CN114656087A - 一种水质净化装置及净化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水质净化装置及净化方法，净化装置包括箱体，在箱体内安装初级过滤结构、细层过滤结构、紫外杀菌结构以及太阳能加热静止箱；初级过滤结构的顶部与进水口管道连通；初级过滤结构的底部与细层过滤结构的顶部连通；细层过滤结构的底部与紫外杀菌结构的顶部连通，太阳能加热静止箱位于紫外杀菌结构的一侧，当紫外杀菌结构完成操作后需将杀菌后的污水排出时，紫外杀菌结构的一侧与太阳能加热静止箱形成连通；在箱体的一侧靠近底部位置开设出水口，出水口与太阳能加热静止箱连通；本发明利用绿色环保的生化法和物理法结合的多层过滤结构对食堂和实验室等区域所排出的污水进行净化处理，保证废水污水的充分利用或者安全合理排放。
Description
技术领域
本发明涉及一种水质净化装置及净化方法，属于废水净化领域。
背景技术
学生食堂本是校园生活中重要的一环，其水质质量决定了学生校园生活的基本保证。由于学生食堂水质不净容易影响师生的生活健康，要求所使用的饮用水及餐饮排放的生活污水中不含大颗粒杂质、不明成分胶体及细菌等危及生命健康的有毒有害物质，故对普通的自来水及食堂废水进行必要的粗细过滤及大体上的杀菌处理，以保证安全。
发明内容
本发明提供一种水质净化装置及净化方法，利用绿色环保的生化法和物理法结合的多层过滤结构对食堂和实验室等区域所排出的污水进行净化处理，保证废水污水的充分的“资源化”利用或者安全合理排放。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种水质净化装置，包括箱体，在箱体内安装初级过滤结构、细层过滤结构、紫外杀菌结构以及太阳能加热静止箱；
箱体的顶部开设进水口，进水口内插设进水口管道，箱体的内腔中，靠近箱体顶部的位置安装初级过滤结构，即初级过滤结构的顶部与进水口管道连通；
在初级过滤结构的下方设置细层过滤结构，即初级过滤结构的底部与细层过滤结构的顶部连通；
在细层过滤结构的下方设置紫外杀菌结构以及太阳能加热静止箱，其中，细层过滤结构的底部与紫外杀菌结构的顶部连通，太阳能加热静止箱位于紫外杀菌结构的一侧，当紫外杀菌结构完成操作后需将杀菌后的污水排出时，紫外杀菌结构的一侧与太阳能加热静止箱形成连通；
在箱体的一侧靠近底部位置开设出水口，出水口与太阳能加热静止箱连通；
作为本发明的进一步优选，所述的初级过滤结构包括设置在初级过滤箱内的若干层不锈钢过滤网，若干层不锈钢过滤网在初级过滤箱内由箱体顶部至底部顺次设置，且在初级过滤箱内由顶部至底部，不锈钢过滤网的网孔直径逐渐减小；
每层不锈钢过滤网的上方通过推动结构匹配安装一个可移动的铜丝刷头，当初级过滤结构对污水进行第一次过滤后，启动铜丝刷头，在每层不锈钢过滤网表面贴合移动，去除不锈钢过滤网表面的沉淀物；
作为本发明的进一步优选，初级过滤结构中，在初级过滤箱内设置两层不锈钢过滤网，即包含匹配的两个推动结构，每个推动结构包括第一推杆式直线步进电机以及第一螺纹杆，第一推杆式直线步进电机固定在位于初级过滤箱一侧的箱体内壁上，第一推杆式直线步进电机的输出端与第一螺纹杆的一端固定，在第一螺纹杆的另一端固定铜丝刷头，第一螺纹杆的另一端由初级过滤箱的一侧壁伸入直至铜丝刷头与初级过滤箱的另一侧壁贴合；
在初级过滤箱另一侧安装滤渣箱，且滤渣箱的一侧与初级过滤箱的另一侧连通，在初级过滤箱的另一侧箱壁上开设与铜丝刷头位置大小匹配的出渣口，当第一推杆式直线步进电机启动后，第一螺纹杆推动铜丝刷头将不锈钢过滤网表面的沉淀物收集通过出渣口推入滤渣箱内；
滤渣箱的另一侧壁与箱体壁重合，在滤渣箱的另一侧壁上铰接滤渣清理开口门；
作为本发明的进一步优选，两层不锈钢过滤网中，位于上方的不锈钢过滤网网孔直径范围为3mm-4mm，位于下方的不锈钢过滤网网孔直径范围为1mm-2mm；
