CN116371203A - 一种自循环污水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自循环污水处理系统，属于污水处理技术领域。该系统包括支撑架和过滤机构，所述过滤机构设在支撑架上，所述过滤机构包括水箱，所述水箱内设有清洁机构，且清洁机构将水箱的内部空间分隔为打捞腔和排水腔，所述清洁机构的上部设有水口与打捞腔和排水腔连通，所述水箱内在清洁机构的内侧设有分离膜板，所述水箱的底部设有充气机构、进液机构和驱动机构，所述进液机构的顶部通过出料筒与清洁机构的内部连通，底部通过管道与充气机构的上部连通，所述驱动机构与充气机构连接。通过毛刷辊刷洗分离膜板，并通过毛刷辊带动化学清洗剂冲击分离膜板表面，化学清洗剂配合毛刷辊进行清洁，对分离膜清洗更加彻底和干净，且对分离膜损伤小。
Description
技术领域
本发明涉及一种自循环污水处理系统，属于污水处理技术领域。
背景技术
分离膜是一种具有选择性透过能力的膜型材料，通常按分离机理和适用范围可分为微滤膜，超滤膜，纳滤膜，反渗透膜，渗透蒸发膜，离子交换膜等，可用于污水处理。但是长时间使用之后，分离膜的表面就会吸附很多污垢，导致其通量下降，需要经常对其进行清理。
公开号为CN103331103A的中国专利文献，公开了一种新型高效柔性平板膜在线自动物理清洗装置，由动力系统、传动系统、清洗系统、平衡系统和支撑系统五部分组成。动力系统为一切将电能转化为机械能的机电设备。清洗系统为开导流孔的错位刮刀。动力系统通过传动系统带动清洗系统沿平行于膜面方向移动、擦除膜面污染物。平衡系统维持清洗系统不发生水平方向的位移，且使竖直方向的移动更加平稳。支撑系统支撑整个在线自动物理清洗装置。具有提高膜-生物反应器处理能力、减少平板膜清洗成本、增加系统运行的稳定性的优点。
该装置中的刮刀紧压在膜面上，然后刮刀相对膜面上下移动以刮除膜面上的污染物，然而，刮刀难以同时紧压在其两侧的膜面上，导致其对膜元件的清洗效果有待进一步提高，且使用刮刀清理污染物对膜元件损伤较大。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种自循环污水处理系统。
本发明通过以下技术方案得以实现：
一种自循环污水处理系统，包括支撑架和过滤机构，所述过滤机构设在支撑架上，所述过滤机构包括水箱，所述水箱内设有清洁机构，且清洁机构将水箱的内部空间分隔为打捞腔和排水腔，所述清洁机构的上部设有水口与打捞腔和排水腔连通，所述水箱内在清洁机构的内侧设有分离膜板，所述水箱的底部设有充气机构、进液机构和驱动机构，所述进液机构的顶部通过出料筒与清洁机构的内部连通，底部通过管道与充气机构的上部连通，所述驱动机构与充气机构连接。
所述打捞腔的一侧连接有进水管，且进水管的一端设有对夹蝶阀，对夹蝶阀的控制轴的一端套装有第一单向齿轮，且第一单向齿轮与驱动机构传动连接，排水腔的一侧连接有排水管。
所述充气机构包括充气箱、第二活塞板和连接架，充气箱设在水箱的底部，且充气箱的下侧开口，第二活塞板位于充气箱内，并与充气箱滑动连接，第二活塞板的底部设有推板，连接架的一端与推板连接，另一端与驱动机构连接。
所述进液机构包括化学清洗剂箱和第三活塞板，第三活塞板位于化学清洗剂箱内，并与化学清洗剂箱滑动连接。
所述化学清洗剂箱的一侧开设有安装口，且化学清洗剂箱内在安装口处设有筛网。
所述驱动机构包括电机和第二往复螺杆，电机设在水箱的底部，且电机的输出轴上套装有齿轮，第二往复螺杆的一端与水箱的底板转动连接，且第二往复螺杆与充气机构螺纹连接，第二往复螺杆上套装有第二单向齿轮，且第二单向齿轮与齿轮啮合，水箱的底部固定设有导向杆，充气机构上开设有通孔A与导向杆滑动连接。
