CN112843812B

CN112843812B - 一种装配式无源污水处理装置

Info

Publication number: CN112843812B
Application number: CN202011547647.8A
Authority: CN
Inventors: 俞强; 谷海红; 刘玮
Original assignee: North China University of Science and Technology
Current assignee: North China University of Science and Technology
Priority date: 2020-12-24
Filing date: 2020-12-24
Publication date: 2022-05-17
Anticipated expiration: 2040-12-24
Also published as: CN112843812A

Abstract

本发明公开了一种装配式无源污水处理装置，包括过滤箱，所述过滤箱的顶部设置有污水进水口，所述过滤箱的底部设置有净水出水口，所述过滤箱一侧的外壁上形成有净水进水口，所述过滤箱另一侧的外壁上形成有与所述净水进水口相对应的排污口；所述过滤箱的内部安装有过滤器，所述过滤器包括呈环形固定分布在第二中心轴圆周面上第一挡板、第二挡板和过滤板，所述过滤板分别与所述第一挡板、所述第二挡板呈九十度夹角，所述过滤器以第二中心轴为中心旋转。本发明能够自动化的完成对过滤器的反冲洗，避免了拆卸清洗的麻烦，降低了维护时间以及成本，并且冲洗效果良好，可延长其使用寿命。

Description

一种装配式无源污水处理装置

技术领域

本发明涉及生活污水处理技术领域，尤其涉及一种装配式无源污水处理装置。

背景技术

生活污水处理是在我国是一项由来已久的问题。目前，生活污水在很大程度上是直接流入河流。引起水体富营养，污染水质。当前市面上小型污水处理装置种类繁多，但是有源设备高昂的价格使得通过购买小型污水处理装置来处理生活污水难以实现。生活污水处理过程中最常见的处理方式是采用过滤法，污水通过不同的过滤介质完成过滤后达到排放标准，从而达到污水处理的目的，但是随着过滤介质长时间的投入使用，其会负载大量的杂质，如果不对其进行清理则会影响污水的净化质量，但是现有技术中对过滤介质的清理比较麻烦，需要将过滤介质拆除对其进行拆除清理或者更换，此种清理方式不仅人工成本高，并且耗时较长，基于此，本发明提出一种可自动完成清洗过滤介质的污水处理装置。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题而提出的一种装配式无源污水处理装置，能够自动化的完成对过滤器的反冲洗，避免了拆卸清洗的麻烦，降低了维护时间以及成本，并且冲洗效果良好，可延长其使用寿命。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种装配式无源污水处理装置，包括过滤箱，所述过滤箱的顶部设置有污水进水口，所述过滤箱的底部设置有净水出水口，所述过滤箱一侧的外壁上形成有净水进水口，所述过滤箱另一侧的外壁上形成有与所述净水进水口相对应的排污口；

所述过滤箱的内部安装有过滤器，所述过滤器包括呈环形固定分布在第二中心轴圆周面上第一挡板、第二挡板和过滤板，所述过滤板分别与所述第一挡板、所述第二挡板呈九十度夹角，所述过滤器以第二中心轴为中心旋转；

当所述第一挡板、第二挡板旋转至竖直状态时，所述过滤箱的腔体、第一挡板、第二挡板、污水进水口和净水出水口形成过滤水通道；当所述第一挡板、第二挡板旋转至水平状态时，所述过滤箱的腔体、第一挡板、第二挡板、排污口和净水进水口形成反清洗通道。

优选的，所述净水进水口与所述过滤箱的腔体连通处安装有喷淋管，所述喷淋管的端部环形分布有数个高压喷头，并且每个所述高压喷头均相对喷淋管朝外倾斜设置。

优选的，所述喷淋管通过轴承安装于所述净水进水口的内壁上，所述喷淋管的腔体内中心处沿其长度方向连接有第三中心轴，所述第三中心轴的圆周面上一体形成有螺旋叶片。

优选的，还包括有用于对所述过滤箱支撑固定的安装板，所述过滤箱通过两根连接杆固定连接于所述安装板上。

优选的，所述安装板上还设置有用于驱动所述过滤箱旋转的齿轮齿条驱动组件。

优选的，所述齿轮齿条驱动组件包括有水平设置在所述安装板上的齿条、与所述齿条相啮合的齿轮；

所述齿条与固定安装在所述安装板上的气缸输出端驱动连接，所述安装板上对应所述齿条的移动方向上安装有与之相配合的滑轨，所述齿轮中心处的第一中心轴一端向所述安装板一侧延伸并与之转动连接，所述第一中心轴另一端向所述过滤箱方向延伸并与之固定相连；

