CN113023975A - 一种一体化农村饮用水处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一体化农村饮用水处理设备，属于农村饮用水处理技术领域，一种一体化农村饮用水处理设备，包括箱体、进水管、出水管、投药机构、重金属处理区、混凝沉淀区、超滤处理区、第一搅拌器、第二搅拌器、电机、传动机构、第一加药器、第二加药器、超滤膜设备、曝气设备、电磁阀、第一进气管、集气盘、布气管、第二进气管、曝气管、以及太阳能供电组，箱体的内部从左至右依次分为重金属处理区、混凝沉淀区、以及超滤处理区。本发明的一体化农村饮用水处理设备，采用集装箱式一体化设计，可整体移动搬运，安装方便，通过多级处理，处理效果佳。

Description

一种一体化农村饮用水处理设备

技术领域

本发明属于农村饮用水处理技术领域，尤其涉及一种一体化农村饮用水处理设备。

背景技术

目前，我国城市和大多数小城镇都建有水厂，以保证城镇居民和少部分农民自来水供应。距离城镇较远的广大农村基本还在饮用井水或河水。我国有370多万个村庄，近7亿人口居住在没有自来水供应的地区。自然水源有的是符合饮用标准的，有的则不符合饮用标准。特别是那些污染比较严重的地方，包括工业污水污染，生活污水污染及各种垃圾、重金属污染、牲畜粪便污染等，遭受污染的水不经过有效的卫生处理而直接饮用，会给人体健康带来伤害。因此需要在水源和家用水塔之间设置水处理设备。

现有的农村饮用水处理设备的各个处理区大多分散且现场湿加工而成，需要大量钢筋绑扎，一旦成型后就不可移动，无法周转使用。并且仅能进行简单的消毒处理，处理效果不佳。

发明内容

本发明的目的在于提出一种一体化农村饮用水处理设备，采用集装箱式一体化设计，可整体移动搬运，安装方便，通过多级处理，处理效果佳。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种一体化农村饮用水处理设备，包括箱体、进水管、出水管、投药机构、重金属处理区、混凝沉淀区、超滤处理区、第一搅拌器、第二搅拌器、电机、传动机构、第一加药器、第二加药器、超滤膜设备、曝气设备、电磁阀、第一进气管、集气盘、布气管、第二进气管、曝气管、以及太阳能供电组，箱体的内部从左至右依次分为重金属处理区、混凝沉淀区、以及超滤处理区，重金属处理区与混凝沉淀区连通，箱体左壁的上方固定有进水管，进水管与重金属处理区连通，箱体顶壁的左右两侧均固定有投药机构，位于左侧的投药机构的投药口与进水管固定连通，位于左侧的投药机构的一部分穿过进水管且延伸至进水管的内部，箱体右壁的上方固定有出水管，位于右侧的投药机构的投药口与出水管固定连通，位于右侧的投药机构的一部分穿过出水管且延伸至出水管的内部，第一搅拌器设置于混凝沉淀区，第二搅拌器设置于重金属处理区，混凝沉淀区上方的箱体的顶壁固定有电机、第一加药器、以及第二加药器，第一加药器位于电机的左侧，第二加药器位于电机的右侧，电机驱动第一搅拌器转动，第二搅拌器与第一搅拌器之间通过传动机构传动连接，超滤膜设备设置在超滤处理区内，超滤膜设备的进水端与混凝沉淀区的上部连通，超滤膜设备的产水端与出水管连通，箱体的顶部固定有曝气设备和太阳能供电组，曝气设备位于第二加药器和太阳能供电组之间，曝气设备的出气端分别固定连通有第一进气管和第二进气管，第一进气管和第二进气管上均设有电磁阀，混凝沉淀区内底部固定有集气盘，第一进气管的出气端与集气盘固定连通，集气盘的顶部固定有多根布气管，第二进气管延伸至超滤处理区内，且通过曝气管与超滤膜设备底部的进气口连通，太阳能供电组为第一加药器、第二加药器、电机、曝气设备、电磁阀、以及超滤膜设备供电。