所述系统还包括位于打捞腔内的第一往复螺杆和打捞机构，第一往复螺杆的一端与第二往复螺杆的一端同轴连接，打捞机构与打捞腔的侧壁滑动连接，并与第一往复螺杆连接，打捞腔的上侧开口。
所述打捞机构包括滤板和盖板，滤板与第一往复螺杆螺纹连接，且滤板上靠近清洁机构的一侧设有封口板，盖板位于滤板的上方，且盖板通过侧板与滤板连接。
所述清洁机构包括清洁箱和两个刷洗组件，两个刷洗组件位于清洁箱内，并分别与清洁箱滑动连接，两个刷洗组件均与水箱的底板连接，分离膜板位于两个刷洗组件之间。
所述刷洗组件上靠近分离膜板的一侧设有密封软垫，刷洗组件包括第一活塞板、转轴和拉扯线，第一活塞板与清洁箱滑动连接，且第一活塞板的底部设有发条弹簧盒，发条弹簧盒内设有发条弹簧，转轴通过固定板与第一活塞板的底部转动连接，转轴的中部套装有毛刷辊，转轴的一端伸入到发条弹簧盒内，并与发条弹簧连接，另一端固定套装有卷线筒，拉扯线的中部缠绕在卷线筒上，一端与卷线筒连接，另一端与水箱的底板连接。
本发明的有益效果在于：
1、通过毛刷辊刷洗分离膜板，并通过毛刷辊带动化学清洗剂冲击分离膜板表面，化学清洗剂配合毛刷辊进行清洁，对分离膜清洗更加彻底和干净，清洗效果好，且对分离膜损伤小。
2、可以通过打捞机构筛出打捞腔内的污垢，大大提高水箱维护的便利性。
3、通过筛网拦截化学清洗剂中的异物，筛网可以定期抽出进行清洗，有助于延长化学清洗剂的使用寿命。
4、对分离膜实现免拆卸、免放水式在线清洁，清洁更加方便简单快捷，省时省力，节约大量的拆卸时间和抽水时间，保障了装置对污水过滤处理的效率。
附图说明
图1为本发明的立体图；
图2为本发明的剖视图；
图3为图1在另一视角的结构示意图；
图4为本发明的刷洗组件的结构示意图；
图5为图2在A处的局部放大图；
图6为本发明拆除水箱侧板和顶板后的结构示意图；
图7为图6在另一视角的结构示意图。
图中：1-过滤机构，11-水箱，12-分离膜板，13-进水管，14-对夹蝶阀，15-第一单向齿轮，16-打捞腔，17-排水腔，18-排水管，2-充气机构，21-充气箱，22-第二活塞板，23-推板，24-连接架，3-进液机构，31-化学清洗剂箱，32-第三活塞板，33-管道，34-出料筒，35-筛网，36-安装口，4-驱动机构，41-电机，42-齿轮，43-第一往复螺杆，44-第二往复螺杆，45-第二单向齿轮，46-导向杆，5-打捞机构，51-滤板，52-侧板，53-盖板，54-封口板，6-清洁机构，61-清洁箱，62-水口，63-第一活塞板，64-固定板，65-转轴，66-卷线筒，67-拉扯线，68-发条弹簧盒，69-毛刷辊。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1至图7所示，本发明所述的一种自循环污水处理系统，包括支撑架和过滤机构1，所述过滤机构1安装在支撑架上，所述过滤机构1包括水箱11，所述水箱11内安装有清洁机构6，且清洁机构6将水箱11的内部空间分隔为打捞腔16和排水腔17，所述清洁机构6的上部开设有水口62与打捞腔16和排水腔17连通，所述水箱11内在清洁机构6的内侧安装有分离膜板12，所述水箱11的底部安装有充气机构2、进液机构3和驱动机构4，所述进液机构3的顶部通过出料筒34与清洁机构6的内部连通，底部通过管道33与充气机构2的上部连通，所述驱动机构4与充气机构2连接。在使用时，分离膜板12中的分离膜为聚丙烯改性分离膜。出料筒34安装在水箱11的底板上，并贯穿水箱11的底板；管道33为软管。污水进入打捞腔16后，经水口62进入清洗机构6，然后通过分离膜板12对污水进行净化，净化后的水经另一个水口62流入到排水腔17中。进液机构3中装有化学清洗剂，分离膜板12使用一段时间后，驱动机构4驱使充气机构2向进液机构3中输送空气，从而将进液机构3中的化学清洗剂挤压到清洁机构6中，以冲洗分离膜板12，通过化学清洗剂挤冲洗分离膜，清洗效果好，且分离膜12损伤小。
