CN116726574B - 一种多级污水处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及污水处理领域，具体涉及一种多级污水处理设备，包括管道、过滤装置、蓄水池和滤水池，管道连通蓄水池和滤水池，过滤装置安装于管道的出水端，包括外壳、单向齿环、蓄力组件、触发组件和清理环，外壳下端设置有滤网；单向齿环绕竖直轴线可单向转动地安装于外壳内；蓄力组件包括齿轮、叶轮和涡卷弹簧，叶轮在水流作用下带动齿轮转动，齿轮带动单向齿环转动并使涡卷弹簧蓄力；清理环位于齿轮下侧，上表面设置有与齿轮啮合的第二齿槽；触发组件在滤网堵塞，外壳内水压增大时带动齿轮移动，使齿轮与单向齿环脱离啮合的同时与清理环上的齿槽配合，进而使齿轮在涡卷弹簧的作用下带动清理环转动，清理滤网上的堵塞物。

Description

一种多级污水处理设备

技术领域

本发明涉及污水处理领域，具体涉及一种多级污水处理设备。

背景技术

污水的处理方式包括物理处理和化学处理，其中物理方法包括利用各种孔径大小不同的滤材，利用吸附或阻隔方式，将水中的杂质排除在外，对于较大的杂质直接进行过滤，对于较小的杂质可加入絮凝剂使杂质集合后再进行过滤将杂质分离。为提高过滤效率和过滤效果，通常采用多级过滤方式，虽然能对杂质分层拦截，但在其中某一级的滤网产生堵塞时，会影响整个多级过滤设备中污水的流动，需要停止进水并对其进行清理，影响整体的过滤效率。因此，需要一种能自行清理堵塞物的污水处理设备，以减少人工清理频次，延长其工作时间。

发明内容

本发明提供一种多级污水处理设备，以解决现有过滤装置的滤网易堵塞不能自清理的问题。

本发明的一种多级污水处理设备采用如下技术方案：

一种多级污水处理设备，包括管道、过滤装置、蓄水池和滤水池，管道连通蓄水池和滤水池，以引导蓄水池内的污水进入滤水池，过滤装置安装于管道的出水端，包括外壳、单向齿环、蓄力组件、触发组件和清理环，外壳上端固定安装于管道，下端设置有滤网；单向齿环绕竖直轴线可单向转动地安装于外壳内；蓄力组件包括齿轮、叶轮和涡卷弹簧，叶轮和齿轮均绕水平轴线转动安装于外壳内，且叶轮在水流作用下带动齿轮沿第一方向转动，单向齿环下侧面设置有第一齿槽，齿轮与单向齿环下侧面的第一齿槽啮合，单向齿环在齿轮沿第一方向转动的带动下沿第三转向转动并阻碍齿轮沿与第一方向相反的第二方向转动；涡卷弹簧安装于齿轮与外壳之间，且在齿轮沿第一方向转动时蓄力；清理环转动安装于滤网上表面，且位于齿轮下侧，清理环上表面设置有与齿轮啮合的第二齿槽；触发组件在滤网堵塞，外壳内水压增大时带动齿轮移动，使齿轮与单向齿环下侧的第一齿槽脱离啮合的同时与清理环上的第二齿槽配合，进而使齿轮在涡卷弹簧的作用下沿第二方向转动并带动清理环转动，清理滤网上的堵塞物；后触发组件在水流正常通过，外壳内水压减小后再次使齿轮与清理环上的第二齿槽脱离配合，并与单向齿环下侧的第一齿槽再次配合。

可选地，触发组件包括压簧和扩张板，扩张板可沿外壳径向滑动地安装于外壳内，压簧安装于外壳与扩张板之间，且促使扩张板向内移动；扩张板内圈设置有沿外壳径向延伸的齿轮轴，齿轮和叶轮均转动安装于齿轮轴，且叶轮固定安装于齿轮的内侧面，涡卷弹簧两端分别连接齿轮轴和齿轮；单向齿环转动安装于扩张板上侧，且第一齿槽位于第二齿槽的靠近外壳中心一侧，水流正常通过时，齿轮与单向齿环下侧的第一齿槽啮合，滤网堵塞，外壳内水压增大时推动扩张板带动齿轮同步向外移动与单向齿环脱离啮合并与清理环上的第二齿槽配合。

