CN120398213A - 一种农村生活污水处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种农村生活污水处理设备，涉及污水处理技术领域，旨在解决传统沉淀方式处理农村生活污水效率较差的技术问题，包括污水池，污水池中心安装有减速电机，减速电机驱动端贯穿污水池并连接有驱动杆，驱动杆外周设置有搅动结构，驱动杆外周上半部连接有浮游清理结构、絮凝吸引结构和除絮滚筒。本发明通过采用磁种球体进行絮凝吸附，替代传统沉淀法，显著提高了微小固体颗粒杂质的处理效率，磁种球体通过表面吸附、架桥作用和吸附层捕集等多种机制，在污水流动过程中连续吸附微小颗粒，这种设计不仅节省了大量处理时间，还减少了设备占地面积，同时，磁种球体可重复利用，降低了运行成本，特别适用于经济条件有限的农村地区。

Description

一种农村生活污水处理设备

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，更具体地说，涉及一种农村生活污水处理设备。

背景技术

在广大农村地区，生活污水来源广泛，包含厨房废水、洗涤污水等，其中裹挟大量泥沙、食物残渣、纤维碎屑等微小固体颗粒杂质。这些杂质粒径微小（通常在微米级）、密度与水接近，导致传统沉淀法难以实现快速有效的固液分离。沉淀处理依赖重力作用使颗粒自然沉降，受限于微小颗粒的缓慢下沉速度，处理周期往往长达数小时甚至数天。长时间的沉淀不仅占用大量设备空间，延缓处理流程，更会使污水在静置过程中滋生细菌，加剧水体腐败变质，影响后续净化处理效果。例如，在季节性降雨频繁的农村地区，污水处理需求激增时，沉淀设备处理能力不足的问题尤为突出，导致未经有效沉淀的污水直接进入后续净化环节，堵塞过滤膜、消耗药剂，大幅降低净化效率，甚至造成设备故障。此外，传统沉淀法还存在固渣清理不便、人工维护成本高等问题。鉴于此，我们提出一种农村生活污水处理设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种农村生活污水处理设备，以解决传统沉淀方式处理农村生活污水效率较差的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种农村生活污水处理设备，包括污水池，所述污水池外边缘设为浮游物清理区域，所述污水池顶部设置有走道平台，所述走道平台中心安装有减速电机，所述减速电机驱动端贯穿污水池并连接有驱动杆，所述驱动杆外周设置有搅动结构；

所述驱动杆外周上半部连接有浮游清理结构，所述浮游清理结构包含螺旋圈板，所述螺旋圈板为螺旋形结构，所述驱动杆下方设有与污水池出液口连通的连通管，所述连通管连通有絮凝吸引结构，所述絮凝吸引结构包括倒置V型间隙的絮凝通道，所述絮凝通道的内部布置有多个磁种球体，多个所述磁种球体之间相互阵列分布并具有磁性，所述絮凝吸引结构底部设置有储杂框，所述储杂框与絮凝通道底部均设置有超滤层。

优选的，所述搅动结构包括多个搅拌叶，所述搅拌叶高度低于螺旋圈板并没入水下，所述搅拌叶下方设有与驱动杆固定的连接架，所述连接架连接有刮底板。

优选的，所述浮游清理结构包括固定板，所述固定板与驱动杆固定，所述固定板底部与螺旋圈板顶部连接，所述螺旋圈板上半部高于水平面。

优选的，所述絮凝吸引结构包括外锥顶板和内锥顶板，所述外锥顶板与内锥顶板为锥形结构，所述絮凝通道处于外锥顶板和内锥顶板相邻一侧之间，所述外锥顶板和内锥顶板之间开设有多个凹陷球槽，所述内锥顶板凹陷球槽内周安装有安装弧板，所述磁种球体处于安装弧板内周位置。

