CN115944953B - 多功能环流澄清器和污水处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多功能环流澄清器和污水处理系统。所述环流澄清器包括澄清器主体、位于所述澄清器主体内部的填料、气冲组件、辅助环流组件和位于所述填料上方的浮动堰，其中，所述浮动堰包括：排水管，用于排出所述澄清器主体中的上清液，所述排水管的一端固定在所述澄清器主体上并与外部的出水管道连接；收水支管，第一端管口向上，第二端管口与所述排水管连通；以及堰体，套设在所述收水支管上，与所述收水支管构成移动副，所述移动副的方向为所述收水支管的第一端与第二端的连线方向。

Description

多功能环流澄清器和污水处理系统

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种多功能环流澄清器和污水处理系统。

背景技术

在污水处理技术中，好氧活性污泥处理法是一种较为成熟的污水处理技术，已广泛应用。传统的好氧活性污泥处理工艺中，反应和沉淀是在两个分开装置中进行的，为了保证污水处理效果，需要不断地将污泥进行回流，这样不仅会大量消耗能源导致微生物沉降性能降低，另外处理过程中所使用的二沉池的占地面积占生化系统的40％以上。

目前通过在曝气池中安装环流澄清器，可以实现反应和沉淀一体化，实现污泥浓度的提高，减少污泥回流的能源消耗，同时大幅缩减污水处理工艺的占地面积。但是在应用过程中，传统的环流澄清器采用的是固定堰板，当多个环流澄清器联动运行，需要手动调平。该过程操作复杂，且随着运行时间增长，环流澄清器可能会由于基础不稳定产生沉降，导致不同环流澄清器的出水堰板高度参差不齐，出水水量不均匀。这种不均匀在严重的情况下可能会影响环流澄清器的出水水质。

其次，在使用环流澄清器时，生化池内的曝气强度不足时可能会存在环流动力不足，导致污泥和污水混合不均匀，影响影响传质效率，导致污水处理效率降低。同时，在环流澄清器沉淀区的填料处容易产生积泥，填料上方受到阳光照射容易滋生藻类堵塞填料，影响泥水分离效果，严重时会影响出水水质。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种多功能环流澄清器和污水处理系统，该多功能环流澄清器中的浮动堰能够随水位自动调整堰板高度，且能够解决藻类滋生、积泥和环流动力不足的问题。

本发明的第一方面提供了一种多功能环流澄清器，所述环流澄清器包括澄清器主体、位于所述澄清器主体内部的填料、气冲组件、辅助环流组件和位于所述填料上方的浮动堰，其中，所述浮动堰包括：

