CN114853096B - 一种模块化污水处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模块化污水处理设备，包括底部钢构件，所述的设备还包括立柱和结构板件，所述的结构板件与底部钢构件固定连接，所述的立柱为中空结构且由若干个接口件拼接而成，立柱的宽度为L；所述的立柱与结构板件之间设置有柱‑板连接结构，所述的结构板件与结构板件之间设置有板‑板连接结构。相比于传统装置，本发明能够在保证设备中各腔室密封性能的同时，实现部件间的灵活装配拼接，降低了运输成本和装配难度。

Description

一种模块化污水处理设备

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种模块化污水处理设备。

背景技术

近年来，随着人民生活水平的不断提升，居民的家庭卫生设施越来越普及，自来水普及率逐年增加，用水量也逐年增加，与之相对应的是，污水量也在逐年增加。传统的生活中，污水存田利用的方式已经不再适用于当下环境，大量的污水被随便排放，严重阻碍了黑臭水体和流域环境的治理。而在现有技术中，常见的污水处理方式有活性污泥法和生物接触氧化法等为核心的一体化污水处理设备，以及以人工湿地、氧化塘、稳定塘等为核心的生态化处理方式。

一体化污水处理设备由于占地面积小、建设周期短等原因而更加有优势，既利于有机物、氮元素等的去除，也实现了工艺的设备化发展，尤其适用于住宅小区、村庄、村镇、办公楼、商场、学校、医院、高速公路等生活污水和与之类似的屠宰、水产品加工、食品等中小型规模工业有机废水的处理和回收利用。

然而，一体化污水处理设备也存在着缺陷。由于是整体化的装置，往往都是在工厂采用焊接的方式让设备成型，再由货车运输到目的地进行安装，运输过程极为不便，费时费力，无法实现模块化的生产装配。

发明内容

本发明的目的在于提供一种模块化污水处理设备，解决以下技术问题：

常规的一体化污水处理设备需要在工厂采用焊接的方式一体化成型，再进行运输和安装，无法实现模块化的生产装配。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种模块化污水处理设备，包括底部钢构件，所述的设备还包括立柱和结构板件，所述的结构板件与底部钢构件固定连接，所述的立柱为中空结构且由若干个接口件拼接而成，立柱的宽度为L；

所述的立柱与结构板件之间设置有柱-板连接结构，所述的柱-板连接结构包括固定设置于结构板件一侧的稳定部，接口件设置于结构板件的两侧并将稳定部的一端包围在立柱的内部，在立柱中浇筑混凝土或者沥青以实现连接处的密封和固定；

所述的结构板件与结构板件之间设置有板-板连接结构，所述的板-板连接结构包括设置在结构板件边缘位置的连接扣，所述的连接扣相互卡接锁合，在连接扣的缝隙间浇筑混凝土或者沥青以实现连接处的密封和固定，使所述的结构板件在水平方向上无法移动。

作为本发明进一步的方案：所述的稳定部由结构板件一侧折弯得到，折弯次数为一次，折弯角度为90°，折弯后尺寸为l_c2，所述的稳定部插入立柱内部的深度为l_c1，并且l_c1/L＝0.2～0.3，l_c2/L＝0.25～0.35。

作为本发明进一步的方案：所述的连接扣是由结构板件多次折弯后得到的半开放式结构，折弯次数为四次，前三次折弯方向相同，前三次折弯方向为顺时针或逆时针，第四次折弯方向与前三次相反，折弯角度90°，折弯后尺寸依次为l_k1、l_k2、l_k3和l_k4，多个连接扣相互重叠嵌合形成宽度为M的连接结，并且l_k1/M＝0.45～0.65，l_k2/M＝0.7～0.9，l_k3/M＝0.95～1.15，l_k4/M＝0.4～0.6。

作为本发明进一步的方案：所述的连接扣包括连接子扣和连接母扣，所述的连接子扣由结构板件折弯二次得到，二次折弯的方向相同，折弯的方向为顺时针或逆时针，折弯角度都为90°，折弯后尺寸依次为l_z1和l_z2；

