CN116459578B - 一种生物载体截留装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于污水处理技术领域，具体的说是一种生物载体截留装置，包括罐体；所述罐体的顶面栓接有密封盖；所述罐体的内部设置有多个滤筒；所述滤筒的两端均栓接有环形隔板；多个所述滤筒通过螺栓串联固接；底部所述滤筒的内圈连通罐体的进水端；顶部所述滤筒的顶面与密封盖的底面滑动配合；所述滤筒的内部设置有多个生物载体；当污水通过罐体底部的进水端进入罐体的内部后，污水与多个滤筒内部的生物载体接触，污水经过多个过滤单元的分级过滤，有效地提高了对污水的过滤效果；并且将生物载体进行分隔处理，降低了生物载体伴随水流产生堆积的情况发生，有效地保证了对污水的处理效果以及处理效率。
Description
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体的说是一种生物载体截留装置。
背景技术
随着社会经济不断进步，城市化进行的持续推进，城镇生活污水和工业污水已成为废水排放量的主要来源；生物载体作为污水处理的主要技术手段之一，具有比表面积很高、生物亲和性高、微生物数量种类多、污染物去除强、抗冲击能力强、应用范围广、占地面积小和运行费用少等优点，广泛应用于水污染治理领域，有着很高的市场竞争力。
流化床生物反应器是一种简单的、稳健、灵活和紧凑的污水处理装置。流化床生物反应器使用特殊的塑料作为生物膜载体，并通过曝气扰动、液体回流或机械混合等方式可使生物载体悬浮在反应器中；反应器的出水端设置多孔盘或筛，这样可以把生物载体截留在反应器内而让处理后的水进入下一单元。
污水处理过程中，生物载体在反应器中会伴随随着水流的流动，会逐渐堆积在出水端阻挡水流的流动，造成堵塞；并且，生物载体的堆积会影响生物载体的流动和与水体的接触，进而影响对污水的处理效果，降低污水的处理效率。
为此，本发明提供一种生物载体截留装置。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种生物载体截留装置，包括多个矩阵式排列的过滤单元；多个所述过滤单元的进水端与出水端之间通过管道串联；所述过滤单元包括罐体；所述罐体的顶面栓接有密封盖；所述罐体的底部设置有进水端；所述罐体的顶部一侧设置有出水端；所述罐体的内部设置有多个滤筒；所述滤筒的两端均栓接有环形隔板；多个所述滤筒通过螺栓串联固接；底部所述滤筒的内圈连通罐体的进水端；顶部所述滤筒的顶面与密封盖的底面滑动配合；所述滤筒的内部设置有多个生物载体；当污水通过罐体底部的进水端进入罐体的内部后，污水与多个滤筒内部的生物载体接触，污水经过多个过滤单元的分级过滤，有效地提高了对污水的过滤效果；并且将生物载体进行分隔处理，降低了生物载体伴随水流产生堆积的情况发生，有效地保证了对污水的处理效果以及处理效率。
优选的，所述环形隔板的内圈环绕开设有多个槽口；所述槽口的内部滑动安装有弹性条，且弹性条的宽度大于槽口的宽度；所述弹性条的中部均匀开设有多个通孔；相对两个所述弹性条的通孔之间滑动安装有橡胶软杆；所述橡胶软杆的外圈均匀滑动安装多个生物载体；通过将生物载体均匀地设置在滤筒的内部，不但降低了生物载体堆积对污水的流动产生影响，而且确保了每个生物载体充分的与污水之间接触。