作为本发明的进一步优选，所述的细层过滤结构包括设置在细层过滤箱内的多层过滤层，在多层过滤层的顶部与底部均设置过滤腔，位于顶部的过滤腔与初级过滤箱的底部连通，位于底部的过滤腔与紫外杀菌结构连通；
在细层过滤箱的一侧与箱体壁之间形成的空间内设置细层滤板抽出箱，细层滤板抽出箱的侧壁与箱体壁重合，在此侧壁上开设用于置换多层过滤层的滤板开口门；
所述多层过滤层包括由细层过滤箱顶部至底部顺次叠设的活性炭板层、离子交换树脂层、粗颗粒石英砂过滤层、纳米银离子层、粗颗粒石英砂过滤层、无机高分子絮凝剂层以及粗颗粒石英砂过滤层。
作为本发明的进一步优选，所述的紫外杀菌结构包括紫外杀菌筒，紫外杀菌筒的顶部通过连通结构与细层过滤结构连通，所述的连通结构包括第一阀门、磁式吸合接口以及第二阀门，第一阀门安装在细层过滤结构的底部，第二阀门安装在紫外杀菌筒筒盖入口处，第一阀门与第二阀门之间的连接管道上设置磁式吸合接口；
紫外杀菌筒的底部与红外感应式驱动电机的电机轴连接，启动红外感应式驱动电机，电机轴旋转带动紫外杀菌筒转动；
还包括第二推杆式直线步进电机，其安装在箱体底部内侧壁，通过第二螺纹杆与红外感应式驱动电机固定，红外感应式驱动电机设置在箱体底面，且其底部内嵌若干小钢珠，第二推杆式直线步进电机启动，通过第二螺纹杆推动红外感应式驱动电机以使紫外杀菌筒在箱体底面滑移；
在紫外杀菌筒内布设多个紫外线灯管组，多个紫外线灯管组在紫外杀菌筒内呈放射状布设，紫外线灯管组的顶端与紫外杀菌筒的筒盖固定，每个紫外线灯管组包括交替布设的螺旋式UV-C型紫外线灯管和螺旋式UV-D型紫外线灯管，交替布设的螺旋式UV-C型紫外线灯管和螺旋式UV-D型紫外线灯管形成射线由紫外杀菌筒的筒心至筒壁分布；
紫外杀菌筒远离第二推杆式直线步进电机的壁侧底部安装第三阀门；
作为本发明的进一步优选，所述紫外杀菌筒内布设五个紫外线灯管组，每个紫外线灯管组包括四个交替布设的螺旋式UV-C型紫外线灯管和螺旋式UV-D型紫外线灯管；
作为本发明的进一步优选，太阳能加热静止箱相对紫外杀菌筒的箱壁上开设静止箱进水口，静止箱进水口与第三阀门匹配；
在紫外杀菌筒相对太阳能加热静止箱的圆周外筒壁上安装红外接收器，在太阳能加热静止箱相对紫外杀菌筒的箱壁上安装红外发射器，红外发射器与红外接收器匹配；当红外发射器与红外接收器匹配时，太阳能加热静止箱进水口与第三阀门连通；
在太阳能加热静止箱内部底面上均匀分布若干倒T形ptc陶瓷加热结构，在太阳能加热静止箱顶部安装若干电瓶，电瓶通过连接线与倒T形ptc陶瓷加热结构连通，在整个箱体的顶部布设太阳能板，太阳能板与电瓶电联；
在太阳能加热静止箱的顶部开设通风口，通风口伸出箱体侧壁，且在通风口内嵌入筛网；
一种基于所述水质净化装置的净化方法，具体包括以下步骤：
步骤S1：废水由箱体进水口进入初级过滤箱内，经过第一层的不锈钢过滤网过滤，去除直径大于3mm-4mm范围内的食物残渣或者其他固体颗粒，再经过第二层的不锈钢过滤网过滤，去除直径大于1mm-2mm的食物残渣后废水进入细层过滤箱内；
步骤S2：设定初级过滤结构初始工作时间，达到预设时间后，启动第一推杆式直线步进电机，第一螺纹杆再第一推杆式直线步进电机推动下带动铜丝刷头将不锈钢过滤网上累积的残渣推入滤渣箱内；
步骤S3：经过初级过滤箱过滤后的废水进入细层过滤箱内，经由过滤腔进入多层过滤结构，依次通过活性炭板层吸附废水中微小杂质、氟以及重金属，离子交换树脂层与废水接触发生化学反应对液体混合物分解，进一步去除废水中汞以及锌，继续通过粗颗粒石英砂过滤层过滤离子交换树脂层过滤产生的沉淀物后流入纳米银离子层，纳米银离子层对废水杀菌，继续流入无机高分子絮凝剂层，通过聚合氯化铁与水接触后进行水解，对废水进一步净化，经过底层的粗颗粒石英砂过滤层过滤后进入底部的过滤腔，最后进入紫外杀菌筒；
步骤S4：当经过细层过滤结构过滤后的废水需进入紫外杀菌筒时，第一阀门与第二阀门之间的磁式吸合接口密封闭合，废水进入紫外杀菌筒内；
