CN117088466B - 一种光伏废水处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及光伏污水处理技术领域，且特别涉及一种光伏废水处理装置，其特征在于，包括若干个过滤单元，每个过滤单元均包括平行且周侧对齐的第一板件和第二板件，第一板件朝向第二板件方向的一侧构造有内嵌的用于供废水流动的流道，流道中铺设有由过滤颗粒组成的过滤层。该光伏废水处理装置，使过滤颗粒呈平铺分布,减缓了轴流交换柱中填料承压及上下层使用不均的问题，并且使得过滤层中的过滤颗粒只承受较小的液体正压,降低了紧密压积的影响，而且使得填料平躺分布,充分接触液体,使用效率更高，综上,该光伏废水处理装置在过滤颗粒的使用上更为均匀和充分,可以有效避免轴流交换柱中填料的压力集中和破碎问题,提高过滤颗粒的使用寿命。

Description

一种光伏废水处理装置

技术领域

本发明涉及光伏污水处理领域，具体涉及一种光伏废水处理装置。

背景技术

轴流交换柱采用顶入底出的流动方式,导致上部填料层直接承受液体的正压和轴向冲击,长期使用下填料颗粒间保持高度压缩状态,加剧了上层填料的机械磨损和破碎,是导致填料使用不均的根本原因。而为改善上层填料状态,目前采用的处理手段是定期反冲洗,但反冲洗本身存在诸多问题,无法从根本上解决填料负荷过重的问题。另外,在钙钛矿太阳能电池的生产过程中,使用含铅原料会产生大量含铅废水。这种含铅废水需要进行有效处理以降低生产污染。采用离子交换工艺可以有效回收含铅废水中的铅元素,减轻环境负荷。但是存在的轴流交换柱结构问题也会影响含铅废水的稳定处理。

因此,有必要通过创新改进轴流交换柱,解决填料使用不均问题,以提高钙钛矿电池含铅废水处理的稳定性和系统使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光伏废水处理装置。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种光伏废水处理装置，其特征在于，包括：

若干个过滤单元，每个过滤单元均包括平行且周侧对齐的第一板件和第二板件，第一板件朝向第二板件方向的一侧构造有内嵌的用于供废水流动的流道，流道中铺设有由过滤颗粒组成的过滤层，过滤层被夹持在第一板件和第二板件之间，并且，第一板件和第二板件上均开设有与流道连通的第一通孔和的第二通孔，第一通孔和第二通孔分别设置在过滤层的上下游。

固定架，其上安装有若干个过滤单元，具体包括基板和沿基板厚度方向延伸设置的两个限位杆件，所有过滤单元均设在两个限位杆件之间，并且，固定架还包括用于将各过滤单元沿基板厚度方向压紧的预紧机构，使相邻过滤单元之间相对的面相互抵紧，并且，使过滤单元中第一板件上的第一通孔与相邻过滤单元中第二板件上的第一通孔相连通或使过滤单元中第一板件上的第二通孔与相邻过滤单元中第二板件上的第二通孔相连通，使水流可在相邻的过滤单元中流动。

优选的，流道包括第一连通槽、过滤槽和第二连通槽，第一连通槽和第二连通槽分别设置在过滤槽的两侧，且第一连通槽和第二连通槽均与过滤槽连通。

第一通孔的位置被设在与第一连通槽相连通的位置，第二通孔的位置被设在与第二连通槽相连通的位置。

优选的，每个第一板件上的第一通孔的数量和第二通孔的数量均为两个，且每个过滤单元中的第二板件上也在与第一板件上第一通孔和第二通孔对应的位置构造有同样数量的第一通孔和第二通孔。

优选的，第一连通槽和第二连通槽与过滤槽连通的部位设有连接垭口，各连接垭口设置在第一连通槽和第二连通槽的中间位置，而与同一第一连通槽连通的两个第一通孔和与同一第二连通槽连通的两个第二通孔均分别设置连接垭口的两侧。

每个第一板件上的连接垭口处均设有可绕自身周向转动的换向件，用于切换废水流动轨迹，使得同一块第一板件或第二板件上，第一连通槽中的两个第一通孔仅有一个可与第二连通槽中的一个第二通孔相连通。

优选的，基板安装有用于控制各过滤单元中换向件转动的切换机构。

优选的，切换机构包括两个转轴和驱动两个转轴同步转动的驱动机构，其中一个转轴同时与各过滤单元中位于第一连通槽中的切换件连接，另一个转轴同时与各过滤单元中位于第二连通槽中的换向件连接。