所述的连接母扣由结构板件折弯四次得到，前三次折弯方向相同，前三次折弯方向为顺时针或逆时针，第四次折弯方向与前三次相反，折弯角度都为90°，折弯后尺寸依次为l_m1、l_m2、l_m3和l_m4。

作为本发明进一步的方案：所述的连接子扣和连接母扣依次设置在相邻的结构板件上，多个连接扣相互重叠嵌合形成宽度为M的连接结，并且l_z1/M＝0.45～0.65，l_z2/M＝0.7～0.9，l_m1/M＝0.45～0.65，l_m2/M＝0.7～0.9，l_m3/M＝0.95～1.15，l_m4/M＝0.9～1.1。

作为本发明进一步的方案：所述的稳定部为T型结构并焊接于结构板件的一侧，采用密封固定结构替代混凝土或者沥青，所述的密封固定结构包括密封垫圈和PC实心管，所述的密封垫圈设置于所述的稳定部与接口件的连接处，所述的PC实心管设置于立柱的中心位置，并在所述的立柱的空隙处填充玻璃胶，所述的稳定部垂直于结构板件的一侧的宽度为l_c3，所述的稳定部插入立柱内部的深度为l_c4，并且l_c3/L＝0.3～0.5，l_c4/L＝0.2～0.3。

作为本发明进一步的方案：所述的密封垫圈的长度和宽度依次为l_b1和l_b2，并且l_b1/L＝0.17～0.33，l_b2/L＝0.25～0.42。

本发明的有益效果：本发明将需要使用的污水处理设备进行了模块化设计，各部分可以进行拆分后安装，尤其提出了一种柱-板连接结构和板-板连接结构，能够在保证设备中各腔室密封性能的同时，实现部件间的灵活装配拼接，从而淘汰了传统工艺中腔室制造需要整体焊接、一体成型的方式，降低了运输成本和装配难度。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明一种优选的实施例中提供的一种模块化污水处理设备的模型示意图；

图2是本发明另一种优选的实施例中提供的一种模块化污水处理设备的某池的模型示意图；

图3是本发明一种优选的实施例中提供的接口件的截面图；

图4是本发明一种优选的实施例中提供的两个方向上的结构板件与立柱间的连接结构示意图；

图5是本发明一种优选的实施例中提供的三个方向上的结构板件与立柱间的连接结构示意图；

图6是本发明一种优选的实施例中提供的四个方向上的结构板件与立柱间的连接结构示意图；

图7是本发明另一种优选的实施例中提供的两个方向上的结构板件与立柱间的连接结构示意图；

图8是本发明一种优选的实施例中提供的连接扣的结构示意图；

图9是本发明一种优选的实施例中提供的连接结的结构示意图；

图10是本发明一种优选的实施例中提供的连接子扣和连接母扣的结构示意图；

图11是本发明另一种优选的实施例中提供的连接结的结构示意图。

图中：1、Ⅰ型接口件；2、Ⅱ型接口件；3、Ⅲ型接口件；4、结构板件；5、稳定部；6、PC实心管；7、密封垫圈；8、连接扣；9、连接母扣；10、连接子扣；11、连接结；12、底部钢构件；13、立柱；14、水池。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

为了使一体化污水处理设备方便加工和运输，实现各腔室单独加工，再一起运输到现场再进行组装拼接，最为关键的技术是实现各腔室之间的快速连接和密封。一般传统的一体化污水处理设备需要连接和密封的地方有三处，分别是底部密封、立柱13与结构板件4之间的密封和两个结构板件4之间的密封。

如图1和图2所示，在图1中示出了一种模块化污水处理设备的结构模型图，其中包含有若干个水池14，水池14通过结构板件4、底部钢构件12和立柱13拼接得到，而图2则是图1中单个水池14的结构模型图。

本发明提供了一种模块化污水处理设备，包括底部钢构件12，所述的设备还包括立柱13和结构板件4，所述的结构板件4与底部钢构件12固定连接，所述的立柱13为中空结构且由若干个接口件拼接而成，立柱13的宽度为L；

所述的立柱13与结构板件4之间设置有柱-板连接结11构，所述的柱-板连接结11构包括固定设置于结构板件4一侧的稳定部5，接口件设置于结构板件4的两侧并将稳定部5的一端包围在立柱13的内部，在立柱13中浇筑混凝土或者沥青以实现连接处的密封和固定；

