发明内容
根据现有技术的不足之处,本发明提出了一种海绵城市建设用污水处理装置,以解决现有的污水处理装置滤网容易堵塞的问题。
本发明的一种海绵城市建设用污水处理装置采用如下技术方案:包括:
导流管道,导流管道具有进水端和出渣端,进水端高于出渣端,导流管道的底板为导流底板,导流底板为平面板,导流底板上具有过滤部;
翻转滤网,翻转滤网能够转动地设置于导流管道内且位于过滤部靠近进水端的一侧,翻转滤网的下底面与导流底板滑动贴合,翻转滤网上的滤孔孔径大于导流底板上过滤部的滤孔孔径,进入导流管道的污水经由翻转滤网过滤之后,经导流底板的过滤部过滤,然后排出;
辅助转动结构,辅助转动结构用于使翻转滤网保持处于过滤状态,以及用于在翻转滤网堵塞至预设程度时,配合水流的冲击和翻转滤网的自身结构使翻转滤网翻转至过滤面与非过滤面调换。
可选地,翻转滤网包括两个开口方向相反的半圆形网体,两个半圆形网体一端相连且两者直径共线,翻转滤网的转动中心位于两个半圆形网体的连接处。
可选地,辅助转动机构包括设置于导流管道的第一磁铁、第二磁铁、第三磁铁和第四磁铁,第一磁铁和第二磁铁对应设置于导流管道的两侧且其连线与水流方向垂直,初始第一磁铁和第二磁铁对翻转滤网产生吸力使翻转滤网保持处于过滤状态;第三磁铁对应设置于第一磁铁的一侧,第四磁铁对应设置于第二磁铁的一侧,且第三磁铁和第四磁铁分列于第一磁铁和第二磁铁连线的两侧,第三磁铁和第四磁铁用于在翻转滤网脱离第一磁铁和第二磁铁转动预设角度后,对翻转滤网产生磁吸力使得翻转滤网继续转动。
可选地,导流底板上的过滤部沿水流方向等间隔设置有多个,相应的翻转滤网设置有多个。
可选地,导流底板上设置有挡板,挡板能够沿垂直于水流的方向滑动,挡板与过滤部一一对应且初始挡板与过滤部相互错位,每一个挡板与相应的翻转滤网之间均设置有传动机构,传动机构用于将翻转滤网的转动转化为挡板的滑动以使挡板遮挡过滤部,且在翻转滤网转动到位后挡板完全遮挡过滤部而后复位。
可选地,传动机构包括转盘、第二齿条、第一齿条、传动齿轮和滑块;
转盘与翻转滤网连接且位于导流底板底部,转盘上设置有两个沿其径向对称设置的凸起;
第二齿条与挡板固定连接且沿垂直于水流的方向延伸;
第一齿条能够沿平行于水流的方向滑动,第一齿条与导流底板之间设置有复位弹簧;
传动齿轮转动设置于导流底板,传动齿轮与第一齿条和第二齿条均啮合,第一齿条向靠近进水端的方向滑动时通过传动齿轮带动第二齿条移动进而带动挡板遮挡过滤部;
滑块设置于第一齿条靠近转盘的一端,滑块能够相对于第一齿条沿垂直于水流的方向滑动且能够与第一齿条同步移动;滑块上设置有向靠近转盘的方向延伸的挡柱,挡柱的末端铰接有钩板,钩板与滑块之间设置有扭簧,初始扭簧使得钩板保持处于与水流方向垂直的状态,钩板钩在转盘的凸起上以在转盘转动时带动滑块运动。
可选地,传动齿轮包括同轴且固定的第一齿轮和第二齿轮,第一齿轮和第二齿轮沿轴向间隔设置,第一齿轮和第一齿条啮合,第二齿轮和第二齿条啮合。
可选地,第一齿轮和第二齿轮的大小不同。
可选地,导流管道为多级阶梯管道,导流管道的各级单管相互连通且共用导流底板,从导流管道进水端至出渣端,导流管道的各级单管的高度逐级增加,导流管道的每一级单管均具有进水口,翻转滤网与导流管道的级数相同且分别位于导流管道每一级单管的进水口。
可选地,出渣端设置有能够打开的清污门。
本发明的有益效果是:本发明的一种海绵城市建设用污水处理装置通过污水管将污水引至导流管道,通过设置于导流管道内的翻转滤网和导流底板上的过滤部对污水进行过滤,在翻转滤网堵塞后,利用水流冲击和辅助翻转结构使得翻转滤网自动翻转,翻转之后水流对翻转滤网反向冲刷实现翻转滤网的自清洁,同时翻转滤网翻转过程中对导流底板过滤部的杂质进行刮除,实现导流底板的自清洁,极大的减小堵塞情况的发生,且该操作自发进行,不需要人为或机电控制,十分便利。
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做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1至图8所示,本发明的一种海绵城市建设用污水处理装置包括导流管道200、翻转滤网301和辅助转动结构。