优选的，所述磁种球体外周设有易产生静电材质制成的外圈层，所述外圈层外周开设有多个储杂凹槽，多个所述外圈层之间为相互贴紧阵列分布，所述外圈层外周一体成型有多个环形阵列的咬合半球，多个所述外圈层之间的咬合半球相互的接触咬合。

优选的，多个所述磁种球体外周之间设置有摩擦产生件，所述摩擦产生件包括与驱动杆底端固定的延接杆，所述延接杆外周固定有外连套，所述外连套外周连接有多个驱移板，所述驱移板一端设为弧驱面，所述弧驱面与外圈层外周相贴合并厚度小于相邻两个咬合半球之间的间隙。

优选的，所述储杂框内周设置有漏斗隔板，所述储杂框与内锥顶板之间设置有多个除絮滚筒，所述除絮滚筒包括固定于外锥顶板内侧壁的主筒体，所述主筒体由筒架和多个弯弧刮组成，多个所述弯弧刮与磁种球体位置相对应并为与咬合半球相接触贴合的凹陷曲面，所述筒架底端连通有穿过漏斗隔板的引导排管。

优选的，所述主筒体外周设置有多个刮杂件，所述刮杂件包括软胶体，所述软胶体与弯弧刮外弧侧粘接，所述软胶体上开设有滑动槽，所述滑动槽内部滑动有滑动体，所述滑动体连接有凸球刮，所述凸球刮与两个咬合半球之间间隙相适配。

优选的，所述主筒体内周设置有绞送件，所述绞送件包括中心轴，所述中心轴外周连接有涡旋叶片，所述涡旋叶片边缘朝向旋转方向一体成型有侧挡片。

优选的，多个所述主筒体顶部之间设置有联动结构，所述联动结构包括与延接杆底端连接的旋转杆，所述旋转杆外周连接有环齿轮，所述环齿轮外周啮合有啮合斜齿轮，所述啮合斜齿轮中心与中心轴外周固定。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过采用磁种球体进行絮凝吸附，替代传统沉淀法，显著提高了微小固体颗粒杂质的处理效率，磁种球体通过表面吸附、架桥作用和吸附层捕集等多种机制，在污水流动过程中连续吸附微小颗粒，无需长时间等待沉淀，这种设计不仅节省了大量处理时间，还减少了设备占地面积，同时，磁种球体可重复利用，降低了运行成本，特别适用于经济条件有限的农村地区，既能满足污水处理需求，又能控制成本投入，解决传统沉淀方式处理农村生活污水效率较差的问题。

2、本发明还通过通过摩擦产生件使磁种球体的外圈层相互摩擦产生静电，有效增强了对颗粒杂质的吸附能力，外圈层的聚四氟乙烯材质和特殊的咬合半球结构，在摩擦过程中产生静电并使储杂凹槽处于灵活滚动状态，均匀吸附颗粒杂质，避免局部吸附饱和而影响整体处理效果，这种设计进一步提高了对微小颗粒的捕获率，提升了水质净化效果，确保污水中的杂质得到更彻底的去除，进一步解决传统沉淀方式处理农村生活污水效率较差的问题。

3、本发明还通过独特的搅动结构和浮游清理结构协同工作，实现对农村生活污水中浮游物的高效清理，减速电机驱动搅拌叶旋转，产生向边侧移动的浪流，配合底部倾斜面和刮底板的设计，防止杂质沾附池底并引导其向外边缘移动，同时，螺旋圈板的螺旋结构带动浮游物旋转并集中至浮游物清理区域，有效隔离较大的农业杂质等浮游物，避免其混入后续处理环节，为污水的进一步处理提供良好基础，减少对后续设备的损害，延长设备使用寿命。

4、本发明还通过除絮滚筒的弯弧刮与磁种球体位置对应且贴合，当中心轴带动筒架转动时，能精准地将磁种球体表面吸附的颗粒杂质剔除，这种设计避免了杂质积累对磁种球体吸附性能的影响，确保磁种球体始终保持高效的吸附能力，同时，涡旋叶片产生的涡流力将剔除的杂质快速输送至漏斗隔板下方，防止杂质再次混入污水被吸附，有效提升了杂质处理的效率和质量，保障了设备的持续稳定运行。