所述打捞腔16的一侧连接有进水管13，且进水管13的一端安装有对夹蝶阀14，对夹蝶阀14的控制轴的一端套装有第一单向齿轮15，且第一单向齿轮15与驱动机构4传动连接，排水腔17的一侧连接有排水管18。在使用时，第一单向齿轮15与齿轮42啮合，第一单向齿轮15只能在顺时针或逆时针转动时实现扭矩传递，单向齿轮为现有技术，如申请号为CN200910030366.2的专利文献所公开的微型单向齿轮。电机41通过齿轮42驱使第一单向齿轮15转动，第一单向齿轮15带动控制轴转动，从而控制对夹蝶阀14的开度。
所述充气机构2包括充气箱21、第二活塞板22和连接架24，充气箱21安装在水箱11的底部，且充气箱21的下侧开口，第二活塞板22位于充气箱21内，并与充气箱21滑动连接，第二活塞板22的底部安装有推板23，连接架24的一端与推板23连接，另一端与驱动机构4连接。在使用时，连接架24的一端与第二往复螺杆44螺纹连接，形成丝杆螺母机构。电机41通过齿轮42驱使第二单向齿轮45转动，第二单向齿轮45带动第二往复螺杆44转动，从而驱使连接架24、推板23和第二活塞板22一起上下往复移动，实现对进液机构3充放气。
所述进液机构3包括化学清洗剂箱31和第三活塞板32，第三活塞板32位于化学清洗剂箱31内，并与化学清洗剂箱31滑动连接。在使用时，化学清洗剂位于第三活塞板32的上侧。
所述化学清洗剂箱31的一侧开设有安装口36，且化学清洗剂箱31内在安装口处安装有筛网35。通过筛网35拦截混在化学清洗剂中的杂物或异物，一段时间后，可以通过安装口36抽出筛网35，便于对筛网35进行清洗。
所述驱动机构4包括电机41和第二往复螺杆44，电机41安装在水箱11的底部，且电机41的输出轴上套装有齿轮42，第二往复螺杆44的一端与水箱11的底板转动连接，且第二往复螺杆44与充气机构2螺纹连接，第二往复螺杆44上套装有第二单向齿轮45，且第二单向齿轮45与齿轮42啮合，水箱11的底部固定安装有导向杆46，充气机构2上开设有通孔A与导向杆46滑动连接。在使用时，第二往复螺杆44贯穿水箱11的底板。
所述系统还包括位于打捞腔16内的第一往复螺杆43和打捞机构5，第一往复螺杆43的一端与第二往复螺杆44的一端同轴连接，打捞机构5与打捞腔16的侧壁滑动连接，并与第一往复螺杆43连接，打捞腔16的上侧开口。通过打捞机构5打捞出沉积在打捞腔16中的污垢。
所述打捞机构5包括滤板51和盖板53，滤板51与第一往复螺杆43螺纹连接，且滤板51上靠近清洁机构6的一侧安装有封口板54，盖板53位于滤板51的上方，且盖板53通过侧板52与滤板51连接。当打捞机构在第一往复螺杆43的驱使下上升到一定高度时，封口板54将清洁箱61上靠近打捞腔16一侧的水口62封住，避免污垢进入到清洁箱61中。在污水净化过程中，盖板53能够将打捞腔16的上侧盖住。
所述清洁机构6包括清洁箱61和两个刷洗组件，两个刷洗组件位于清洁箱61内，并分别与清洁箱61滑动连接，两个刷洗组件均与水箱11的底板连接，分离膜板12位于两个刷洗组件之间。
