CN121536992A - 一种基于城市水网生态系统修复污水处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于城市水网生态系统修复污水处理装置，涉及污水处理技术领域，包括：进水管，其一端连接于城市水网中；处理仓，其连接于所述进水管上，用于处理所述进水管内的污水，所述处理仓中设置有拦截组件；安装管组件，其设置于所述处理仓的下方，用于调节所述处理仓的安装位置；测量管，其安装于所述安装管组件的下方，用于排液；检测器，其设置于所述测量管的一侧，用于检测所述测量管的出水水质；控制仓，其设置于所述处理仓上方，所述控制仓中还设置有控制组件，所述控制组件用于调节所述拦截组件的拦截效率，提高了装置的自适应能力。

Description

一种基于城市水网生态系统修复污水处理装置

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种基于城市水网生态系统修复污水处理装置。

背景技术

在城市水系的综合治理过程中，往往需要利用污水处理装置对流入水网的污水或受污染水体进行就地处理，以防止污染物扩散。目前，现有的污水处理装置通常采用格栅拦截、沉淀过滤或投加药剂等单一或组合的方式进行处理。

然而，在实际应用中，现有的污水处理装置仍存在以下不足之处：首先，现有装置的拦截效率往往不可调节，适应性较差，传统的拦截装置多采用固定孔径的滤网或滤板，一旦安装，其过滤精度和通流能力即固定。当进水水质较差或水量较大时，固定式拦截装置极易发生堵塞，导致处理效率下降甚至设备停机；而当进水负荷较小时，又无法根据需求灵活降低拦截精度以提高过流速度，导致水力停留时间不合理，影响整体处理效果。

其次，现有装置缺乏对水量的自适应调节能力，且混合效果不佳。 城市水网中的进水量往往随降雨或季节波动较大。现有技术中，排水口的口径通常是固定的，无法根据水位变化自动调节排水速度，容易导致高水位时溢流、低水位时排水过快从而缩短处理时间的问题。此外，为了增强处理效果常需投加药剂，但现有装置多依赖静态混合或需要额外增设电动搅拌设备，前者混合不均匀，后者则增加了能耗和设备复杂性。

因此，有必要提供一种基于城市水网生态系统修复污水处理装置，以解决上述问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：一种基于城市水网生态系统修复污水处理装置，包括：进水管，其一端连接于城市水网中；处理仓，其连接于所述进水管上，用于处理所述进水管内的污水，所述处理仓中设置有拦截组件；安装管组件，其设置于所述处理仓的下方，用于调节所述处理仓的安装位置；测量管，其安装于所述安装管组件的下方，用于排液；检测器，其设置于所述测量管的一侧，用于检测所述测量管的出水水质；控制仓，其设置于所述处理仓上方，所述控制仓中还设置有控制组件，所述控制组件用于调节所述拦截组件的拦截效率。

作为优选，所述拦截组件包括：内筒，其一端与所述进水管连通，另一端固定于所述处理仓的内侧壁；外筒，其转动套设于所述内筒的外部；多个呈周向分布的支撑辊，所述支撑辊转动设置于所述处理仓的内壁并支撑所述外筒；所述内筒上开设有多个第一通孔；所述外筒上开设有对应于所述第一通孔的第二通孔。

作为优选，所述控制组件包括：伸缩杆，其固定于所述控制仓中；第一连杆，其固定于所述伸缩杆的伸缩端；第二连杆，其分别铰接于所述第一连杆和所述外筒之间。

作为优选，所述第二通孔中设置有清洁杆；所述清洁杆伸入所述第一通孔中，所述第一通孔的一侧还设置有对应于所述清洁杆的让位槽。

作为优选，所述处理仓远离所述进水管的一侧设置有清理管，所述清理管用于与所述内筒连通。

作为优选，所述处理仓中还嵌入有辅助管，用于供给药液。

作为优选，所述处理仓的底部一体延伸形成有处理管，所述处理管中固定有隔板，所述隔板上开设有多个第三通孔，所述第三通孔中贯穿设置有滑杆，所述滑杆的顶部设置有浮板组件，底部设置有扶稳块和限位块，所述滑杆与所述第三通孔之间保持间隙，所述滑杆的外径由上至下逐渐减小。

