CN118062920B - 一种水利工程用污水处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水利工程用污水处理装置，涉及水利工程技术领域。包括设置有泄水口的水坝和至少三个污水处理组件，所述污水处理组件固定在泄水口的底壁上，其中两个所述污水处理组件呈水平分布，相邻两个呈水平分布的污水处理组件之间形成有引流口，引流口的正后方设置有另一个污水处理组件，位于两侧的污水处理组件紧贴泄水口两侧的水坝坝体。本发明设置有引流口和镂空弧形挡板，水流通过引流口快速移动，并通过镂空弧形挡板，在水流作用力下，水流快速冲击三个螺旋桨，实现对三个污水处理组件的转筒进行驱动，从而实现三个污水处理组件的弧形抓板的快速转动，驱动效果好，实现对漂浮物的快速、有效打捞，提高了污水处理效率。

Description

一种水利工程用污水处理装置

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域，具体为一种水利工程用污水处理装置。

背景技术

在水利工程中污水处理方法有三种，分别是物理方法、化学方法和生态生物方法，其中，生态生物方法包括河道曝气复氧、生物膜法，生物修复法、土地处理法以及水生植物净化法等，本发明用于河道污水处理的净化装置是一种物理方法；物理处理法是通过物理作用分离和去除污水中不溶解的呈悬浮状态的污染物的方法，处理过程中，污染物的化学性质不发生变化。

经检索，中国发明专利，公开号为CN 111188323 A公开了一种河道垃圾收集处理装置，由保护网箱、两个转动杆和转动叶片等部件组成。能够有效地将小尺寸的垃圾吸附凝结在一起，当任意网盒垃圾饱和时，都可以利用左右液压杆实现网盒位置的抬升，以便人工对垃圾进行处理，该措施大大提高了污水固液分离的效果。

另外，中国实用新型专利，公开号为CN 217758629 U公开了河道治理用污水处理拦截装置，由主体箱、电机、伸缩杆、支撑杆和挡板等部件组成，该装置操作便捷，避免拦截的垃圾堆积在拦截槽表面，提高了污水的拦截过滤的效果，满足使用需求，减轻了后期工作人员清理的负担。

现有的河道污水处理装置存在缺陷包括，设置固定的过滤网对水进行过滤，过滤网的设置会对水流产生阻挡，不利于河道引水，另外，还需要设置电机等驱动件对垃圾进行收集，电力消耗大，不能很好的节约资源。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水利工程用污水处理装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水利工程用污水处理装置，包括设置有泄水口的水坝和至少三个污水处理组件，所述污水处理组件固定在泄水口的底壁上，其中两个所述污水处理组件呈水平分布，相邻两个呈水平分布的污水处理组件之间形成有引流口，引流口的正后方设置有另一个污水处理组件，位于两侧的污水处理组件紧贴泄水口两侧的水坝坝体；

在引流口处，前侧的每个污水处理组件与后侧的污水处理组件之间均连接有镂空弧形挡板，两个镂空弧形挡板的凸起面相对；

前侧两个污水处理组件相对侧均设置有第一驱动件，后侧的污水处理组件正面设置有第二驱动件；

引流口处设置有三个螺旋桨，三个螺旋桨呈等腰三角形分布，水平位置的两个螺旋桨分别与两个第一驱动件连接，另一个螺旋桨与第二驱动件连接；

污水处理组件包括两个高度可调节的支撑腿，支撑腿底部嵌入安装在泄水口底壁上，支撑腿顶部活动连接有侧轴，侧轴之间固定有转筒，转筒筒体等距设置有若干组呈水平分布的支撑杆，呈水平分布的支撑杆底部固定有侧板；