优选的，所述橡胶软杆的外圈均匀滑动安装有多个分隔滑珠；所述分隔滑珠与生物载体之间交替设置；通过设置的分隔滑珠将橡胶软杆外圈的生物载体进行分隔，使得生物载体在相邻的分隔滑珠之间可以滑动和旋转，从而使得生物载体在污水的流动时，产生小幅度的运动，继而使得生物载体在污水中，伴随水流运动调整位置，降低了生物载体产生重叠和接触，提高了污水穿过生物载体的效率。
优选的，所述生物载体为圆筒状结构，且生物载体的内圈均匀开设有多个扇形通槽；所述生物载体以高密度聚乙烯为主要原材料制作。
优选的，所述环形隔板的内圈设置有导流筒；所述导流筒的内圈均匀固接有多个倾斜的导流片；所述导流筒的顶部外圈固接有橡胶环；所述橡胶环的顶面均匀固接有橡胶凸块；所述橡胶环顶面的橡胶凸块与槽口的内壁滑动配合；污水旋转着经过生物载体，推动生物载体沿着橡胶软杆滑动的同时产生旋转，降低了生物载体的一面过多的面向到污水流动方向，提高了生物载体表面微生物群落的均匀程度；同时生物载体旋转，有效地降低了生物载体的扇形通槽发生堵塞的概率。
优选的，所述生物载体的外圈均匀固接有多个倾斜凸片；污水经过生物载体时，生物载体外圈设置的倾斜凸片对污水产生阻挡和导向，使得污水推动生物载体旋转，从而提高了生物载体旋转的速率。
优选的，所述密封盖的中部转动安装有转座；所述转座的顶端转动贯穿密封盖的顶面；所述转座的顶端外圈固接有面齿轮；所述转座的底面与所述滤筒的顶面螺栓固接；一个所述过滤单元的密封盖顶面固接有驱动电机；所述驱动电机的转轴固接有驱动齿轮；所述驱动齿轮与面齿轮啮合；相邻所述密封盖的顶面之间转动安装有连接轴；所述连接轴的两端均固接有传动齿轮；所述传动齿轮与面齿轮啮合；驱动电机驱动滤筒产生旋转，降低了污水中的固体杂质在滤筒表面聚集的概率。
优选的，所述罐体的内部底面外圈转动安装有滑动环，且滑动环与罐体之间设置有滚珠；所述滑动环的顶面与所述滤筒的底面螺栓固接；通过设置的滑动环，降低了底部的滤筒底面与罐体的内部底面之间的摩擦阻力，从而降低了多个滤筒因旋转时的扭矩力和摩擦力而发生变形损坏的概率，继而提高了滤筒在运行时的安全性。
优选的，所述密封盖的底面一侧固接有输送管，且输送管的顶端贯穿密封盖的侧壁；所述输送管与罐体的内部固接；所述输送管靠近罐体中心的一端均匀设置有多个高压喷嘴；所述输送管的顶端连通有高压水泵；高速喷出的水流喷射到滤筒的表面形成反冲，将滤筒的表面进行冲洗，疏通被堵塞的滤筒滤孔，并且对滤筒内部的生物载体进行冲洗，从而便于工作人员的清洗工作，提高了罐体内部的清洁程度。
优选的，所述输送管的顶端固接有电动三通阀；所述电动三通阀的一端通过气管连通有鼓风机；所述电动三通阀的另一端通过水管连通高压水泵；进行过滤时，电动三通阀将鼓风机与输送管连通，鼓风机产生的风通过输送管和高压喷嘴导入罐体的内部进行曝气处理，有效地提高了污水的处理效果；当过滤完成后，电动三通阀将高压水泵与输送管连通，对滤筒和生物载体进行冲洗。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种生物载体截留装置，通过设置罐体、密封盖、滤筒、环形隔板和生物载体；污水通过罐体底部的进水端进入罐体的内部后，污水与多个滤筒内部的生物载体接触，污水经过多个过滤单元的分级过滤，有效地提高了对污水的过滤效果；并且将生物载体进行分隔处理，降低了生物载体伴随水流产生堆积的情况发生，有效地保证了对污水的处理效果以及处理效率。