5、本发明还通过刮杂件的软胶体和滑动体设计使其具有良好的适应性，当筒架转动时，凸球刮能根据咬合半球的位置自由移滚，对两个咬合半球之间间隙的颗粒杂质进行有效剔除，这种针对复杂结构间隙的精细清理，弥补了传统清理方式的不足，进一步提高了杂质剔除的彻底性，确保设备对污水中微小颗粒的高效处理能力，提升了整体净化效果。

6、本发明设备采用一个减速电机通过驱动杆、延接杆、中心轴等依次连接，实现了搅动结构、浮游清理结构、摩擦产生件和除絮滚筒等多个部件的连续驱动，这种单一动力源的多级驱动设计，避免了使用多个电机带来的能耗增加和设备复杂度提升，降低了设备的采购成本和运行能耗，同时，简化的传动结构减少了故障发生的概率，提高了设备的可靠性和维护便捷性，更适合农村地区的使用环境和技术维护水平。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中搅动结构与浮游清理结构的配合结构示意图。

图3为本发明中半剖开污水池的结构示意图。

图4为本发明中絮凝吸引结构的分离结构示意图。

图5为本发明中絮凝吸引结构、储杂框和除絮滚筒之间的配合结构示意图。

图6为本发明中摩擦产生件的结构示意图。

图7为本发明中磁种球体部分的结构示意图。

图8为本发明中联动结构与除絮滚筒的连接结构示意图。

图9为本发明中刮杂件与绞送件的位置布置图。

图10为本发明中绞送件的结构示意图。

图11为本发明中刮杂件的结构示意图。

图中标号说明：

1、污水池；2、走道平台；3、减速电机；4、驱动杆；5、搅动结构；6、浮游清理结构；7、连通管；8、絮凝吸引结构；9、储杂框；10、超滤层；11、摩擦产生件；12、除絮滚筒；13、刮杂件；14、绞送件；15、联动结构；18、漏斗隔板；

501、搅拌叶；502、连接架；503、刮底板；601、固定板；602、螺旋圈板；801、外锥顶板；802、内锥顶板；803、安装弧板；804、磁种球体；805、外圈层；806、咬合半球；111、延接杆；112、外连套；113、驱移板；114、弧驱面；121、主筒体；1211、筒架；1212、弯弧刮；122、引导排管；131、软胶体；132、滑动槽；133、滑动体；134、凸球刮；141、中心轴；142、涡旋叶片；143、侧挡片；151、旋转杆；152、环齿轮；153、啮合斜齿轮。

具体实施方式

如图1至图11所示，本发明涉及的一种农村生活污水处理设备，包括污水池1，污水池1上方设置有输送管道，污水池1外边缘设为浮游物清理区域，浮游物清理区域由一个环形体组成与污水池1边侧围成，污水池1顶部设置有走道平台2，走道平台2中心安装有减速电机3，减速电机3驱动端贯穿污水池1并连接有驱动杆4，为了对浮游物进行清理，避免较大的农业杂质混入，驱动杆4外周设置有搅动结构5，搅动结构5包括多个搅拌叶501，搅拌叶501下方设有与驱动杆4固定的连接架502，连接架502连接有刮底板503，刮底板503底部与污水池1底壁接触，使其旋转的过程中产生向外边缘移动的浪流，污水池1底部为倾斜面设计，同时刮底板503的旋转避免底壁沾附杂质，驱动杆4外周上半部连接有浮游清理结构6，浮游清理结构6包括固定板601和螺旋圈板602，固定板601与驱动杆4固定，固定板601底部与螺旋圈板602顶部连接，螺旋圈板602上半部高于水平面，螺旋圈板602为螺旋形结构，搅拌叶501高度低于螺旋圈板602并没入水下。

