CN116808645B - 绿色低碳生活污水处理设施 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及污水处理领域，具体是涉及绿色低碳生活污水处理设施，包括箱体，箱体的顶部设有高位水箱，箱体的顶部围绕高位水箱一周设有多个太阳能光伏板，箱体的内侧从中部到下半部依次堆叠设有大粒径滤料区、中粒径滤料区和小粒径滤料区，小粒径滤料区的底部设有滤料承托层，箱体的内侧上半部设有布水器，布水器设有离心洒水件，箱体的内侧上半部固定设有供离心洒水件支撑的十字承托架，布水器还设有可变径环道，十字承托架的边缘设有变径驱动组件，本发明通过离心洒水件与可变径环道的配合，使得污水在离心力的作用下被洒出后，随之通过可变径环道落入滤料区，均匀分布在滤料区中，提高过滤效率。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理领域，具体是涉及绿色低碳生活污水处理设施。
背景技术
人类生活过程中产生的污水，是水体的主要污染源之一，生活污水主要是人们生活中使用的各种厨房用水、洗涤用水和卫生间用水所产生的排放水。
随着近年来我国经济的迅速发展,城市污水处理系统的建设已经日益趋于成熟但在农村及一些偏远地区，由于环保意识的缺乏和经济条件的不足，农村地区的生活污水大多采用直接排放的方式，对当地的环境质量和卫生状况造成很大的威胁，农村生活污水主要包括厨房用水、洗涤用水和冲厕粪水，厨房用水中的有机物排放会使水中的溶解氧降低，导致鱼类死亡，水质恶化；洗涤用水中的氮、磷元素易造成附近水体的富营养化；冲厕类水引起水体变色、发臭，对以地下水作为饮用水源地区的饮水安全构成隐患。目前，污水处理系统多针对于城市地区，步骤复杂并且价钱易贵，很难在相对偏远的农村地区进行推广实施，农村地区污水排放难以达到国家排放标准。
大部分工艺设计复杂，运行维护难度大、成本高，生活污水特别是农村生活污水具有水量小，日均变化大等特点。
目前公开的中国专利CN201710674256.4一种厨房生活污水处理装置，包括有清洗槽、过滤网、连接管、生物膜过滤装置、破碎装置、处理箱、阀门、出料管、支架和出料斗，地面上设置有支架，支架的顶部设置有清洗槽，清洗槽内底部开有穿孔，穿孔内设置有过滤网，支架内侧之间设置有生物膜过滤装置，清洗槽与生物膜过滤装置之间连接有连接管，连接管的上端与穿孔相连通，连接管的下端与生物膜过滤装置的顶部相连接，生物膜过滤装置的底部连接有出料斗，支架右侧设置有处理箱，处理箱顶部开有进料口，处理箱内中部设置有破碎装置，处理箱底部的中部连接有出料管，出料管上设置有阀门，出料管和出料斗的下端均与地下相连通。
根据上述专利所述，该专利产生的废水通过过滤网过滤，人们取出过滤网，污水通过连接管进入到生物膜过滤装置内过滤降解，从而通过出料斗排出到地下道，然而该专利的污水在通入生物膜时不能保证污水均匀的分散在生物膜上，导致污水过滤效率降低，传统的布水器大多通过喷洒头进行分散，容易发生堵塞的情况，导致污水无法排出，因此，目前需要一种能够提高污水处理效率的滤水装置。
发明内容
针对现技术所存在的问题，提供绿色低碳生活污水处理设施，本发明通过离心洒水件与可变径环道的配合，使得污水在离心力的作用下被洒出后，随之通过可变径环道落入滤料区，而可变径环道在变径驱动组件的驱动下，进行口径的变化，从而使得污水通过可变径环道均匀分布在滤料区中，提高过滤效果，以及提高过滤效率。
为解决现有技术问题，本发明采用的技术方案为：