2.本发明所述的一种生物载体截留装置，通过设置橡胶软杆和橡胶软杆；通过设置的分隔滑珠将橡胶软杆外圈的生物载体进行分隔，使得生物载体在相邻的分隔滑珠之间可以滑动和旋转，生物载体在污水的流动时，产生小幅度的运动，使得生物载体在污水中，伴随水流运动调整位置，不但降低了生物载体堆积对污水的流动产生影响，而且确保了每个生物载体充分的与污水之间接触。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明实施例一的立体图；
图2是本发明实施例一中过滤单元的立体图；
图3是本发明实施例一中过滤单元的爆炸图；
图4是本发明实施例一中滤筒的立体图；
图5是本发明实施例一中滤筒的内部爆炸图；
图6是本发明实施例一中环形隔板的立体图；
图7是本发明实施例一中弹性条和生物载体的立体图；
图8是本发明实施例一中生物载体和分隔滑珠的立体图；
图9是本发明实施例一中导流筒的立体图；
图10是本发明实施例一中过滤单元的剖视图；
图11是图10中A处的局部放大图；
图12是本发明实施例二的立体图；
图中：1、罐体；2、密封盖；3、滤筒；4、环形隔板；5、生物载体；6、槽口；7、弹性条；8、橡胶软杆；9、分隔滑珠；10、导流筒；11、导流片；12、橡胶环；13、倾斜凸片；14、转座；15、面齿轮；16、驱动电机；17、驱动齿轮；18、连接轴；19、传动齿轮；20、滑动环；21、输送管；22、高压喷嘴；23、电动三通阀。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例一
如图1至图5所示，本发明实施例所述的一种生物载体截留装置，包括多个矩阵式排列的过滤单元；多个所述过滤单元的进水端与出水端之间通过管道串联；所述过滤单元包括罐体1；所述罐体1的顶面栓接有密封盖2；所述罐体1的底部设置有进水端；所述罐体1的顶部一侧设置有出水端；所述罐体1的内部设置有多个滤筒3；所述滤筒3的两端均栓接有环形隔板4；多个所述滤筒3通过螺栓串联固接；底部所述滤筒3的内圈连通罐体1的进水端；顶部所述滤筒3的顶面与密封盖2的底面滑动配合；所述滤筒3的内部设置有多个生物载体5；工作时，根据对污水处理的需求，控制过滤单元的数量，既要完成对污水的过滤处理，又要合理地控制过滤单元的数量，节约成本；将生物载体5装入滤筒3的内部，并将环形隔板4安装到滤筒3的两端开口内圈，将生物载体5分隔在滤筒3的内部；使用螺栓将多个滤筒3串联固定，再将串联后的多个滤筒3装入罐体1的内部，并将密封盖2固定锁紧；当污水通过罐体1底部的进水端进入罐体1的内部后，污水与多个滤筒3内部的生物载体5接触，污水经过多个过滤单元的分级过滤，有效地提高了对污水的过滤效果；并且将生物载体5进行分隔处理，降低了生物载体5伴随水流产生堆积的情况发生，有效地保证了对污水的处理效果以及处理效率。
如图4至图7所示，所述环形隔板4的内圈环绕开设有多个槽口6；所述槽口6的内部滑动安装有弹性条7，且弹性条7的宽度大于槽口6的宽度；所述弹性条7的中部均匀开设有多个通孔；相对两个所述弹性条7的通孔之间滑动安装有橡胶软杆8；所述橡胶软杆8的外圈均匀滑动安装多个生物载体5；工作时，将生物载体5均匀地穿设在橡胶软杆8的外圈，将多个橡胶软杆8的两端插入弹性条7的通孔内部，工作人员人工将弹性条7插入槽口6的内部，槽口6的内壁对弹性条7产生挤压力，使得弹性条7压缩，使得弹性条7的通孔压缩，将橡胶软杆8的端部挤压，从而将弹性条7固定在槽口6的内部，橡胶软杆8的端部固定在弹性条7的通孔内部；通过将生物载体5均匀地设置在滤筒3的内部，不但降低了生物载体5堆积对污水的流动产生影响，而且确保了每个生物载体5充分的与污水之间接触。