排水管，用于排出所述澄清器主体中的上清液，所述排水管的一端固定在所述澄清器主体上并与外部的出水管道连接；

收水支管，第一端管口向上，第二端管口与所述排水管连通；以及

堰体，套设在所述收水支管上，与所述收水支管构成移动副，所述移动副的方向为所述收水支管的第一端与第二端的连线方向。

进一步地，所述堰体沿所述收水支管移动的动力源于所述堰体从所述澄清器中的液体所获得的浮力及自身重力。

进一步地，所述堰体的上沿开设有堰口，和/或在堰体上开设有增流孔。

进一步地，所述浮动堰还包括限位装置，

所述限位装置的下端与所述收水支管连接；

所述限位装置的上方的限位空间高度小于所述堰体的最大浮动范围的高度。

进一步地，所述多功能环流澄清器还包括出水机构，所述出水机构包括：

储液连通管，与所述出水管道连通，用于接收所述排水管中溢出的上清液；

排放管道，用于排放所述储液连通管中的上清液。

进一步地，所述澄清器主体包括前端板、后端板和连接所述前端板和所述后端板的两个侧端板，所述后端板沿竖直方向设置，所述前端板包括：

第一前端板，平行于所述后端板设置；

第二前端板，位于所述第一前端板下方，并从所述第一前端板下方向前延伸；

第三前端板，位于所述第二前端板下方，平行于所述后端板设置，其中，所述排水管的一端固定在所述第一前端板上；

所述侧端板的上端设有入水孔，且所述两个侧端板的下沿之间开设有流通槽。

进一步地，所述辅助环流组件包括：

辅助环流管，位于所述流通槽下方；

第二进气管，与所述辅助环流管连通；

第二气体输入组件，连通所述第二进气管。

进一步地，所述气冲组件包括：

气冲管，沿水平方向布设在所述填料下方；

第一进气管，下端与所述气冲管连通；

第一气体输入组件，与所述第一进气管上端连通，其中所述气冲管上开设有多个出气孔。

进一步地，所述环流澄清器还包括位于所述澄清器主体上沿的遮蔽机构，所述遮蔽机构包括：

固定遮板，固定地遮蔽所述澄清器主体的第一区域；

滑动遮板，可滑动地遮蔽所述澄清器主体的第二区域；

轨道组件，连接在所述澄清器主体的上沿，所述滑动遮板设置在所述轨道组件上。

根据本发明的第二方面提供了一种污水处理系统，所述污水处理系统包括第一方面所述的多功能环流澄清器。

本发明提供的多功能环流澄清器中通过设置自调节浮动堰，解决了传统固定堰板存在的问题，能够利用堰体的重力和浮力决定堰体相对于收水支管的高度，当环流澄清器中的上清液液面上升时，堰体上升，当液面下降时，堰体下降，因而实现堰体相对于收水支管随着上清液的液面高度变化而变化，在多个环流澄清器联动运行的情况下，无需通过手动调平，在长期使用过程中能够保证堰板高度一致，由此，上述浮动堰结构尤其适用于地埋式污水处理设施，由于检修空间相对封闭，而操作不便的情况。并且通过在排水管上相应设置堰体和收水支管的数量，可以实现排水量的变化调节，从而适应不同环境和不同尺寸的环流澄清器。在环流澄清器中，加入气冲组件能够对填料下方的区域水流进行扰动产生冲洗作用，避免沉淀区填料处的积泥堵塞的问题。通过设置辅助环流组件能够解决常规曝气装置产生的环流动力不足问题，在环流澄清器底部加装辅助环流管强化环流效果，能够实现污泥和污水的充分混合和高效传质。通过在澄清器主体上方设置遮蔽结构能够避免阳光照射使得澄清器主体内部滋生藻类。此外，多功能环流澄清器中设置有出水机构，此出水机构的管道设置在水面以上，便于后续环流澄清器和管道的检修。

附图说明

图1为示出了根据本发明的环流澄清器的主视截面示意图；

图2为示出了根据本发明的环流澄清器的主视图；

图3为示出了根据本发明的环流澄清器的俯视图；

图4为示出了根据本发明的环流澄清器的左视截面示意图；

图5为示出了根据本发明的环流澄清器去掉遮蔽机构后的俯视图；

图6为示出了根据本发明的浮动堰的主视结构示意图。

图7为示出了根据本发明的浮动堰的俯视结构示意图。

图8为示出了根据本发明的浮动堰的堰体的示意图。

图9为示出了根据本发明的浮动堰的限位装置的示意图。

图示标号：10-澄清器主体、11-前端板、111-第一前端板、112-第二前端板、113-第三前端板、12-后端板、13-侧端板、14-入水孔、15-流通槽、20-遮蔽机构、21-轨道、22-固定遮板、23-滑动遮板、24-第一进气管通孔、25-第二进气管通孔、26-把手、30-填料、40-气冲组件、41-气冲管、42-第一进气管、431-第一压缩气体接入管、432-第一控制阀、50-辅助环流组件、51-辅助环流管、52-第二进气管、531-第二压缩气体接入管、532-第二控制阀、60-浮动堰、61-排水管、611-收水支管开口、62-收水支管、63-堰体、631-堰体的外层、632-堰体的内层、64-限位装置、641-上杆组、642-连接杆组、643-下杆组、70-出水机构、71-储液连通管、711-储液部、712-连通部、72-排放管道、80-出水管道、90-法兰。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。所举实施方式只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

本发明的一方面提供了一种多功能环流澄清器，如图1至图5所示，该环流澄清器包括澄清器主体10，位于澄清器主体10内部的填料30、气冲组件40、辅助环流组件50和位于填料30上方的浮动堰60。

根据本发明的多功能环流澄清器，使用时，污水流入到澄清器主体10内部之后，经过填料30进行泥水分离，污泥沉降在澄清器下方。填料优选采用蜂窝斜管填料或填料斜板。分离后的上层清液位于填料上方区域，随着上清液的不断增加，当上清液液面到达浮动堰之后，经过浮动堰60流出澄清器主体10。此外，为了避免泥水分离后污泥可能会沉积在填料中，通过设置气冲组件40将沉积的污泥去除，避免填料堵塞。此外，通过设置辅助环流组件50来提高环流的动力，辅助环流强化环流效果，实现污泥和污水的充分混合和高效传质。由此，通过上述澄清器的结构，能够高质量地实现污水处理过程中的泥水分离操作。

如上文所述的，传统的澄清器中使用的出水堰板通常是固定堰板，多个澄清器联动运行时，需要手动调平，为了简化操作，本发明的多功能环流澄清器如上所述地设置了能够随水位自动调整的浮动堰60。具体地，如图6至图9所示，浮动堰设置在填料30的上方。该浮动堰60包括排水管61，用于排出所述澄清器主体10中的上清液，该排水管61的一端固定在澄清器主体10上并与外部的出水管道80连接；收水支管62，这些收水支管62第一端管口向上，第二端管口与排水管61连通；以及堰体63，其套设在收水支管62上，堰体63与收水支管62构成移动副，移动副的方向为收水支管62的第一端与第二端的连线方向。

如图7所示，在排水管61的上端开设有多个收水支管开口611，在本申请的一些实施方式中，收水支管62可以与排水管61一体成型，或者收水支管62伸出后采用密封胶将收水支管开口611处进行密封，亦或者收水支管62可以在安装到排水管61上后，采用焊接的方式将二者密封连接。处理后的清液通过收水支管62排出到排水管61中。