本发明提供绿色低碳生活污水处理设施，包括箱体，箱体的顶部中心设有高位水箱，箱体的顶部围绕高位水箱一周设有多个太阳能光伏板，箱体的内侧从中部到下半部依次堆叠设有大粒径滤料区、中粒径滤料区和小粒径滤料区，小粒径滤料区的底部设有供其支撑且与箱体固定连接的滤料承托层，箱体的顶部中心开设有与高位水箱连通的进水口，箱体的底部中心开设有与其内部连通的出水口，箱体的内侧上半部设有与进水口连接的布水器，布水器设有离心洒水件，离心洒水件连接设置在进水口处，箱体的内侧上半部固定设有供离心洒水件支撑的十字承托架，离心洒水件支撑在十字承托架的中心，布水器还设有可变径环道，可变径环道环绕离心洒水件一周设置在十字承托架上，十字承托架的边缘设有用以驱动可变径环道口径大小的变径驱动组件。
优选的，离心洒水件设有离心盘和连通水管，离心盘转动设置在十字承托架上，连通水管的一端转动连接在进水口中，连通水管的另一端与离心盘的轴心连接，离心盘与十字承托架之间连接设有下轴承，连通水管与进水口之间连接设有上轴承，箱体的内侧顶部设有用以驱动连通水管高速旋转的第一旋转电机。
优选的，离心盘的顶面沿着其圆周方向均匀设有多个离心条，每个离心条均与连通水管相切，连通水管的下半部沿着其圆周方向均匀开设有多个呈条状的通水口。
优选的，可变径环道由内变径套环和外变径套环构成，内变径套环同轴环绕在离心盘上，外变径套环同轴环绕在内变径套环上，内变径套环和外变径套环之间所留有的间隙形成可变径环道。
优选的，内变径套环由多个内弧片构成，多个内弧片沿着离心盘的圆周方向均匀分布，每个内弧片均设置在十字承托架的底部且位于离心盘的下方，多个内弧片的内侧与十字承托架的中部之间固定连接设有一个内胶套。
优选的，外变径套环由多个外弧片构成，多个外弧片沿着离心盘的圆周方向均匀分布，每个外弧片均设置在十字承托架的顶部且位于离心盘的上方，每个外弧片对应于一个内弧片，每个外弧片与对应内弧片的间距相等，多个外弧片的外侧与箱体的内壁之间固定连接设有一个外胶套。
优选的，十字承托架的每个杆部沿着其边缘方向均开设有滑槽，每个滑槽中均滑动设有一个滑块，每个滑块的两端分别延伸至对应的内弧片和外弧片，每个内弧片和外弧片均与对应的滑块固定连接，滑块的滑动行程在滑槽的两端尽头之间。
优选的，变径驱动组件设有旋转环，旋转环转动套设在箱体的内壁上，每个外弧片的外表面与旋转环之间均铰接设有一个连杆，箱体上设有用以带动旋转环转动的往复驱动电机。
优选的，每个滑槽朝内侧的尽头处均设有内触碰开关，每个滑槽朝外侧的尽头处均设有外触碰开关，当滑块与内触碰开关接触时，滑块处于被变径驱动组件驱使向外移动的状态，当滑块与外触碰开关接触时，滑块处于被变径驱动组件驱使向内移动的状态。
优选的，十字承托架的中部设有流动搅拌器，流动搅拌器设置在箱体的下半部，流动搅拌器由轴杆和搅拌杆构成，轴杆的一端转动的连接在承托架上，轴杆的另一端朝下延伸，轴杆与连通水管共轴线，轴杆上且位于大粒径滤料区、中粒径滤料区和小粒径滤料区中的位置处均设有搅拌杆，十字承托架的底部设有用以驱动轴杆旋转的第二旋转电机。
本申请相比较于现有技术的有益效果是：
1.本发明通过离心洒水件与可变径环道的配合，使得污水在离心力的作用下被洒出后，随之通过可变径环道落入滤料区，而可变径环道在变径驱动组件的驱动下，进行口径的变化，从而使得污水通过可变径环道均匀分布在滤料区中，实现了对污水的过滤，提高过滤效果，以及提高过滤效率。
2.本发明通过离心盘利于离心力的方式将污水四散开来，促使污水通过可变径环道流出，随着可变径环道口径不断变化的过程中，污水随之均布在滤料区中，实现了污水在滤料区中的均匀分布，提高污水的过滤效率。
3.本发明通过内变径套环和外变径套环之间的配合，随着两者的同步变化，从而不断改变可变径环道的口径，使得可变径环道正对滤料区的每一部分，从而使得污水分散在滤料区的每一部分，实现了污水的均匀分布，提高了污水的过滤效率。
附图说明
图1是绿色低碳生活污水处理设施的立体结构示意图；
图2是绿色低碳生活污水处理设施的局部立体结构剖视图；