作为优选，所述浮板组件包括：套座，其固定于所述滑杆上；多个固定于所述套座上的弹性片，所述弹性片的端部设置有浮筒；加强杆，其连接于所述弹性片和所述套座之间；多个浮筒的外部共同套设有外框。

作为优选，所述处理仓的底部形成有安装架；所述安装架的下方设置有调节板，所述调节板的侧部固定有安装耳，用于螺纹连接定位螺杆，并通过所述定位螺杆锁紧所述安装架；所述调节板的下方设置有底板，所述底板与所述调节板之间的间距通过调节螺杆调节。

作为优选，所述安装管组件包括依次串接的第一法兰、弹性管、第二法兰，其中，所述第一法兰和所述第二法兰之间的间距通过距离调节杆调节。

与现有技术相比，本发明提供了一种基于城市水网生态系统修复污水处理装置，具备以下有益效果：

本发明通过设置内筒与外筒配合的拦截组件，利用控制组件驱动外筒转动调节第一通孔与第二通孔段重合度，能够根据进水动态改变拦截效率，实现了污水处理过程的自适应控制。

其次，装置具备自清洁功能，在外筒转动过程中，清洁杆伸入内筒的第一通孔内进行刮擦，能够自动清除第一通孔内附着的杂质，有效防止第一通孔堵塞，显著降低了人工清理的频率并延长了设备的使用寿命。

此外，处理仓底部设有无动力且自适应流量的调节结构，利用浮板随水位升降带动锥形的滑杆移动，自动调整滑杆与隔板的第三通孔之间的间隙。这不仅实现了大流量时快速排水、小流量时延缓排水的智能平衡，还通过浮板起伏对污水进行物理搅拌，保证了污水与药液的充分混合。

附图说明

图1为一种基于城市水网生态系统修复污水处理装置的整体结构示意图；

图2为一种基于城市水网生态系统修复污水处理装置的立体结构示意图；

图3为处理仓的剖视结构示意图；

图4为浮板组件的平面结构示意图；

图5为内筒和外筒的部分剖视结构示意图；

图中：1、进水管；2、处理仓；21、安装架；22、调节板；23、安装耳；24、定位螺杆；25、底板；26、调节螺杆；3、辅助管；4、控制仓；5、伸缩杆；51、第一连杆；52、第二连杆；6、清理管；7、安装管组件；71、第一法兰；72、弹性管；73、第二法兰；74、距离调节杆；8、测量管；9、检测器；10、内筒；101、让位槽；11、外筒；111、清洁杆；12、支撑辊；13、隔板；14、滑杆；15、浮板组件；151、套座；152、弹性片；153、加强杆；154、浮筒；155、外框；16、扶稳块；17、限位块。

具体实施方式

请参照图1-图5，本发明实施例中，提供了一种基于城市水网生态系统修复污水处理装置，包括：进水管1，其一端连接于城市水网中；处理仓2，其连接于所述进水管1上，用于处理所述进水管1内的污水，所述处理仓2中设置有拦截组件；安装管组件7，其设置于所述处理仓2的下方，用于调节所述处理仓2的安装位置；测量管8，其安装于所述安装管组件7的下方，用于排液；检测器9，其设置于所述测量管8的一侧，用于检测所述测量管8的出水水质；控制仓4，其设置于所述处理仓2上方，所述控制仓4中还设置有控制组件，所述控制组件用于调节所述拦截组件的拦截效率。

在运行过程中，首先通过进水管1将城市水网中的污水引入处理仓2内部，污水进入处理仓2后，会经过设置于其中的拦截组件，拦截组件对污水中的杂质进行拦截和初步处理，从而实现对污水的净化，经过处理后的液体向下流动，通过设置于处理仓2下方的安装管组件7，安装管组件7不仅起到连通液体的作用，还用于根据实际安装环境的需求，调节处理仓2的安装位置和高度。

