元输出第三开启信号A，所述驱动单元驱动所述最顶层储水腔与次顶层储水腔之间的电动腔门开启；

按照上述方法从上至下依次对每一层储水腔内的废水进行预处理。

作为本发明的一种优选方式，还包括：

若第一预设时间大于或等于第二预设时间，则等待第一预设时间结束后，再开启电动腔门。

作为本发明的一种优选方式，还包括：

若第一预设时间小于第二预设时间，则当当前层储水腔内的电动排污阀关闭时，即可提前判断下一层储水腔内的浓度是否小于或等于预设浓度。

作为本发明的一种优选方式，还包括：

当吸附棒插入废水中时，所述处理单元向所述驱动单元输出旋转信号，所述驱动单元驱动所述电动转盘启动。

作为本发明的一种优选方式，还包括：

所述处理单元提取出与废水中沉淀物质浓度对应的转速，并向所述转速控制单元输出调速信号，所述转速控制单元将所述电动转盘调整至所述转速。

本发明实现以下有益效果：

1、对储水罐体进行分层设置，储水罐体包括多层储水腔，相邻的储水腔之间通过圆锥状的电动腔门密封隔离，当所述电动腔门关闭时，能够对不同层的储水腔单独进行预处理，每个储水腔内设置有排水孔，先处理完毕的储水腔，先排放进行进一步处理。

2、所述电动腔门的中部低于四周，使得废水中的不溶性沉淀物质更容易聚集起来，所述电动腔门的中部设置有电动排污阀，当所述电动排污阀开启后，上一层储水腔内的沉淀物质落入下一层储水腔内，当所述电动排污阀再次关闭后，就可单独对上一层储水腔内的废水进行预处理，并且再对上层的废水进行预处理时，根据不溶性物质的沉淀速度尽可能地提前开启下层的电动排污阀，这样就能够尽量将沉淀物质提前分离。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本发明提供的分层式预处理设备结构示意图。

图2为本发明提供的升降装置工作示意图。

图3为本发明提供的电动腔门工作示意图。

图4为本发明提供的排水机构结构示意图。

图5为本发明提供的连接装置底端结构示意图。

图6为本发明提供的处理单元连接示意图。

图7为本发明提供的一种最顶层与次顶层储水腔内废水预处理方法流程图。

具体实施方式

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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

如图1-6所示，本实施例提供一种用于废水净化的分层式预处理设备，一种用于废水净化的分层式预处理设备，包括储水罐体1、升降机架2以及控制机构，所述控制机构包括处理单元3以及驱动单元4，所述处理单元3与所述驱动单元4连接，所述储水罐体1分为若干层储水腔5，相邻的储水腔5之间通过电动腔门6密封隔离，所述电动腔门6设置呈圆锥状，且所述电动腔门6的中部低于四周，所述电动腔门6的中部设置有电动排污阀7，所述电动腔门6以及电动排污阀7分别与所述驱动单元4连接，所述电动排污阀7用于向下层储水腔5排放沉淀物质，每一层储水腔5内设置有检测装置8，所述检测装置8与所述处理单元3连接，用于检测该层储水腔5中下部的沉淀物质的浓度并将所述浓度发送给所述处理单元3，每一层储水腔5内设置有排水孔9以及与所述排水孔9相连的排水管10，所述排水孔9内置有电动排水阀11，所述电动排水阀11与所述驱动单元4连接；

所述升降机架2设置于所述储水罐体1的外部，所述升降机架2包括升降装置12、连接装置13以及吸附棒14，所述连接装置13的顶端与升降装置12相连，所述吸附棒14与所述连接装置13的底端相连，所述升降装置12与所述驱动单元4连接，用于调整所述吸附棒14的高度，所述吸附棒14的长度大于所述储水腔5的深度。

所述连接装置13的底端设置有电动转盘15，所述吸附棒14通过所述电动转盘15实现与所述连接装置13相连，所述电动转盘15与所述驱动单元4连接，用于转动所述吸附棒14。