侧板底部设置有弯曲方向与水流方向相同弧形抓板，通过弧形抓板对水面漂浮物进行打捞；

弧形抓板的正上方设置有对水面漂浮物进行收集的收集箱，收集箱底部通过连接轴活动连接有盖板，盖板与收集箱内壁之间固定有若干个弹簧；

三个螺旋桨分别对两个第一驱动件和第二驱动件提供驱动力，从而带动相应的转筒进行转动。

本方案进一步优选的，所述收集箱底部固定有若干个支撑块，盖板远离弹簧侧固定有若干个配重块；

盖板与支撑块接触时，实现盖板对收集箱的封堵；

收集箱底部形成有与弧形抓板弯曲方向相同的延伸板。

本方案进一步优选的，设所述污水处理组件的两个支撑腿之间的距离为D，引流口的宽度为H，D=（0.8-1.2）×H。

本方案进一步优选的，所述第一驱动件包括第一锥齿轮副和第二锥齿轮副；

设置在第二锥齿轮副正前方的螺旋桨对第二锥齿轮副进行驱动，第二锥齿轮副通过第一连接杆对第一锥齿轮副进行驱动。

本方案进一步优选的，所述第二驱动件包括第三锥齿轮副、第四锥齿轮副、第五锥齿轮副、第六锥齿轮副和第七锥齿轮副；

设置在第三锥齿轮副正前方的螺旋桨对第三锥齿轮副进行驱动，第三锥齿轮副通过第二连接杆对第四锥齿轮副进行驱动，第四锥齿轮副通过第三连接杆对第五锥齿轮副进行驱动，第五锥齿轮副通过第四连接杆对第六锥齿轮副进行驱动，第六锥齿轮副通过第五连接杆对第七锥齿轮副进行驱动。

本方案进一步优选的，所述转筒内设置有入水调节件，通过入水调节件对弧形抓板与转筒之间的距离进行调节，从而实现对弧形抓板的入水深度进行调节。

本方案进一步优选的，所述入水调节件包括开设在其中一个侧轴内的多边腔，多边腔内活动插接有多边柱；

所述支撑杆活动贯穿转筒，水平方向的支撑杆端部固定有连接板，多边柱与连接板之间设置有若干个铰接杆，铰接杆的两侧通过铰接座上的轴体分别与多边柱及连接板活动连接；

另一个侧轴轴体上开设有通孔，通孔内设置有液压缸，液压缸的伸缩端通过轴承与多边柱的端部相连接；

支撑腿的侧面固定有支撑架，支撑架与液压缸座体相固定。

本方案进一步优选的，所述转筒的筒体上固定有若干个套管，支撑杆与套管活动插接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

该水利工程用污水处理装置，设置有引流口和镂空弧形挡板，水流通过引流口快速移动，并通过镂空弧形挡板，在水流作用力下，水流快速冲击三个螺旋桨，实现对三个污水处理组件的转筒进行驱动，从而实现三个污水处理组件的弧形抓板的快速转动，该装置驱动效果好，镂空弧形挡板为可转动的，不会对水流产生大的阻力，有利于河道引水，另外，该装置还实现对漂浮物的快速、有效打捞，提高了污水处理效率。

同时，还设置有侧板和收集箱，转筒转动时，可以实现收集箱的自动开启与关闭，从而实现对漂浮物的自动收集，收集无需电力，节约了资源。

再者，还设置有控制器和入水调节件，能够根据河道水量及时对弧形抓板的入水深度进行调节，使弧形抓板始终处于最佳的入水深度，提高了污水处理效率。

附图说明

图1为本发明的左侧轴视图；

图2为本发明的右后侧轴视图；

图3为本发明的俯视图；

图4为本发明去除前侧一个污水处理组件的轴视图；

图5为本发明第一驱动件的轴视；

图6为本发明污水处理组件的轴视图；

图7为本发明收集箱的仰视图；

图8为本发明收集箱的半剖图；

图9为本发明污水处理组件的剖视图；

图10为本发明污水处理组件的半剖图；

图11为本发明收集箱的工作状态图；

图12为本发明的安装示意图。

图中：1、污水处理组件；101、支撑腿；102、转筒；103、侧轴；104、支撑杆；105、弧形抓板；106、收集箱；107、支撑块；108、盖板；109、配重块；110、弹簧；111、延伸板；112、套管；1001、引流口；2、第一驱动件；201、第一锥齿轮副；202、第二锥齿轮副；3、第二驱动件；301、第三锥齿轮副；302、第五锥齿轮副；303、第七锥齿轮副；4、镂空弧形挡板；5、螺旋桨；6、入水调节件；601、连接板；602、多边腔；603、多边柱；604、铰接杆；605、支撑架；606、液压缸；7、水坝。