可选地，齿轮与清理环之间设置有一定的摩擦力，为齿轮与清理环的脱离提供一定阻力，延长清理环的清理时间；叶轮随齿轮向外移动至单向齿环下侧，避免叶轮在水流作用下转动阻碍涡卷弹簧释放。

可选地，清理环内侧设置有两个清理杆，且两个清理杆在中部交叉，并随清理环同步转动以清理滤网上表面。

可选地，齿轮包括环部和设置于环部外圆周的伸缩齿，叶轮与齿轮的环部固定连接，伸缩齿与环部之间通过沿环部径向延伸的弹簧连接，且伸缩齿在弹簧作用下伸出环部；齿轮与单向齿环下侧的第一齿槽啮合时，转动至环部下侧的伸缩齿在清理环的顶推下收回，齿轮与清理环上的第二齿槽配合时，转动至环部上侧的伸缩齿在单向齿环的顶推下收回。

可选地，单向齿环下侧的第一齿槽外侧面和清理环上侧的第二齿槽内侧面均为引导斜面，以在齿轮向内和向外移动时伸缩齿均沿引导斜面收缩和伸出。

可选地，单向齿环与外壳之间设置有棘齿结构，以允许单向齿环沿第三方向转动，并阻碍单向齿环沿与第三方向相反的第四方向转动。

可选地，触发组件和蓄力组件均有多个，且一一对应，并沿单向齿环下侧的第一齿槽的环形周向分布。

可选地，滤水池有多个，相邻滤水池之间均通过管道连接，且管道的出水端均设置有过滤装置，按滤水池的分级情况，过滤装置的滤网的网孔大小逐级递减，以实现不同滤水池的分级过滤。

本发明的有益效果是：本发明的多级污水处理设备在水流正常通过时利用叶轮的转动使涡卷弹簧蓄力，并在滤网堵塞导致外壳内水压增大时，使触发组件带动齿轮与单向齿环下侧的第一齿槽脱离啮合的同时与清理环上的第二齿槽配合，进而使齿轮在涡卷弹簧的作用下沿第二方向转动并带动清理环转动，清理滤网上的堵塞物，从而实现滤网的自清理，减少滤网堵塞频率。

进一步地，齿轮与清理环之间设置有一定的摩擦力，为齿轮与清理环的脱离提供一定阻力，避免清理环清理一定范围的滤网上表面，允许水流部分通过使外壳内水压减小时压簧推动扩张板回到初始位置，从而延长清理环的清理时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的多级污水处理设备的实施例整体结构示意图；

图2为本发明的多级污水处理设备的实施例中管道和过滤装置连接示意图；

图3为本发明的多级污水处理设备的实施例中过滤装置结构示意图；

图4为本发明的多级污水处理设备的实施例中过滤装置的外壳内部结构示意图；

图5为本发明的多级污水处理设备的实施例中过滤装置正常工作状态俯视图；

图6为本发明的多级污水处理设备的实施例中过滤装置正常工作状态正向剖视图；

图7为本发明的多级污水处理设备的实施例中过滤装置自清洁状态俯视图；

图8为本发明的多级污水处理设备的实施例中过滤装置中自清洁状态正向剖视图；

图中：1、过滤装置；2、管道；3、外壳；31、安装块；4、单向齿环；5、固定环；6、扩张板；61、压簧；7、叶轮；8、齿轮；81、伸缩齿；82、涡卷弹簧；9、清理环；10、滤网；11、齿轮轴；12、蓄水池；13、滤水池；14、阀门。