所述连接装置13的底部设置有储物盒16，所述储物盒16位于各吸附棒14的中央，所述储物盒16分为若干格，其内存储有不同的净化剂，每一格对应一个电动投放装置17，所述电动投放装置17与所述驱动单元4连接，用于输出对应的净化剂。

所述控制机构还包括转速控制单元18，所述转速控制单元18与所述处理单元3连接，用于调整所述电动转盘15的转速。

所述处理单元3内置有沉淀物质浓度与电动转盘15转速的对应关系。

具体地，本实施例提供的预处理设备适合应用于大容量的废水预处理，可提前消除废水中的部分可溶性物质与不溶性物质，并在吸附可溶性物质的同时尽量避免不溶性物质造成的影像，这样能够有利于后续的进一步处理。

储水罐体1包括多层储水腔5，最底层的储水腔5容量大于其它层储水腔5容量，最底层的储水腔5用于存储整体废水中的大部分不溶性物质，即沉淀物质，相邻的储水腔5之间设置有电动腔门6，所述电动腔门6用于密封隔离储水腔5，所述电动腔门6设置呈圆锥状，且其中部位置低于四周位置，在废水静置过程中，废水中的沉淀物质更容易集中到电动腔门6的中部位置，所述电动腔门6的中部位置处设置有电动排污阀7，当废水静置完毕后，从上至下逐一开启所述电动排污阀7，此时，上层储水腔5与下层储水腔5连通，位于所述电动排污阀7上的沉淀物质落入下层储水腔5内，而后关闭所述电动排污阀7，此时，上层储水腔5与下层储水腔5重新密封隔离，并且排除了上层储水腔5内的大部分沉淀物质，按照上述方法，整体废水中的大部分沉淀物质就会集中到最底层的储水腔5中，有利于上层储水腔5中废水的预处理。

所述储水罐体1的外部设置有升降机架2，所述升降装置12设置于储水腔5的正上方，所述升降装置12通过连接装置13与吸附棒14相连，所述连接装置13以及吸附棒14位于所述升降装置12的底部，吸附棒14露出连接装置13的长度略大于储水腔5的深度，当最上层储水腔5内的沉淀物质排向下层储水腔5后，所述升降装置12带动所述吸附棒14向下移动直至完全插入最上层储水腔5中，所述吸附棒14可设置为活性炭吸附棒14、黏土类吸附棒14、高分子吸附棒14、复合吸附棒14等，即可用于吸附不溶性物质，也可用于吸附可溶性物质。

每一层储水腔5中均设置有排水孔9，所述排水孔9通过排水管10与外部设备连接，当该层储水腔5内的废水预处理完毕时，开启所述排水孔9，将废水排往外部设备。

连接装置13的底端设置有环形电动转盘15，所述吸附棒14设置于所述电动转盘15上，也呈环形分布，所述电动转盘15用于带动设置于其上的吸附棒14转动，所述电动转盘15的转速基于储水腔5内剩余沉淀物质的浓度进行设定。

环形电动转盘15的中部设置有储物盒16，储物盒16内分为若干储物格，储物格内存在净化剂，每一个储物格对应一个电动投放装置17，所述电动投放装置17由工作人员远程控制，可根据废水的成分选择对应的净化剂。当电动投放装置17开启后，储物格内的净化剂落入储水腔5内，通过控制电动投放装置17的开启时间来调节净化剂的用量。

实施例二

如图2、3、5、6、7所示，本实施例提供一种用于废水净化的分层式预处理设备的工作方法，包括以下工作步骤：

S101：当废水在各储水腔5中初步沉淀后，检测装置8检测各层储水腔5中下部的沉淀物质的浓度并将所述浓度发送给所述处理单元3；

S102：所述处理单元3判断最顶层的储水腔5内的浓度是否小于或等于预设浓度；

S103：若是，所述处理单元3向所述驱动单元4输出第一开启信号A，所述驱动单元4驱动最顶层储水腔5内的电动排污阀7开启，第一预设时间后，所述处理单元3向所述驱动单元4输出第一关闭信号A，所述驱动单元4驱动所述电动排污阀7关闭；