图3是绿色低碳生活污水处理设施的局部剖视图；
图4是图3的A-A处剖视图；
图5是图3的A-A处立体结构剖视图；
图6是图4的B处放大示意图；
图7是绿色低碳生活污水处理设施的布水器和流动搅拌器的立体结构示意图一；
图8是绿色低碳生活污水处理设施的布水器和流动搅拌器的立体结构示意图二；
图9是绿色低碳生活污水处理设施的布水器和流动搅拌器的立体结构示意图一的俯视图；
图10是绿色低碳生活污水处理设施的布水器和流动搅拌器的立体结构示意图一的仰视图。
图中标号为：1-箱体；11-大粒径滤料区；12-中粒径滤料区；13-小粒径滤料区；14-滤料承托层；2-高位水箱；21-进水口；22-出水口；3-太阳能光伏板；4-布水器；41-离心洒水件；411-离心盘；4111-下轴承；4112-离心条；412-连通水管；4121-上轴承；4122-通水口；413-第一旋转电机；42-十字承托架；421-滑槽；4211-内触碰开关；4212-外触碰开关；43-可变径环道；431-内变径套环；4311-内弧片；4312-内胶套；432-外变径套环；4321-外弧片；4322-外胶套；5-变径驱动组件；51-滑块；52-旋转环；521-连杆；53-往复驱动电机；6-流动搅拌器；61-轴杆；611-搅拌杆；62-第二旋转电机。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
参见图1-图10所示，绿色低碳生活污水处理设施，包括箱体1，箱体1的顶部中心设有高位水箱2，箱体1的顶部围绕高位水箱2一周设有多个太阳能光伏板3，箱体1的内侧从中部到下半部依次堆叠设有大粒径滤料区11、中粒径滤料区12和小粒径滤料区13，小粒径滤料区13的底部设有供其支撑且与箱体1固定连接的滤料承托层14，箱体1的顶部中心开设有与高位水箱2连通的进水口21，箱体1的底部中心开设有与其内部连通的出水口22，箱体1的内侧上半部设有与进水口21连接的布水器4，布水器4设有离心洒水件41，离心洒水件41连接设置在进水口21处，箱体1的内侧上半部固定设有供离心洒水件41支撑的十字承托架42，离心洒水件41支撑在十字承托架42的中心，布水器4还设有可变径环道43，可变径环道43环绕离心洒水件41一周设置在十字承托架42上，十字承托架42的边缘设有用以驱动可变径环道43口径大小调节的变径驱动组件5。
当对生活污水进行过滤的过程中，将生活污水通过微动力提升至箱体1顶部的高位水箱2中，动力来源为绿色低碳的太阳能光伏板3，进一步的污水通过进水口21由高位水箱2下部的布水器4均布跌落至下方的滤料区，布水器4均布污水的过程中，污水落在离心洒水件41上，随着离心洒水件41的启动，污水在离心力的作用下被四散的洒出，而分散出的大量污水在最远范围落下，只有少量的污水在近范围落下，随着变径驱动组件5对可变径环道43的启动，可变径环道43的口径从小到大，再从大到小的变化，使得污水只通过可变径环道43下落，从而促使污水均匀的分散在滤料区，污水首先跌落至大粒径滤料区11，进行污水的初步净化，然后经过中粒径滤料区12，对污水中污染物质进行强化吸附、吸收、消解等处理，最后流进小粒径滤料区13，对污水进行最后的深度处理，从而达到对生活污水的净化，最终过滤后的水从出水口22排出。
参见图2-图6所示，离心洒水件41设有离心盘411和连通水管412，离心盘411转动设置在十字承托架42上，连通水管412的一端转动连接在进水口21中，连通水管412的另一端与离心盘411的轴心连接，离心盘411与十字承托架42之间连接设有下轴承4111，连通水管412与进水口21之间连接设有上轴承4121，箱体1的内侧顶部设有用以驱动连通水管412高速旋转的第一旋转电机413。