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。

本方案应用于水利工程中，具体应用在水坝7的出水口处,通过流出水坝7的水流进行驱动，用于处理河道水面上漂浮的悬浮物，减少下游水域的悬浮固体物污染。

如图1-图11所示，本发明提供一种技术方案：一种水利工程用污水处理装置，包括设置有泄水口的水坝7和至少三个污水处理组件1，所述污水处理组件1固定在泄水口的底壁上，其中两个污水处理组件1呈水平分布，相邻两个呈水平分布的污水处理组件1之间形成有引流口1001，在引流口1001的正后方设置有另一个污水处理组件1，位于两侧的污水处理组件1紧贴泄水口两侧的水坝7坝体；

在引流口1001处，前侧的每个污水处理组件1与后侧的污水处理组件1之间均连接有镂空弧形挡板4，并且两个镂空弧形挡板4的凸起面相对，镂空弧形挡板4设置目的是，避免在两个镂空弧形挡板4组成的区域内形成缓冲区，保证通过引流口1001流出的漂浮物不会被镂空弧形挡板4长时间格挡，提高了处理效率；

需要解释的是，上述三个污水处理组件1构成一整体单元，其尺寸可以视河坝的泄流口宽度进行具体设计，当泄流口较宽或者安装受限或者有其他影响因素影响时，也可以将其中一个/多个污水处理组件1或者一个/多个整体单元与上述三个污水处理组件1进行组合使用，在实际应用中，总之，如图12所示，需要保证螺旋桨5安装在引流口1001的位置，并且，每个引流口1001的后方均需要设置一个污水处理组件1；

在本方案中，前侧两个污水处理组件1相对侧均设置有第一驱动件2，后侧的污水处理组件1正面设置有第二驱动件3；

如图5所示，在引流口1001处设置有三个螺旋桨5，并且三个螺旋桨5之间呈等腰三角形分布，能理解的是，水平位置的两个螺旋桨5分别与两个第一驱动件2连接，另一个螺旋桨5与第二驱动件3连接；

其中，污水处理组件1包括两个高度可调节的支撑腿101，支撑腿底部通过多个锥形基桩嵌入安装在泄水口底壁上，具体的，支撑腿101由两个杆体组成，其中一个杆体插接在另一个杆体的腔体内，两个杆体相对侧均开设有若干个规格一致的圆形插孔，安装时，通过对两个杆体之间距离的调节来实现对污水处理组件1的高度进行调节，从而适应不同深度的水坝出水口，通过调节完成后，通过向插孔内插入螺栓或者其他紧固件来实现对支撑腿101的连接；

如图9所示，在支撑腿101顶部活动连接有侧轴103，侧轴103之间固定有转筒102，在转筒102筒体上等距设置有若干组呈水平分布的支撑杆104，在呈水平分布的支撑杆104底部固定有侧板；

另外，在侧板底部设置有弯曲方向与水流方向相同的弧形抓板105，在本方案的一个具体实施例中，为避免水进入弧形抓板105的弧形槽内，而增加装置转动阻力，在弧形抓板105表面开设有若干个漏水孔，通过弧形抓板105对水面漂浮物进行打捞；

在弧形抓板105的正上方设置有对水面漂浮物进行收集的收集箱106，在本方案的一个具体实施例中，为防止水和漂浮物一起被收集箱106所收集，减少转筒102的整体重量对转筒102的转动带来不利影响，在收集箱106的侧面也开设有若干个漏水孔；

收集箱106底部通过连接轴活动连接有盖板108，并且盖板108与收集箱106内壁之间等距固定有若干个弹簧110，能理解的是，当收集箱106不处于顶部位置时，在盖板108的自身重量及弹簧110的弹力作用下，盖板108与收集箱106的顶端面平行，实现对收集箱106的封堵；