优选的，过滤槽中还设有用于承载过滤层的过滤盒，过滤盒上在沿流道方向构造有供废水通过的至少两组透水孔，两组透水孔分布在过滤层的上下游。

优选的，过滤单元还包括密封垫层，密封垫层设置在第一板件和第二板件之间，被两者夹持后发生变形，封堵第一板件与第二板件之间的间隙。

优选的，预紧机构包括被设在两个平行限位杆件之间并可沿限位杆件轴向滑动的压板，若干过滤单元被设置在基板与压板之间，并且，基板上设有拉杆，拉杆的长度方向与基板的厚度方向平行，且拉杆一端设有与基板抵持的抵接件，拉杆上还螺纹连接有与压板抵持的预紧螺母。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：

该光伏废水处理装置，使过滤颗粒呈平铺分布,减缓了轴流交换柱中填料承压及上下层使用不均的问题，并且使得过滤层中的过滤颗粒只承受较小的液体正压,降低了紧密压积的影响，而且使得填料平躺分布,充分接触液体,使用效率更高，而且通过进一步设置的预紧机构，使得过滤单元可被快速更换，实现了对部分老化严重的过滤颗粒的更换，综上,该光伏废水处理装置在过滤颗粒的使用上更为均匀和充分,可以有效避免轴流交换柱中填料的压力集中和破碎问题,提高过滤颗粒的使用寿命，并且，还实现了对过滤颗粒的局部更换。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图。

图2是本发明实施例的后视图。

图3是本发明实施例中第一板件的结构示意图。

图4是本发明实施例中第二板件的结构示意图。

图5是本发明实施例中第一板件的正视图。

图6是本发明实施例中过滤盒的结构示意图。

图7是本发明实施例中换向件的结构示意图。

图8是本发明实施例中换向件的剖视图。

图9是本发明实施例的爆炸视图。

图10是本发明实施例中切换机构的结构示意图。

其中：1、固定架；2、过滤单元；210、第一板件；220、第二板件；230、凸起台阶；231、第一连通槽；第一通孔：2311和2312；232、第二连通槽；第二通孔：2321和2322；240、换向件；250、过滤盒；251、壳体；252、隔断板；253、透水孔；3、连接法兰；4、切换机构；410、转轴；420、蜗轮蜗杆传动件；430、齿轮组；440、驱动机构；5、第一流向；6、第二流向。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

参见图1-图10，本实施例提供了一种光伏废水处理装置，包括若干个过滤单元2和用于安装过滤单元2的固定架1。其中每个过滤单元2包括平行且周侧对齐的第一板件210和第二板件220，第一板件210朝向第二板件220方向的一侧构造有内嵌的用于供废水流动的流道，流道中铺设有由过滤颗粒组成的过滤层，过滤层被夹持在第一板件210和第二板件220之间，并且，第一板件210和第二板件220上均开设有与流道连通的第一通孔（2312,2311）和的第二通孔（2321,2322），第一通孔（2312,2311）和第二通孔（2321,2322）分别设置在过滤层的上下游。而固定架1则包括基板110和沿基板110厚度方向延伸设置的两个限位杆件（120,130），每个过滤单元2均设在两个限位杆件（120,130）之间被两者夹持，并且，固定架1还包括用于将各过滤单元2沿基板110厚度方向压紧的预紧机构，从而使过滤单元2中第一板件210上的第一通孔（2312,2311）与相邻过滤单元2中第二板件220上的第一通孔（2312,2311）密封连接或使过滤单元2中第一板件210上的第二通孔（2321,2322）与相邻过滤单元2中第二板件220上的第二通孔（2321,2322）密封连接，使水流可在相邻的过滤单元2中流动。

具体的，第一板件210和第二板件220均优选为尺寸相同的矩形板件，第一板件210在沿自身厚度方向并朝向第二板件220构造有凸起台阶230，流道构造以内嵌的方式构造在凸起台阶230上，当第一板件210与第二板件220贴合时，流道被合围密封，起到防止废水泄露的作用。基板110上构造拥有若干个通水孔，这些通水孔部分与第一通孔（2312,2311）的位置相对应，另一部分则与第二通孔（2321,2322）的位置相对应，并且通水孔处还安装有与外部管道连接的连接法兰3，同时，过滤颗粒优选为离子树脂交换颗粒。需要注意的是，背离基板110最远的过滤单元2的第一通孔（2312,2311）和第二通孔（2321,2322）处还应与外排管道相连接。