导流管道200具有进水端和出渣端,导流管道200倾斜设置使得进水端高于出渣端,以便于污水流动,出渣端设置有能够打开的清污门,便于对杂质进行清理。导流管道200的底板为导流底板201,导流底板201为平面板,导流底板201上具有过滤部。
翻转滤网301能够转动地设置于导流管道200内且位于过滤部靠近进水端的一侧,翻转滤网301的下底面与导流底板201滑动贴合,翻转滤网301上的滤孔孔径大于导流底板201上过滤部的滤孔孔径,进入导流管道200的污水经由翻转滤网301过滤之后(具体的海绵城市建设用污水可以经过污水管100导流至导流管道200,污水管100至于导流管道200的进水端),经导流底板201的过滤部过滤,然后排出。需要说明的是,可以在导流管道200的外侧设置净水导管(图中未示出),以将从导流底板201的过滤部流出的净水引导至下一工序,也可将本发明的导流管道200设置于污水处理用的沟渠中,过滤后的净水经沟渠流至下一处理工序,导流净水的具体方式可由技术人员根据实际需要进行选择。
辅助转动结构用于使翻转滤网301保持处于过滤状态,以及用于在翻转滤网301堵塞至预设程度时,配合水流的冲击和翻转滤网301的自身结构使翻转滤网301翻转至过滤面与非过滤面调换。翻转滤网301翻转的过程中能够对粘附在导流管底板上的杂物进行刮除,同时翻转滤网301翻转之后,粘附在其上的杂物在水流的冲击作用下与其脱离,并至导流管的出渣端收集。也就是说本发明的海绵城市建设用污水处理装置对污水进行过滤的是翻转滤网301和导流底板201上的过滤部,在过滤过程中如果翻转滤网301堵塞,利用翻转滤网301的翻转实现对导流底板201的清洁,同时翻转滤网301翻转后利用水流对翻转滤网301反向冲刷,极大的减小堵塞情况的发生,且该操作自发进行,不需要人为或机电控制,十分便利。
在进一步的实施例中,参照图3和图6,翻转滤网301包括两个开口方向相反的半圆形网体,两个半圆形网体一端相连且两者直径共线,翻转滤网301的转动中心位于两个半圆形网体的连接处。也就是说,翻转滤网301为反切半圆结构(两个半圆反向相切连接),过滤状态下,翻转滤网301的两个半圆形网体的直径与水流的方向垂直,水流冲击翻转滤网301时,对翻转滤网301的两个半圆形网体的冲击力不同致使翻转滤网301有翻转的趋势(以图3所示,翻转滤网301有顺时针转动的趋势),由于辅助转动结构的作用,翻转滤网301能够保持处于过滤状态,在翻转滤网301堵塞至预设程度后,水流对翻转滤网301的冲击力增大,翻转滤网301翻转。
在进一步的实施例中,辅助转动机构(图中未示出)包括设置于导流管道200的第一磁铁、第二磁铁、第三磁铁和第四磁铁,第一磁铁和第二磁铁对应设置于导流管道200的两侧且其连线与水流方向垂直,初始第一磁铁和第二磁铁对翻转滤网301产生吸力使翻转滤网301保持处于过滤状态,在翻转滤网301堵塞至预设程度,水流对翻转滤网301的冲击力增大进而克服第一磁铁和第二磁铁的吸力使得翻转滤网301脱离第一磁铁和第二磁铁进而翻转预设角度(该预设角度大于90度);第三磁铁对应设置于第一磁铁的一侧,第四磁铁对应设置于第二磁铁的一侧,且第三磁铁和第四磁铁分列于第一磁铁和第二磁铁连线的两侧,第三磁铁和第四磁铁用于在翻转滤网301转动预设角度后,对翻转滤网301产生磁吸力使得翻转滤网301继续转动,之后在水流的冲击作用下,翻转滤网301继续翻转,进而使得翻转滤网301最终能够翻转至过滤面和非过滤面调换,也就是翻转滤网301每次转动均能够翻转180度,此后翻转的滤网的非过滤面变为过滤面,翻转之后水流对翻转滤网301的原过滤面进行反冲,翻转滤网301不再堵塞,第一磁铁和第二磁铁使得翻转滤网301重新保持处于过滤状态。参照图3,初始翻转滤网301的突出面靠近进水端、内凹面远离进水端,第一磁铁和第三磁铁均位于翻转滤网301内凹的一侧,且第三磁铁相较于第一磁铁靠近进水端,第二磁铁和第四磁铁均位于翻转滤网301外凸的一侧且第四磁铁相较于第二磁铁远离进水端,翻转滤网301转动时转动方向为顺时针转动。
