CN114230047A - 一种污水深度净化装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于污水处理技术领域，涉及一种污水深度净化装置，包括支架和污水净化箱，污水净化箱内设有相互隔开的过滤腔、收集腔、吸附反应腔、沉淀腔和过渡腔，污水净化箱上设有刮污机构和控制器；过滤腔内沿上下方向移动装配有过滤网，吸附反应腔与收集腔左右相邻并且与过滤腔连通，吸附反应腔内设有活性炭层、曝气机构和搅拌机构；沉淀腔与吸附反应腔前后相邻并连通，沉淀腔顶部设有絮凝剂储罐；过渡腔设有净化水出口，净化水出口处设有水质检测传感器，过渡腔与过滤腔之间设有循环进水机构；刮污机构设置在过滤腔的顶部，用于将过滤网上的杂质刮至收集腔内；控制器控制刮污机构和循环进水机构动作。本发明能实现对污水的高效净化和有效利用。

Description

一种污水深度净化装置

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，尤其涉及一种污水深度净化装置。

背景技术

城市污水即城市地区范围内的生活污水、工业废水和径流污水，一般由城市管渠汇集并应经城市污水处理厂进行处理后排入水体，城市污水中除含有大量有机物及病菌和病毒外，由于工业的高度发展，工业废水的水量水质日趋复杂和径流污水的污染日趋严重，使城市污水含有各种类型、不同程度的各种有毒、有害污染物。由于城市污水中含有大量的固体大颗粒、有毒和有害污染物，直接排放会造成环境污染，但是又无法利用，因此会造成污水积累，很容易造成下水道中污水漫出，影响城市的生活环境。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种污水深度净化装置，实现对污水的高效净化和有效利用。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种污水深度净化装置，包括支架和污水净化箱，污水净化箱内设有相互隔开的过滤腔、收集腔、吸附反应腔、沉淀腔和过渡腔，污水净化箱上设有刮污机构和控制器，定义污水净化箱的长度方向为左右方向，污水净化箱的宽度方向为前后方向；

过滤腔，过滤腔内沿上下方向移动装配有过滤网；

收集腔，与过滤腔左右相邻；

吸附反应腔，与收集腔左右相邻并且与过滤腔连通，吸附反应腔内设有进水筒，吸附反应腔的腔底设有第一排污口，进水筒包括锥形筒段和圆柱筒段，圆柱筒段内设有曝气机构和搅拌机构，锥形筒段的最大内径大于圆柱筒段的内径，锥形筒段的侧壁与吸附反应腔的腔壁抵接，圆柱筒段的底壁与吸附反应腔的底壁之间形成污水反应区，圆柱筒段的圆周侧壁与吸附反应腔的腔壁之间填充有活性炭层，锥形筒段与吸附反应腔的腔壁以及活性炭层之间围成出水区；

沉淀腔，与吸附反应腔前后相邻并连通，沉淀腔顶部设有用于向沉淀腔内释放絮凝剂的絮凝剂储罐，絮凝剂储罐的出口处设有絮凝剂量调节机构，沉淀腔的底部设有第二排污口；

过渡腔，与沉淀腔左右相邻并连通，并且与过滤腔前后相邻，过渡腔与过滤腔之间设有循环进水机构，循环进水机构用于将过渡腔内的水抽至过滤腔内，过渡腔设有净化水出口，净化水出口处设有水质检测传感器；

刮污机构，设置在过滤腔的顶部，用于将过滤网上的杂质刮至收集腔内；

控制器，与水质检测传感器通讯连接，与刮污机构和循环进水机构控制连接，控制器在过滤网向上移动至与过滤腔的顶部平齐的位置时控制刮污机构朝向收集腔移动，以刮除过滤网上的杂质；控制器在水质检测传感器检测出的水质参数不符合要求时控制循环进水机构启动。

上述技术方案的有益效果是：本发明的污水深度净化装置将过滤腔、收集腔、吸附反应腔、沉淀腔和过渡腔集成在一个污水净化箱内，减少了整个污水净化装置的设计尺寸和占用体积；另外，在污水初步过滤时，通过刮污机构能够将过滤网上的杂质刮至旁侧的收集腔内，避免了人工将过滤网拆除；过滤后的污水流入到吸附反应腔内后，在曝气机构和搅拌机构的作用下，与污水中的污物发生化学反应，再经过活性炭层的吸附过滤，得到进一步净化的污水；在沉淀腔内加入絮凝剂后，进一步沉淀污水中的杂质颗粒，得到深度净化的水；污水经深度净化后经水质检测传感器检测符合要求后排出，对不符合要求的通过循环进水机构再次排入到过滤腔内，进行二次净化，保证最终从过渡腔中排出的水为深度净化后的水。本发明的污水深度净化装置能够对污水进行高效深度净化，以便于污水的有效利用。