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。

本发明的一种多级污水处理设备的实施例，如图1至图8所示，包括管道2、过滤装置1、蓄水池12和滤水池13，

管道2连通蓄水池12和滤水池13，以引导蓄水池12内的污水进入滤水池13，且管道2的进水端设置有控制水流通断的阀门14；

过滤装置1安装于管道2的出水端，包括外壳3、蓄力组件、触发组件和清理环9，外壳3上端固定安装于管道2，下端设置有滤网10；

单向齿环4绕竖直轴线可单向转动地安装于外壳3内；

蓄力组件包括齿轮8、叶轮7和涡卷弹簧82，叶轮7和齿轮8均绕水平轴线转动安装于外壳3内，且叶轮7在水流作用下带动齿轮8沿第一方向转动，单向齿环4下表面设置有第一齿槽，齿轮8与单向齿环4下侧的第一齿槽啮合，单向齿环4在齿轮8沿第一方向转动的带动下沿第三转向转动并阻碍齿轮8沿与第一方向相反的第二方向转动；涡卷弹簧82安装于齿轮8与外壳3之间，且在齿轮8沿第一方向转动时蓄力；

清理环9转动安装于滤网10上表面，且位于齿轮8下侧，清理环9上表面设置有与齿轮8啮合的第二齿槽；

触发组件在滤网10堵塞，外壳3内水压增大时带动齿轮8移动，使齿轮8与单向齿环4下侧的第一齿槽脱离啮合的同时与清理环9上的第二齿槽配合，进而使齿轮8在涡卷弹簧82的作用下沿第二方向转动并带动清理环9转动，清理滤网10上的堵塞物；后触发组件在水流正常通过，外壳3内水压减小后再次使齿轮8与清理环9上的第二齿槽脱离配合，并与单向齿环4下侧的第一齿槽再次配合。

在本实施例中，触发组件包括压簧61和扩张板6，外壳3内设置有固定环5，固定环5与外壳3同轴，且固定安装于外壳3内，扩张板6可沿固定环5径向滑动地套于固定环5，固定环5限制扩张板6向外移动和向内移动的极限位置；具体地，可在固定环5上设置沿固定环5径向延伸的滑槽，并扩张板6靠近与固定环5一侧设置凸起，使凸起滑动安装于滑槽，进而使扩张板6可沿固定环5径向滑动并被滑槽限制向外和向内移动的极限位置；或使扩张板6呈U型弯板结构并倒扣于固定环5圆周上，且使扩张板6的宽度大于固定环5的宽度，进而利用扩张板6自身结构限制其向外移动和向内移动的极限位置。扩张板6可沿外壳3径向滑动地安装于外壳3，外壳3上设置有安装块31，压簧61位于扩张板6外侧，且沿外壳3径向延伸，压簧61内端与扩张板6连接，外端伸出外壳3与安装块31连接，压簧61促使扩张板6向内移动或有向内移动的趋势；扩张板6内圈设置有沿外壳3径向延伸的齿轮轴11，齿轮8和叶轮7均转动安装于齿轮轴11，且叶轮7固定安装于齿轮8的内侧面，涡卷弹簧82两端分别连接齿轮轴11和齿轮8。单向齿环4转动安装于扩张板6上侧，且单向齿环4下表面的第一齿槽和清理环9上的第二齿槽的分布均为环形且均与固定环5同轴，且在第一齿槽与第二齿槽在外壳3的径向方向上一一对应，第一齿槽位于第二齿槽的靠近外壳3中心一侧，第一的齿槽外侧面与第二齿槽内侧面共面，以使齿轮8与单向齿环4脱离啮合后刚好与清理环9配合。水流正常通过时，齿轮8与单向齿环4下侧的第一齿槽啮合，滤网10堵塞，外壳3内水压增大时扩张板6在外壳3内水压的推动下向外移动，且带动齿轮8同步向外移动与单向齿环4脱离啮合并与清理环9上的第二齿槽配合。

在本实施例中，齿轮8与清理环9之间设置有一定的摩擦力，以为齿轮8与清理环9的脱离提供一定阻力，避免清理环9清理一定范围的滤网10上表面，允许水流部分通过使外壳3内水压减小时压簧61推动扩张板6回到初始位置，从而延长清理环9的清理时间；叶轮7随齿轮8向外移动至单向齿环4下侧，避免在清理环9清理一定范围的滤网10上表面，允许水流部分通过时叶轮7在水流作用下转动阻碍涡卷弹簧82释放。