S104：所述处理单元3向所述驱动单元4输出第一下降信号，所述驱动单元4驱动所述升降装置12下降预设距离，所述吸附棒14插入最顶层储水腔5内；

S105：所述处理单元3判断次顶层的储水腔5内的浓度是否小于或等于预设浓度；

S106：若是，所述处理单元3向所述驱动单元4输出第一开启信号B，所述驱动单元4驱动次顶层储水腔5内的电动排污阀7开启，第一预设时间后，所述处理单元3向所述驱动单元4输出第一关闭信号B，所述驱动单元4驱动所述电动排污阀7关闭；

S107：第二预设时间后，所述处理单元3向所述驱动单元4输出第二开启信号A，所述驱动单元4驱动最顶层储水腔5内的电动排水阀11开启，当所述电动排水阀11无废水流过时，所述处理单元3向所述驱动单元4输出第二关闭信号A，所述驱动单元4驱动所述电动排水阀11关闭；

S108：所述处理单元3向所述驱动单元4输出第一上升信号，所述驱动单元4驱动所述升降装置12上升预设距离；

S109：所述处理单元3向所述驱动单元4输出第三开启信号A，所述驱动单元4驱动所述最顶层储水腔5与次顶层储水腔5之间的电动腔门6开启；

按照上述方法从上至下依次对每一层储水腔5内的废水进行预处理。

当吸附棒14插入废水中时，所述处理单元3向所述驱动单元4输出旋转信号，所述驱动单元4驱动所述电动转盘15启动。

所述处理单元3提取出与废水中沉淀物质浓度对应的转速，并向所述转速控制单元18输出调速信号，所述转速控制单元18将所述电动转盘15调整至所述转速。

具体地，在S101中，当废水排入各层储水腔5后，静止一段时间，先将废水中的不溶性物质沉淀，沉淀物质主要位于各层的中下部位置；而后启动检测装置8，检测装置8也设置于储水腔5的中下部位置，检测装置8启动后检测各层储水腔5中下部位置的沉淀物质的浓度并将所述浓度发送给所述处理单元3。

在S102中，按照从上至下的次序对各层储水腔5内的废水进行预处理，先对最顶层储水腔5内的废水进行预处理，所述处理单元3提取出设置于最顶层储水腔5内的检测装置8发送的浓度，并判断所述浓度是否小于或等于预设浓度，所述预设浓度由工作人员根据废水的成分设定。

在S103时，当浓度小于或等于预设浓度时，则表明沉淀完毕，开启储水腔5内的电动排污阀7，最顶层储水腔5内的沉淀物质开始流入次顶层储水腔5，第一预设时间后，关闭所述电动排污阀7，最顶层储水腔5与次顶层储水腔5重新隔离。

所述第一预设时间由工作人员根据废水的成分设定。

在S104中，当最顶层储水腔5内的电动排污阀7关闭后，才可对最顶层储水腔5内的废水进行吸附处理，对于其它层储水腔5内的废水也是同样处理的，所述处理单元3通过所述驱动单元4控制升降装置12下降预设距离，所述升降装置12带动所述吸附棒14下降并完全插入最顶层储水腔5，所述吸附棒14对储水腔5内的有害进行吸附，所述处理单元3通过所述驱动单元4控制电动转盘15启动，所述电动转盘15带动所述吸附棒14转动，所述吸附棒14转动时能够增加与废水的接触面积。

并且，废水中剩余沉淀物质的浓度越大，电动转盘15的转速越大。

在S105中，在吸附棒14吸附最顶层储水腔5内的有害物质的过程中，所述处理单元3提取出设置于次顶层储水腔5内的检测装置8发送给浓度，并判断所述浓度是否小于或等于预设浓度。