工作原理：通过减速电机3的运行，带动驱动杆4旋转，使搅拌叶501转动，产生向边侧移动的浪流，同时螺旋圈板602的螺旋结构配合旋转，可以带动浮游物进行旋转，使螺旋圈板602带动浮游物向边缘移动，使其集中在浮游物清理区域，以隔离浮游物。

为了对微小固体颗粒杂质进行快速的絮凝并集中收集处理，驱动杆4下方设有与污水池1出液口连通的连通管7，连通管7连通有絮凝吸引结构8，絮凝吸引结构8包括外锥顶板801和内锥顶板802以及处于外锥顶板801和内锥顶板802之间的絮凝通道，絮凝通道为倒置V型间隙，絮凝通道的内部布置有多个磁种球体804（如Fe₃O₄@SiO₂复合球）或磁性碳材料（磁性活性炭），多个磁种球体804之间相互阵列分布并具有磁性，外锥顶板801与内锥顶板802为锥形结构，絮凝通道处于外锥顶板801和内锥顶板802相邻一侧之间，外锥顶板801和内锥顶板802之间开设有多个凹陷球槽，内锥顶板802凹陷球槽内周安装有安装弧板803，磁种球体804处于安装弧板803内周位置，为了便于进行安装和维护，外锥顶板801可分为多块拼组而成，进行维护和安装时，可根据情况逐步拆装，安装弧板803起到固定磁种球体804的作用，絮凝吸引结构8底部设置有储杂框9，储杂框9与内锥顶板802底部连接，储杂框9与絮凝通道底部均设置有超滤层10。

磁种球体804吸附的固体颗粒产生絮凝杂质的原理如下；

表面吸附作用：磁种球体804表面存在各种官能团，如羟基、羧基、氨基等，这些官能团可以与非磁性固体颗粒表面的相应基团通过静电引力、氢键、范德华力等相互作用实现吸附，例如，当磁种球体804表面带正电荷，而污水中的非磁性固体颗粒表面带负电荷时，它们会因静电吸引而结合在一起。

架桥作用：磁种球体804表面的高分子聚合物或生物大分子可以作为架桥剂，将多个非磁性固体颗粒连接起来，例如，一些磁种球体804表面修饰有壳聚糖等高分子物质，壳聚糖分子链上有许多活性位点，能够同时与多个非磁性固体颗粒结合，从而实现对它们的吸附。

吸附层的捕集作用：在磁种球体804吸附非磁性固体颗粒的过程中，先吸附到磁种球体804表面的颗粒会形成一层吸附层，这层吸附层可以进一步捕集周围的其他非磁性固体颗粒，使更多的颗粒被吸附到磁种球体804上。

工作原理：当浮游物清理完成后，污水在通过连通管7输入絮凝通道内部，污水经过的过程中，其中的颗粒杂质会被吸附在磁种球体804外周的凹陷球槽，使其微小固体颗粒絮凝在磁种球体804上，超滤层10阻挡少量还未被吸附的颗粒进行阻挡，配合污水输入，使其会在絮凝通道内部浮动，逐步被吸附。

由此通过多个阵列磁种球体804的吸附来代替沉淀，使其可以在输入的过程中进行固体颗粒杂质连续逐步的吸附，不再需要等待沉淀的时间，处理效率得到提高，且磁种球体804可进行重复的利用，实用价值和经济效益高，适用于成本有限的农村生活污水使用。

为了实现加强吸附的微小固体颗粒杂质的效果，磁种球体804外周设有易产生静电材质制成的外圈层805，外圈层805外周开设有多个储杂凹槽，多个外圈层805之间为相互贴紧阵列分布，外圈层805为聚四氟乙烯材质，外圈层805外周一体成型有多个环形阵列的咬合半球806，多个外圈层805之间的咬合半球806相互的接触咬合，多个磁种球体804外周之间设置有摩擦产生件11，摩擦产生件11包括与驱动杆4底端固定的延接杆111，延接杆111外周固定有外连套112，外连套112外周连接有多个驱移板113，驱移板113一端设为弧驱面114，弧驱面114与外圈层805外周相贴合并厚度小于相邻两个咬合半球806之间的间隙。