具体实施时，废水通过外部水管通入某个连接法兰3内，之后，废水通过基板110上的通水孔进入与基板110相邻的过滤单元2上的第一通孔（2312,2311）或第二通孔（2321,2322），从而使废水通入过滤单元2，废水在过滤单元2的流道中时，会流经过滤层（图中未示出），之后，废水通过第一通孔（2312,2311）或第二通孔（2321,2322）流向相邻的过滤单元2再次被处理，直至废水流经各过滤单元2并最终进入外排管道。

进一步，预紧机构包括被设在两个限位杆件（120,130）之间并可沿限位杆件（120,130）周向滑动的压板150，若干过滤单元2被设置在基板110与压板150之间，并且，基板110上设有若干拉杆160，拉杆160的长度方向与基板110的厚度方向平行，且拉杆160一端设有与基板110抵持的抵接件，拉杆160上还螺纹连接有与压板150抵持的预紧螺母170。

具体的，在拧紧预紧螺母170后，压板150被迫朝基板110方向移动，从而将各过滤单元2夹紧，即令过滤单元2中的第一板件210与第二板件220夹紧，并且还使得相邻的各过滤单元2夹紧，以保证过滤单元2中第一板件210上的第一通孔（2312,2311）与相邻过滤单元2中第二板件220上的第一通孔（2312,2311）或使过滤单元2中第一板件210上的第二通孔（2321,2322）与相邻过滤单元2中第二板件220上的第二通孔（2321,2322）间具有良好的密封连接性能。

进一步，为了避免第一板件210与第二板件220之间泄露，过滤单元2还包括密封垫层230，密封垫层230被夹持在第一板件210和第二板件220之间，当密封垫层230倍夹紧后可发生形变，以填充第一板件210与第二板件220之间的间隙。

当本申请中的光伏废水处理装置在长时间使用后，先与废水接触的离子交换树脂颗粒也会不可避免的提前衰竭，所以需要使本装置可以反向通水，但需要注意的是，反向通水不能对现有的通水方向形成干扰。

具体的流道包括第一连通槽231、过滤槽和第二连通槽232，第一连通槽231和第二连通槽232分别设置在过滤槽的两侧，第一连通槽231和第二连通槽232均与过滤槽连通。并且，每个第一板件210上第一通孔（2312,2311）的数量和第二通孔（2321,2322）的数量均为两个，且每个过滤单元2中的第二板件220也在与第一板件210对应的位置构造有同样数量的第一通孔（2312,2311）和第二通孔（2321,2322）。两个第一通孔（2312,2311）被构造在与第一连通槽231连通的位置，两个第二通孔（2321,2322）被构造在与第二连通槽232连通的位置，并且，第一连通槽231和第二连通槽232与过滤槽连通的部位均构造有为连接垭口，连接垭口设置在各第一连通槽231和各第二连通槽232的中间位置，而与同一第一连通槽231连通的两个第一通孔（2312,2311）和与同一第二连通槽232连通的两个第二通孔（2321,2322）均分别设置连接垭口的两侧。其中，连接垭口为三通口，将第一连通槽231中的两个第一通孔（2312,2311）和第二连通槽232中的两个第二通孔（2321,2322）与过滤槽连通。连接垭口内设置用于切换废水流向的换向件240，换向件240可绕自身轴向转动，得同一时间内第一连通槽231中的两个第一通孔（2312,2311）仅有其中一个可与第二连通槽232中的一个第二通孔（2321,2322）连通。

其中，换向件240基本构型为同心环，同心环的周侧与连接垭口的两侧的内壁贴合抵持，对应的换向件240将第一连通槽231和第二连通槽232均分为两个独立部分，同心环的周侧构造有与流道连通的弧形槽242，弧形槽242对应的角度为240°，换向件240在使用时，通过转动可调节弧形槽242的相对位置，使得同一时间内，第一连通槽231中的两个第一通孔（2321,2322）仅有一个可与过滤槽连通，同时，同一过滤单元2中的第二连通槽232内的两个第二通孔（2321,2322）也仅有一个可与过滤槽连通，从而实现通过控制换向件240转动实现第一连通槽231中单个第一通孔（2312,2311）和第二连通槽232中单个第二通孔（2321,2322）与过滤槽的通断，以形成新的流道，控制废水在过滤单元2中的流动方向，具体可参见图9中的第一流向5和第二流向6，而第一流向5和第二流向6是相邻过滤单元2中废水的流向，通常的相邻过滤单元2中的废水流向相反设置。换向件240的转动角度优选为120°。