在进一步的实施例中,导流底板201上的过滤部沿水流方向等间隔设置有多个,相应的翻转滤网301设置有多个,设置多个过滤部和翻转滤网301,在翻转滤网301翻转反冲时,前一级过滤的杂质被不断堆至下一级,而由于导流底板201上每一级的过滤部均会排出一部分过滤后的净水,因此越靠后的翻转滤网301受到的水流冲击力越小,越需要堆积更多的杂质才会开启反冲,通过多级设置,直至最后一级几乎不会有反冲发生,杂质堆积在最后一级逐渐沥干水分,可以统一进行处理。以此减少清污次数,延长装置的使用时间,提高污水处理的效率。需要说明的是,过滤部和翻转滤网301设置为多个之后,通过合理设置翻转滤网301的位置以及过滤部在水流方向的长度,使得同一个过滤部两侧的翻转滤网301的转动范围尽可能覆盖该过滤部,也就是过滤部两侧的翻转滤网301转动完成对该过滤部的刮污清洁,以此使得装置的结构更加的紧凑合理。
在进一步的实施例中,导流底板201上设置有挡板408,挡板408能够沿垂直于水流的方向滑动,挡板408与过滤部一一对应且初始挡板408与过滤部相互错位,每一个挡板408与相应的翻转滤网301之间均设置有传动机构,传动机构用于将翻转滤网301的转动转化为挡板408的滑动以使挡板408遮挡过滤部,且在翻转滤网301转动到位后挡板408完全遮挡过滤部而后复位。通过设置挡板408将过滤部封堵,使得导流底板201的过滤部在翻转滤网301反冲时变为引流段,将反冲下来的杂质与没有经过导流底板201过滤的污水引导至下一级翻转滤网301进行过滤,防止过滤部较小的滤孔承担大量杂质过滤工作造成堵塞,且翻转滤网301的反冲与挡板408对过滤部的封堵都只需要一瞬间,翻转滤网301反冲完毕后,挡板408复位,对应的过滤部也可以正常工作。
在进一步的实施例中,参照图4和图8,传动机构包括转盘302、第二齿条406、第一齿条404、传动齿轮407和滑块402。
转盘302与翻转滤网301连接且位于导流底板201底部,转盘302能够随翻转滤网301同步转动,转盘302上设置有两个凸起,两个凸起沿转盘302的径向对称设置;第二齿条406与挡板408固定连接且沿垂直于水流的方向延伸;第一齿条404设置于导流底板201的底部且能够沿平行于水流的方向滑动,第一齿条404与导流底板201之间设置有复位弹簧405,初始复位弹簧405使得第一齿条404向远离进水口的方向运动;传动齿轮407转动设置于导流底板201,传动齿轮407与第一齿条404和第二齿条406均啮合,第一齿条404向靠近进水端的方向滑动时通过传动齿轮407带动第二齿条406移动进而带动挡板408遮挡过滤部,第一齿条404向靠近出渣端复位时通过传动齿轮407带动第二齿条406移动进而带动挡板408复位;滑块402设置于第一齿条404靠近转盘302的一端,滑块402能够相对于第一齿条404沿垂直于水流的方向滑动且能够与第一齿条404同步移动;滑块402上设置有向靠近转盘302的方向延伸的挡柱,挡柱的末端铰接有钩板401,钩板401与滑块402之间设置有扭簧,初始扭簧使得钩板401保持处于与水流方向垂直的状态,钩板401钩在转盘302凸起上以在转盘302转动时带动滑块402运动。
需要说明的是,为便于复位弹簧405的安装,导流底板201上设置有筋板,复位弹簧405一端连接在筋板上,另一端连接在第一齿条404上。为便于第一齿条404的滑动以及滑块402的安装,第一齿条404的一端设置有滑动框架403,导流底板201上位于转盘302的两侧设置有导向滑道,滑动框架403上设置有导向柱,导向柱滑动设置于导向滑道内以使得的滑动框架403能够沿平行于水流的方向滑动,滑块402沿垂直于水流的方向滑动设置于滑动框架403内,以带动滑动框架403移动。
在翻转滤网301转动的过程中,翻转滤网301带动转盘302转动,因为钩板401勾在转盘302的凸起上,所以钩板401带动滑块402在滑动框架403内滑动,同时随着翻转滤网301的转动,钩板401与挡柱的角度增大,扭簧蓄力,凸起通过钩板401带动滑块402向靠近进水端的方向移动,滑块402带动滑动框架403和第一齿条404向靠近进水端的方向移动,复位弹簧405蓄力,第一齿条404的移动使与其啮合的传动齿轮407转动,传动齿轮407的转动使与其啮合的第二齿条406移动,进而使挡板408移动。
在翻转滤网301转动180°完成翻面时,挡板408完全遮挡导流底板201上对应的过滤部,此时翻转滤网301正在反冲,被挡板408遮挡的过滤部变为“导流部”,反冲下来的杂质和此时的污水在导流部的作用下流到下一级翻转滤网301处进行过滤。