在本方案的另一个具体实施例中，如图8所示，在收集箱106底部固定有若干个支撑块107，盖板108远离弹簧110侧固定有若干个等距设置的配重块109，设置设计的目的是：增加了盖板108的掀开侧的重量，当侧板转动到一定位置时，在盖板108的重力下可以实现盖板108的快速开启和关闭，从而防止收集箱106内收集的漂浮物及落入收集箱106的漂浮物掉落，提高了该装置的实用性；

这样，当收集箱106位于转筒102的底部位置时，在盖板108的重力下，盖板108与支撑块107相接触，实现盖板108对收集箱106的封堵；

本方案的一个具体实施例中，在收集箱106底部形成有与弧形抓板105弯曲方向相同的延伸板111，延伸板111的设置增大了收集箱106的收集口，这样的设置将更加有利于收集箱106对漂浮物的收集；

当然，也可以通过增加收集箱106宽度实现增加收集箱106的收集口，但是这样难免会增加收集箱106的体积，进而增加了转筒102的转动阻力，对转筒102的转动带来不利影响。

对于本方案的补充，如图11所示，本方案中，等距设置有八组支撑杆104，转筒102转动过程中，当收集箱106位于水平位置时，盖板108对收集箱106为封堵状态，收集箱106继续向上移动时，盖板108为开启状态，聚集在弧形抓板105上的漂浮物在其自身重力作用下通过盖板108与收集箱106之间的开口掉落到收集箱106内，当收集箱106继续转动并经过水平位置后，在盖板108的重力下，盖板108与支撑块107相接触，实现盖板108对收集箱106的封堵，从而防止收集箱106内的漂浮物掉落，一段时间后，通过人工对收集箱106内的漂浮物进行清理。

三个螺旋桨5分别对两个第一驱动件2和第二驱动件3提供驱动力，从而带动相应的转筒102进行转动；

如图5所示，第一驱动件2包括第一锥齿轮副201和第二锥齿轮副202；

设置在第二锥齿轮副202正前方的螺旋桨5对第二锥齿轮副202进行驱动，第二锥齿轮副202带动第一连接杆转动对第一锥齿轮副201进行驱动，最终实现第一锥齿轮副201对前侧污水处理组件1中的转筒102的驱动。

如图4所示，第二驱动件3包括第三锥齿轮副301、第四锥齿轮副、第五锥齿轮副302、第六锥齿轮副和第七锥齿轮副303；

设置在第三锥齿轮副301正前方的螺旋桨5对第三锥齿轮副301进行驱动，第三锥齿轮副301带动第二连接杆转动对第四锥齿轮副进行驱动，第四锥齿轮副带动第三连接杆转动对第五锥齿轮副302进行驱动，第五锥齿轮副302带动第四连接杆转动对第六锥齿轮副进行驱动，第六锥齿轮副带动第五连接杆转动对第七锥齿轮副303进行驱动。

上述连接杆及连接杆之间、连接杆于污水处理组件1之间可以通过轴承和支架的相互连接形成一个整体机构，本领域技术人员是能够实现第一驱动件2和第二驱动件3分别与相对应的污水处理组件1进行稳定连接的，在此不再赘述。

能够知道的是，第一驱动件2和第二驱动件3还可以有其他变形形式或者布局形式，如通过齿轮副与锥齿轮副的相互配合来实现对转筒102的驱动。

由于旱季与雨季对河道内的水量产生影响，而不及时调整污水处理组件1的高度将对污水处理产生影响，在本方案的一个具体实施例中，如图9和图10所示，在转筒102内设置有入水调节件6，通过入水调节件6对弧形抓板105与转筒102之间的距离进行调节，从而实现对弧形抓板105的入水深度进行调节。