需要说明的是，背板150上也设有通水孔，这些通水孔同样安装有连接法兰3。背板150上的通水孔和基板110上的通水孔同样优选为四个，每两个为一组，与过滤单元2中的两个第一通孔（2312,2311）和两个第二通孔（2321,2322）对应。具体的，将背板150上的四个通水孔和基板110上的四个通水孔以位置关系与过滤单元2中第一通孔（2312,2311）和第二通孔（2321,2322）的对应关系分为第一通水孔和第二通水孔，其中两个第一通水孔与过滤单元2中的第一板件210及第二板件220上的两个第一通孔（2312,2311）相对应，两个第二通水孔则与第一板件210及第二板件220上的两个第二通孔（2321,2322）相对应。

具体实施前，需先设置基板110和背板150上外部管道的连接顺序，其中基板110上的两个第一通水孔中，仅有一个第一通水孔对应的连接法兰3与外部的进水管道（图中未示出）连接，另一个第一通水孔对应的连接法兰3则安装阀门（图中未示出）进行封闭，背板150上的两个第一通水孔中，仅有一个第一通水孔对应的连接法兰3与外部的排水管道（图中未示出）连接，另一个第一通水孔对应的连接法兰3则安装阀门（图中未示出）进行封闭，基板110上的两个第二通水孔中，仅有一个第二通水孔对应的连接法兰3与外部的排水管道（图中未示出）连接，另一个第二通水孔对应的连接法兰3则安装阀门（图中未示出）进行封闭，背板150上的两个第二通水孔中，仅有一个第二通水孔对应的连接法兰3与外部的进水管道（图中未示出）连接，另一个第二通水孔对应的连接法兰3则安装阀门（图中未示出）进行封闭。需要注意的是，每一个外部管道均应设有单独控制的阀门。

具体实施时，将从废水从基板110流向压板150设为第一状态，将废水从压板150流向基板110设为第二状态。第一状态时，将基板110上与第一通水孔连接的进水管道的阀门打开，废水通过基板上的第一管道通入紧邻的过滤单元2中与换向件240周侧弧形槽242连通的第二板件220上的两个第一通孔（2312,2311）中的一个，之后，废水通过连接垭口进入过滤槽中，废水流经平铺设置的过滤层，而平铺分布的过滤颗粒,可以避免了轴流交换柱中填料承压及上下层使用不均的问题，之后，经过过滤分废水通过设置在第二连通槽232中换向件240周侧开设的弧形槽242进入第二连通槽232，并最终从第二连通槽232中的一个第二通孔（2321,2322）流入相邻过滤单元2，废水进入相邻过滤单元2后，水流从下向上流动，按上述同样的流动方式从一个第二通孔（2321,2322）进入，一个第一通孔（2312,2311）排出，直至从背板与外部排水管道连接的第二通水孔排出。废水处于第二状态前，需要通过控制换向件240来切换流道方向，使各过滤单元2中第一连通槽231内换向件240和第二连通槽232内的换向件240同时发生同向转动，转动角度为120°，从而改变两个第一通孔（2312,2311）中与过滤槽连通的对象和改变及两个第二通孔（2321,2322）与过滤槽连通的对象，换向件240完成调整后，压板150上与外部进水管道连接的第二通水孔将废水通入与压板150紧邻的过滤单元2中，之后，废水的流动路径与第一状态时废水的流动路径类似，最终从基板110上与外排管道连接的第二通水孔排出。在第二状态中，废水的流动方向与第一状态中废水的流动方向完全相反，使得各过滤单元2中的过滤树脂被充分利用。需要注意的是，废水的第一状态与第二状态不可同时存在。

为了使各换向件240同步转动，达到切换废水流向的目的，切换机构4包括两个转轴410和驱动两个转轴410同步转动驱动机构440，其中驱动机构440优选为电机，其中一个转轴410同时与各过滤单元2中位于第一连通槽231中的换向件240连接，另一个转轴410同时与各过滤单元2中位于第二连通槽232中的换向件240连接，两个转轴410靠近基板110的一端均安装有蜗轮蜗杆传动件420，蜗轮固定套接在转轴410端部，蜗杆与涡轮啮合连接，且两个蜗轮蜗杆传动件420中的两个蜗杆同轴设置并通过连杆相连接，而电机则通过齿轮组430与连杆连接，用于驱动连杆转动，从而使各换向件240同步旋转，电机优选伺服电机，从而使换向件240转动角度更加精确。