进一步的，所述收集腔设置有两个，分别位于过滤腔的左右两侧。

有益效果：在其中一个收集腔存满杂质后，可以使用另一个收集腔，保证污水的持续净化。

进一步的，所述刮污机构包括刮污电机、螺纹调节杆和刮污板，污水净化箱的箱壁上于左侧的收集腔的位置处设有电机安装水平板，位于右侧的收集腔的顶部设有安装立板；螺纹调节杆的一端与刮污电机的输出轴传动连接，另一端与安装立板转动装配，螺纹调节杆上具有两段螺纹旋向相反的螺纹段，刮污板设有两块，分别与螺纹调节杆上的对应螺纹段螺纹连接，刮污板在前后方向上的长度不小于过滤腔在前后方向上的长度，刮污板的底面与过滤腔的顶部平齐。

有益效果：能够实现双向刮污，刮污板的动作稳定，并且刮污板由安装立板限位，不会从螺纹调节杆上脱落。

进一步的，过滤腔的左右腔壁上设有与过滤网导向配合的滑槽，支架上位于过滤腔的底部设有调节电机，调节电机的输出轴传动连接有螺纹传动杆，螺纹传动杆穿过过滤腔的底壁并与过滤网螺纹连接。

有益效果：实现过滤网的自动升降，同时能够保证过滤网上下移动时的稳定。

进一步的，吸附反应腔的腔壁上于活性炭吸附层与锥形筒段的侧壁之间的位置处设置有冲洗阀门，冲洗阀门用于与水源连通，所述控制器与冲洗阀门控制连接。

有益效果：在活性炭层逐渐饱和的情况下，可以打开冲洗阀门往进水筒与吸附反应腔的腔壁之间注入清水，清水能够对活性炭层进行冲洗，并且在曝气机构的作用下将活性炭层上的附着物分解，使活性炭保持其正常的吸附处理功能。

进一步的，絮凝剂量调节机构包括封板、拉手和限位弹簧，封板沿水平方向滑动装配在絮凝剂储罐上以封堵或打开絮凝剂储罐的出口，限位弹簧套设在封板外，限位弹簧的一端与絮凝剂储罐连接，另一端与拉手连接。

有益效果：拉动拉手可以拉开封板，调整拉手的拉动距离即可调节絮凝剂的剂量，并且在松手后，封板在限位弹簧的作用下能够自动将絮凝剂储罐的出口封上，操作更方便。

进一步的，过滤腔的腔底和/或沉淀腔的腔底为自上至下口径逐渐减小的收口结构。

有益效果：有利于过滤腔和/或沉淀腔内的不溶于水的杂质向下排出。

进一步的，锥形筒段的顶部具有环形挂板，吸附反应腔的腔壁上设有环形凸板，环形挂板与环形凸板在上下方向挡止配合。

有益效果：有利于进水筒的安装和拆卸。

附图说明

图1是本发明的污水深度净化装置的净化原理图；

图2是本发明的污水深度净化装置的俯视图（部分结构未示出）；

图3是本发明的污水深度净化装置的主视图（部分结构未示出）。

附图标记：1-支架，2-污水净化箱，3-过滤腔，4-收集腔，5-吸附反应腔，6-沉淀腔，7-过渡腔，8-过滤网，9-锥形筒段，10-圆柱筒段，11-环形凸板，12-环形挂板，13-活性炭层，14-第一排污阀，15-第二排污阀，16-絮凝剂储罐，17-冲洗阀门，18-封板，19-限位弹簧，20-拉手，21-调节电机，22-螺纹传动杆，23-刮污电机，24-电机安装水平板，25-安装立板，26-螺纹调节杆，27-刮污板，28-水质检测传感器，29-出水阀门，30-曝气管，31-搅拌轴，32-搅拌电机，33-臭氧发生器，34-第一水泵，35-第二水泵，36-第三水泵，37-循环水泵，38-污水反应区，39-出水区，40-滑槽，41-水泵安装板。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