在本申请的一些实施方式中，排水管61、收水支管62与堰体63为圆形管道，并且各管道的横截面尺寸不变，圆形的横截面可以尽量降低上清液的流动阻力，采用不变截面的结构是为了方便制造。其中，排水管61的内壁直径大于收水支管62的内壁直径，从而保证上清液的顺利溢流。并且，在本申请的一些实施方式中，排水管61、收水支管62与堰体63为直管，减小所述上清液的流动阻力。

具体地，如图1所示，排水管61设置在澄清器主体10的上方，位于澄清器主体10的上清液的区域内，排水管61的位置需要低于上清液的液面，当然，在澄清器主体10中上清液量非常少的情况下(例如设备刚启动时)，排水管61暴露在液面之上，此时是无法也无需排出上清液的，当上清液的液面没过排水管61的上表面之后，整体的浮动堰60则开始自动通过排水管61向外排放上清液。

排水管61在澄清器主体10内部的部分可以沿澄清器主体10的长度方向设置，可以将排水管的另一端固定在澄清器主体上，优选固定在与排水装置连接的一端相对端板上，图1中显示了将排水管61的两端均固定在澄清器主体10上的示意图，但并非对其进行的限制，排水管61的另一端还可以通过支架或者吊环等装置支撑或吊设在装置内部，只要保证用于排水的一端固定在澄清器主体10上从而用于将上清液排出即可。此外，在本申请的一些实施方式中，排水管21可以布置成与水平方向平行，在一些优选的实施方式中，排水管可以布置成相对于水平方向是倾斜的，在此情况下，在更优选的实施方式中，排水管61用于排水的一端在水平方向上的高度低于另一端的高度，由此，上清液可以通过其自身的重力，直接流出排水管61以外。

可以使用法兰90将排水管61的一端固定在澄清器主体10上，从而加强连接处的密封条件，且方便连接外部装置并有利于后续维修过程中的拆卸安装等操作。排水管61的一端与外部的出水管道80一端连接，其二者之间可以通过法兰90连接。由此，可以将浮动堰60中的水排出到澄清器主体10外部，出水管道80的另一端可以连接到如下文将要描述的出水机构70，或直接通过管道连接到外部蓄水池或水渠等储水装置中，或直接排放。

为了实现自动调节，在收水支管62上套设堰体63，堰体63与收水支管62构成移动副，相对于设置在收水支管62的内侧，设置在收水支管63外侧的堰体63能够随着上清液的液面变化而升高或降低，从而参与调节上清液的出水高度。此外，可以通过堰体63的内壁与收水支管62的外壁之间的滑动配合实现上述移动副的设置。

堰体63沿收水支管62移动的动力源于堰体63从上清液中获得的浮力及自身的重力。在本申请的一些实施方式中，堰体63的重力和其在上清液中的浮力作为决定堰体63的上沿相对收水支管62的高度。当环流澄清器主体10内的上清液的液面上升时，堰体63上升；相对应地，当澄清器主体10内的上清液液面下降时，堰体63下降，实现堰体63的上边缘相对于收水支管62第一端管口的高度随着上清液的液面高度变化而变化。

堰体63的数量对应收水支管62的数量，即每个收水支管62上均套设有堰体63。排水管的管径、数量，以及收水支管的管径、数量都应根据澄清器主体10内进水流量和澄清器主体10处于工作状态时，其内部液面的高度要求核算。以排水管63内液体非满管流为条件，根据澄清器主体10的最大进水流量确定排水管61的管径；或者也可以以排水管63内液体非满管流为条件，根据澄清器主体10的最大进水量确定设置收水支管62的数量。

在本申请的一些实施方式中，堰体63的平均密度小于或等于澄清器本体10中的上清液的密度。由此，上清液能够向堰体63提供足够克服其自身重力的浮力，使得堰体63可以随着液面的变化而上升或下降。为了更好地调节堰体63的密度，使其与上清液的密度更加匹配。在本申请一些实施方式中，堰体63为不等密度的结构件，堰体上端的密度小于下端的密度，在一些优选的实施方式中，上端的密度小于上清液的密度，下端的密度大于上清液的密度。由此，上端的密度小可以使得堰体63在上清液的液面上升超过收水支管3的高度后需要借助浮力上升的时候漂浮起来，下端的密度大可以使得堰体63不需要漂浮起来的时候下降过程顺利。

在一种优选的实施方式中，继续参照图8和图9，堰体63包含内层和外层，堰体的外层631的底面高于堰体的内层632的底面。堰体的外层631的材质小于所述上清液的密度，堰体的内层632的材质大于或等于所述上清液的密度。低密度材质的外层相当于堰体63的浮圈，提高堰体63漂浮的稳定性，并保证足够的浮力。本申请所提供的堰体63可以由聚合材料制备，例如PP、PE、PVC等材料，通过将堰体63制备成上述结构，能够实现对于上清液排放量的自动调节，无需手动操作调节。