所述的结构板件4与结构板件4之间设置有板-板连接结11构，所述的板-板连接结11构包括设置在结构板件4边缘位置的连接扣8，所述的连接扣8相互卡接锁合，在连接扣8的缝隙间浇筑混凝土或者沥青以实现连接处的密封和固定，使所述的结构板件4在水平方向上无法移动。

值得注意的是，在本申请中，对于设备底部的密封，提出了两种密封连接方式：

方案一，采用了传统的螺丝和垫片连接，在结构板件4和底部钢构件12上打螺纹孔，通过螺栓、螺母和垫片进行连接，可以达到快速拆卸和安装的效果，但缺陷是长时间的使用可能会导致螺栓松动产生泄露；

方案二采用了掩埋式密封结构，将设备运输到安装地后，将底部钢构件12预埋在地下，通过浇灌混凝土使结构板件4与底部连接，这种连接方案的好处是可以达到很好的密封装置，但施工较为复杂，也不便于移动。

其次，如图3所示，在具体的实施例中，立柱13采用方钢，并按图3所示，将一整块方钢立柱13拆成了三种形式，分别是Ⅰ型接口件1、Ⅱ型接口件2和Ⅲ型接口件3，针对不同方向的柱-板连接结11构采用不同的组合方式。

在本发明另一个优选的实施例中，所述的稳定部5由结构板件4一侧折弯得到，折弯次数为一次，折弯角度为90°，折弯后尺寸为l_c2，所述的稳定部5插入立柱13内部的深度为l_c1，并且l_c1/L＝0.2～0.3，l_c2/L＝0.25～0.35。

在本实施中，结构板件4与立柱13之间的连接可以参照图4和图5，其中在图4中，将两个方向的结构板件4与立柱13连接，可采用两个Ⅱ型接口件2或一个Ⅲ型接口件3与一个Ⅰ型接口件1进行连接；另外在图5中，针对三个方向的连接可采用一个Ⅱ型接口件2和两个Ⅰ型接口件1进行连接；而在图6中，针对四个方向的连接可通过四个Ⅰ型接口件1进行连接。

在本实施例中，采用两个Ⅱ型接口件2来代替方钢立柱13，同时将结构板件4与立柱13连接处做成T字形，直接通过混凝土或者沥青进行密封连接。

如图7所示，在本实施例的另一种情况中，采用密封固定结构替代混凝土或者沥青，所述的密封固定结构包括密封垫圈7和PC实心管6，所述的密封垫圈7设置于所述的稳定部5与接口件的连接处，所述的PC实心管6设置于立柱13的中心位置，并且l_c3/L＝0.3～0.5，l_c4/L＝0.2～0.3。

通过密封橡胶垫与玻璃胶进行连接，最后在中间插入PC实心管6进行固定，使其具有更好的密封效果。

其次，在本实施例中我们还应该注意，若采用橡胶垫圈+PC管进行密封连接，所述的密封垫圈7的长度和宽度依次为l_b1和l_b2，为了保证密封橡胶垫圈具有一定的密封效果，需使其压缩量达到40％以上，则需要l_b1/L＝0.17～0.33，l_b2/L＝0.25～0.42。

如图8和图9所示，在本发明另一种优选的实施例中，所述的连接扣8是由结构板件4多次折弯后得到的半开放式结构，折弯次数为四次，前三次折弯方向相同，前三次折弯方向为顺时针或逆时针，第四次折弯方向与前三次相反，折弯角度都为90°，折弯后尺寸依次为l_k1、l_k2、l_k3和l_k4，多个连接扣8相互重叠嵌合形成宽度为M的连接结11，并且l_k1/M＝0.45～0.65，l_k2/M＝0.7～0.9，l_k3/M＝0.95～1.15，l_k4/M＝0.4～0.6。

如图10和图11所示，在本实施例的另一种情况中，所述的连接扣8包括连接子扣10和连接母扣9，所述的连接子扣10由结构板件4折弯二次得到，二次折弯的方向相同，折弯的方向为顺时针或逆时针，折弯角度都为90°，折弯后尺寸依次为l_z1和l_z2；