当污水顺着连通水管412落在离心盘411上后，通过第一旋转电机413对连通水管412的高速旋转，使得离心盘411上的污水在离心力的作用下被四散开来，污水在四散后通过可变径环道43落入滤料区中，在可变径环道43口径不断变化的过程中，完成污水在滤料区上的均匀分布。
参见图2-图6所示，离心盘411的顶面沿着其圆周方向均匀设有多个离心条4112，每个离心条4112均与连通水管412相切，连通水管412的下半部沿着其圆周方向均匀开设有多个呈条状的通水口4122。
当污水进入连通水管412中，污水顺着连通水管412表面所开设的通水口4122流出至离心盘411上，离心盘411高速旋转中，离心条4112带动污水被甩出，大量污水在四散开的最远距离落下，而少量的污水则在靠近离心盘411的范围内落下。
参见图2-图6所示，可变径环道43由内变径套环431和外变径套环432构成，内变径套环431同轴环绕在离心盘411上，外变径套环432同轴环绕在内变径套环431上，内变径套环431和外变径套环432之间所留有的间隙形成可变径环道43。
当可变径环道43改变口径大小的过程中，通过内变径套环431和外变径套环432的间隙构成可变径环道43，而随着内变径套环431和外变径套环432的同步变化，可变径环道43从而变化口径，使得可变径环道43的范围对应滤料区的各个部分，以便于污水的渗透。
参见图2-图10所示，内变径套环431由多个内弧片4311构成，多个内弧片4311沿着离心盘411的圆周方向均匀分布，每个内弧片4311均设置在十字承托架42的底部且位于离心盘411的下方，多个内弧片4311的内侧与十字承托架42的中部之间固定连接设有一个内胶套4312。
当内变径套环431变化过程中，多个内弧片4311在十字承托架42上同步移动，每个内弧片4311均保持与离心盘411同轴心，多个内弧片4311的移动方向均向四周散开，多个内弧片4311之间依然保持环形状态，而随着多个内弧片4311散开后，每两个相邻的内弧片4311之间就存在间隙，因此，通过内胶套4312将所有内弧片4311与十字承托架42连接在一起，弥补了间隙，污水四散开后，避免了大量污水集中在滤水区中央的情况，促使污水只通过可变径环道43下落。
参见图2-图10所示，外变径套环432由多个外弧片4321构成，多个外弧片4321沿着离心盘411的圆周方向均匀分布，每个外弧片4321均设置在十字承托架42的顶部且位于离心盘411的上方，每个外弧片4321对应于一个内弧片4311，每个外弧片4321与对应内弧片4311的间距相等，多个外弧片4321的外侧与箱体1的内壁之间固定连接设有一个外胶套4322。
当外变径套环432变化过程中，多个外弧片4321在十字承托架42上同步移动，每个外弧片4321均保持与离心盘411同轴心，多个外弧片4321的移动方向均向四周散开，多个外弧片4321之间依然保持环形状态，而随着多个外弧片4321散开后，每两个相邻的外弧片4321之间就存在间隙，因此，通过外胶套4322将所有外弧片4321与箱体1内壁连接在一起，弥补了间隙，污水四散开后，污水撞击在外弧片4321上从而下落，避免了大量污水集中在滤水区边缘的情况，促使污水只通过可变径环道43下落。
参见图2-图10所示，十字承托架42的每个杆部沿着其边缘方向均开设有滑槽421，每个滑槽421中均滑动设有一个滑块51，每个滑块51的两端分别延伸至对应的内弧片4311和外弧片4321，每个内弧片4311和外弧片4321均与对应的滑块51固定连接，滑块51的滑动行程在滑槽421的两端尽头之间。
当内弧片4311和外弧片4321同步活动时，内弧片4311和外弧片4321均通过滑块51移动，每个内弧片4311与一个外弧片4321对应连接在一个滑块51上，保持同一位置的内弧片4311和外弧片4321处于同步移动状态，滑块51在滑槽421的两端尽头之间来回移动，不断改变可变径环道43的口径。