所述刷洗组件上靠近分离膜板12的一侧安装有密封软垫，刷洗组件包括第一活塞板63、转轴65和拉扯线67，第一活塞板63与清洁箱61滑动连接，且第一活塞板63的底部安装有发条弹簧盒68，发条弹簧盒68内安装有发条弹簧，转轴65通过固定板64与第一活塞板63的底部转动连接，转轴65的中部套装有毛刷辊69，转轴65的一端伸入到发条弹簧盒68内，并与发条弹簧连接，另一端固定套装有卷线筒66，拉扯线67的中部缠绕在卷线筒66上，一端与卷线筒66连接，另一端与水箱11的底板连接。
本发明所述的自循环污水处理系统，其工作原理如下：
污水流经对夹蝶阀14和进水管13后进入打捞腔16，然后从清洁箱61一侧的水口62进入清洁箱61，污水穿过分离膜板12后，从清洁箱61另一侧的水口62进入排水腔17，排水腔17内的水最后经排水管18进行外排。
当分离膜板12长时间使用后需要对其进行清洁时，启动电机41正转带动齿轮42和第一单向齿轮15转动，第一单向齿轮15通过控制轴驱使对夹蝶阀14的碟盘旋转堵住进水管13，在此过程中，第二单向齿轮45打滑，不传递扭矩。
然后电机41反转带动齿轮42、第二单向齿轮45、第二往复螺杆44和第一往复螺杆43转动，第二往复螺杆44带动连接架24、推板23和第二活塞板22在充气箱21内上下移动，在此过程中第一单向齿轮15打滑，不传递扭矩。
当第二活塞板22上移时，第二活塞板22将充气箱21内的气体通过管道33挤入到化学清洗剂箱31内，进入化学清洗剂箱31内的气体推动第三活塞板32上移，第三活塞板32将化学清洗剂经出料筒34挤入清洁箱61，化学清洗剂推动第一活塞板63上移，由于拉扯线67与水箱11的底板连接，拉扯线67在释放过程中会克服发条弹簧的作用带动卷线筒66和转轴65旋转，转轴65旋转使发条弹簧收紧，转轴65旋转带动清毛刷辊69旋转刷洗分离膜板12表面，同时毛刷辊69旋转时会搅动化学清洗剂冲击分离膜板12，以提高清洗效果。第一活塞板63在上移过程中，逐渐将其上侧的水从水口62处挤出，通过第一活塞板63将水和化学清洗剂隔开，不需要拆卸分离膜板12进行清洗，实现了分离膜板12在线清洗，同时化学清洗剂不会污染水箱11内的水。
当第二活塞板22下移时，其通过管道33抽出化学清洗剂箱31内的气体，第三活塞板32下移，清洁箱61内的化学清洗剂经出料筒34再次回到化学清洗剂箱31，化学清洗剂中的异物被筛网35拦截。与此同时，清洁箱61内的第一活塞板63跟随液位下降，发条弹簧张开，转轴65反向旋转，再次带动毛刷辊69转动刷洗分离膜板12的表面，拉扯线67则逐渐缠绕到卷线筒66上。
在第一往复螺杆43带动第一活塞板63上下移动的同时，第二往复螺杆44带动滤板51上下移动。当滤板51上移时，侧板52、封口板54、和盖板53同步上移，当滤板51上移至一定高度后，封口板54将水口62封住，避免污垢进入清洁箱61，通过滤板51将打捞腔16中长时间堆积的污垢筛出，滤板51上移后便于人工清理其上的污垢。
Claims (10)
1.一种自循环污水处理系统，其特征在于：包括支撑架和过滤机构(1)，所述过滤机构(1)设在支撑架上，所述过滤机构(1)包括水箱(11)，所述水箱(11)内设有清洁机构(6)，且清洁机构(6)将水箱(11)的内部空间分隔为打捞腔(16)和排水腔(17)，所述清洁机构(6)的上部设有水口(62)与打捞腔(16)和排水腔(17)连通，所述水箱(11)内在清洁机构(6)的内侧设有分离膜板(12)，所述水箱(11)的底部设有充气机构(2)、进液机构(3)和驱动机构(4)，所述进液机构(3)的顶部通过出料筒(34)与清洁机构(6)的内部连通，底部通过管道(33)与充气机构(2)的上部连通，所述驱动机构(4)与充气机构(2)连接。