步骤S5：当紫外杀菌筒内的废水接近筒盖位置时，关闭第二阀门，启动红外式驱动电机，电机轴旋转，带动紫外杀菌筒旋转，紫外杀菌筒设定低匀速，位于紫外杀菌筒内的紫外线灯管组对废水进行搅拌杀菌；
步骤S6：紫外杀菌结构进行杀菌处理至预设时间后，停止红外感应式驱动电机，断开磁式吸合接口，启动第二推杆式直线步进电机，第二螺纹杆将紫外杀菌筒向太阳能加热静止箱方向推移，红外发射器与红外接收器匹配后，将太阳能加热静止箱进水口与第三阀门连通，此时经过紫外杀菌结构消毒后的废水排入太阳能加热静止箱内；
步骤S7：紫外杀菌筒内的废水排净后，再次启动第二推杆式直线步进电机，第二螺纹杆将紫外杀菌筒回至原位，继续闭合第一阀门与第二阀门之间的磁式吸合接口，细层过滤结构内的废水进入紫外杀菌筒内；
步骤S8：经过杀菌后的废水进入太阳能加热静止箱后，倒T形ptc陶瓷加热结构启动，废水加热，直至废水温度达到60℃，关闭倒T形ptc陶瓷加热结构，将废水静置，废水内的臭氧由通风口直接排出，处理后的废水通过箱体的出水口排出，完成净化。
通过以上技术方案，相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的水质净化装置，针对食堂以及高校实验室排出的污水进行处理，可以充分过滤掉污水中的大颗粒杂质、不明成分的胶体以及细菌等危及生命健康的有毒有害物质，同时叠加杀菌处理，保证安全。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明提供的优选实施例的整体结构示意图；
图2是本发明提供的初级过滤结构中第一推杆式直线步进电机结构示意图；
图3是本发明提供的初级过滤结构侧视图；
图4是本发明提供的初级过滤结构的立体图；
图5是本发明提供的细层过滤结构示意图；
图6是本发明提供的优选实施例中设置滤渣清理开口门以及滤板开口门位置的侧视图；
图7是本发明提供的紫外杀菌结构俯视图；
图8是本发明提供的紫外杀菌结构的侧视图；
图9是本发明提供的紫外杀菌结构的立体图；
图10是本发明提供的紫外杀菌筒内部结构示意图。
图中：1为第一推杆式直线步进电机，2为第一螺纹杆，3为铜丝刷头，4为不锈钢滤网，5为初级过滤箱，6为滤渣箱，7为滤渣清理开口门，8为细层滤板抽出箱，9为滤板开口门，10为活性炭板层，11为离子交换树脂层，12为粗颗粒石英砂过滤层，13为纳米银离子层，14为石英砂过滤层，15为无机高分子絮凝剂层，16为第一阀门，17为磁式吸合接口，18为第二阀门，19为紫外线灯管组，20为红外感应式驱动电机，21为小钢珠，22为第二推杆式直线步进电机，23为红外发射器，24为红外接收器，25为第三门阀，26为第二螺纹杆，27为倒T形ptc陶瓷加热结构，28为太阳能加热静止箱，29为通风口，30为太阳能电板，31为细层过滤箱，32为紫外杀菌筒，33为电瓶。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。本申请的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”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，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本发明的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本发明的保护范围。
市面是关于污水净化的装置较多，但是针对学生食堂等区域，其要保证污水处理过程的绿色环保，解决针对食堂污水中多大颗粒杂质、不明成分胶体以及细菌问题，本申请提供了一种水质净化装置，图1是本申请的整体构造。