工作原理：当驱动杆4旋转时，带动延接杆111转动，使外连套112旋转，使得驱移板113发生转动，由于弧驱面114与外圈层805外周适配贴合的设计，旋转过程中，弧驱面114会陆续拨动咬合半球806发生转动，又由于咬合半球806的相互咬合，即可使多个咬合半球806发生摩擦并自由的滚动，使其产生静电，静电的作用可以加强吸附颗粒杂质的效果，同时外圈层805的滚动，使储杂凹槽处于灵活滚动的状态，能够均匀的吸附颗粒杂质，避免一侧储杂凹槽吸附满后，另一侧还未利用。

为了对絮凝的颗粒杂质进行刮除并集中收集，储杂框9下半部设置有排出杂质的阀管，储杂框9内周设置有漏斗隔板18，储杂框9与内锥顶板802之间设置有多个除絮滚筒12，除絮滚筒12包括固定于外锥顶板801内侧壁的主筒体121，主筒体121由筒架1211和多个弯弧刮1212组成，多个弯弧刮1212与磁种球体804位置相对应并为与咬合半球806相接触贴合的凹陷曲面，筒架1211底端连通有穿过漏斗隔板18的引导排管122，主筒体121内周设置有绞送件14，绞送件14包括中心轴141，中心轴141与筒架1211连接，中心轴141外周连接有涡旋叶片142，涡旋叶片142边缘朝向旋转方向一体成型有侧挡片143。

工作原理：当中心轴141发生旋转时，带动筒架1211转动，由于弯弧刮1212与磁种球体804位置相对应并适配的设计，使弯弧刮1212可以对集中达到一定程度的颗粒杂质进行剔除，剔除的颗粒杂质会先落至筒架1211内部，在配合中心轴141带动涡旋叶片142旋转，可以产生涡流力，进一步使颗粒杂质延筒架1211长度方向移动，落至引导排管122内，再输送至漏斗隔板18下方，进一步避免杂质在上半部浮动，再次被吸附的情况发生，少量的杂质会通过重力沉降，逐步落至下半部，由此对絮凝颗粒杂质进行剔除的同时进行集中收集，进一步起到循环使用的效果。

主筒体121外周设置有多个刮杂件13，刮杂件13包括软胶体131，软胶体131与弯弧刮1212外弧侧粘接，软胶体131上开设有滑动槽132，滑动槽132内部滑动有滑动体133，滑动体133连接有凸球刮134，凸球刮134与两个咬合半球806之间间隙相适配。

工作原理：由于软胶体131为软性材质，软胶体131会被挤压形变，再配合滑动体133在滑动槽132内部滑动的设计，当筒架1211和弯弧刮1212转动时，凸球刮134会根据咬合半球806的位置进行自由的移滚，使凸球刮134可以对两个咬合半球806之间间隙的颗粒杂质进行剔除，进一步提高适应性以及剔除颗粒杂质的效果。

为了实现驱动，多个主筒体121顶部之间设置有联动结构15，联动结构15包括与延接杆111底端连接的旋转杆151，旋转杆151外周连接有环齿轮152，环齿轮152外周啮合有啮合斜齿轮153，啮合斜齿轮153中心与中心轴141外周固定。

由此通过驱动杆4、延接杆111、中心轴141的依次连接，即可通过一个电机实现连续的驱动。

本发明实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种农村生活污水处理设备，其特征在于，包括污水池，所述污水池外边缘设为浮游物清理区域，所述污水池顶部设置有走道平台，所述走道平台中心安装有减速电机，所述减速电机驱动端贯穿污水池并连接有驱动杆，所述驱动杆外周设置有搅动结构；