如图7至图8所示，所述橡胶软杆8的外圈均匀滑动安装有多个分隔滑珠9；所述分隔滑珠9与生物载体5之间交替设置；通过设置的分隔滑珠9将橡胶软杆8外圈的生物载体5进行分隔，使得生物载体5在相邻的分隔滑珠9之间可以滑动和旋转，从而使得生物载体5在污水的流动时，产生小幅度的运动，继而使得生物载体5在污水中，伴随水流运动调整位置，降低了生物载体5产生重叠和接触，提高了污水穿过生物载体5的效率。
如图7至图8所示，所述生物载体5为圆筒状结构，且生物载体5的内圈均匀开设有多个扇形通槽；所述生物载体5以高密度聚乙烯为主要原材料制作；生物载体5以高密度聚乙烯为主要原材料，通过参数计算，设计合适的模具；通过高温熔融、挤压、过模、定型和冷却、切割，制备生物载体白胚，对制得的生物载体白胚通过低温等离子体、物理表面粗糙化等物理手段进行改性；另外也采用纳米涂层、凝胶、特殊亲水性高分子材料、特定无机药剂等对生物载体白胚进行化学法改性；还可以在高密度聚乙烯原材料进行掺杂，人为加入一些特定添加剂直接制备改性的生物载体。
如图5和图9所示，所述环形隔板4的内圈设置有导流筒10；所述导流筒10的内圈均匀固接有多个倾斜的导流片11；所述导流筒10的顶部外圈固接有橡胶环12；所述橡胶环12的顶面均匀固接有橡胶凸块；所述橡胶环12顶面的橡胶凸块与槽口6的内壁滑动配合；工作时，将导流筒10插入滤筒3底部的环形隔板4的中部，使得橡胶环12的橡胶凸块卡入槽口6的内部，将导流筒10固定锁紧；污水通过罐体1底部的进水端进入时，污水经过底部的导流筒10，污水经过多个导流片11的阻挡导向，使得污水进入滤筒3内部时产生旋转，污水旋转着经过生物载体5，推动生物载体5沿着橡胶软杆8滑动的同时产生旋转，降低了生物载体5的一面过多的面向到污水流动方向，提高了生物载体5表面微生物群落的均匀程度；同时生物载体5旋转，有效地降低了生物载体5的扇形通槽发生堵塞的概率。
如图7至图8所示，所述生物载体5的外圈均匀固接有多个倾斜凸片13；工作时，污水沿着罐体1向上流动时，污水流动时旋转程度逐渐减缓，使得生物载体5的旋转速率逐渐降低；污水经过生物载体5时，生物载体5外圈设置的倾斜凸片13对污水产生阻挡和导向，使得污水推动生物载体5旋转，从而提高了生物载体5旋转的速率。
如图1、图3和图10所示，所述密封盖2的中部转动安装有转座14；所述转座14的顶端转动贯穿密封盖2的顶面；所述转座14的顶端外圈固接有面齿轮15；所述转座14的底面与所述滤筒3的顶面螺栓固接；一个所述过滤单元的密封盖2顶面固接有驱动电机16；所述驱动电机16的转轴固接有驱动齿轮17；所述驱动齿轮17与面齿轮15啮合；相邻所述密封盖2的顶面之间转动安装有连接轴18；所述连接轴18的两端均固接有传动齿轮19；所述传动齿轮19与面齿轮15啮合；工作时，对污水过滤时，驱动电机16带动驱动齿轮17转动，驱动与之啮合的面齿轮15转动，带动与之啮合的传动齿轮19转动，带动连接轴18传动，再经过面齿轮15、传动齿轮19和连接轴18的传动，使得多个过滤单元的转座14同步旋转，带动滤筒3产生旋转，降低了污水中的固体杂质在滤筒3表面聚集的概率。
如图3、图10和图11所示，所述罐体1的内部底面外圈转动安装有滑动环20，且滑动环20与罐体1之间设置有滚珠；所述滑动环20的顶面与所述滤筒3的底面螺栓固接；通过设置的滑动环20，降低了底部的滤筒3底面与罐体1的内部底面之间的摩擦阻力，从而降低了多个滤筒3因旋转时的扭矩力和摩擦力而发生变形损坏的概率，继而提高了滤筒3在运行时的安全性。