由此，通过上述浮动堰60，即使在多个环流澄清器联动运行的条件下，也无需操作人员手动调节，避免了澄清器随着运行时间的增长，由于基础不稳而产生沉降，导致堰板高度参差不齐，出水量不均匀的问题，保证了污水处理厂的出水水质优良。堰体63在水面变化的条件下，可以随水位变化而发生高度的变化，能够使得多个浮动堰的之间长期保持同一高度。

在本申请的一些实施方式中，堰体63的内径大于收水支管62的内径，由此收水支管62与堰体63之间存在缝隙，缝隙的大小满足堰体与收水支管之间的移动副连接且允许所述上清液流入所述缝隙，所述缝隙为上清液提供又一溢流通道，并且上清液作为润滑剂使堰体63沿收水支管62的运动更顺滑、避免卡顿。

此外，在本申请的另外一些实施方式中，在收水支管62的外壁与堰体63内壁之间调节机构，例如密封圈、橡胶圈、垫圈等，从而调节收水支管62与堰体63之间的缝隙大小。

为了更好地控制收水支管62的排水量，在本申请的一些实施方式中，如图8所示，上述堰体63的下端开设有堰口631，和/或在堰体63的筒壁上开设有增流孔632。图8中示出的是同时开设有堰口631和增流孔632的堰体的示意图。当上清液液面升高时时，上清液可以通过堰口631和/或增流孔632排出，增大上清液到收水支管62的流量。

在本申请的一些实施方式中，堰口631和增流孔632的数量可以根据不同的澄清器主体10或澄清器主体10中的水量进行设置，当水量较大时，可以增设更多堰口632和/或增流孔632。此外，还可以考虑在堰口631处增设挡板或电磁阀，从而控制堰口的开设数量及程度，进一步调控出水量，从而适应更多的使用条件，当水量较小时，则可以控制可调节单板对堰口632进行遮蔽，减小排水量，从而保证出水量均匀。

此外，在本申请的一些实施方式中，上述堰口应当设置成，当堰体下降到堰体的下沿与排水管的上表面接触时，堰口的下沿仍高于收水支管的上沿，这样，即使当堰体下移到收水支管底部的时候，也能保证浮动堰的正常使用，不会因为堰口下方过低被收水支管管壁遮挡导致浮动堰失效。

在本申请的一些实施方式中，如图9所示，浮动堰60还包括限位装置64，限位装置64用于防止堰体63脱离收水支管62，限位装置64的下端与收水支管连接，并且限位装置64的上方的限位空间高度小于堰体63的最大浮动范围的高度。这样的设置能够保证即使在上清液的液面高度升高较多的情况下，限位装置64的上端阻挡住堰体63继续上浮，堰体63的下沿的高度变化范围是从收水支管62的底面到上端面，使得堰体63不脱离收水支管62。即，能够保证堰体63始终有部分高度与收水支管62重叠。在本申请的一些实施方式中，所述限位装置的上端的限位空间高度是指所述限位装置的上端限制所述堰体的活动范围的高度。

具体地，限位装置64与收水支管62的连接方式可以为以下形式：限位装置64的密度可以大于澄清器本体10中上清液的密度，在这种情况下，可以直接将限位装置64放置在收水支管的上方，限位装置64的下端与收水支管接触连接，使用时，限位装置64自身的重力大于堰体63整体所受浮力，使其能够稳定的位于收水支管62的上沿而不随水流漂浮或晃动；而在另外一种连接方式即为，限位装置64下端可以直接与收水支管62固定连接，连接方式例如，卡接、焊接、螺栓连接等方式进行固定，在此情况下，安装浮动堰时，先将限位装置固定在收水支管的上方，可以使用粘接或螺栓连接等方式固定，随后将所述堰体套设在所述收水支管的外壁。

如上所述地，限位装置64的下端连接在收水支管62上方后，限位装置的上端有部分位于堰体63的管壁的正上方，限位装置64的上方的限位空间的高度小于堰体63的最大浮动范围的高度。当堰体63随上清液的液面上升时，限位装置64的上端阻挡住堰体63继续上浮，使得堰体63不脱离收水支管62。

基于此，本申请的限位装置的高度实际上有以下几种情况：在一种情况下，当堰体63的高度低于收水支管62的高度时，限位装置64的上端的限位空间的高度要小于堰体63的高度，这样，堰体63在上浮到限位装置64的最上方时，也不会脱离收水支管62的最上方；而在另一种情况下，当堰体63的高度大于等于收水支管62的高度时，限位装置64的上端的限位空间的高度要小于收水支管62的高度，这样也能够保证堰体63在上浮到限位装置64的最上方时，不会脱离收水支管62。

在本申请的一些实施方式中，限位装置64为弹性结构件，安装浮动堰60时，约束限位装置64向中心弹性变形，将堰体63套在收水支管62后，放松所述限位装置64，这时限位装置64的上端有部分位于堰体63的管壁的正上方。

可选地，在本申请的一些实施方式中，限位装置64的结构可以如下：限位装置64包含上杆组641、下杆组643及连接二者的连接杆组642，下杆组643放置在收水支管62的上沿，限位装置64的上端为上杆组641，上杆组641的杆末端位于堰体63的管壁的正上方，从下杆组643的底面到上杆组641的底面之间的垂直距离小于收水支管62的高度。