所述驱动杆外周上半部连接有浮游清理结构，所述浮游清理结构包含螺旋圈板，所述螺旋圈板为螺旋形结构，所述驱动杆下方设有与污水池出液口连通的连通管，所述连通管连通有絮凝吸引结构，所述絮凝吸引结构包括倒置V型间隙的絮凝通道，所述絮凝通道的内部布置有多个磁种球体，多个所述磁种球体之间相互阵列分布并具有磁性，所述絮凝吸引结构底部设置有储杂框，所述储杂框与絮凝通道底部均设置有超滤层。

2.根据权利要求1所述的一种农村生活污水处理设备，其特征在于，所述搅动结构包括多个搅拌叶，所述搅拌叶高度低于螺旋圈板并没入水下，所述搅拌叶下方设有与驱动杆固定的连接架，所述连接架连接有刮底板。

3.根据权利要求1所述的一种农村生活污水处理设备，其特征在于，所述浮游清理结构包括固定板，所述固定板与驱动杆固定，所述固定板底部与螺旋圈板顶部连接，所述螺旋圈板上半部高于水平面。

4.根据权利要求3所述的一种农村生活污水处理设备，其特征在于，所述絮凝吸引结构包括外锥顶板和内锥顶板，所述外锥顶板与内锥顶板为锥形结构，所述絮凝通道处于外锥顶板和内锥顶板相邻一侧之间，所述外锥顶板和内锥顶板之间开设有多个凹陷球槽，所述内锥顶板凹陷球槽内周安装有安装弧板，所述磁种球体处于安装弧板内周位置。

5.根据权利要求4所述的一种农村生活污水处理设备，其特征在于，所述磁种球体外周设有易产生静电材质制成的外圈层，所述外圈层外周开设有多个储杂凹槽，多个所述外圈层之间为相互贴紧阵列分布，所述外圈层外周一体成型有多个环形阵列的咬合半球，多个所述外圈层之间的咬合半球相互的接触咬合。

6.根据权利要求5所述的一种农村生活污水处理设备，其特征在于，多个所述磁种球体外周之间设置有摩擦产生件，所述摩擦产生件包括与驱动杆底端固定的延接杆，所述延接杆外周固定有外连套，所述外连套外周连接有多个驱移板，所述驱移板一端设为弧驱面，所述弧驱面与外圈层外周相贴合并厚度小于相邻两个咬合半球之间的间隙。

7.根据权利要求6所述的一种农村生活污水处理设备，其特征在于，所述储杂框内周设置有漏斗隔板，所述储杂框与内锥顶板之间设置有多个除絮滚筒，所述除絮滚筒包括固定于外锥顶板内侧壁的主筒体，所述主筒体由筒架和多个弯弧刮组成，多个所述弯弧刮与磁种球体位置相对应并为与咬合半球相接触贴合的凹陷曲面，所述筒架底端连通有穿过漏斗隔板的引导排管。

8.根据权利要求7所述的一种农村生活污水处理设备，其特征在于，所述主筒体外周设置有多个刮杂件，所述刮杂件包括软胶体，所述软胶体与弯弧刮外弧侧粘接，所述软胶体上开设有滑动槽，所述滑动槽内部滑动有滑动体，所述滑动体连接有凸球刮，所述凸球刮与两个咬合半球之间间隙相适配。

9.根据权利要求8所述的一种农村生活污水处理设备，其特征在于，所述主筒体内周设置有绞送件，所述绞送件包括中心轴，所述中心轴外周连接有涡旋叶片，所述涡旋叶片边缘朝向旋转方向一体成型有侧挡片。

10.根据权利要求9所述的一种农村生活污水处理设备，其特征在于，多个所述主筒体顶部之间设置有联动结构，所述联动结构包括与延接杆底端连接的旋转杆，所述旋转杆外周连接有环齿轮，所述环齿轮外周啮合有啮合斜齿轮，所述啮合斜齿轮中心与中心轴外周固定。