在本实施例中，清理环9内侧设置有两个清理杆，且两个清理杆在中部交叉，并随清理环9同步转动刮去滤网10上粘附的杂质或使滤网10上的杂质集中，延长滤网10使用时间。

在本实施例中，齿轮8包括转动安装于齿轮轴11的环部和设置于环部外圆周的伸缩齿81，叶轮7与齿轮8的环部固定连接，伸缩齿81与环部之间通过沿环部径向延伸的弹簧连接，且伸缩齿81在弹簧作用下伸出环部与单向齿环4下侧的第一齿槽或清理环9上侧的第二齿槽配合；齿轮8与单向齿环4下侧的第一齿槽啮合时，转动至环部下侧的伸缩齿81在清理环9的顶推下收回，齿轮8与清理环9上的第二齿槽配合时，转动至环部上侧的伸缩齿81在单向齿环4的顶推下收回。

在本实施例中，单向齿环4下侧的第一齿槽外侧面和清理环9上侧的第二齿槽内侧面均为引导斜面，以在齿轮8向内和向外移动时伸缩齿81均沿引导斜面收缩和伸出。

在本实施例中，单向齿环4与外壳3之间设置有棘齿结构，棘齿结构允许单向齿环4绕竖直轴线沿第三方向转动，并阻碍单向齿环4绕竖直轴线沿与第三方向的第四方向转动，进而在齿轮8与单向齿环4下侧的第一齿槽配合时，阻碍齿轮8沿第二转向转动。

在本实施例中，触发组件和蓄力组件均有多个，且一一对应，多个蓄力组件沿单向齿环4下侧的第一齿槽的环形周向分布，且多个蓄力组件的齿轮8的转动轴线均沿第一齿槽的环形的直径方向延伸，多个齿轮8均与单向下侧的第一齿槽啮合。

在本实施例中，滤水池13有多个，相邻滤水池13之间均通过管道2连接，且管道2的出水端均设置有过滤装置1，按滤水池13的分级情况，过滤装置1的滤网10的网孔大小逐级递减，以实现不同滤水池13的分级过滤。

本发明的一种多级污水处理设备在使用时，打开阀门14，允许蓄水池12内的污水通过管道2和过滤装置1进入滤水池13，水流从过滤装置1的外壳3内流过，带动叶轮7沿第一方向转动，叶轮7带动齿轮8绕齿轮轴11沿第一方向转动使涡卷弹簧82蓄力，齿轮8与单向齿环4下侧的第一齿槽配合，单向齿环4在齿轮8的转动下绕竖直轴线沿第三方向转动，并阻碍齿轮8在涡卷弹簧82的弹力下沿第二方向转动，此为正常工作状态，如图5和图6所示。

随着杂质在滤网10上堆积，滤网10被堵塞，阻碍水流通过，使得水流在外壳3内积蓄，外壳3内水压增大，推动扩张板6向外移动并挤压压簧61，扩张板6带动齿轮8和叶轮7向外移动，使得齿轮8与单向齿环4下侧的第一齿槽脱离啮合后与清理环9上的第二齿槽配合，叶轮7移动至单向齿环4下侧；齿轮8在涡卷弹簧82的弹力下沿第二方向转动，并带动清理环9绕竖直轴线转动，清理环9内侧的清理杆随清理环9转动清理滤网10上的杂质，允许水流通过，此为自清洁状态，如图7和图8所示。

随着水流通过滤网10正常流出，外壳3内水压减小，扩张板6、齿轮8和叶轮7在压簧61的弹力下向内移动，使得齿轮8与清理环9脱离配合的同时与单向齿环4下侧的第一齿槽配合，叶轮7回到初始位置，并在水流作用下再次沿第一方向转动，并带动齿轮8转动使涡卷弹簧82蓄力。

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。

Claims (8)