基于上述内容，本申请提供的多功能环流澄清器中的浮动堰结构简单，无需旁侧联动结构，能够自动调节上清液出水的堰板高度，尤其适用于地埋式污水处理设施，检修空间相对封闭，调整堰板的操作空间小的情况，且无须其他动力，大大的提高了安全，并且避免了能源消耗。

为了进一步将通过排水管61排出的上清液引入到设备之外，在本申请的一些实施方式中，多功能环流澄清器还包括出水机构70，该出水机构70包括：储液连通管71和排放管道72，其中，储液连通管71与上述连接在排水管61上的出水管道80连通，其二者之间可以通过法兰90连接，该储液连通管71用于接收排水管61中溢出的上清液。排放管道72的一端插入储液连通管的液面下方。如图1所示，储液连通管中接收有上清液。在一些优选的实施方式中，排放管道72的插入端通常在液面距储液连通管底部的中间位置处。

可选地，储液连通管71可以为U型管、T型管或柱型管，或者储液连通管71还可以为接液桶，也就是说，只要能够为排水管61中流出的上清液提供临时储存的容器即可。在一些优选的实施方式中，如图4所示，储液连通管包括：储液部711和连通部712，其中，储液部711用于储存上清液，连通部712的一端连接储液部711，其另一端通过法兰90与出水管道80连通，从而将上清液引入到储液部711中。

图4中以储液连通管71为U型管为例进行说明，相应地，排放管道72设有两个，当储液连通管采用不同形式的情况下，可以根据具体情况调整排放管道72的数量、尺寸(例如直径)等参数，从而适应不同的使用环境。

在使用过程中，排放管道72中可以保持一定水位，其另一端可以连接泵装置，从而将储液连通管71中的上清液抽出，抽出的上清液可以排放到外部蓄水装置中或直接排放，对此本申请不进行特别限制。

在本申请的一些实施方式中，储液连通管71和排放管道72还可以配置成虹吸排水装置的形式，此时，排放管道72可以设置成虹吸管，在此情况下，虹吸管(即排放管道72)的另一端应当插入液面低于储液连通管中的液面的蓄水装置中，并保证虹吸管内充满水，当排水管61向外排水时，通过虹吸作用，可以无需外力即可向外排水。在此情况下，当排水管61停止排水时，储液连通管中的液面不变，虹吸管则不会向外排水，而当排水管61向外排水时，储液连通管中液面升高，虹吸管由于虹吸作用会自动向外排水。需要知道的是，虹吸排水的方式只是作为一个实施方式，不是对其进行的限定。

基于上述内容，对本申请的多功能环流澄清器的上清液排水体系进行了介绍，通过使用本申请的浮动堰和排水装置，能够无需加入联动结构或其他能耗单元，即可将环流澄清器中的上清液排出。下面将对多功能环流澄清器中的其他部件进行详细描述。

再次参见图4，澄清器主体10在竖直方向上的截面形状为漏斗形，澄清器主体10包括前端板11、后端板12和连接前端板11和后端板12的两个侧端板13，后端板12沿竖直方向设置。由此，通过前端板11、后端板12和侧端板13围成一个上方开口的漏斗型容器。在本申请的一些实施方式中，侧端板的上端设有入水孔14，使用过程中，污水从入水孔14进入到澄清器主体10中。该入水孔14还可以设有电磁阀，可以通过控制入水孔14的数量和/或入水孔14中的电磁阀的开关情况来控制污水的入水量。两个侧端板13的下沿之间开设有流通槽15，如图1、图2和图4所示，即两个侧端板13的下方并不接合，侧端板13下部的开口形成该流通槽15，用于排放经过泥水分离后的污泥沉淀。

进一步地，在本申请的一些实施方式中，上述前端板11包括一体成型的第一前端板111、第二前端板112和第三前端板113，第一前端板111位于最上方，平行于所述后端板12设置，即，第一前端板111也沿竖直方向设置；第二前端板112位于第一前端板111下方，从第一前端板111下方向前延伸，一直延伸到侧端板13的最前沿的位置处，由此，第二前端板112与水平方向形成了一定的角度，该角度可以为50°～70°，优选为60°；第三前端板113位于第二前端板112下方，平行于后端板12设置，也就是说，第三前端板113同样沿竖直方向设置。从澄清器主体10的正投影来看，第一前端板111在澄清器主体10的底端的正投影与第二前端板112在澄清器主体10的底端的正投影不交叠，且第一前端板111在底端的垂直距离大于第二前端板112在底端的垂直距离。

基于前端板11的上述结构，排水管61的所述一端实际上固定在第一前端板111上，这样的结构从前部观察环流澄清器主体10，其弯折的部分是向内的，有利于增加操作空间。

在本申请的一些实施方式中，为了更好地实现泥水分离效果，本申请所使用的填料30可以为蜂窝斜管填料，也可以是斜板填料，在其作用下，能够实现固液分离，进入到环流澄清器主体10内的污水，在填料的作用下，处理过的污水自浮动堰流出，污泥经过填料沉淀在环流澄清器主体下方，后续通过流通槽排出。