具体的原因为：安装后，弧形抓板105处于最佳入水深度（根据弧形抓板105的具体形状及重量，通过前期试验确定，如本实施例中弧形抓板105入水深度为设置为15cm），当旱季水位下降时，弧形抓板105入水深度将减小，因弧形抓板105弯曲侧的格挡，弧形抓板105不能对漂浮在水面上的漂浮物进行较充分的清理，当雨季水位上升时，弧形抓板105入水深度将增加，弧形抓板105在水中的移动行程将增加，从而同样不能对漂浮在水面上的漂浮物进行较充分的清理（当弧形抓板105出水面时，漂浮物已漂走），故需要根据水位及时对弧形抓板105的位置进行调整。

如图10所示，入水调节件6包括开设在其中一个侧轴103内的多边腔602，在多边腔602内活动插接有多边柱603，多边柱603与多边腔602的侧面之间形成一定距离，由于本方案中等距设置有八组支撑杆104，故多边柱603和多边柱603的横截面形状为正八边形；

支撑杆104活动贯穿转筒102，水平方向的支撑杆104端部固定有连接板601，多边柱603与连接板601之间设置有若干个铰接杆604，并且铰接杆604的两侧通过铰接座上的轴体分别与多边柱603及连接板601活动连接；

在另一个侧轴103轴体上开设有通孔，通孔内设置有液压缸606，液压缸606的伸缩端通过轴承与多边柱603的端部相连接；

为实现对液压缸606的固定，在支撑腿101的侧面固定有支撑架605，支撑架605与液压缸606座体相固定。

另外，还设置有控制器，控制器设置在河道管理值班室中，控制器与液压缸606电性连接，工作人员可根据监测的水位情况通过控制器对液压缸606进行伸缩控制，从而对弧形抓板105的位置进行调整；

具体的，控制器控制液压缸606进行收缩，液压缸606收缩时带动多边柱603进行移动，由于多边柱603与连接板601之间活动连接有若干个铰接杆604，液压缸606收缩时能够带动连接板601进行上下移动，而连接板601与支撑杆104相连接，从而带动弧形抓板105进行移动，以适应不同的水位，还需知道的是，液压缸606的收缩量与弧形抓板105的移动量相对应（能够通过计算机分析或者有限次实验确定），从而实现对弧形抓板105位置的精确调节，使弧形抓板105始终处于最佳的入水深度，提高了污水处理效率。

为增加支撑杆104的强度，在转筒102的筒体上固定有若干个套管112，并且支撑杆104与套管112活动插接。

设污水处理组件1的两个支撑腿101之间的距离为D，引流口1001的宽度为H，D=0.8-1.2×H，在本方案的一个具体实施例中，D=0.9H，如图3和图12所示，水流对侧板进行冲击，侧板对水流进行格挡，侧板在水的冲击力下绕着转筒102进行缓慢转动，由于漂浮物移动较快，不易将漂流的漂浮物捞起，本方案中设置有引流口1001和镂空弧形挡板4，水流被两侧的侧板阻挡后，水流通过引流口1001快速移动，并通过镂空弧形挡板4，在引流口1001处在水流作用力下，水流快速冲击三个螺旋桨5，三个螺旋桨5通过两个第一驱动件2和第二驱动件3对三个污水处理组件1的转筒102进行驱动，从而实现三个污水处理组件1的弧形抓板105的快速转动，实现对漂浮物的快速、有效打捞。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附实施例及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种水利工程用污水处理装置，包括设置有泄水口的水坝（7），还包括至少三个污水处理组件（1），所述污水处理组件（1）固定在泄水口的底壁上，其特征在于：其中两个所述污水处理组件（1）呈水平分布，相邻两个呈水平分布的污水处理组件（1）之间形成有引流口（1001），引流口（1001）的正后方设置有另一个污水处理组件（1），位于两侧的污水处理组件（1）紧贴泄水口两侧的水坝（7）坝体；