优选地，第一搅拌器包括第一搅拌轴、第一搅拌叶、以及第一轴承座，第一轴承座固定于混凝沉淀区上方的箱体的顶壁，第一搅拌轴的顶端与电机固定连接，第一搅拌轴的下部穿过第一轴承座和箱体顶壁，且延伸至混凝沉淀区内固定有第一搅拌叶，第一搅拌轴的内部开设有第一气腔，第一搅拌叶的内部开设有第二气腔，第二气腔与第一气腔连通，第一搅拌叶的上下两壁均开设有多个气孔，位于中部的布气管延伸至第一气腔内。

优选地，第二搅拌器包括第二搅拌轴、第二搅拌叶、以及第二轴承座，第二轴承座固定于重金属处理区上方的箱体的顶壁，第二搅拌轴的下部穿过第二轴承座和箱体顶壁，且延伸至重金属处理区内固定有第二搅拌叶。

优选地，传动机构包括主动轮、从动轮、以及皮带，主动轮固定于第一搅拌轴上，从动轮固定于第二搅拌轴上，主动轮和从动轮之间通过皮带传动连接。

优选地，投药机构包括叶轮、第三轴承座、第一转轴、小齿轮、大齿轮、第二转轴、第四轴承座、储药桶、隔板、挡板、安装架、以及出药管，安装架固定于箱体的顶壁，储药桶固定在安装架上，储药桶内部的下方固定有隔板，药物置于隔板的上方，进水管和出水管的顶壁均固定有第三轴承座和第四轴承座，第一转轴的顶端固定有小齿轮，左右两侧的第一转轴的底端均穿过第三轴承座且分别延伸至进水管或出水管的内部固定有叶轮，第二转轴的顶端穿过储药桶的底壁且延伸至储药桶的内部固定有挡板，挡板抵靠在隔板的下壁，挡板和隔板上均开设有出药孔，当挡板和隔板上的出药孔相对应时，隔板上的药物通过出药孔出药，第二转轴的底端插入第四轴承座内，第二转轴的下部固定有大齿轮，大齿轮与小齿轮啮合。

优选地，位于左侧的储药桶内放置的药物为重金属捕集剂，位于右侧的储药桶内放置的药物为消毒剂。

优选地，第一转轴与进水管的连接处和出水管的连接处均设有密封件。

优选地，储药桶的顶部密封螺接有端盖。

优选地，太阳能供电组包括太阳能板、支架、阻尼轴、连接座、以及蓄电池，太阳能板的底部固定有连接座，连接座和支架之间通过阻尼轴铰接，太阳能板与蓄电池电连接。

优选地，重金属处理区内部的左上方设有格栅槽，格栅槽与进水管连通。

本发明的有益效果为：

1、将重金属处理区、混凝沉淀区、超滤处理区集于一体设置于箱体内部，采用集装箱式一体化设计，可整体移动搬运，安装方便，通过多级处理，处理效果佳。

2、通过投药机构的设置，无需用电，采用水流的动能即可实现药物的自动投放，而且药物的投放量与水流流量相关，可实现自动配比投放，无需额外的计量结构更加节能环保，设计巧妙。在第一搅拌器搅拌的同时，可通过曝气设备为混凝沉淀区供气，提高PAC、PAM与水的混合均匀度，提高混凝沉淀处理效果。同时也可通过曝气设备为超滤膜设备提供曝气，提高超滤处理效果。通过太阳能供电组进行供电，更加节能环保。

3、曝气设备供气，通过第一进气管进入集气盘，并通过布气管吹出，位于中部的布气管吹出的空气通过第一气腔进入第二气腔内，并通过气孔竖向吹气，其余的布气管横向吹气，再结合第一搅拌叶的搅拌，可以使得药剂与水的混合更加均匀彻底，进而提高混凝沉淀效果。