所述的连接母扣9由结构板件4折弯四次得到，前三次折弯方向相同，前三次折弯方向为顺时针或逆时针，第四次折弯方向与前三次相反，折弯角度都为90°，折弯后尺寸依次为l_m1、l_m2、l_m3和l_m4；

所述的连接子扣10和连接母扣9依次设置在相邻的结构板件4上，多个连接扣8相互重叠嵌合形成宽度为M的连接结11，并且l_z1/M＝0.45～0.65，l_z2/M＝0.7～0.9，l_m1/M＝0.45～0.65，l_m2/M＝0.7～0.9，l_m3/M＝0.95～1.15，l_m4/M＝0.9～1.1。

在本发明另一个优选的实施例中，所述的模块化污水处理设备的安装方法，具体步骤如下所述：

(1)底部的密封：

底部的密封工艺主要是为了将板件与箱体底部进行一个密封连接，在此提供了两种方案。

方案一：

第一步，将长为1510mm*2400mm*5mm的长方形板件通过折弯工艺折弯为长为1460mm的波浪线板件，并在底部弯折出长约为100mm的L形宽度，并在上面打上螺纹孔。

第二步，加工出长度符合的底部C字钢，在相同的位置上打上螺纹孔，并将所有成型的零件进行喷漆处理。

第三步，将所有的零件运输到现场，在现场通过螺栓加垫片的方式进行密封连接。

方案二：

第一步，同方案一，将长为1510mm*2400mm*5mm的长方形板件通过折弯工艺折弯为长为1460mm的波浪线板件，但并不需要对底部进行折弯处理。

第二步，加工出所需规模的底部箱体底板，并对所有零件进行喷漆处理。

第三步，将加工好的零件运输到安装目的地，在安装位置挖出需要安装的长度深坑，并将加工好的底板与需要密封的板件安置在深坑中，加入混凝土或沥青，待其凝固后实现密封连接。

(2)立柱13与侧壁的密封：

第一步，将长为1510mm*2400mm*5mm的长方形板件通过折弯工艺折弯为长为1460mm的波浪线板件，并在波浪板件末端弯折出长为30mm的L形状。

第二步，将100mm*100mm的立柱13方钢分解为如图3方案一所示的三种类型，并对所有的零件进行喷漆处理后运输到安装目的地。

第三步，根据图4-6所示不同的安装方向采用不同的组合方式，将侧板与立柱13方案进行组合，待组合完毕后对立柱13中间浇灌混凝土或者沥青，待其凝固后达到密封连接。

第三步，将侧板插入到立柱13方钢中，再T形板两侧填入密封垫圈7，待组合完毕后对立柱13中间浇灌混凝土或者沥青，待其凝固后达到密封连接。

(3)两块板之间的密封连接

两板之间的密封也采用了两种方案。

方案一：

第一步，如图8所示，将长为1510mm*2400mm*5mm的长方形板件通过折弯工艺折弯为长为1460mm的波浪线板件，并在波浪板件末端焊接或弯折出连接扣8，并将最好的板件进行喷漆处理。

第二步，将处理好的板件运输到安装目的地，根据图9按所需要求进行拼装。

第三步，待拼装完成后，通过固定装置将其固定，并将空隙处封住，灌溉混凝土或沥青，待其凝固后去掉固定装置，达到密封连接效果。

方案二：

第一步，如图10所示，将长为1510mm*2400mm*5mm的长方形板件通过折弯工艺折弯为长为1460mm的波浪线板件，由于方案二采用的是子母扣的方式，则在两个成型波浪板板件末端弯折或焊接不同的接口类型，并将最好的板件进行喷漆处理。

第二步，将处理好的板件运输到安装目的地，根据图11按所需要求进行拼装。

第三步，待拼装完成后，通过固定装置将其固定，并将空隙处封住，灌溉混凝土或沥青，待其凝固后去掉固定装置，达到密封连接效果。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (8)