本发明的污水深度净化装置的具体实施例：

如图1、图2和图3所示，污水深度净化装置包括支架1和设置在支架1上的污水净化箱2。其中，污水净化箱内设有相互隔开的过滤腔3、收集腔4、吸附反应腔5、沉淀腔6和过渡腔7，污水净化箱2上还设有刮污机构和控制器（图中未示出）。

定义污水净化箱2的长度方向为左右方向，污水净化箱2的宽度方向为前后方向。本实施例中，收集腔4设置有两个，分别与过滤腔3左右相邻；吸附反应腔5与收集腔4左右相邻，沉淀腔6与吸附反应腔5前后相邻；过渡腔3与沉淀腔6左右相邻，并且与过滤腔3前后相邻。

如图1所示，过滤腔3内设有过滤网8，过滤腔3的左右腔壁上设有与过滤网8导向配合的滑槽40。支架1上位于过滤腔3的底部设有调节电机21，调节电机21的输出轴传动连接有螺纹传动杆22，螺纹传动杆22穿过过滤腔3的底壁并与过滤网8螺纹连接。控制器与调节电机21控制连接，开启调节电机21时，在螺纹传动杆22的驱动作用下，过滤网8能够顺着滑槽40向上或向下移动。

刮污机构包括刮污电机23、螺纹调节杆26和刮污板27，污水净化箱2的箱壁上于左侧的收集腔4的位置处设有电机安装水平板24，位于右侧的收集腔4的顶部设有安装立板25。螺纹调节杆26的一端与刮污电机23的输出轴传动连接，另一端与安装立板25转动装配，螺纹调节杆26上具有两段螺纹旋向相反的螺纹段。刮污板27设有两块，分别与螺纹调节杆26上的对应螺纹段螺纹连接，刮污板27在前后方向上的长度等于过滤腔3在前后方向上的长度，刮污板27的底面与过滤腔3的顶部平齐。控制器与刮污电机23控制连接，当过滤网8向上移动至与过滤腔3的顶部平齐的位置时，控制器控制刮污电机23动作，使两块刮污板27分别朝向两侧的收集腔4的方向移动，安装立板25对刮污板27进行限位，刮污板27将过滤网8上的杂质分别刮至对应的收集腔4，初步过滤掉污水中的大型杂质。

如图3所示，污水净化箱2外部设有多块水泵安装板41，在过滤腔3与吸附反应腔5之间的水泵安装板上安装有第一水泵34，控制器与第一水泵34控制连接。第一水泵34的进水口通过水管与过滤腔3连通，第一水泵34的出水口通过水管与吸附反应腔5连通，以将过滤后的污水抽至吸附反应腔5内。

吸附反应腔5内设有进水筒，第一水泵34的出水口通过水管与吸附反应腔5连通的位置位于进水筒的上方。如图1和图2所示，进水筒包括锥形筒段9和圆柱筒段10，锥形筒段9的最大内径大于圆柱筒段10的内径。锥形筒段9的顶部具有环形挂板12，吸附反应腔5的腔壁上设有环形凸板11，环形挂板12与环形凸板11在上下方向挡止配合，以将进水筒固定在吸附反应腔5内，此时，锥形筒段9的侧壁与吸附反应腔5的腔壁抵接。圆柱筒段10内设有曝气机构和搅拌机构，曝气机构包括曝气管30，曝气管30连接有臭氧发生器33，以持续的向进水筒内曝入臭氧；搅拌机构包括搅拌电机32和与搅拌电机输出轴传动连接的搅拌轴31，搅拌轴31上设有搅拌叶片。

圆柱筒段10的底壁与吸附反应腔5的底壁之间形成污水反应区38，在搅拌机构和曝气机构的作用下，使臭氧能够充分地与污水中的污物进行反应。圆柱筒段10的圆周侧壁与吸附反应腔5的腔壁之间填充有活性炭层13，活性炭层13能将反应后的污水进一步过滤。锥形筒段9与吸附反应腔5的腔壁以及活性炭层13之间围成出水区39。出水区39的腔壁上设置有冲洗阀门17，冲洗阀门17用于与水源连通，控制器与冲洗阀门17控制连接。在活性炭层13逐渐饱和的情况下，通过控制器打开冲洗阀门17，往进水筒与吸附反应腔5的腔壁之间注入清水，清水能够对活性炭层13进行冲洗，并且在曝气机构的作用下将活性炭层上的附着物分解，使活性炭保持其正常的吸附处理功能。