从图中可以看出，其包括箱体，在箱体内安装初级过滤结构、细层过滤结构、紫外杀菌结构以及太阳能加热静止箱；所有的过滤结构均是通过各自小箱体集成在箱体内。这里，初级过滤结构去除食物残渣中较大的颗粒物质，污水去除大颗粒后排入细层过滤结构内，细层过滤结构依靠其内部构造，清除废水内的不明胶体成分、重金属物质，同时给与初步杀菌，对废水进行除浊、脱油以及除臭等净化效果，紧接着将废水排入紫外杀菌结构内，本申请提供的紫外杀菌结构是一个可旋转结构，其内部产生臭氧在旋转过程中对废水进行充分杀菌消毒，最后将净化后的废水通入太阳能加热静止箱内，去除其内的臭氧，最终排出。
现在对本申请的各个部分做一个详细的阐述，首先是初级过滤结构，其安装在靠近箱体顶部的位置，箱体的顶部开设进水口，进水口内插设进水口管道，初级过滤结构的顶部与进水口管道连通；具体的，所述的初级过滤结构包括设置在初级过滤箱内的若干层不锈钢过滤网，若干层不锈钢过滤网在初级过滤箱内由箱体顶部至底部顺次设置，且在初级过滤箱内由顶部至底部，不锈钢过滤网的网孔直径逐渐减小；每层不锈钢过滤网的上方通过推动结构匹配安装一个可移动的铜丝刷头，当初级过滤结构对污水进行第一次过滤后，启动铜丝刷头，在每层不锈钢过滤网表面贴合移动，去除不锈钢过滤网表面的沉淀物。
在优选实施例中，初级过滤箱内设置两层不锈钢过滤网，两层不锈钢过滤网中，位于上方的不锈钢过滤网网孔直径范围为3mm-4mm，位于下方的不锈钢过滤网网孔直径范围为1mm-2mm，第一层的不锈钢过滤网可以去除直径大于3mm-4mm的食物残渣以及其他的固体颗粒，第二层的不锈钢过滤网可以去除直径大于1mm-2mm的残渣。那么匹配的包含两个推动结构，图2所示，每个推动结构包括第一推杆式直线步进电机以及第一螺纹杆，第一推杆式直线步进电机固定在位于初级过滤箱一侧的箱体内壁上，第一推杆式直线步进电机的输出端与第一螺纹杆的一端固定，在第一螺纹杆的另一端固定铜丝刷头，第一螺纹杆的另一端由初级过滤箱的一侧壁伸入直至铜丝刷头与初级过滤箱的另一侧壁贴合；当不锈钢过滤网上积累了一些残渣后，启动第一推杆式直线步进电机，其推动第一螺纹杆带动铜丝刷头将残渣推送至初级过滤箱体的一侧。
铜丝刷头在对不锈钢过滤网表面的杂质进行聚集推送后，需要一个收集腔室，这里在初级过滤箱另一侧安装滤渣箱，且滤渣箱的一侧与初级过滤箱的另一侧连通，在初级过滤箱的另一侧箱壁上开设与铜丝刷头位置大小匹配的出渣口（图3-图4所示），当第一推杆式直线步进电机启动后，第一螺纹杆推动铜丝刷头将不锈钢过滤网表面的沉淀物收集通过出渣口推入滤渣箱内；滤渣箱的另一侧壁与箱体壁重合，在滤渣箱的另一侧壁上铰接滤渣清理开口门，滤渣清理开口门如图6所示，只要打开滤渣清理开口门，即可清理初级过滤箱排出的滤渣。
在初级过滤结构的下方设置细层过滤结构，即初级过滤结构的底部与细层过滤结构的顶部连通；所述的细层过滤结构包括设置在细层过滤箱内的多层过滤层，在多层过滤层的顶部与底部均设置过滤腔，位于顶部的过滤腔与初级过滤箱的底部连通，位于底部的过滤腔与紫外杀菌结构连通。如图5所示，具体的所述多层过滤层包括由细层过滤箱顶部至底部顺次叠设的活性炭板层（吸附废水中微小杂质和氟、重金属等物质）、离子交换树脂层（此层的固体球形颗粒状物质与废水接触发生化学反应，分解液体混合物，进一步去除废水中的汞锌等各种重金属物质）、粗颗粒石英砂过滤层（对离子交换树脂层进行化学反应产生的少许沉淀物进行过滤）、纳米银离子层（对废水进行杀菌）、石英砂过滤层、无机高分子絮凝剂层（通过聚合氯化铁与水接触后进行水解）以及粗颗粒石英砂过滤层。经过多层过滤层过滤后有最底部的过滤腔准备流入紫外杀菌结构进行紫外线杀菌等处理。
在细层过滤箱的一侧与箱体壁之间形成的空间内设置细层滤板抽出箱，细层滤板抽出箱的侧壁与箱体壁重合，在此侧壁上开设用于置换多层过滤层的滤板开口门；这里为了方便更换各个过滤层，在使用时将各个过滤层均设置呈手插式，方便打开滤板开口门进行更换，具滤板开口门的设置同样如图6所示。