本申请提供的填料在处理污水的过程中，由于污泥不断通过，一些粒径较小粘度较大的污泥颗粒可能会粘附在填料上，这样就会对填料30造成堵塞，使得泥水分离效果大幅下降。因此，本申请还设置了气冲组件40，从而解决积泥堵塞填料30的问题。在本申请的一些实施方式中，气冲组件40包括气冲管41，沿水平方向布设在填料下方，例如填料下方10-50cm处，优选在填料下方20cm处；第一进气管42，下端与气冲管41连通；以及第一气体输入组件，与第一进气管42上端连通。第一气体输入组件42用于向气冲管41输入压缩气体，并且第一进气管42用于连通第一气体输入组件和气冲管41。气冲管41上开设有多个出气孔(图中未示出)，该出气孔通常设置在相对于水平方向向下45°的位置处，由第一气体输入组件输入的气体经过第一进气管42输入到气冲管41中，通过出气孔排出，排出的气体会对水流进行扰动，由于压缩气体冲击量较大，水流扰动效果较强，因此对上方的填料板(管)形成冲洗，使得泥水分离操作能够连续且顺畅。

如图1、图3和图5所示，气冲管41架设在环流澄清器主体10的内部，气冲管41沿水平方向布设。在本申请一些优选的实施方式中，气冲管41包括横向和纵向设置的多个横管，这些横管可以布设成“曰”字型或“田”字型或“目”字型等，交叉布设处可以使用多向接头进行连接，从而避免管道交叉处的叠放。

在本申请的一些实施方式中，上述第一气体输入组件包括第一压缩气体接入管431和第一控制阀432，该第一控制阀432和第一压缩气体接入管431设置在多功能环流澄清器的上方。在本申请一些优选的实施方式中，第一压缩气体接入管431连接至外部的产气设备(未示出)，该产气设备可以是独立设置的压缩空气设备，也可以是污水处理系统的动力系统中的供气装置。第一控制阀432连接在第一进气管42和第一压缩气体接入管431之间，用于控制输入气冲管41的压缩气体流量，该控制阀例如可以是机械阀门，也可以是电磁阀等。第一进气管42起到将第一气体输入组件输入的气体引入到气冲管41中。

使用时，开启第一控制阀423，压缩气体流入气冲管41在通过气冲管41上开设的出气孔对水流进行扰动从而冲击填料，而将填料上的积泥吹散，实现填料冲洗，避免堵塞填料。

进一步地，在本申请的一些实施方式中，为了解决常规曝气装置环流动力不足的问题，本申请提供的多功能环流澄清器中还设置有辅助环流组件50，该辅助环流组件50包括辅助环流管51，其位于流通槽15下方的两侧位置处，即套设在流通槽15下沿向下延伸的延长线上，相对于流通槽15的延长线对称设置，并确保从辅助环流管排出的气体不会进入到流通槽内；第二进气管52，与辅助环流管51连通；第二气体输入组件，与第二进气管52连通。具体地，第二进气管52为与上述第一进气管42平行设置的管道，用于将第二气体输入组件输入的气体引入到辅助环流管51中，辅助环流管51上开设有排气孔(图中未示出)，辅助环流管51在水平方向上沿横向和纵向布设成“口”字型，连接处可以采用多向接头连接，从而将第二进气管52导入的气体经排气孔排出，从而增强环流效果。本申请中第一进气管和第二进气管实际上可以为相同大小材料相同的管道，也可以为大小材质不同的管道，例如由于为了产生气冲环流，气冲组件所需的气体压力可能较大，因此，第一进气管的直径可以略小于第二进气管的直径，当然，也可以通过阀门和气体输入组件等部件对于气体流量和压力进行控制，因此，在具体实施过程中，上述第一进气管和第二进气管可以根据实际需要进行调整。

另外，如上所述地，为了避免辅助环流管51中排出的气体进入到流通槽15内进而进入到澄清器主体10内部，辅助环流管51沿纵向(澄清器主体10的宽度方向)布置的辅助环流管上不设置排气孔，只在辅助环流管沿澄清器主体10的长度设置的辅助环流管上设置排气孔即可。

进一步地，第二气体输入组件的结构实际上类似于上述第一气体输入组件，第二气体输入组件包括第二压缩气体接入管531和第二控制阀532，其操作原理也与第一气体输入组件一样，只不过是针对辅助环流组件50设置进气结构，因此对于结构不再赘述。此外，上述第一气体输入组件的气源和第二气体输入组件的气源可以为相同气源也可以为不同气源，对此，本申请不进行特别限制。

由此，本发明提供的多功能环流澄清器通过将好氧池的污水污泥混合液从澄清器主体10的侧端板13上的入水孔14引入到环流澄清器主体10内部，在填料30的作用下，实现固液分离。由于设置了气冲组件40，通过控制第一进气管42和压缩气体接入管431之间的控制阀432，控制气冲组件40中气冲管41的压缩气体输出量从而对填料进行冲洗，避免积泥堵塞填料。通过设置辅助环流组件50从而增强环流效果，实现污泥和污水的充分混合和高效传质。