如图2、图3和图10所示，所述密封盖2的底面一侧固接有输送管21，且输送管21的顶端贯穿密封盖2的侧壁；所述输送管21与罐体1的内部固接；所述输送管21靠近罐体1中心的一端均匀设置有多个高压喷嘴22；所述输送管21的顶端连通有高压水泵；工作时，当过滤完成后，驱动电机16继续驱动滤筒3旋转，同时，高压水泵将清水泵入输送管21的内部，再从高压喷嘴22喷出，在罐体1的内部形成横向喷出的高速流动的水幕；高速喷出的水流喷射到滤筒3的表面，形成反冲，将滤筒3的表面进行冲洗，疏通被堵塞的滤筒3滤孔，并且对滤筒3内部的生物载体5进行冲洗，从而便于工作人员的清洗工作，提高了罐体1内部的清洁程度。
实施例二
如图12所示，对比实施例一，其中本发明的另一种实施方式为：所述输送管21的顶端固接有电动三通阀23；所述电动三通阀23的一端通过气管连通有鼓风机；所述电动三通阀23的另一端通过水管连通高压水泵；工作时，进行过滤时，电动三通阀23将鼓风机与输送管21连通，鼓风机产生的风通过输送管21和高压喷嘴22导入罐体1的内部进行曝气处理，有效地提高了污水的处理效果；当过滤完成后，电动三通阀23将高压水泵与输送管21连通，对滤筒3和生物载体5进行冲洗。
工作原理：将生物载体5和分隔滑珠9均匀交替的穿设在橡胶软杆8的外圈，将多个橡胶软杆8的两端插入弹性条7的通孔内部，将弹性条7出入槽口6的内部，槽口6的内壁对弹性条7产生挤压力，使得弹性条7压缩，使得弹性条7的通孔压缩，将橡胶软杆8的端部挤压，从而将弹性条7固定在槽口6的内部，橡胶软杆8的端部固定在弹性条7的通孔内部；使用螺栓将环形隔板4固定在滤筒3的两端开口；将导流筒10插入滤筒3底部的环形隔板4的中部，使得橡胶环12的橡胶凸块卡入槽口6的内部，将导流筒10固定锁紧；使用螺栓将多个滤筒3串联固定，再将串联后的多个滤筒3装入罐体1的内部，并将密封盖2固定锁紧；
过滤时，污水通过罐体1底部的进水端进入罐体1的内部，污水经过底部的导流筒10，污水经过多个导流片11的阻挡导向，使得污水进入滤筒3内部时产生旋转，污水旋转着经过生物载体5，生物载体5外圈设置的倾斜凸片13对污水产生阻挡和导向，推动生物载体5沿着橡胶软杆8滑动的同时产生旋转；同时，驱动电机16带动驱动齿轮17转动，驱动与之啮合的面齿轮15转动，带动与之啮合的传动齿轮19转动，带动连接轴18传动，再经过面齿轮15、传动齿轮19和连接轴18的传动，使得多个过滤单元的转座14同步旋转，带动滤筒3产生旋转；
同时，电动三通阀23将鼓风机与输送管21连通，鼓风机产生的风通过输送管21和高压喷嘴22导入罐体1的内部进行曝气处理，有效地提高了污水的处理效果；污水经过多个过滤单元的分级过滤，有效地提高了对污水的过滤效果；
当过滤完成后，驱动电机16继续驱动滤筒3旋转，同时，高压水泵将清水泵入输送管21的内部，再从高压喷嘴22喷出，在罐体1的内部形成横向喷出的高速流动的水幕；高速喷出的水流喷射到滤筒3的表面，形成反冲，将滤筒3的表面进行冲洗，疏通被堵塞的滤筒3滤孔，并且对滤筒3内部的生物载体5进行冲洗，从而便于工作人员的清洗工作，提高了罐体1内部的清洁程度。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种生物载体截留装置，其特征在于：包括多个矩阵式排列的过滤单元；多个所述过滤单元的进水端与出水端之间通过管道串联；