细层过滤结构的底部与紫外杀菌结构的顶部连通，废水进入紫外杀菌结构，太阳能加热静止箱位于紫外杀菌结构的一侧，当细层过滤结构完成操作后需将杀菌后的污水排出时，紫外杀菌结构的一侧与太阳能加热静止箱形成连通；在箱体的一侧靠近底部位置开设出水口，出水口与太阳能加热静止箱连通。具体的，所述的紫外杀菌结构包括紫外杀菌筒，紫外杀菌筒的顶部通过连通结构与细层过滤结构连通，所述的连通结构包括第一阀门、磁式吸合接口以及第二阀门，第一阀门安装在细层过滤结构的底部，第二阀门安装在紫外杀菌筒筒盖入口处，第一阀门与第二阀门之间的连接管道上设置磁式吸合接口，当细层过滤结构过滤过的废水要进入紫外杀菌结构内时磁式吸合接口是密封闭合的，保证所有废水全部进入紫外杀菌筒内；紫外杀菌筒的底部与红外感应式驱动电机的电机轴连接，当紫外杀菌筒内的废水接近装满时，关于第二阀门，启动红外感应式驱动电机，电机轴旋转带动紫外杀菌筒转动；红外感应式驱动电机的转速控制在低速状态且速度均匀，以防止转速过高导致紫外杀菌筒内的各个部件发生破裂。图7-图8所示，还包括第二推杆式直线步进电机，其安装在箱体底部内侧壁，通过第二螺纹杆与红外感应式驱动电机固定，红外感应式驱动电机设置在箱体底面，且其底部内嵌若干小钢珠，第二推杆式直线步进电机启动，通过第二螺纹杆推动红外感应式驱动电机以使紫外杀菌筒在箱体底面滑移；这里第二推杆式直线步进电机启动，是为了保证紫外杀菌筒与太阳能加热静止箱连通。
图10所示，在紫外杀菌筒内布设多个紫外线灯管组，多个紫外线灯管组在紫外杀菌筒内呈放射状布设，紫外线灯管组的顶端与紫外杀菌筒的筒盖固定，每个紫外线灯管组包括交替布设的螺旋式UV-C型紫外线灯管和螺旋式UV-D型紫外线灯管，交替布设的螺旋式UV-C型紫外线灯管和螺旋式UV-D型紫外线灯管形成射线由紫外杀菌筒的筒心至筒壁分布；由于紫外线灯管组内的结构呈螺旋状，因此在紫外杀菌筒旋转时，内部结构充当了旋转搅拌结构，使得UV-D型紫外线灯管产生的臭氧能够与废水充分接触和反应，起到了良好的杀菌消毒作用。
本申请提供的优选实施例中，所述紫外杀菌筒内布设五个紫外线灯管组，每个紫外线灯管组包括四个交替布设的螺旋式UV-C型紫外线灯管和螺旋式UV-D型紫外线灯管。
紫外杀菌筒远离第二推杆式直线步进电机的壁侧底部安装第三阀门，太阳能加热静止箱相对紫外杀菌筒的箱壁上开设静止箱进水口，静止箱进水口与第三阀门匹配；在紫外杀菌筒相对太阳能加热静止箱的圆周外筒壁上安装红外接收器，在太阳能加热静止箱相对紫外杀菌筒的箱壁上安装红外发射器，红外发射器与红外接收器匹配；当红外发射器与红外接收器匹配时，太阳能加热静止箱进水口与第三阀门连通；这里为了将太阳能加热静止箱的进水口与第三阀门连通，需要启动第二推杆式直线步进电机，第二螺纹杆推动红外感应式驱动电机向太阳能加热静止箱方向推移。当紫外杀菌筒内的废水排完后，第二推杆式直线步进电机再次启动，将紫外杀菌筒回归原位，此时磁式吸合接口再次闭合，将紫外杀菌筒与细层过滤结构连通。
最后到了净水的最后一步，废水进入太阳能加热静止箱，此步的目的是将废水内的臭氧排出。在太阳能加热静止箱内部底面上均匀分布若干倒T形ptc陶瓷加热结构，在太阳能加热静止箱顶部安装若干电瓶，电瓶通过连接线与倒T形ptc陶瓷加热结构连通，在整个箱体的顶部布设太阳能板，太阳能板与电瓶电联；太阳能板吸收热量，转化成电能后储存在电瓶内，为倒T形ptc陶瓷加热结构提供热能，当然倒T形ptc陶瓷加热结构还可以直接使用交流电进行加热。待太阳能加热静止箱内的水位到达一定高度后，倒T形ptc陶瓷加热结构开始给水加热，待水温到达60℃左右时，再静置一端时间，待残余臭氧消除，可直接排出。这里，在太阳能加热静止箱的顶部开设通风口，通风口伸出箱体侧壁，且在通风口内嵌入筛网，臭氧由通风口排出，净化后的废水由箱体的出水口排出。
最后，本申请还提供了一种基于所述水质净化装置的净化方法，具体包括以下步骤：
步骤S1：废水由箱体进水口进入初级过滤箱内，经过第一层的不锈钢过滤网过滤，去除直径大于3mm-4mm范围内的食物残渣或者其他固体颗粒，再经过第二层的不锈钢过滤网过滤，去除直径大于1mm-2mm的食物残渣后废水进入细层过滤箱内；