进一步地，本申请提供的多功能环流澄清器通常在室外环境使用，澄清器主体10常暴露在阳光下，澄清器主体10内容易产生各种藻类，为此，在本申请的一些实施方式中，本申请提供的多功能环流澄清器还包括位于澄清器主体10上沿的遮蔽机构20(图1至图4均示出了带有遮蔽机构的澄清器主体10的示意图)。遮蔽机构20用于避免阳光直接照射到澄清器主体10的沉淀区域，从而能够减缓或避免澄清器主体10内藻类滋生，进而避免藻类堵塞澄清器，由此保证澄清器的出水量和水质。

具体地，如图2所示，本申请提供的遮蔽机构20包括固定遮板22，固定地遮蔽所述澄清器主体10的第一区域I；滑动遮板23，可滑动地遮蔽澄清器主体10的第二区域II；轨道组件，连接在澄清器主体10的上沿，滑动遮板23设置在轨道组件上。参见图3，将轨道组件包括固定在澄清器主体10上沿的轨道21和固定在滑动遮板23下方的滑槽(未示出)，通过轨道21和滑槽的配合，滑动遮板23可以在澄清器主体10上沿滑动。

在本申请的一些实施方式，上述固定遮板22可以包括顶板、后板和两个侧板，侧板的下沿直接固定在澄清器主体10的上沿的一端，优选固定在澄清器主体10上沿靠近后端板12的一端(如图2所示)，从而遮蔽澄清器主体10的第一区域I，如图5所示，图5示出了拆除遮蔽机构后的澄清器主体10的顶视图，其中点划线框出的区域是本申请中所提及的第一区域I和第二区域II，其中，该第一区域I是指澄清器主体10覆盖有遮蔽机构20的区域靠近后端板12的约1/4处的区域(参见图2)。固定遮板22的宽度大于导轨21的宽度，且其高度高于滑动遮板23的高度，由此，滑动遮板23可以沿着轨道滑动到固定遮板22的下方。

在优选的实施方式中，滑动遮板23至少设置有两个，滑动遮板23包括顶板和侧板，上述滑槽设置在侧板的下沿，由此通过滑槽与轨道的配合实现滑动遮板23在导轨上的滑动，进而实现可滑动地遮蔽澄清器主体10的第二区域II，该第二区域II即为上述遮蔽机构20遮盖区域中除第一区域I以外的区域。由此，可以通过移动滑动遮板23来设置对于澄清器主体10的具体遮盖位置，能够选择性地对澄清器主体10进行遮蔽，从而能够扩展澄清器的应用场景，使其适应更多的应用环境。

根据具体的澄清器主体10的规模可以选择性地设置滑动遮板23的数量，例如，如图2所示，图2中所示出的遮蔽机构包括三个滑动遮板23，当澄清器主体10体积较大，开口面积较大时，可以设置四个或更多个滑动遮板23。

如上所述，为了更好的收纳滑动遮板23，滑动遮板23设置成在滑动遮板23滑动到固定遮板22下方时，固定遮板22在滑动遮板23之上，类似地，当设有多个滑动遮板23时，展开时靠近后端板12的滑动遮板23尺寸应大于靠近前端板11的滑动遮板23的尺寸，使得全部滑动遮板23在收纳到固定遮板22下方时，后一滑动遮板23均能够套设在前一滑动遮板23上方，从而减少收纳空间，参见图4。

此外，在本申请的一些实施方式中，每相邻两个滑动遮板23之间连接处均设有限位装置或者过盈配合进行限位，从而便于相邻两个滑动遮板23之间的相对固定。类似地，靠近固定遮板22的滑动遮板23与该固定遮板22之间也可以设置有限位装置或者通过过盈配合而限位，从而有利于固定遮板22与滑动遮板23之间的相对固定。

由此，通过设置如上所述的遮蔽机构20，均能够实现对于本申请的多功能环流澄清器的选择性遮蔽，例如，当外部没有阳光照射时，则可以将滑动遮板收纳起来，而当阳光直射多功能环流澄清器主体时，将滑动遮板铺开，从而避免阳光的照射，此外，当阳光具有一定的照射角度，或者存在其他外界遮挡物时，也可以通过调节滑动遮板的位置，从而调节对于多功能环流澄清器的遮蔽情况，进一步减缓环流澄清器中的藻类滋生，提高出水量和水质。

在本申请的一些优选的实施方式中，为了方便上述气冲组件和辅助环流组件的管道布设，上述固定遮板22上开设有第一进气管通孔24和第二进气管通孔25，从而使得第一进气管42可以穿过上述遮蔽机构20。在一些实施方式中，第一进气管通孔24和第二进气管通孔25可以设置在固定遮板22的顶板上，如图3所示，通孔的位置设置在顶板的尽量贴近后端板12的位置处，从而避免滑动遮板23滑动到固定遮板下方时与管道发生碰撞，而对遮板或者管道造成损伤。在另外一些实施方式中，第一进气管通孔24和第二进气管通孔25还可以设置在固定遮板22的后板上，此时第一进气管和第二进气管可以设置成能够穿过这两个通孔的形状，此外在澄清器主体10的宽度方向上，这两个通孔的设置应当避开排水管61进行设置。