在引流口（1001）处，前侧的每个污水处理组件（1）与后侧的污水处理组件（1）之间均连接有镂空弧形挡板（4），两个镂空弧形挡板（4）的凸起面相对；

前侧两个污水处理组件（1）相对侧均设置有第一驱动件（2），后侧的污水处理组件（1）正面设置有第二驱动件（3）；

引流口（1001）处设置有三个螺旋桨（5），三个螺旋桨（5）呈等腰三角形分布，水平位置的两个螺旋桨（5）分别与两个第一驱动件（2）连接，另一个螺旋桨（5）与第二驱动件（3）连接；

污水处理组件（1）包括两个高度可调节的支撑腿（101），支撑腿底部嵌入安装在泄水口底壁上，支撑腿（101）顶部活动连接有侧轴（103），侧轴（103）之间固定有转筒（102），转筒（102）筒体等距设置有若干组呈水平分布的支撑杆（104），呈水平分布的支撑杆（104）底部固定有侧板；

侧板底部设置有弯曲方向与水流方向相同的弧形抓板（105），通过弧形抓板（105）对水面漂浮物进行打捞；

弧形抓板（105）的正上方设置有对水面漂浮物进行收集的收集箱（106），收集箱（106）底部通过连接轴活动连接有盖板（108），盖板（108）与收集箱（106）内壁之间固定有若干个弹簧（110）；

三个螺旋桨（5）分别对两个第一驱动件（2）和第二驱动件（3）提供驱动力，从而带动相应的转筒（102）进行转动；

设所述污水处理组件的两个支撑腿（101）之间的距离为D，引流口（1001）的宽度为H，D=（0.8-1.2）×H；

所述第二驱动件（3）包括第三锥齿轮副（301）、第四锥齿轮副、第五锥齿轮副（302）、第六锥齿轮副和第七锥齿轮副（303）；

设置在第三锥齿轮副（301）正前方的螺旋桨（5）对第三锥齿轮副（301）进行驱动，第三锥齿轮副（301）通过第二连接杆对第四锥齿轮副进行驱动，第四锥齿轮副通过第三连接杆对第五锥齿轮副（302）进行驱动，第五锥齿轮副（302）通过第四连接杆对第六锥齿轮副进行驱动，第六锥齿轮副通过第五连接杆对第七锥齿轮副（303）进行驱动；

所述转筒（102）内设置有入水调节件（6），通过入水调节件（6）对弧形抓板（105）与转筒（102）之间的距离进行调节，从而实现对弧形抓板（105）的入水深度进行调节；

所述入水调节件（6）包括开设在其中一个侧轴（103）内的多边腔（602），多边腔（602）内活动插接有多边柱（603）；

所述支撑杆（104）活动贯穿转筒（102），水平方向的支撑杆（104）端部固定有连接板（601），多边柱（603）与连接板（601）之间设置有若干个铰接杆（604），铰接杆（604）的两侧通过铰接座上的轴体分别与多边柱（603）及连接板（601）活动连接；

另一个侧轴（103）轴体上开设有通孔，通孔内设置有液压缸（606），液压缸（606）的伸缩端通过轴承与多边柱（603）的端部相连接；

支撑腿（101）的侧面固定有支撑架（605），支撑架（605）与液压缸（606）座体相固定。

2.根据权利要求1所述的一种水利工程用污水处理装置，其特征在于：所述收集箱（106）底部固定有若干个支撑块（107），盖板（108）远离弹簧（110）侧固定有若干个配重块（109）；

盖板（108）与支撑块（107）接触时，实现盖板（108）对收集箱（106）的封堵；

收集箱（106）底部形成有与弧形抓板（105）弯曲方向相同的延伸板（111）。

3.根据权利要求1所述的一种水利工程用污水处理装置，其特征在于：所述第一驱动件（2）包括第一锥齿轮副（201）和第二锥齿轮副（202）；

设置在第二锥齿轮副（202）正前方的螺旋桨（5）对第二锥齿轮副（202）进行驱动，第二锥齿轮副（202）通过第一连接杆对第一锥齿轮副（201）进行驱动。

4.根据权利要求1所述的一种水利工程用污水处理装置，其特征在于：所述转筒（102）的筒体上固定有若干个套管（112），支撑杆（104）与套管（112）活动插接。