参见图3和图10所示，变径驱动组件5设有旋转环52，旋转环52转动套设在箱体1的内壁上，每个外弧片4321的外表面与旋转环52之间均铰接设有一个连杆521，箱体1上设有用以带动旋转环52转动的往复驱动电机53。
当变径驱动组件5启动时，往复驱动电机53驱使旋转环52转动，旋转环52正反往复旋转，旋转环52的旋转带动连杆521活动，从而不断推拉所连接的外弧片4321，随着外弧片4321的移动，内弧片4311也随之同步移动，可变径环道43的口径也随之发生改变，致使污水均布在滤料区的各处。
参见图2和图3所示，每个滑槽421朝内侧的尽头处均设有内触碰开关4211，每个滑槽421朝外侧的尽头处均设有外触碰开关4212，当滑块51与内触碰开关4211接触时，滑块51处于被变径驱动组件5驱使向外移动的状态，当滑块51与外触碰开关4212接触时，滑块51处于被变径驱动组件5驱使向内移动的状态。
当滑块51在滑槽421中触碰到内触碰开关4211后，内触碰开关4211将信号传递给控制器图中未示出，控制器随之控制变径驱动组件5驱动外弧片4321朝外移动，反之滑块51触碰到外触碰开关4212，驱使外弧片4321朝内移动，保证可变径环道43处于不断变化口径的状态，使得污水一直处于均匀分散的下落形式。
参见图2、图7和图8所示，十字承托架42的中部设有流动搅拌器6，流动搅拌器6设置在箱体1的下半部，流动搅拌器6由轴杆61和搅拌杆611构成，轴杆61的一端转动的连接在承托架上，轴杆61的另一端朝下延伸，轴杆61与连通水管412共轴线，轴杆61上且位于大粒径滤料区11、中粒径滤料区12和小粒径滤料区13中的位置处均设有搅拌杆611，十字承托架42的底部设有用以驱动轴杆61旋转的第二旋转电机62。
当污水渗入滤料区中后，为了使得污水流动性更加，通过第二旋转电机62低速驱动轴杆61旋转，轴杆61上处于大粒径滤料区11、中粒径滤料区12和小粒径滤料区13中的搅拌杆611随之进行搅拌，促使滤料产生流动性，更有利于污水的流动，提高吸附效果。
本发明通过离心洒水件41与可变径环道43的配合，使得污水在离心力的作用下被洒出后，随之通过可变径环道43落入滤料区，而可变径环道43在变径驱动组件5的驱动下，进行口径的变化，从而使得污水通过可变径环道43均匀分布在滤料区中，提高过滤效果，以及提高过滤效率。
以上实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (5)
1.绿色低碳生活污水处理设施，包括箱体(1)，箱体(1)的顶部中心设有高位水箱(2)，箱体(1)的顶部围绕高位水箱(2)一周设有多个太阳能光伏板(3)，箱体(1)的内侧从中部到下半部依次堆叠设有大粒径滤料区(11)、中粒径滤料区(12)和小粒径滤料区(13)，小粒径滤料区(13)的底部设有供其支撑且与箱体(1)固定连接的滤料承托层(14)，箱体(1)的顶部中心开设有与高位水箱(2)连通的进水口(21)，箱体(1)的底部中心开设有与其内部连通的出水口(22)，其特征在于，箱体(1)的内侧上半部设有与进水口(21)连接的布水器(4)，布水器(4)设有离心洒水件(41)，离心洒水件(41)连接设置在进水口(21)处，箱体(1)的内侧上半部固定设有供离心洒水件(41)支撑的十字承托架(42)，离心洒水件(41)支撑在十字承托架(42)的中心，布水器(4)还设有可变径环道(43)，可变径环道(43)环绕离心洒水件(41)一周设置在十字承托架(42)上，十字承托架(42)的边缘设有用以驱动可变径环道(43)口径大小的变径驱动组件(5)；