在S106中，若次顶层储水腔5内的沉淀物质浓度也小于或等于预设浓度，所述处理单元3通过所述驱动单元4控制次顶层内的电动排污阀7开启，次顶层内的沉淀物质就流入下一层储水腔5内，第一预设时间后，关闭所述电动排污阀7。

在S107中，第二预设时间后，所述处理单元3通过所述驱动单元4控制最顶层储水腔5内的电动排水阀11开启，最顶层储水腔5内的废水流入外部设备，当所述电动排水阀11无废水流过时，关闭所述电动排水阀11。

在本实施例中，默认第一预设时间小于第二预设时间，因此关闭次顶层内的电动排污阀7要早于开启次顶层内的电动排水阀11；若是第一预设时间大于第二预设时间，则关闭次顶层内的电动排污阀7晚于关闭次顶层内的电动排水阀11，第一预设时间与第二预设时间的大小关系取决于废水的成分。

在S108中，所述处理单元3通过所述驱动单元4控制升降装置12上升预设距离，所述升降装置12带动所述吸附棒14脱离最顶层储水腔5。

在S109中，所述处理单元3通过所述驱动单元4控制最顶层储水腔5内的电动腔门6开启，此时，露出次顶层储水腔5中的废水，再对次顶层中的废水进行预处理。

储水罐体1内各层储水腔5内的废水预处理方法相同，即先将上层储水腔5内的沉淀物质排向下层储水腔5，再对上层储水腔5内的废水单独预处理，从上至下依次完成所有储水腔5内的废水预处理，除了最底层储水腔5内的沉淀物质需要单独处理。

实施例三

如图7所示，若第一预设时间大于或等于第二预设时间，则等待第一预设时间结束后，再开启电动腔门6。

若第一预设时间小于第二预设时间，则当当前层储水腔5内的电动排污阀7关闭时，即可提前判断下一层储水腔5内的浓度是否小于或等于预设浓度。

具体地，第一预设时间与第二预设时间的大小关系并非是固定的，因此，S106与S107的先后关系并非是固定的，当第一预设时间小于第二预设时间时，即沉淀时间小于吸附时间，那么S106早于S107；当第一预设时间大于或等于第二预设时间时，即沉淀时间大于或等于吸附时间时，S106中的关闭电动排污阀7晚于S107。

此外，当第一预设时间小于第二预设时间时，那么下一层的沉淀工作将早于上一层的吸附工作，当下一层沉淀完毕后，即可提前开启再下一层的沉淀工作，沉淀工作与吸附工作就可并行操作，能够加速沉淀。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于废水净化的分层式预处理设备，包括储水罐体、升降机架以及控制机构，其特征在于，所述控制机构包括处理单元以及驱动单元，所述处理单元与所述驱动单元连接，所述储水罐体分为若干层储水腔，相邻的储水腔之间通过电动腔门密封隔离，所述电动腔门设置呈圆锥状，且所述电动腔门的中部低于四周，所述电动腔门的中部设置有电动排污阀，所述电动腔门以及电动排污阀分别与所述驱动单元连接，所述电动排污阀用于向下层储水腔排放沉淀物质，每一层储水腔内设置有检测装置，所述检测装置与所述处理单元连接，用于检测该层储水腔中下部的沉淀物质的浓度并将所述浓度发送给所述处理单元，每一层储水腔内设置有排水孔以及与所述排水孔相连的排水管，所述排水孔内置有电动排水阀，所述电动排水阀与所述驱动单元连接；

所述升降机架设置于所述储水罐体的外部，所述升降机架包括升降装置、连接装置以及吸附棒，所述连接装置的顶端与升降装置相连，所述吸附棒与所述连接装置的底端相连，所述升降装置与所述驱动单元连接，用于调整所述吸附棒的高度，所述吸附棒的长度大于所述储水腔的深度。