1.一种模块化污水处理设备，其特征在于，包括立柱(13)、结构板件(4)和底部钢构件(12)，所述的结构板件(4)与底部钢构件(12)固定连接，所述的立柱(13)为中空结构且由若干个接口件拼接而成，立柱(13)的宽度为L；

所述的立柱(13)与结构板件(4)之间设置有柱-板连接结构，所述的柱-板连接结构包括固定设置于结构板件(4)一侧的稳定部(5)，接口件设置于结构板件(4)的两侧并将稳定部(5)的一端包围在立柱(13)的内部，在立柱(13)中浇筑混凝土或者沥青以实现连接处的密封和固定；

相邻所述的结构板件(4)之间设置有板-板连接结构，所述的板-板连接结构包括设置在结构板件(4)边缘位置的连接扣(8)，所述的连接扣(8)相互卡接锁合，在连接扣(8)的缝隙间浇筑混凝土或者沥青以实现连接处的密封和固定，使所述的结构板件(4)在水平方向上无法移动。

2.根据权利要求1所述的一种模块化污水处理设备，其特征在于，所述的稳定部(5)由结构板件(4)一侧折弯得到，折弯次数为一次，折弯角度为90°，折弯后尺寸为l_c2，所述的稳定部(5)插入立柱(13)内部的深度为l_c1，并且l_c1/L＝0.2～0.3，l_c2/L＝0.25～0.35。

3.根据权利要求1所述的一种模块化污水处理设备，其特征在于，所述的连接扣(8)是由结构板件(4)多次折弯后得到的半开放式结构，折弯次数为四次，前三次折弯方向相同，前三次折弯方向为顺时针或逆时针，第四次折弯方向与前三次相反，折弯角度都为90°，折弯后尺寸依次为l_k1、l_k2、l_k3和l_k4，多个连接扣(8)相互重叠嵌合形成宽度为M的连接结(11)，并且l_k1/M＝0.45～0.65，l_k2/M＝0.7～0.9，l_k3/M＝0.95～1.15，l_k4/M＝0.4～0.6。

4.根据权利要求1所述的一种模块化污水处理设备，其特征在于，所述的连接扣(8)包括连接子扣(10)和连接母扣(9)，所述的连接子扣(10)由结构板件(4)折弯二次得到，二次折弯的方向相同，折弯的方向为顺时针或逆时针，折弯角度都为90°，折弯后尺寸依次为l_z1和l_z2；

所述的连接母扣(9)由结构板件(4)折弯四次得到，前三次折弯方向相同，前三次折弯方向为顺时针或逆时针，第四次折弯方向与前三次相反，折弯角度都为90°，折弯后尺寸依次为l_m1、l_m2、l_m3和l_m4。

5.根据权利要求4所述的一种模块化污水处理设备，其特征在于，所述的连接子扣(10)和连接母扣(9)依次设置在相邻的结构板件(4)上，多个连接扣(8)相互重叠嵌合形成宽度为M的连接结(11)，并且l_z1/M＝0.45～0.65，l_z2/M＝0.7～0.9，l_m1/M＝0.45～0.65，l_m2/M＝0.7～0.9，l_m3/M＝0.95～1.15，l_m4/M＝0.9～1.1。

6.根据权利要求1所述的一种模块化污水处理设备，其特征在于，所述的稳定部(5)为T型结构并焊接于结构板件(4)的一侧，采用密封固定结构替代混凝土或者沥青，所述的密封固定结构包括密封垫圈(7)和PC实心管(6)，所述的密封垫圈(7)设置于所述的稳定部(5)与接口件的连接处，所述的PC实心管(6)设置于立柱(13)的中心位置，所述的稳定部(5)垂直于结构板件(4)的一侧的宽度为l_c3，所述的稳定部(5)插入立柱(13)内部的深度为l_c4，并且l_c3/L＝0.3～0.5，l_c4/L＝0.2～0.3。

7.根据权利要求6所述的一种模块化污水处理设备，其特征在于，所述的立柱(13)的空隙处填充有玻璃胶。

8.根据权利要求6所述的一种模块化污水处理设备，其特征在于，所述的密封垫圈(7)的长度和宽度依次为l_b1和l_b2，并且l_b1/L＝0.17～0.33，l_b2/L＝0.25～0.42。

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