4、连接座和支架之间通过阻尼轴铰接，使得太阳能板能够根据季节调节其倾斜角度，更有利于收集太阳能。

附图说明

图1是本发明的主视结构示意图。

图2是本发明第一搅拌器的部分剖视结构示意图。

图3是本发明投药机构的主视结构示意图。

图4是本发明太阳能供电组的主视结构示意图。

附图中的标记为：1-箱体，2-进水管，3-出水管，4-投药机构，41-叶轮，42-第三轴承座，43-第一转轴，44-小齿轮，45-大齿轮，46-第二转轴，47-第四轴承座，48-储药桶，49-隔板，410-挡板，411-安装架，412-出药管，413-出药孔，414-密封件，415-端盖，5-重金属处理区，6-混凝沉淀区，7-超滤处理区，8-第一搅拌器，81-第一搅拌轴，82-第一搅拌叶，83-第一轴承座，84-第一气腔，85-第二气腔，86-气孔，9-第二搅拌器，91-第二搅拌轴，92-第二搅拌叶，93-第二轴承座，10-电机，11-传动机构，111-主动轮，112-从动轮，113-皮带，12-第一加药器，13-第二加药器，14-超滤膜设备，15-曝气设备，16-电磁阀，17-第一进气管，18-集气盘，19-布气管，20-第二进气管，21-曝气管，22-太阳能供电组，221-太阳能板，222-支架，223-阻尼轴，224-连接座，225-蓄电池，23-格栅槽。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1至图4所示，本实施例中提供的一种一体化农村饮用水处理设备，包括箱体1、进水管2、出水管3、投药机构4、重金属处理区5、混凝沉淀区6、超滤处理区7、第一搅拌器8、第二搅拌器9、电机10、传动机构11、第一加药器12、第二加药器13、超滤膜设备14、曝气设备15、电磁阀16、第一进气管17、集气盘18、布气管19、第二进气管20、曝气管21、以及太阳能供电组22，箱体1的内部从左至右依次分为重金属处理区5、混凝沉淀区6、以及超滤处理区7，重金属处理区5与混凝沉淀区6连通，箱体1左壁的上方固定有进水管2，进水管2与重金属处理区5连通，箱体1顶壁的左右两侧均固定有投药机构4，位于左侧的投药机构4的投药口与进水管2固定连通，位于左侧的投药机构4的一部分穿过进水管2且延伸至进水管2的内部，箱体1右壁的上方固定有出水管3，位于右侧的投药机构4的投药口与出水管3固定连通，位于右侧的投药机构4的一部分穿过出水管3且延伸至出水管3的内部，第一搅拌器8设置于混凝沉淀区6，第二搅拌器9设置于重金属处理区5，混凝沉淀区6上方的箱体1的顶壁固定有电机10、第一加药器12、以及第二加药器13，第一加药器12位于电机10的左侧，第二加药器13位于电机10的右侧，电机10驱动第一搅拌器8转动，第二搅拌器9与第一搅拌器8之间通过传动机构11传动连接，超滤膜设备14设置在超滤处理区7内，超滤膜设备14的进水端与混凝沉淀区6的上部连通，超滤膜设备14的产水端与出水管3连通，箱体1的顶部固定有曝气设备15和太阳能供电组22，曝气设备15位于第二加药器13和太阳能供电组22之间，曝气设备15的出气端分别固定连通有第一进气管17和第二进气管20，第一进气管17和第二进气管20上均设有电磁阀16，混凝沉淀区6内底部固定有集气盘18，第一进气管17的出气端与集气盘18固定连通，集气盘18的顶部固定有多根布气管19，第二进气管20延伸至超滤处理区7内，且通过曝气管21与超滤膜设备14底部的进气口连通，太阳能供电组22为第一加药器12、第二加药器13、电机10、曝气设备15、电磁阀16、以及超滤膜设备14供电。水源通过进水管2进入重金属处理区5内，通过水在进水管2内流动，提供动力驱动与进水管2连通的投药机构4投放重金属捕集剂，并通过第二搅拌器9的搅拌，使得重金属捕集剂与重金属处理区5内的水充分混合，去除重金属离子，重金属离子处理后的水进入混凝沉淀区6，通过电机10驱动第一搅拌器8旋转，通过第一加药器12往混凝沉淀区6添加PAC，后通过第二加药器13往混凝沉淀区6添加PAM，与第一搅拌器8配合，实现泥水高效分离。上层清水进入超滤膜设备进行超滤处理后产水排出并通过出水管3排出，水在出水管3内流动的过程中，提供动力驱动与出水管3连通的投药机构4投放消毒剂，为出水起到最后一步的消毒处理后达标排放。通过投药机构4的设置，无需用电，采用水流动能，更加节能环保，设计巧妙。在第一搅拌器8搅拌的同时，可通过曝气设备15为混凝沉淀区6供气，提高PAC、PAM与水的混合均匀度，提高混凝沉淀处理效果。同时也可通过曝气设备15为超滤膜设备14提供曝气，提高超滤处理效果，需要为超滤膜设备14提供曝气时，打开第二进气管20上的电磁阀16。通过太阳能供电组22进行供电，更加节能环保，更适用于户外使用，当然了，也可以使用电源线连接到户供电。将重金属处理区5、混凝沉淀区6、超滤处理区7集于一体设置于箱体1内部，采用集装箱式一体化设计，可整体移动搬运，安装方便，通过多级处理，处理效果佳。