1.一种多级污水处理设备，其特征在于：包括管道、过滤装置、蓄水池和滤水池，管道连通蓄水池和滤水池，以引导蓄水池内的污水进入滤水池，过滤装置安装于管道的出水端，包括外壳、单向齿环、蓄力组件、触发组件和清理环，外壳上端固定安装于管道，下端设置有滤网；单向齿环绕竖直轴线可单向转动地安装于外壳内；蓄力组件包括齿轮、叶轮和涡卷弹簧，叶轮和齿轮均绕水平轴线转动安装于外壳内，且叶轮在水流作用下带动齿轮沿第一方向转动，单向齿环下侧面设置有第一齿槽，齿轮与单向齿环下侧面的第一齿槽啮合，单向齿环在齿轮沿第一方向转动的带动下沿第三转向转动并阻碍齿轮沿与第一方向相反的第二方向转动；涡卷弹簧安装于齿轮与外壳之间，且在齿轮沿第一方向转动时蓄力；清理环转动安装于滤网上表面，且位于齿轮下侧，清理环上表面设置有与齿轮啮合的第二齿槽；触发组件在滤网堵塞，外壳内水压增大时带动齿轮移动，使齿轮与单向齿环下侧的第一齿槽脱离啮合的同时与清理环上的第二齿槽配合，进而使齿轮在涡卷弹簧的作用下沿第二方向转动并带动清理环转动，清理滤网上的堵塞物；后触发组件在水流正常通过，外壳内水压减小后再次使齿轮与清理环上的第二齿槽脱离配合，并与单向齿环下侧的第一齿槽再次配合；

触发组件包括压簧和扩张板，扩张板可沿外壳径向滑动地安装于外壳内，压簧安装于外壳与扩张板之间，且促使扩张板向内移动；扩张板内圈设置有沿外壳径向延伸的齿轮轴，齿轮和叶轮均转动安装于齿轮轴，且叶轮固定安装于齿轮的内侧面，涡卷弹簧两端分别连接齿轮轴和齿轮；单向齿环转动安装于扩张板上侧，且第一齿槽位于第二齿槽的靠近外壳中心一侧，水流正常通过时，齿轮与单向齿环下侧的第一齿槽啮合，滤网堵塞，外壳内水压增大时推动扩张板带动齿轮同步向外移动与单向齿环脱离啮合并与清理环上的第二齿槽配合。

2.根据权利要求1所述的一种多级污水处理设备，其特征在于：齿轮与清理环之间设置有一定的摩擦力，为齿轮与清理环的脱离提供一定阻力，延长清理环的清理时间；叶轮随齿轮向外移动至单向齿环下侧，避免叶轮在水流作用下转动阻碍涡卷弹簧释放。

3.根据权利要求1所述的一种多级污水处理设备，其特征在于：清理环内侧设置有两个清理杆，且两个清理杆在中部交叉，并随清理环同步转动以清理滤网上表面。

4.根据权利要求1所述的一种多级污水处理设备，其特征在于：齿轮包括环部和设置于环部外圆周的伸缩齿，叶轮与齿轮的环部固定连接，伸缩齿与环部之间通过沿环部径向延伸的弹簧连接，且伸缩齿在弹簧作用下伸出环部；齿轮与单向齿环下侧的第一齿槽啮合时，转动至环部下侧的伸缩齿在清理环的顶推下收回，齿轮与清理环上的第二齿槽配合时，转动至环部上侧的伸缩齿在单向齿环的顶推下收回。

5.根据权利要求4所述的一种多级污水处理设备，其特征在于：单向齿环下侧的第一齿槽外侧面和清理环上侧的第二齿槽内侧面均为引导斜面，以在齿轮向内和向外移动时伸缩齿均沿引导斜面收缩和伸出。

6.根据权利要求1所述的一种多级污水处理设备，其特征在于：单向齿环与外壳之间设置有棘齿结构，以允许单向齿环沿第三方向转动，并阻碍单向齿环沿与第三方向相反的第四方向转动。

7.根据权利要求1所述的一种多级污水处理设备，其特征在于：触发组件和蓄力组件均有多个，且一一对应，并沿单向齿环下侧的第一齿槽的环形周向分布。

8.根据权利要求1所述的一种多级污水处理设备，其特征在于：滤水池有多个，相邻滤水池之间均通过管道连接，且管道的出水端均设置有过滤装置，按滤水池的分级情况，过滤装置的滤网的网孔大小逐级递减，以实现不同滤水池的分级过滤。