为了便于更换离子树脂交换颗粒，还可在过滤槽中设置用于承载过滤层的过滤盒250，过滤盒250包括壳体251，壳体251上在沿流道方向构造有供废水通过的至少两组透水孔253，这两组透水孔253分分布在过滤层的上下游，且分别与第一连通槽231和第二连通槽232中的连接垭口相连通，壳体251中还设有两组构造有通孔的隔断板252，过滤层铺设在由两个隔断板252和壳体251合围形成的区域内，而壳体251内的其余区域则填充有砂料，以降低过滤颗粒的流失量。

本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明说明书的内容或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种光伏废水处理装置，其特征在于，包括：

若干个过滤单元，每个过滤单元均包括平行且周侧对齐的第一板件和第二板件，第一板件朝向第二板件方向的一侧构造有内嵌的用于供废水流动的流道，流道中铺设有由过滤颗粒组成的过滤层，并且，过滤颗粒为离子树脂交换颗粒，过滤层被夹持在第一板件和第二板件之间，并且，第一板件和第二板件上均开设有与流道连通的第一通孔和第二通孔，第一通孔和第二通孔分别设置在过滤层的上下游；

固定架，其上安装有若干个过滤单元，具体包括基板和沿基板厚度方向延伸设置的两个限位杆件，所有过滤单元均设在两个限位杆件之间，并且，固定架还包括用于将各过滤单元沿基板厚度方向压紧的预紧机构，使相邻过滤单元之间相对的面相互抵紧，并且，使过滤单元中第一板件上的第一通孔与相邻过滤单元中第二板件上的第一通孔相连通或使过滤单元中第一板件上的第二通孔与相邻过滤单元中第二板件上的第二通孔相连通，使水流可在相邻的过滤单元中流动；

流道包括第一连通槽、过滤槽和第二连通槽，第一连通槽和第二连通槽分别设置在过滤槽的两侧，且第一连通槽和第二连通槽均与过滤槽连通；

第一通孔的位置被设在与第一连通槽相连通的位置，第二通孔的位置被设在与第二连通槽相连通的位置；

每个第一板件上的第一通孔的数量和第二通孔的数量均为两个，且每个过滤单元中的第二板件上也在与第一板件上第一通孔和第二通孔对应的位置构造有同样数量的第一通孔和第二通孔；

第一连通槽和第二连通槽与过滤槽连通的部位设有连接垭口，各连接垭口设置在第一连通槽和第二连通槽的中间位置，而与同一第一连通槽连通的两个第一通孔和与同一第二连通槽连通的两个第二通孔均分别设置连接垭口的两侧；

每个第一板件上的连接垭口处均设有可绕自身周向转动的换向件，用于切换废水流动轨迹，使得同一块第一板件或第二板件上，第一连通槽中的两个第一通孔仅有一个可与第二连通槽中的一个第二通孔相连通。

2.根据权利要求1所述的一种光伏废水处理装置，其特征在于：基板安装有用于控制各过滤单元中换向件转动的切换机构。

3.根据权利要求2所述的一种光伏废水处理装置，其特征在于：切换机构包括两个转轴和驱动两个转轴同步转动的驱动机构，其中一个转轴同时与各过滤单元中位于第一连通槽中的切换件连接，另一个转轴同时与各过滤单元中位于第二连通槽中的换向件连接。

4.根据权利要求1或3所述的一种光伏废水处理装置，其特征在于：过滤槽中还设有用于承载过滤层的过滤盒，过滤盒上在沿流道方向构造有供废水通过的至少两组透水孔，两组透水孔分布在过滤层的上下游。

5.根据权利要求1所述的一种光伏废水处理装置，其特征在于：过滤单元还包括密封垫层，密封垫层设置在第一板件和第二板件之间，被两者夹持后发生变形，封堵第一板件与第二板件之间的间隙。

6.根据权利要求1所述的一种光伏废水处理装置，其特征在于：预紧机构包括被设在两个平行限位杆件之间并可沿限位杆件轴向滑动的压板，若干过滤单元被设置在基板与压板之间，并且，基板上设有拉杆，拉杆的长度方向与基板的厚度方向平行，且拉杆一端设有与基板抵持的抵接件，拉杆上还螺纹连接有与压板抵持的预紧螺母。