进一步的，第一搅拌器8包括第一搅拌轴81、第一搅拌叶82、以及第一轴承座83，第一轴承座83固定于混凝沉淀区6上方的箱体1的顶壁，第一搅拌轴81的顶端与电机10固定连接，第一搅拌轴81的下部穿过第一轴承座83和箱体1顶壁，且延伸至混凝沉淀区6内固定有第一搅拌叶82，第一搅拌轴81的内部开设有第一气腔84，第一搅拌叶82的内部开设有第二气腔85，第二气腔85与第一气腔84连通，第一搅拌叶82的上下两壁均开设有多个气孔86，位于中部的布气管19延伸至第一气腔84内。通过电机10带动第一搅拌轴81转动，进而带动第一搅拌叶82转动，对PAC、PAM和水进行混合搅拌；曝气设备15供气，打开第一进气管17上的电磁阀16，通过第一进气管17进入集气盘18，并通过布气管19吹出，位于中部的布气管19吹出的空气通过第一气腔84进入第二气腔85内，并通过气孔86竖向吹气，其余的布气管19横向吹气，再结合第一搅拌叶82的搅拌，可以使得药剂与水的混合更加均匀彻底，进而提高混凝沉淀效果。

进一步的，第二搅拌器9包括第二搅拌轴91、第二搅拌叶92、以及第二轴承座93，第二轴承座93固定于重金属处理区5上方的箱体1的顶壁，第二搅拌轴91的下部穿过第二轴承座93和箱体1顶壁，且延伸至重金属处理区5内固定有第二搅拌叶92。其中，传动机构11包括主动轮111、从动轮112、以及皮带113，主动轮111固定于第一搅拌轴81上，从动轮112固定于第二搅拌轴91上，主动轮111和从动轮112之间通过皮带113传动连接。第一搅拌轴81转动时，带动主动轮111转动，进而通过皮带113带动从动轮112转动，使得第二搅拌轴91转动，带动第二搅拌叶92旋转对重金属捕集剂和水进行搅拌混合，提高重金属去除效率。