离心洒水件(41)设有离心盘(411)和连通水管(412)，离心盘(411)转动设置在十字承托架(42)上，连通水管(412)的一端转动连接在进水口(21)中，连通水管(412)的另一端与离心盘(411)的轴心连接，离心盘(411)与十字承托架(42)之间连接设有下轴承(4111)，连通水管(412)与进水口(21)之间连接设有上轴承(4121)，箱体(1)的内侧顶部设有用以驱动连通水管(412)高速旋转的第一旋转电机(413)；离心盘(411)的顶面沿着其圆周方向均匀设有多个离心条(4112)，每个离心条(4112)均与连通水管(412)相切，连通水管(412)的下半部沿着其圆周方向均匀开设有多个呈条状的通水口(4122)；
可变径环道(43)由内变径套环(431)和外变径套环(432)构成，内变径套环(431)同轴环绕在离心盘(411)上，外变径套环(432)同轴环绕在内变径套环(431)上，内变径套环(431)和外变径套环(432)之间所留有的间隙形成可变径环道(43)；内变径套环(431)由多个内弧片(4311)构成，多个内弧片(4311)沿着离心盘(411)的圆周方向均匀分布，每个内弧片(4311)均设置在十字承托架(42)的底部且位于离心盘(411)的下方，多个内弧片(4311)的内侧与十字承托架(42)的中部之间固定连接设有一个内胶套(4312)外变径套环(432)由多个外弧片(4321)构成，多个外弧片(4321)沿着离心盘(411)的圆周方向均匀分布，每个外弧片(4321)均设置在十字承托架(42)的顶部且位于离心盘(411)的上方，每个外弧片(4321)对应于一个内弧片(4311)，每个外弧片(4321)与对应内弧片(4311)的间距相等，多个外弧片(4321)的外侧与箱体(1)的内壁之间固定连接设有一个外胶套(4322)。
2.根据权利要求1所述的绿色低碳生活污水处理设施，其特征在于，十字承托架(42)的每个杆部沿着其边缘方向均开设有滑槽(421)，每个滑槽(421)中均滑动设有一个滑块(51)，每个滑块(51)的两端分别延伸至对应的内弧片(4311)和外弧片(4321)，每个内弧片(4311)和外弧片(4321)均与对应的滑块(51)固定连接，滑块(51)的滑动行程在滑槽(421)的两端尽头之间。
3.根据权利要求1所述的绿色低碳生活污水处理设施，其特征在于，变径驱动组件(5)设有旋转环(52)，旋转环(52)转动套设在箱体(1)的内壁上，每个外弧片(4321)的外表面与旋转环(52)之间均铰接设有一个连杆(521)，箱体(1)上设有用以带动旋转环(52)转动的往复驱动电机(53)。
4.根据权利要求2所述的绿色低碳生活污水处理设施，其特征在于，每个滑槽(421)朝内侧的尽头处均设有内触碰开关(4211)，每个滑槽(421)朝外侧的尽头处均设有外触碰开关(4212)，当滑块(51)与内触碰开关(4211)接触时，滑块(51)处于被变径驱动组件(5)驱使向外移动的状态，当滑块(51)与外触碰开关(4212)接触时，滑块(51)处于被变径驱动组件(5)驱使向内移动的状态。
5.根据权利要求1所述的绿色低碳生活污水处理设施，其特征在于，十字承托架(42)的中部设有流动搅拌器(6)，流动搅拌器(6)设置在箱体(1)的下半部，流动搅拌器(6)由轴杆(61)和搅拌杆(611)构成，轴杆(61)的一端转动的连接在承托架上，轴杆(61)的另一端朝下延伸，轴杆(61)与连通水管(412)共轴线，轴杆(61)上且位于大粒径滤料区(11)、中粒径滤料区(12)和小粒径滤料区(13)中的位置处均设有搅拌杆(611)，十字承托架(42)的底部设有用以驱动轴杆(61)旋转的第二旋转电机(62)。
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