所述安装板内开设有供弧形滑块滑动的弧形滑槽，所述过滤箱通过两根连接杆与所述弧形滑块固定连接，所述弧形滑块随着所述过滤箱转动而沿所述弧形滑槽滑动。

优选的，所述弧形滑槽呈1/2圆环形，所述弧形滑块的截面为弧形滑槽截面的一半，所述弧形滑块的背部凸出形成有两个与安装板相配合的止挡筋。

优选的，所述第二中心轴的一端与所述过滤箱腔体内壁转动连接，所述第二中心轴另一端相外延伸与安装在所述过滤箱外部的驱动电机驱动连接；所述过滤箱的腔体内对应所述过滤板旋转至水平状态时的位置处、对应所述第一挡板旋转至竖直状态时的位置处均设置有限位块。

本发明的有益效果为：

(1)本发明中对污水进行处理的过滤器包括呈环形固定分布在第二中心轴圆周面上第一挡板、第二挡板和过滤板，其中的过滤板分别与第一挡板、第二挡板呈九十度夹角。当第一挡板、第二挡板旋转至竖直状态时，过滤箱的腔体、第一挡板、第二挡板、污水进水口和净水出水口形成过滤水通道，污水从污水进水口排入至该过滤箱内部，通过过滤板完成对污水的过滤，过滤处理之后达到排放标准的水从净水出水口排出；当第一挡板、第二挡板旋转至水平状态时，过滤箱的腔体、第一挡板、第二挡板、排污口和净水进水口形成反清洗通道，通过净水进水口喷入的净水对其进行反清洗，免去了传统的过滤介质拆除清洗的麻烦。

(2)本发明中净水进水口与过滤箱的腔体连通处安装有喷淋管，喷淋管的端部环形分布有三个高压喷头，喷淋管的腔体内中心处沿其长度方向连接有第三中心轴，第三中心轴的圆周面上一体形成有螺旋叶片，经过加压进入至喷淋管内部的水作用于螺旋叶片，带动螺旋叶片以及喷淋管进行旋转，而喷淋管由于处于旋转状态，其上分布的三个高压喷头喷出的射流由于旋转作用能够产生更大的喷射范围，从而进一步的保障了过滤板的清洁效果。

(3)另外，本发明中的过滤箱还能通过设置的齿轮齿条驱动组件进行旋转，使过滤箱旋转九十度后能够将反冲洗过滤器之后的废水、杂质全部的排出。

附图说明

图1为本发明提出的一种装配式无源污水处理装置第一种角度的结构示意图；

图2为本发明提出的一种装配式无源污水处理装置的第二种角度的结构示意图；

图3为本发明提出的一种装配式无源污水处理装置第三种角度的结构示意图；

图4为本发明提出的一种装配式无源污水处理装置齿轮齿条结构在安装板上的装配示意图；

图5为本发明提出的一种装配式无源污水处理装置的局部结构示意图；

图6为本发明提出的一种装配式无源污水处理装置中过滤箱的剖视图；

图7为本发明提出的一种装配式无源污水处理装置中过滤器的结构示意图；

图8为本发明提出的一种装配式无源污水处理装置中过滤箱剖视图另一角度的结构示意图；

图9为本发明提出的一种装配式无源污水处理装置中喷淋管的正面结构示意图；

图10为本发明提出的一种装配式无源污水处理装置中喷淋管的背面结构示意图。

图中：1、过滤箱；2、污水进水口；3、排污口；4、净水出水口；5、驱动电机；6、安装板；7、气缸；8、净水进水口；9、弧形滑槽；10、齿条；11、滑轨；12、弧形滑块；13、止挡筋；14、齿轮；15、第一中心轴；16、连接杆；17、过滤器；171、第二中心轴；172、第一挡板；173、过滤板；174、第二挡板；18、限位块；19、轴承；20、喷淋管；21、高压喷头；22、第三中心轴；23、螺旋叶片。

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。

实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释发明型，而不能理解为对发明型的限制。

在发明型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述发明型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在发明型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在发明型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在发明型中的具体含义。