2.根据权利要求1所述的一种用于废水净化的分层式预处理设备，其特征在于：所述连接装置的底端设置有电动转盘，所述吸附棒通过所述电动转盘实现与所述连接装置相连，所述电动转盘与所述驱动单元连接，用于转动所述吸附棒。

3.根据权利要求1所述的一种用于废水净化的分层式预处理设备，其特征在于：所述连接装置的底部设置有储物盒，所述储物盒位于各吸附棒的中央，所述储物盒分为若干格，其内存储有不同的净化剂，每一格对应一个电动投放装置，所述电动投放装置与所述驱动单元连接，用于输出对应的净化剂。

4.根据权利要求2所述的一种用于废水净化的分层式预处理设备，其特征在于：所述控制机构还包括转速控制单元，所述转速控制单元与所述处理单元连接，用于调整所述电动转盘的转速。

5.根据权利要求4所述的一种用于废水净化的分层式预处理设备，其特征在于：所述处理单元内置有沉淀物质浓度与电动转盘转速的对应关系。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种用于废水净化的分层式预处理设备的工作方法，其特征在于，包括以下工作步骤：

当废水在各储水腔中初步沉淀后，检测装置检测各层储水腔中下部的沉淀物质的浓度并将所述浓度发送给所述处理单元；

所述处理单元判断最顶层的储水腔内的浓度是否小于或等于预设浓度；

若是，所述处理单元向所述驱动单元输出第一开启信号A，所述驱动单元驱动最顶层储水腔内的电动排污阀开启，第一预设时间后，所述处理单元向所述驱动单元输出第一关闭信号A，所述驱动单元驱动所述电动排污阀关闭；

所述处理单元向所述驱动单元输出第一下降信号，所述驱动单元驱动所述升降装置下降预设距离，所述吸附棒插入最顶层储水腔内；

所述处理单元判断次顶层的储水腔内的浓度是否小于或等于预设浓度；

若是，所述处理单元向所述驱动单元输出第一开启信号B，所述驱动单元驱动次顶层储水腔内的电动排污阀开启，第一预设时间后，所述处理单元向所述驱动单元输出第一关闭信号B，所述驱动单元驱动所述电动排污阀关闭；

第二预设时间后，所述处理单元向所述驱动单元输出第二开启信号A，所述驱动单元驱动最顶层储水腔内的电动排水阀开启，当所述电动排水阀无废水流过时，所述处理单元向所述驱动单元输出第二关闭信号A，所述驱动单元驱动所述电动排水阀关闭；

所述处理单元向所述驱动单元输出第一上升信号，所述驱动单元驱动所述升降装置上升预设距离；

所述处理单元向所述驱动单元输出第三开启信号A，所述驱动单元驱动所述最顶层储水腔与次顶层储水腔之间的电动腔门开启；

按照上述方法从上至下依次对每一层储水腔内的废水进行预处理。

7.根据权利要求6所述的一种用于废水净化的分层式预处理设备的工作方法，其特征在于：还包括：

若第一预设时间大于或等于第二预设时间，则等待第一预设时间结束后，再开启电动腔门。

8.根据权利要求6所述的一种用于废水净化的分层式预处理设备的工作方法，其特征在于：还包括：

若第一预设时间小于第二预设时间，则当当前层储水腔内的电动排污阀关闭时，即可提前判断下一层储水腔内的浓度是否小于或等于预设浓度。

9.根据权利要求6所述的一种用于废水净化的分层式预处理设备的工作方法，其特征在于：还包括：

当吸附棒插入废水中时，所述处理单元向所述驱动单元输出旋转信号，所述驱动单元驱动所述电动转盘启动。

10.根据权利要求9所述的一种用于废水净化的分层式预处理设备的工作方法，其特征在于：还包括：

所述处理单元提取出与废水中沉淀物质浓度对应的转速，并向所述转速控制单元输出调速信号，所述转速控制单元将所述电动转盘调整至所述转速。

Images