吸附反应腔5的腔底设有第一排污口，第一排污口处设置有第一排污阀14，控制器与第一排污阀14控制连接。为便于不溶于水的杂质从第一排污口处流出，本实施例中，过滤腔3的腔底为自上至下口径逐渐减小的收口结构。

如图3所示，位于吸附反应腔和沉淀腔之间的水泵安装板上安装有第二水泵35，控制器与第二水泵35控制连接。第二水泵35的进水口通过水管与出水区39连通，第二水泵35的出水口通过水管与沉淀腔6连通，以将进一步净化后的污水抽至沉淀腔6内。

沉淀腔6顶部设有用于向沉淀腔6内释放絮凝剂的絮凝剂储罐16，使用时，絮凝剂储罐16内填满絮凝剂。絮凝剂储罐16的出口处设有絮凝剂量调节机构，如图1所示，絮凝剂量调节机构包括封板18、拉手20和限位弹簧19。其中，封板18沿水平方向滑动装配在絮凝剂储罐16上以封堵或打开絮凝剂储罐16的出口，限位弹簧19套设在封板18外，限位弹簧19的一端与絮凝剂储罐16连接，另一端与拉手20连接。拉动拉手20可以拉开封板18，调整拉手20的拉动距离即可调节絮凝剂的剂量，并且在松手后，封板18在限位弹簧19的作用下能够自动将絮凝剂储罐16的出口封上，操作更方便。沉淀腔6的底部设有第二排污口，第二排污口处设有第二排污阀15，控制器与第二排污阀15控制连接。本实施例中，沉淀腔6的腔底也为自上至下口径逐渐减小的收口结构。

如图3所示，位于沉淀腔6和过渡腔7之间的水泵安装板上安装有第三水泵36，控制器与第三水泵36控制连接。第三水泵36的进水口通过水管与沉淀腔6连通，第三水泵36的出水口通过水管与过渡腔7连通，以将进一步净化后的污水抽至过渡腔7内。

过渡腔7与过滤腔3之间设有循环进水机构，过渡腔3设有净化水出口，净化水出口处设有出水阀门29和水质检测传感器28。水质检测传感器28与控制器通讯连接，循环进水机构包括安装在过渡腔7与过滤腔3之间的循环水泵37，循环水泵37的两端分别通过水管与过渡腔7和过滤腔3连通，用于将过渡腔7内的水抽至过滤腔3内。过渡腔7作为一个中转腔，主要用于检测经过深度净化后的水的水质参数是否达到要求，并将未达到要求的水再次进行一轮净化。

本发明的污水深度净化装置将过滤腔3、收集腔4、吸附反应腔5、沉淀腔6和过渡腔7集成在一个污水净化箱2内，减少了整个污水净化装置的设计尺寸和占用体积；另外，在污水初步过滤时，通过刮污板27能够将过滤网8上的杂质刮至旁侧的收集腔4内，避免了人工将过滤网8拆除；过滤后的污水流入到吸附反应腔5内后，在曝气机构和搅拌机构的作用下，与污水中的污物发生化学反应，再经过活性炭层13的吸附过滤，得到进一步净化的污水；在沉淀腔6内加入絮凝剂后，进一步沉淀污水中的杂质颗粒，得到深度净化的水；污水经深度净化后经水质检测传感器28检测符合要求后排出，对不符合要求的通过循环进水机构再次排入到过滤腔内，进行二次净化，保证最终从过渡腔中排出的水为深度净化后的水。本发明的污水深度净化装置能够对污水进行高效深度净化，以便于污水的有效利用。

在其他实施例中，收集腔也可以仅设置一个，此时收集腔可以设置在过滤腔和吸附反应腔之间的位置，相应的，刮污机构中的刮污板也可以仅设置一块。

在其他实施例中，刮污板的长度也可以大于过滤腔在前后方向上的长度。

在其他实施例中，刮污机构也可以采用电动推杆和刮污板传动配合的结构，即刮污板与电动推杆的驱动端连接，电动推杆在动作时，带动刮污板水平移动以刮除过滤网上的杂质。

在其他实施例中，絮凝剂量调节机构也可以采用调节阀门，通过控制调节阀门阀口的开启大小来控制絮凝剂的用量。

在其他实施例中，进水筒也可以与吸附反应腔的腔壁之间采用过盈配合的方式装配。

以上所述的本发明的实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包括在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1.一种污水深度净化装置，其特征在于，包括支架和污水净化箱，污水净化箱内设有相互隔开的过滤腔、收集腔、吸附反应腔、沉淀腔和过渡腔，污水净化箱上设有刮污机构和控制器，定义污水净化箱的长度方向为左右方向，污水净化箱的宽度方向为前后方向；