本发明提出一种装配式无源污水处理装置，包括过滤箱1，过滤箱1的顶部设置有污水进水口2，过滤箱1的底部设置有净水出水口4，过滤箱1一侧的外壁上形成有净水进水口8，过滤箱1另一侧的外壁上形成有与净水进水口8相对应的排污口3；过滤箱1的内部安装有过滤器17，过滤器17包括呈环形固定分布在第二中心轴171圆周面上第一挡板172、第二挡板174和过滤板173，过滤板173分别与第一挡板172、第二挡板174呈九十度夹角，过滤板173则选用现有技术中的呈锥形结构的活性炭网，第二中心轴171的一端与过滤箱1腔体内壁转动连接，第二中心轴171另一端相外延伸与安装在过滤箱1外部的驱动电机5驱动连接，驱动电机5驱动第二中心转轴171，从而带动第一挡板172、第二挡板174和过滤板173同步旋转，如图6-7所示，当第一挡板172、第二挡板174旋转至竖直状态时，过滤箱1的腔体、第一挡板172、第二挡板174、污水进水口2和净水出水口4形成过滤水通道，污水从污水进水口2排入至该过滤箱1内部，通过过滤板173完成对污水的过滤，过滤处理之后达到排放标准的水从净水出水口4排出；当第一挡板172、第二挡板174旋转至水平状态时，过滤箱1的腔体、第一挡板172、第二挡板174、排污口3和净水进水口8形成反清洗通道，当过滤板173长时间投入使用，其内部会积聚大量的杂质，影响污水的净化效果，此时通过驱动电机5驱动过滤器17顺时针旋转九十度，使第一挡板172、第二挡板174处于水平状态，而过滤板173则处于竖直状态，并且过滤板173背面朝向净水进水口8，通过净水进水口8喷入的净水对其进行反清洗。

作为优选的实施例，为了提高过滤板173的清洗效果，本实施例中净水进水口8与过滤箱1的腔体连通处安装有喷淋管20，喷淋管20的端部环形分布有三个高压喷头21，并且每个高压喷头21均相对喷淋管20朝外倾斜设置，从净水进水口8进入的水被加压后通过三个高压喷头21喷射在过滤板173上，由于每个高压喷头21均相对喷淋管20相外倾斜设置，因此能够保证过滤板173的整个截面均能被高压射流冲洗干净。

进一步的，如图9、10所示，本实施例中的喷淋管20通过轴承19安装于净水进水口8的内壁上，喷淋管20的腔体内中心处沿其长度方向连接有第三中心轴22，第三中心轴22的圆周面上一体形成有螺旋叶片23，经过加压进入至喷淋管20内部的水作用于螺旋叶片23，带动螺旋叶片23以及喷淋管20进行旋转，而喷淋管20由于处于旋转状态，其上分布的三个高压喷头21喷出的射流由于旋转作用能够产生更大的喷射范围，从而进一步的保障了过滤板173的清洁效果。

本发明中的污水处理装置还包括有用于对过滤箱1支撑固定的安装板6，当过滤箱1处于正常工作状态时(污水处理)，被净化后的污水从净水出水口4排出，但是需要对过滤板173进行反冲洗时，高压喷头21形成的高压射流对过滤板173进行冲洗，但是清洗之后的废水由于过滤箱1处于水平状态并不能全部从排污口3排出，因此本发明在安装板6上还设置有用于驱动过滤箱1旋转的齿轮齿条驱动组件，通过齿轮齿条驱动组件驱动过滤箱1旋转至排污口3朝下，可将其内部的污水全部排出。

具体的，本实施例中的齿轮齿条驱动组件包括有水平设置在安装板16上的齿条10和与齿条10相啮合的齿轮14；

如图4所示，齿条10与固定安装在安装板16上的气缸7输出端驱动连接，安装板16上对应齿条10的移动方向上安装有与之相配合的滑轨11，齿轮14中心处的第一中心轴一端向安装板16一侧延伸并与之转动连接，齿轮14的转轴另一端向过滤箱1方向延伸并与之固定相连，气缸7的活塞端伸出驱动齿条10沿滑轨11进行滑动，齿轮14与齿条10相啮合转动，从而带动过滤箱1进行转动；

由于整个过滤箱1相对于安装板16可进行转动，因此，本发明在安装板16内开设有供弧形滑块12滑动的弧形滑槽13，而过滤箱1则通过两根连接杆16与弧形滑块12固定连接，弧形滑块12随着过滤箱1转动而沿弧形滑槽13滑动，从而既能满足过滤箱1相对安装板16进行旋转，便于将污水从排污口3排出，又能使过滤箱1连接在该安装板16上。

作为优选的实施例，由于过滤器17在反冲洗时需要将过滤箱1旋转九十度，因此与过滤箱1同步旋转的弧形滑块12则也需要旋转相应的角度，本实施例中将弧形滑槽13设置成1/2圆环形，并且弧形滑块12的截面为弧形滑槽13截面的一半，当过滤箱1旋转九十度时，弧形滑块12正好在弧形滑槽13内滑动旋转九十度，并且弧形滑块12的背部凸出形成有两个与安装板6相配合的止挡筋13，该止挡筋13可限制弧形滑块12水平方向上自由度，提升弧形滑块12滑动时的稳定性。另外，本发明中在过滤箱1的腔体内对应过滤板173旋转至水平状态时的位置处、对应第一挡板171旋转至竖直状态时的位置处均设置有限位块18，当过滤器17旋转九十度后，两个位置的限位块18分别对过滤板173和第二挡板174形成阻挡，从而限制过滤器17准确的完成旋转动作。