为了适应更多的应用场景，本申请提供的上述遮蔽机构的固定遮板和滑动遮板的顶板的形状可以设置为平板形、弧形、屋脊形或折板形。此外，位于最前端的滑动遮板23的前沿上通常设有把手26，从而方便操作人员推拉滑动遮板。

由此，本发明提供的多功能环流澄清器不仅能够对污水进行泥水分离，通过设置浮动堰，使得堰体保持高度平衡，无需手动调节；通过设置气冲组件能够对填料板(管)进行冲洗，防止污泥堵塞；通过设置辅助环流组件能够强化环流效果，实现污泥和污水的充分混合和高效传质；通过设置遮蔽机构，能够避免澄清器主体内的藻类滋生，这样，本发明提供的多功能环流澄清器能够长期稳定运行。

根据本发明的第二方面，本发明还提供了一种污水处理系统，该污水处理系统包括根据第一方面所述的环流澄清器，其中污水处理系统可以采用多个环流澄清器并联的方式对污水进行处理。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，在未特别说明的情况下，将固定排水管的端板的方向定义为前方，在具有特殊说明的情况下，该前方和后方也可以相互调换；这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。

在本发明中，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，除非另有明确的限定。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本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

应当理解的是，尽管术语“第一”、“第二”等可以在本文中用于描述各种元件，但这些元件不应当由这些术语限制。这些术语仅用于区分一个元件与另一个元件。例如，下面讨论的第一元件可以被称为第二元件，而不会脱离本实用新型的教导。类似地，第二元件也可以被称为第一元件。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不须针对的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施方式或示例以及不同实施方式或示例的特征进行结合和组合。

Claims (8)

1.一种多功能环流澄清器，其特征在于，所述环流澄清器包括澄清器主体、位于所述澄清器主体内部的填料、气冲组件、辅助环流组件和位于所述填料上方的浮动堰，其中，所述浮动堰包括：

排水管，用于排出所述澄清器主体中的上清液，所述排水管的一端固定在所述澄清器主体上并与外部的出水管道连接；

收水支管，第一端管口向上，第二端管口与所述排水管连通；以及

堰体，套设在所述收水支管上，与所述收水支管构成移动副，所述移动副的方向为所述收水支管的第一端与第二端的连线方向，并且所述堰体的数量对应所述收水支管的数量，每个所述收水支管上均套设有所述堰体；其中

所述堰体沿所述收水支管移动的动力源于所述堰体从所述澄清器中的液体所获得的浮力及自身重力；

所述堰体的上沿开设有堰口，和/或在堰体上开设有增流孔。

2.根据权利要求1所述的多功能环流澄清器，其特征在于，所述浮动堰还包括限位装置；

所述限位装置的下端与所述收水支管连接；

所述限位装置的上方的限位空间高度小于所述堰体的最大浮动范围的高度。

3.根据权利要求1所述的多功能环流澄清器，其特征在于，所述多功能环流澄清器还出水机构，所述出水机构包括：

储液连通管，与所述出水管道连通，用于接收所述排水管中溢出的上清液；

排放管道，用于排放所述储液连通管中的上清液。

4.根据权利要求1所述的多功能环流澄清器，其特征在于，所述澄清器主体包括前端板、后端板和连接所述前端板和所述后端板的两个侧端板，所述后端板沿竖直方向设置，所述前端板包括：

第一前端板，平行于所述后端板设置；

第二前端板，位于所述第一前端板下方，并从所述第一前端板下方向前延伸；

第三前端板，位于所述第二前端板下方，平行于所述后端板设置，其中，所述排水管的一端固定在所述第一前端板上；

所述侧端板的上端设有入水孔，且所述两个侧端板的下沿之间开设有流通槽。

5.根据权利要求4所述的多功能环流澄清器，其特征在于，所述辅助环流组件包括：

辅助环流管，位于所述流通槽下方；

第二进气管，与所述辅助环流管连通；

第二气体输入组件，连通所述第二进气管。

6.根据权利要求1所述的多功能环流澄清器，其特征在于，所述气冲组件包括：

气冲管，沿水平方向布设在所述填料下方；

第一进气管，下端与所述气冲管连通；

第一气体输入组件，与所述第一进气管上端连通，其中所述气冲管上开设有多个出气孔。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的多功能环流澄清器，其特征在于，所述环流澄清器还包括位于所述澄清器主体上沿的遮蔽机构，所述遮蔽机构包括：

固定遮板，固定地遮蔽所述澄清器主体的第一区域；

滑动遮板，可滑动地遮蔽所述澄清器主体的第二区域；

轨道组件，连接在所述澄清器主体的上沿，所述滑动遮板设置在所述轨道组件上。

8.一种水处理系统，其特征在于，所述水处理系统包括权利要求1至7中任一项所述的多功能环流澄清器。