2.如权利要求1所述的自循环污水处理系统，其特征在于：所述打捞腔(16)的一侧连接有进水管(13)，且进水管(13)的一端设有对夹蝶阀(14)，对夹蝶阀(14)的控制轴的一端套装有第一单向齿轮(15)，且第一单向齿轮(15)与驱动机构(4)传动连接；排水腔(17)的一侧连接有排水管(18)。
3.如权利要求1所述的自循环污水处理系统，其特征在于：所述充气机构(2)包括充气箱(21)、第二活塞板(22)和连接架(24)，充气箱(21)设在水箱(11)的底部，且充气箱(21)的下侧开口，第二活塞板(22)位于充气箱(21)内，并与充气箱(21)滑动连接，第二活塞板(22)的底部设有推板(23)，连接架(24)的一端与推板(23)连接，另一端与驱动机构(4)连接。
4.如权利要求1所述的自循环污水处理系统，其特征在于：所述进液机构(3)包括化学清洗剂箱(31)和第三活塞板(32)，第三活塞板(32)位于化学清洗剂箱(31)内，并与化学清洗剂箱(31)滑动连接。
5.如权利要求4所述的自循环污水处理系统，其特征在于：所述化学清洗剂箱(31)的一侧开设有安装口(36)，且化学清洗剂箱(31)内在安装口处设有筛网(35)。
6.如权利要求1所述的自循环污水处理系统，其特征在于：所述驱动机构(4)包括电机(41)和第二往复螺杆(44)，电机(41)设在水箱(11)的底部，且电机(41)的输出轴上套装有齿轮(42)，第二往复螺杆(44)的一端与水箱(11)的底板转动连接，且第二往复螺杆(44)与充气机构(2)螺纹连接，第二往复螺杆(44)上套装有第二单向齿轮(45)，且第二单向齿轮(45)与齿轮(42)啮合；水箱(11)的底部固定设有导向杆(46)，充气机构(2)上开设有通孔A与导向杆(46)滑动连接。
7.如权利要求6所述的自循环污水处理系统，其特征在于：所述系统还包括位于打捞腔(16)内的第一往复螺杆(43)和打捞机构(5)，第一往复螺杆(43)的一端与第二往复螺杆(44)的一端同轴连接，打捞机构(5)与打捞腔(16)的侧壁滑动连接，并与第一往复螺杆(43)连接，打捞腔(16)的上侧开口。
8.如权利要求7所述的自循环污水处理系统，其特征在于：所述打捞机构(5)包括滤板(51)和盖板(53)，滤板(51)与第一往复螺杆(43)螺纹连接，且滤板(51)上靠近清洁机构(6)的一侧设有封口板(54)，盖板(53)位于滤板(51)的上方，且盖板(53)通过侧板(52)与滤板(51)连接。
9.如权利要求8所述的自循环污水处理系统，其特征在于：所述清洁机构(6)包括清洁箱(61)和两个刷洗组件，两个刷洗组件位于清洁箱(61)内，并分别与清洁箱(61)滑动连接，两个刷洗组件均与水箱(11)的底板连接，分离膜板(12)位于两个刷洗组件之间。
10.如权利要求9所述的自循环污水处理系统，其特征在于：所述刷洗组件上靠近分离膜板(12)的一侧设有密封软垫，刷洗组件包括第一活塞板(63)、转轴(65)和拉扯线(67)，第一活塞板(63)与清洁箱(61)滑动连接，且第一活塞板(63)的底部设有发条弹簧盒(68)，发条弹簧盒(68)内设有发条弹簧，转轴(65)通过固定板(64)与第一活塞板(63)的底部转动连接，转轴(65)的中部套装有毛刷辊(69)，转轴(65)的一端伸入到发条弹簧盒(68)内，并与发条弹簧连接，另一端固定套装有卷线筒(66)，拉扯线(67)的中部缠绕在卷线筒(66)上，一端与卷线筒(66)连接，另一端与水箱(11)的底板连接。
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