进一步的，投药机构4包括叶轮41、第三轴承座42、第一转轴43、小齿轮44、大齿轮45、第二转轴46、第四轴承座47、储药桶48、隔板49、挡板410、安装架411、以及出药管412，安装架411固定于箱体1的顶壁，储药桶48固定在安装架411上，储药桶48内部的下方固定有隔板49，药物置于隔板49的上方，进水管2和出水管3的顶壁均固定有第三轴承座42和第四轴承座47，第一转轴43的顶端固定有小齿轮44，左右两侧的第一转轴43的底端均穿过第三轴承座42且分别延伸至进水管2或出水管3的内部固定有叶轮41，第二转轴46的顶端穿过储药桶48的底壁且延伸至储药桶48的内部固定有挡板410，挡板410抵靠在隔板49的下壁，挡板410和隔板49上均开设有出药孔413，当挡板410和隔板49上的出药孔413相对应时，隔板49上的药物通过出药孔413出药，第二转轴46的底端插入第四轴承座47内，第二转轴46的下部固定有大齿轮45，大齿轮45与小齿轮44啮合。当水流经过叶轮41时，带动叶轮41转动，进而带动第一转轴43转动，使得小齿轮44转动，带动大齿轮45转动，进而带动第二转轴46转动，使得挡板410转动，当挡板410上的出药孔413转动至隔板49的出药孔413下方相对应时，药物出药并通过出药管412排至进水管2或出水管3，当挡板410上的出药孔413不在隔板49的出药孔413的下方对应位置时，隔板49上的出药孔413被挡板410遮挡住，药物部投放，如此，无需额外的电力驱动，采用水流的动能即可实现药物的自动投放，而且药物的投放量与水流流量相关，可实现自动配比投放，无需额外的计量结构，设计巧妙。

进一步的，位于左侧的储药桶48内放置的药物为重金属捕集剂(图未示)，位于右侧的储药桶48内放置的药物为消毒剂(图未示)。

进一步的，第一转轴43与进水管2的连接处和出水管3的连接处均设有密封件414，起到密封作用。

进一步的，储药桶48的顶部密封螺接有端盖415，便于添加药物。

进一步的，太阳能供电组22包括太阳能板221、支架222、阻尼轴223、连接座224、以及蓄电池225，太阳能板221的底部固定有连接座224，连接座224和支架222之间通过阻尼轴223铰接，使得太阳能板221能够根据季节调节其倾斜角度，更有利于收集太阳能，太阳能板221与蓄电池225电连接。

进一步的，重金属处理区5内部的左上方设有格栅槽23，格栅槽23与进水管2连通，通过格栅槽23的设置过滤掉杂质。

本发明的控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，并且本发明主要用来保护机械装置，所以本发明不再详细解释控制方式和电路连接。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种一体化农村饮用水处理设备，其特征在于：

包括箱体、进水管、出水管、投药机构、重金属处理区、混凝沉淀区、超滤处理区、第一搅拌器、第二搅拌器、电机、传动机构、第一加药器、第二加药器、超滤膜设备、曝气设备、电磁阀、第一进气管、集气盘、布气管、第二进气管、曝气管、以及太阳能供电组；

所述箱体的内部从左至右依次分为重金属处理区、混凝沉淀区、以及超滤处理区，所述重金属处理区与混凝沉淀区连通；

所述箱体左壁的上方固定有进水管，所述进水管与所述重金属处理区连通，所述箱体顶壁的左右两侧均固定有投药机构，位于左侧的投药机构的投药口与所述进水管固定连通，位于左侧的投药机构的一部分穿过所述进水管且延伸至所述进水管的内部，所述箱体右壁的上方固定有出水管，位于右侧的投药机构的投药口与所述出水管固定连通，位于右侧的投药机构的一部分穿过所述出水管且延伸至所述出水管的内部；

所述第一搅拌器设置于所述混凝沉淀区，所述第二搅拌器设置于所述重金属处理区，所述混凝沉淀区上方的所述箱体的顶壁固定有电机、第一加药器、以及第二加药器，所述第一加药器位于所述电机的左侧，所述第二加药器位于所述电机的右侧，所述电机驱动所述第一搅拌器转动，所述第二搅拌器与第一搅拌器之间通过传动机构传动连接；

所述超滤膜设备设置在所述超滤处理区内，所述超滤膜设备的进水端与所述混凝沉淀区的上部连通，所述超滤膜设备的产水端与所述出水管连通；

所述箱体的顶部固定有曝气设备和太阳能供电组，所述曝气设备位于所述第二加药器和太阳能供电组之间，所述曝气设备的出气端分别固定连通有第一进气管和第二进气管，所述第一进气管和第二进气管上均设有电磁阀，混凝沉淀区内底部固定有集气盘，所述第一进气管的出气端与所述集气盘固定连通，所述集气盘的顶部固定有多根布气管，所述第二进气管延伸至所述超滤处理区内，且通过曝气管与超滤膜设备底部的进气口连通；