所述过滤单元包括罐体（1）；所述罐体（1）的顶面栓接有密封盖（2）；所述罐体（1）的底部设置有进水端；所述罐体（1）的顶部一侧设置有出水端；所述罐体（1）的内部设置有多个滤筒（3）；所述滤筒（3）的两端均栓接有环形隔板（4）；多个所述滤筒（3）通过螺栓串联固接；底部所述滤筒（3）的内圈连通罐体（1）的进水端；顶部所述滤筒（3）的顶面与密封盖（2）的底面滑动配合；所述滤筒（3）的内部设置有多个生物载体（5）；
所述环形隔板（4）的内圈环绕开设有多个槽口（6）；所述槽口（6）的内部滑动安装有弹性条（7），且弹性条（7）的宽度大于槽口（6）的宽度；所述弹性条（7）的中部均匀开设有多个通孔；相对两个所述弹性条（7）的通孔之间滑动安装有橡胶软杆（8）；所述橡胶软杆（8）的外圈均匀滑动安装多个生物载体（5）；
所述密封盖（2）的中部转动安装有转座（14）；所述转座（14）的顶端转动贯穿密封盖（2）的顶面；所述转座（14）的顶端外圈固接有面齿轮（15）；所述转座（14）的底面与所述滤筒（3）的顶面螺栓固接；一个所述过滤单元的密封盖（2）顶面固接有驱动电机（16）；所述驱动电机（16）的转轴固接有驱动齿轮（17）；所述驱动齿轮（17）与面齿轮（15）啮合；相邻所述密封盖（2）的顶面之间转动安装有连接轴（18）；所述连接轴（18）的两端均固接有传动齿轮（19）；所述传动齿轮（19）与面齿轮（15）啮合。
2.根据权利要求1所述的一种生物载体截留装置，其特征在于：所述橡胶软杆（8）的外圈均匀滑动安装有多个分隔滑珠（9）；所述分隔滑珠（9）与生物载体（5）之间交替设置。
3.根据权利要求1所述的一种生物载体截留装置，其特征在于：所述生物载体（5）为圆筒状结构，且生物载体（5）的内圈均匀开设有多个扇形通槽；所述生物载体（5）以高密度聚乙烯为主要原材料制作。
4.根据权利要求2所述的一种生物载体截留装置，其特征在于：所述环形隔板（4）的内圈设置有导流筒（10）；所述导流筒（10）的内圈均匀固接有多个倾斜的导流片（11）；所述导流筒（10）的顶部外圈固接有橡胶环（12）；所述橡胶环（12）的顶面均匀固接有橡胶凸块；所述橡胶环（12）顶面的橡胶凸块与槽口（6）的内壁滑动配合。
5.根据权利要求4所述的一种生物载体截留装置，其特征在于：所述生物载体（5）的外圈均匀固接有多个倾斜凸片（13）。
6.根据权利要求4所述的一种生物载体截留装置，其特征在于：所述罐体（1）的内部底面外圈转动安装有滑动环（20），且滑动环（20）与罐体（1）之间设置有滚珠；所述滑动环（20）的顶面与所述滤筒（3）的底面螺栓固接。
7.根据权利要求1所述的一种生物载体截留装置，其特征在于：所述密封盖（2）的底面一侧固接有输送管（21），且输送管（21）的顶端贯穿密封盖（2）的侧壁；所述输送管（21）与罐体（1）的内部固接；所述输送管（21）靠近罐体（1）中心的一端均匀设置有多个高压喷嘴（22）；所述输送管（21）的顶端连通有高压水泵。
8.根据权利要求7所述的一种生物载体截留装置，其特征在于：所述输送管（21）的顶端固接有电动三通阀（23）；所述电动三通阀（23）的一端通过气管连通有鼓风机；所述电动三通阀（23）的另一端通过水管连通高压水泵。
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