本发明提出一种装配式无源污水处理装置，其工作原理为：过滤箱1顶部的污水进水口2与污水水源通过柔性管相连，污水进入至过滤箱1内部，经过过滤板173过滤处理后从净水出水口4排出，当需要对过滤板173反冲洗时，启动驱动电机5，过滤器17逆时针旋转九十度，通过净水进水口8将干净水压入喷淋管20内，经过三个高压喷头21形成高压射流对过滤板173进行冲洗，此时，启动气缸7，气缸7驱动齿条10直线移动(气缸7初始状态，活塞杆处于伸长状态)，而与之啮合的齿轮14顺时针转动带动过滤箱1顺时针转动九十度后，过滤箱1上的排污口3朝下，高压喷头21喷射过滤板173后清洗出的杂质与污水共同经排污口3排出。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种装配式无源污水处理装置，其特征在于，包括过滤箱（1），所述过滤箱（1）的顶部设置有污水进水口（2），所述过滤箱（1）的底部设置有净水出水口（4），所述过滤箱（1）一侧的外壁上形成有净水进水口（8），所述过滤箱（1）另一侧的外壁上形成有与所述净水进水口（8）相对应的排污口（3）；

所述过滤箱（1）的内部安装有过滤器（17），所述过滤器（17）包括呈环形固定分布在第二中心轴（171）圆周面上第一挡板（172）、第二挡板（174）和过滤板（173），所述过滤板（173）分别与所述第一挡板（172）、所述第二挡板（174）呈九十度夹角，所述过滤器（17）以第二中心轴（171）为中心旋转；

当所述第一挡板（172）、第二挡板（174）旋转至竖直状态时，所述过滤箱（1）的腔体、第一挡板（172）、第二挡板（174）、污水进水口（2）和净水出水口（4）形成过滤水通道；当所述第一挡板（172）、第二挡板（174）旋转至水平状态时，所述过滤箱（1）的腔体、第一挡板（172）、第二挡板（174）、排污口（3）和净水进水口（8）形成反清洗通道；

所述净水进水口（8）与所述过滤箱（1）的腔体连通处安装有喷淋管（20），所述喷淋管（20）的端部环形分布有数个高压喷头（21），并且每个所述高压喷头（21）均相对喷淋管（20）朝外倾斜设置；

所述喷淋管（20）通过轴承（19）安装于所述净水进水口（8）的内壁上，所述喷淋管（20）的腔体内中心处沿其长度方向连接有第三中心轴（22），所述第三中心轴（22）的圆周面上一体形成有螺旋叶片（23）；

还包括有用于对所述过滤箱（1）支撑固定的安装板（6），所述过滤箱（1）通过两根连接杆（16）固定连接于所述安装板（6）上；

所述安装板（6）上还设置有用于驱动所述过滤箱（1）旋转的齿轮齿条驱动组件；

所述齿轮齿条驱动组件包括有水平设置在所述安装板（6）上的齿条（10）、与所述齿条（10）相啮合的齿轮（14）；

所述齿条（10）与固定安装在所述安装板（6）上的气缸（7）输出端驱动连接，所述安装板（6）上对应所述齿条（10）的移动方向上安装有与之相配合的滑轨（11），所述齿轮（14）中心处的第一中心轴（15）一端向所述安装板（6）一侧延伸并与之转动连接，所述第一中心轴（15）的另一端向所述过滤箱（1）方向延伸并与之固定相连；

所述安装板（6）内开设有供弧形滑块（12）滑动的弧形滑槽（9 ），所述过滤箱（1）通过两根连接杆（16）与所述弧形滑块（12）固定连接，所述弧形滑块（12）随着所述过滤箱（1）转动而沿所述弧形滑槽（13）滑动。

2.根据权利要求1所述的一种装配式无源污水处理装置，其特征在于，所述弧形滑槽（9 ）呈1/2圆环形，所述弧形滑块（12）的截面为弧形滑槽（9 ）截面的一半，所述弧形滑块（12）的背部凸出形成有两个与安装板（6）相配合的止挡筋（13）。

3.根据权利要求1所述的一种装配式无源污水处理装置，其特征在于，所述第二中心轴（171）的一端与所述过滤箱（1）腔体内壁转动连接，所述第二中心轴（171）另一端相外延伸与安装在所述过滤箱（1）外部的驱动电机（5）驱动连接；所述过滤箱（1）的腔体内对应所述过滤板（173）旋转至水平状态时的位置处、对应所述第一挡板（172 ）旋转至竖直状态时的位置处均设置有限位块（18）。