所述太阳能供电组为所述第一加药器、第二加药器、电机、曝气设备、电磁阀、以及超滤膜设备供电。

2.根据权利要求1所述的一体化农村饮用水处理设备，其特征在于：

所述第一搅拌器包括第一搅拌轴、第一搅拌叶、以及第一轴承座；

所述第一轴承座固定于所述混凝沉淀区上方的所述箱体的顶壁，所述第一搅拌轴的顶端与电机固定连接，所述第一搅拌轴的下部穿过所述第一轴承座和箱体顶壁，且延伸至所述混凝沉淀区内固定有第一搅拌叶；

所述第一搅拌轴的内部开设有第一气腔，所述第一搅拌叶的内部开设有第二气腔，所述第二气腔与第一气腔连通，所述第一搅拌叶的上下两壁均开设有多个气孔；

位于中部的所述布气管延伸至所述第一气腔内。

3.根据权利要求2所述的一体化农村饮用水处理设备，其特征在于：

所述第二搅拌器包括第二搅拌轴、第二搅拌叶、以及第二轴承座；

所述第二轴承座固定于所述重金属处理区上方的所述箱体的顶壁，所述第二搅拌轴的下部穿过所述第二轴承座和箱体顶壁，且延伸至所述重金属处理区内固定有第二搅拌叶。

4.根据权利要求3所述的一体化农村饮用水处理设备，其特征在于：

所述传动机构包括主动轮、从动轮、以及皮带；

所述主动轮固定于所述第一搅拌轴上，所述从动轮固定于所述第二搅拌轴上，所述主动轮和从动轮之间通过皮带传动连接。

5.根据权利要求1所述的一体化农村饮用水处理设备，其特征在于：

所述投药机构包括叶轮、第三轴承座、第一转轴、小齿轮、大齿轮、第二转轴、第四轴承座、储药桶、隔板、挡板、安装架、以及出药管；

所述安装架固定于所述箱体的顶壁，所述储药桶固定在所述安装架上，所述储药桶内部的下方固定有隔板，药物置于隔板的上方；

所述进水管和出水管的顶壁均固定有第三轴承座和第四轴承座，所述第一转轴的顶端固定有小齿轮，左右两侧的第一转轴的底端均穿过所述第三轴承座且分别延伸至进水管或出水管的内部固定有叶轮，所述第二转轴的顶端穿过储药桶的底壁且延伸至储药桶的内部固定有挡板，所述挡板抵靠在所述隔板的下壁，所述挡板和隔板上均开设有出药孔，当所述挡板和隔板上的出药孔相对应时，隔板上的药物通过出药孔出药，所述第二转轴的底端插入所述第四轴承座内，所述第二转轴的下部固定有大齿轮，所述大齿轮与小齿轮啮合。

6.根据权利要求5所述的一体化农村饮用水处理设备，其特征在于：

位于左侧的储药桶内放置的药物为重金属捕集剂；

位于右侧的储药桶内放置的药物为消毒剂。

7.根据权利要求5所述的一体化农村饮用水处理设备，其特征在于：

所述第一转轴与进水管的连接处和出水管的连接处均设有密封件。

8.根据权利要求5所述的一体化农村饮用水处理设备，其特征在于：

所述储药桶的顶部密封螺接有端盖。

9.根据权利要求1所述的一体化农村饮用水处理设备，其特征在于：

所述太阳能供电组包括太阳能板、支架、阻尼轴、连接座、以及蓄电池；

所述太阳能板的底部固定有连接座，所述连接座和支架之间通过阻尼轴铰接，所述太阳能板与蓄电池电连接。

10.根据权利要求1所述的一体化农村饮用水处理设备，其特征在于：

所述重金属处理区内部的左上方设有格栅槽，所述格栅槽与所述进水管连通。

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