过滤腔，过滤腔内沿上下方向移动装配有过滤网；

收集腔，与过滤腔左右相邻；

吸附反应腔，与收集腔左右相邻并且与过滤腔连通，吸附反应腔内设有进水筒，吸附反应腔的腔底设有第一排污口，进水筒包括锥形筒段和圆柱筒段，圆柱筒段内设有曝气机构和搅拌机构，锥形筒段的最大内径大于圆柱筒段的内径，锥形筒段的侧壁与吸附反应腔的腔壁抵接，圆柱筒段的底壁与吸附反应腔的底壁之间形成污水反应区，圆柱筒段的圆周侧壁与吸附反应腔的腔壁之间填充有活性炭层，锥形筒段与吸附反应腔的腔壁以及活性炭层之间围成出水区；

沉淀腔，与吸附反应腔前后相邻并连通，沉淀腔顶部设有用于向沉淀腔内释放絮凝剂的絮凝剂储罐，絮凝剂储罐的出口处设有絮凝剂量调节机构，沉淀腔的底部设有第二排污口；

过渡腔，与沉淀腔左右相邻并连通，并且与过滤腔前后相邻，过渡腔与过滤腔之间设有循环进水机构，循环进水机构用于将过渡腔内的水抽至过滤腔内，过渡腔设有净化水出口，净化水出口处设有水质检测传感器；

刮污机构，设置在过滤腔的顶部，用于将过滤网上的杂质刮至收集腔内；

控制器，与水质检测传感器通讯连接，与刮污机构和循环进水机构控制连接，控制器在过滤网向上移动至与过滤腔的顶部平齐的位置时控制刮污机构朝向收集腔移动，以刮除过滤网上的杂质；控制器在水质检测传感器检测出的水质参数不符合要求时控制循环进水机构启动。

2.根据权利要求1所述的污水深度净化装置，其特征在于，所述收集腔设置有两个，分别位于过滤腔的左右两侧。

3.根据权利要求2所述的污水深度净化装置，其特征在于，所述刮污机构包括刮污电机、螺纹调节杆和刮污板，污水净化箱的箱壁上于左侧的收集腔的位置处设有电机安装水平板，位于右侧的收集腔的顶部设有安装立板；螺纹调节杆的一端与刮污电机的输出轴传动连接，另一端与安装立板转动装配，螺纹调节杆上具有两段螺纹旋向相反的螺纹段，刮污板设有两块，分别与螺纹调节杆上的对应螺纹段螺纹连接，刮污板在前后方向上的长度不小于过滤腔在前后方向上的长度，刮污板的底面与过滤腔的顶部平齐。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的污水深度净化装置，其特征在于，过滤腔的左右腔壁上设有与过滤网导向配合的滑槽，支架上位于过滤腔的底部设有调节电机，调节电机的输出轴传动连接有螺纹传动杆，螺纹传动杆穿过过滤腔的底壁并与过滤网螺纹连接。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的污水深度净化装置，其特征在于，吸附反应腔的腔壁上于活性炭吸附层与锥形筒段的侧壁之间的位置处设置有冲洗阀门，冲洗阀门用于与水源连通，所述控制器与冲洗阀门控制连接。

6.根据权利要求1-3任意一项所述的污水深度净化装置，其特征在于，絮凝剂量调节机构包括封板、拉手和限位弹簧，封板沿水平方向滑动装配在絮凝剂储罐上以封堵或打开絮凝剂储罐的出口，限位弹簧套设在封板外，限位弹簧的一端与絮凝剂储罐连接，另一端与拉手连接。

7.根据权利要求1-3任意一项所述的污水深度净化装置，其特征在于，过滤腔的腔底和/或沉淀腔的腔底为自上至下口径逐渐减小的收口结构。

8.根据权利要求1-3任意一项所述的污水深度净化装置，其特征在于，锥形筒段的顶部具有环形挂板，吸附反应腔的腔壁上设有环形凸板，环形挂板与环形凸板在上下方向挡止配合。

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