步骤S2：设定初级过滤结构初始工作时间，达到预设时间后，启动第一推杆式直线步进电机，第一螺纹杆再第一推杆式直线步进电机推动下带动铜丝刷头将不锈钢过滤网上累积的残渣推入滤渣箱内；
步骤S3：经过初级过滤箱过滤后的废水进入细层过滤箱内，经由过滤腔进入多层过滤结构，依次通过活性炭板层吸附废水中微小杂质、氟以及重金属，离子交换树脂层与废水接触发生化学反应对液体混合物分解，进一步去除废水中汞以及锌，继续通过粗颗粒石英砂过滤层过滤离子交换树脂层过滤产生的沉淀物后流入纳米银离子层，纳米银离子层对废水杀菌，继续流入无机高分子絮凝剂层，通过聚合氯化铁与水接触后进行水解，对废水进一步净化，经过底层的粗颗粒石英砂过滤层过滤后进入底部的过滤腔，最后进入紫外杀菌筒；
步骤S4：当经过细层过滤结构过滤后的废水需进入紫外杀菌筒时，第一阀门与第二阀门之间的磁式吸合接口密封闭合，废水进入紫外杀菌筒内；
步骤S5：当紫外杀菌筒内的废水接近筒盖位置时，关闭第二阀门，启动红外式驱动电机，电机轴旋转，带动紫外杀菌筒旋转，紫外杀菌筒设定低匀速，位于紫外杀菌筒内的紫外线灯管组对废水进行搅拌杀菌；
步骤S6：紫外杀菌结构进行杀菌处理至预设时间后，停止红外感应式驱动电机，断开磁式吸合接口，启动第二推杆式直线步进电机，第二螺纹杆将紫外杀菌筒向太阳能加热静止箱方向推移，红外发射器与红外接收器匹配后，将太阳能加热静止箱进水口与第三阀门连通，此时经过紫外杀菌结构消毒后的废水排入太阳能加热静止箱内；
步骤S7：紫外杀菌筒内的废水排净后，再次启动第二推杆式直线步进电机，第二螺纹杆将紫外杀菌筒回至原位，继续闭合第一阀门与第二阀门之间的磁式吸合接口，细层过滤结构内的废水进入紫外杀菌筒内；
步骤S8：经过杀菌后的废水进入太阳能加热静止箱后，倒T形ptc陶瓷加热结构启动，废水加热，直至废水温度达到60℃，关闭倒T形ptc陶瓷加热结构，将废水静置，废水内的臭氧由通风口直接排出，处理后的废水通过箱体的出水口排出，完成净化。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本申请中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。
本申请中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种水质净化装置，其特征在于：包括箱体，在箱体内安装初级过滤结构、细层过滤结构、紫外杀菌结构以及太阳能加热静止箱（28）；
箱体的顶部开设进水口，进水口内插设进水口管道，箱体的内腔中，靠近箱体顶部的位置安装初级过滤结构，即初级过滤结构的顶部与进水口管道连通；
在初级过滤结构的下方设置细层过滤结构，即初级过滤结构的底部与细层过滤结构的顶部连通；
在细层过滤结构的下方设置紫外杀菌结构以及太阳能加热静止箱（28），其中，细层过滤结构的底部与紫外杀菌结构的顶部连通，太阳能加热静止箱（28）位于紫外杀菌结构的一侧，当紫外杀菌结构完成操作后需将杀菌后的污水排出时，紫外杀菌结构的一侧与太阳能加热静止箱（28）形成连通；
在箱体的一侧靠近底部位置开设出水口，出水口与太阳能加热静止箱（28）连通。
2.根据权利要求1所述的水质净化装置，其特征在于：所述的初级过滤结构包括设置在初级过滤箱（5）内的若干层不锈钢过滤网，若干层不锈钢过滤网在初级过滤箱（5）内由箱体顶部至底部顺次设置，且在初级过滤箱（5）内由顶部至底部，不锈钢过滤网的网孔直径逐渐减小；
每层不锈钢过滤网的上方通过推动结构匹配安装一个可移动的铜丝刷头（3），当初级过滤结构对污水进行第一次过滤后，启动铜丝刷头（3），在每层不锈钢过滤网表面贴合移动，去除不锈钢过滤网表面的沉淀物。