而当翻转滤网301完成反冲后,翻转滤网301停止转动,复位弹簧405复位,拉动第一齿条404复位,钩板401与挡柱的夹角近乎于180°,钩板401与凸起脱离以允许第一齿条404复位,钩板401与凸起脱离之后,扭簧复位,钩板401复位,第一齿条404、滑动框架403、滑块402复位,第一齿条404复位过程中使传动齿轮407转动,传动齿轮407带动第二齿条406移动,第二齿条406带动挡板408移动,挡板408复位,钩板401重新勾住转盘302的另一个凸起,以等待翻转滤网301堵塞后再次转动。
在进一步的实施例中,传动齿轮407包括同轴且固定的第一齿轮和第二齿轮,第一齿轮和第二齿轮沿轴向间隔设置,第一齿轮和第一齿条404啮合,第二齿轮和第二齿条406啮合。将传动齿轮407设置为双齿轮结构一方面方便控制第二齿条406的移动行程,确保挡板408能够遮挡过滤部,也就是可以设置第一齿轮和第二齿轮的大小不同,以改变第一齿条404和第二齿条406的行程关系,例如可以根据转盘302的直径和过滤部的宽度,通过第二齿轮的设置将第一齿条404的行程放大或缩短(放大第一齿条404的行程时,第二齿轮大于第一齿轮;缩小第一齿条404的行程时,第二齿轮小于第一齿轮),以此可以对装置的尺寸进行调整;将传动齿轮407设置为双齿轮结构另一方面便于第一齿条404和第二齿条406的结构布置,使第一齿条404和第二齿条406相互错位,避免各个零部件之间干涉,便于对结构进行布局和调整。当然在其他实施例中,也可以将传动齿轮407设置为单个的齿轮,增加传动齿轮407的厚度,减小第一齿条404和第二齿条406的厚度,且使得第一齿条404和第二齿条406相互错位即可。
进一步的,挡板408上设置有避让槽以在挡板408遮挡过滤部时避让传动齿轮407的转轴。
在进一步的实施例中,导流管道200为多级阶梯管道,导流管道200的各级单管相互连通且共用导流底板201,从导流管道200进水端至出渣端,导流管道200的各级单管的高度逐级增加,导流管道200的每一级单管均具有进水口,翻转滤网301与导流管道200的级数相同且分别位于导流管道200每一级单管的进水口,翻转滤网301的顶面与导流管道200相应单管的内顶面滑动贴合。也就是说导流管道200包括导流底板201和多个围板202,多个围板202沿水流方向两端敞口,多个围板202依次连接且从导流管道200的进水端至出渣端高度逐级增加,每一个围板202高于前一级围板202的部分为本级的进水口。本实施例中,给出的导流管道200为三级阶梯管道,在其他的实施例中,导流管道200还可以设置为四级阶梯管道或其他,具体的级数不做限制。
由污水管100将城市中的各处废水收集汇聚后,经污水管100流向导流管道200,并分流至导流管道200的各级单管,由各级单管对应的翻转滤网301和导流底板201的过滤部进行过滤。
以紧邻导流管道200的第一级单管为例,污水沿着导流底板201来到第一级翻转滤网301处,翻转滤网301上的滤孔对污水进行一次过滤作用,经过一次过滤的污水穿过翻转滤网301的滤网后到达导流底板201上的过滤部,导流底板201过滤部的滤孔更小,过滤效果更强,经过一次粗过滤的污水在流经导流底板201过滤部时被进一步过滤,得到的净水穿过导流底板201过滤部的滤孔落到导流底板201底部进行收集进行进一步处理(本装置不涉及)。需要说明的是,利用净水管道导流净水时,导流管道200沿平行于水流方向延伸的两侧壁与净水管道的侧壁密封贴合,污水管100将污水从导流底板201上方导入,净水从导流底板201下方流出,净水管道的侧壁设置槽口以便于挡板408滑动,挡板408与槽口滑动密封连接。如果将导流管道200至于污水处理的沟渠中,同样,导流管道200沿平行于水流方向延伸的两侧壁与沟渠的侧壁密封贴合,沟渠的侧壁设置滑槽便于挡板408滑动。
通过将导流管道200设置为多级阶梯状,使得每一级翻转滤网301均能够对源头污水进行过滤,保证每一级翻转滤网301的利用率,同时阶梯状的结构能够有效降低水流的流速,降低水流的速度其一可以降低杂质被水流直接冲过滤孔的情况,提高滤网的过滤效果;其二可以减少湍流、乱流现象的发生,防止翻转滤网301上的杂质重新被水流卷起,提高过滤效率;其三降低水流的冲击力,延长装置的使用寿命。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。