3.根据权利要求2所述的水质净化装置，其特征在于：初级过滤结构中，在初级过滤箱（5）内设置两层不锈钢过滤网，即包含匹配的两个推动结构，每个推动结构包括第一推杆式直线步进电机（1）以及第一螺纹杆（2），第一推杆式直线步进电机（1）固定在位于初级过滤箱（5）一侧的箱体内壁上，第一推杆式直线步进电机（1）的输出端与第一螺纹杆（2）的一端固定，在第一螺纹杆（2）的另一端固定铜丝刷头（3），第一螺纹杆（2）的另一端由初级过滤箱（5）的一侧壁伸入直至铜丝刷头（3）与初级过滤箱（5）的另一侧壁贴合；
在初级过滤箱（5）另一侧安装滤渣箱（6），且滤渣箱（6）的一侧与初级过滤箱（5）的另一侧连通，在初级过滤箱（5）的另一侧箱壁上开设与铜丝刷头（3）位置大小匹配的出渣口，当第一推杆式直线步进电机（1）启动后，第一螺纹杆（2）推动铜丝刷头（3）将不锈钢过滤网表面的沉淀物收集通过出渣口推入滤渣箱（6）内；
滤渣箱（6）的另一侧壁与箱体壁重合，在滤渣箱（6）的另一侧壁上铰接滤渣清理开口门（7）。
4.根据权利要求3所述的水质净化装置，其特征在于：两层不锈钢过滤网中，位于上方的不锈钢过滤网网孔直径范围为3mm-4mm，位于下方的不锈钢过滤网网孔直径范围为1mm-2mm。
5.根据权利要求1所述的水质净化装置，其特征在于：所述的细层过滤结构包括设置在细层过滤箱（31）内的多层过滤层，在多层过滤层的顶部与底部均设置过滤腔，位于顶部的过滤腔与初级过滤箱（5）的底部连通，位于底部的过滤腔与紫外杀菌结构连通；
在细层过滤箱（31）的一侧与箱体壁之间形成的空间内设置细层滤板抽出箱（8），细层滤板抽出箱（8）的侧壁与箱体壁重合，在此侧壁上开设用于置换多层过滤层的滤板开口门（9）。
6.根据权利要求5所述的水质净化装置，其特征在于：所述多层过滤层包括由细层过滤箱（31）顶部至底部顺次叠设的活性炭板层（10）、离子交换树脂层（11）、粗颗粒石英砂过滤层（14）（12）、纳米银离子层（13）、粗颗粒石英砂过滤层（14）（12）、无机高分子絮凝剂层（15）以及粗颗粒石英砂过滤层（14）（12）。
7.根据权利要求1所述的水质净化装置，其特征在于：所述的紫外杀菌结构包括紫外杀菌筒（32），紫外杀菌筒（32）的顶部通过连通结构与细层过滤结构连通，所述的连通结构包括第一阀门（16）、磁式吸合接口（17）以及第二阀门（18），第一阀门（16）安装在细层过滤结构的底部，第二阀门（18）安装在紫外杀菌筒（32）筒盖入口处，第一阀门（16）与第二阀门（18）之间的连接管道上设置磁式吸合接口（17）；
紫外杀菌筒（32）的底部与红外感应式驱动电机（20）的电机轴连接，启动红外感应式驱动电机（20），电机轴旋转带动紫外杀菌筒（32）转动；
还包括第二推杆式直线步进电机（22），其安装在箱体底部内侧壁，通过第二螺纹杆（26）与红外感应式驱动电机（20）固定，红外感应式驱动电机（20）设置在箱体底面，且其底部内嵌若干小钢珠（21），第二推杆式直线步进电机（22）启动，通过第二螺纹杆（26）推动红外感应式驱动电机（20）以使紫外杀菌筒（32）在箱体底面滑移；
在紫外杀菌筒（32）内布设多个紫外线灯管组（19），多个紫外线灯管组（19）在紫外杀菌筒（32）内呈放射状布设，紫外线灯管组（19）的顶端与紫外杀菌筒（32）的筒盖固定，每个紫外线灯管组（19）包括交替布设的螺旋式UV-C型紫外线灯管和螺旋式UV-D型紫外线灯管，交替布设的螺旋式UV-C型紫外线灯管和螺旋式UV-D型紫外线灯管形成射线由紫外杀菌筒（32）的筒心至筒壁分布；
紫外杀菌筒（32）远离第二推杆式直线步进电机（22）的壁侧底部安装第三阀门。
8.根据权利要求7所述的水质净化装置，其特征在于：所述紫外杀菌筒（32）内布设五个紫外线灯管组（19），每个紫外线灯管组（19）包括四个交替布设的螺旋式UV-C型紫外线灯管和螺旋式UV-D型紫外线灯管。
9.根据权利要求7所述的水质净化装置，其特征在于：太阳能加热静止箱（28）相对紫外杀菌筒（32）的箱壁上开设静止箱进水口，静止箱进水口与第三阀门匹配；
在紫外杀菌筒（32）相对太阳能加热静止箱（28）的圆周外筒壁上安装红外接收器（24），在太阳能加热静止箱（28）相对紫外杀菌筒（32）的箱壁上安装红外发射器（23），红外发射器（23）与红外接收器（24）匹配；当红外发射器（23）与红外接收器（24）匹配时，太阳能加热静止箱（28）进水口与第三阀门连通；
在太阳能加热静止箱（28）内部底面上均匀分布若干倒T形ptc陶瓷加热结构（27），在太阳能加热静止箱（28）顶部安装若干电瓶（33），电瓶（33）通过连接线与倒T形ptc陶瓷加热结构（27）连通，在整个箱体的顶部布设太阳能板，太阳能板与电瓶（33）电联；
在太阳能加热静止箱（28）的顶部开设通风口（29），通风口（29）伸出箱体侧壁，且在通风口（29）内嵌入筛网。
10.一种基于权利要求1-9任一所述水质净化装置的净化方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
步骤S1：废水由箱体进水口进入初级过滤箱（5）内，经过第一层的不锈钢过滤网过滤，去除直径大于3mm-4mm范围内的食物残渣或者其他固体颗粒，再经过第二层的不锈钢过滤网过滤，去除直径大于1mm-2mm的食物残渣后废水进入细层过滤箱（31）内；
步骤S2：设定初级过滤结构初始工作时间，达到预设时间后，启动第一推杆式直线步进电机（1），第一螺纹杆（2）再第一推杆式直线步进电机（1）推动下带动铜丝刷头（3）将不锈钢过滤网上累积的残渣推入滤渣箱（6）内；
步骤S3：经过初级过滤箱（5）过滤后的废水进入细层过滤箱（31）内，经由过滤腔进入多层过滤结构，依次通过活性炭板层（10）吸附废水中微小杂质、氟以及重金属，离子交换树脂层（11）与废水接触发生化学反应对液体混合物分解，进一步去除废水中汞以及锌，继续通过粗颗粒石英砂过滤层（14）（12）过滤离子交换树脂层（11）过滤产生的沉淀物后流入纳米银离子层（13），纳米银离子层（13）对废水杀菌，继续流入无机高分子絮凝剂层（15），通过聚合氯化铁与水接触后进行水解，对废水进一步净化，经过底层的粗颗粒石英砂过滤层（14）（12）过滤后进入底部的过滤腔，最后进入紫外杀菌筒（32）；
步骤S4：当经过细层过滤结构过滤后的废水需进入紫外杀菌筒（32）时，第一阀门（16）与第二阀门（18）之间的磁式吸合接口（17）密封闭合，废水进入紫外杀菌筒（32）内；
步骤S5：当紫外杀菌筒（32）内的废水接近筒盖位置时，关闭第二阀门（18），启动红外式驱动电机，电机轴旋转，带动紫外杀菌筒（32）旋转，紫外杀菌筒（32）设定低匀速，位于紫外杀菌筒（32）内的紫外线灯管组（19）对废水进行搅拌杀菌；
步骤S6：紫外杀菌结构进行杀菌处理至预设时间后，停止红外感应式驱动电机（20），断开磁式吸合接口（17），启动第二推杆式直线步进电机（22），第二螺纹杆（26）将紫外杀菌筒（32）向太阳能加热静止箱（28）方向推移，红外发射器（23）与红外接收器（24）匹配后，将太阳能加热静止箱（28）进水口与第三阀门连通，此时经过紫外杀菌结构消毒后的废水排入太阳能加热静止箱（28）内；
步骤S7：紫外杀菌筒（32）内的废水排净后，再次启动第二推杆式直线步进电机（22），第二螺纹杆（26）将紫外杀菌筒（32）回至原位，继续闭合第一阀门（16）与第二阀门（18）之间的磁式吸合接口（17），细层过滤结构内的废水进入紫外杀菌筒（32）内；
步骤S8：经过杀菌后的废水进入太阳能加热静止箱（28）后，倒T形ptc陶瓷加热结构（27）启动，废水加热，直至废水温度达到60℃，关闭倒T形ptc陶瓷加热结构（27），将废水静置，废水内的臭氧由通风口（29）直接排出，处理后的废水通过箱体的出水口排出，完成净化。
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2022
- 2022-03-23 CN CN202210291379.0A patent/CN114656087B/zh active Active
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