液体最终进入测量管8中进行排放，在此过程中，设置于测量管8一侧的检测器9实时对管内的出水水质进行检测，以监控处理效果。

同时，设置在处理仓2上方的控制仓4内部设有控制组件，该控制组件与拦截组件相连接，能够根据预设程序或检测器9反馈的信号，对拦截组件的工作状态进行调节，从而动态改变其拦截效率，以适应不同水质状况下的处理需求。

其中，所述拦截组件包括：内筒10，其一端与所述进水管1连通，另一端固定于所述处理仓2的内侧壁；外筒11，其转动套设于所述内筒10的外部；多个呈周向分布的支撑辊12，所述支撑辊12转动设置于所述处理仓2的内壁并支撑所述外筒11；所述内筒10上开设有多个第一通孔；所述外筒11上开设有对应于所述第一通孔的第二通孔。

而所述控制组件包括：伸缩杆5，其固定于所述控制仓4中；第一连杆51，其固定于所述伸缩杆5的伸缩端；第二连杆52，其分别铰接于所述第一连杆51和所述外筒11之间。

也就是说，污水由进水管1进入处理仓2内部并流向内筒10，内筒10上开设有多个第一通孔，污水经由这些第一通孔向外流动，外筒11转动套设在内筒10外部，其上对应开设有第二通孔。

当需要调节拦截效率或流量时，固定在控制仓4中的伸缩杆5进行伸缩动作，具体而言，伸缩杆5的伸缩端带动第一连杆51移动，第一连杆51进而通过第二连杆52驱动外筒11绕其轴线转动，由于内筒10是固定的，外筒11的转动会改变其上的第二通孔与内筒10上的第一通孔之间的相对位置，即改变两者的重合度（错位程度）。当通孔（第一通孔、第二通孔）重合度高时，过流面积大，拦截效率低；当通孔错位大时，过流面积减小，拦截效率高，从而实现对污水处理过程的动态调节。在此过程中，周向分布的支撑辊12紧贴外筒11外壁，随着外筒11的转动而滚动，起到支撑和导向的作用。

其中，通过伸缩杆5配合第一连杆51和第二连杆52构成的传动机构，能够将直线运动平稳地转化为旋转运动，从而精确控制外筒11的旋转角度。这使得操作人员可以精准调节内筒10与外筒11之间通孔的重合度，实现对拦截效率的线性化控制。

所述伸缩杆5具体可选用液压伸缩缸或气缸中的任意一种。

进一步地，所述第二通孔中设置有清洁杆111；所述清洁杆111伸入所述第一通孔中，所述第一通孔的一侧还设置有对应于所述清洁杆111的让位槽101。

当外筒11相对于静止的内筒10发生转动时，固定在外筒11的第二通孔中的清洁杆111随之绕内筒10的轴线做圆周运动，当清洁杆111转动至内筒10的第一通孔位置时，清洁杆111伸入第一通孔内部，随着外筒11的继续转动，清洁杆111在第一通孔内产生相对位移，对第一通孔的内壁及边缘附着物进行物理刮除，同时，由于第一通孔的一侧开设有让位槽101，当清洁杆111随外筒11转出第一通孔时，让位槽101为清洁杆111提供了避让空间，避免了清洁杆111与第一通孔孔壁发生刚性碰撞或卡死，确保了转动过程的顺畅。

值得一提的是，外筒11在转动过程中可实现对自身第二通孔的震荡清洁。

本实施例中，所述处理仓2远离所述进水管1的一侧设置有清理管6，所述清理管6用于与所述内筒10连通。

在污水处理过程中，污水经由进水管1进入处理仓2，并首先接触拦截组件进行过滤，随着运行时间的推移，被拦截组件截留的固体杂质、悬浮物等会逐渐积聚在内筒10的内部，当需要清理这些积聚的污物时，利用设置在处理仓2远离进水管1一侧的清理管6，通过开启清理管6，积聚在内筒10中的污物在水流压力或重力的作用下，能够经由内筒10直接通过清理管6被排出装置外部，从而完成对拦截组件内部的清理作业。

本实施例中，所述处理仓2中还嵌入有辅助管3，用于供给药液。

通过在处理仓2内嵌入辅助管3进行药液供给，实现了物理拦截与化学处理的有机结合，药液能够针对性地杀灭水中的细菌、去除溶解性污染物，显著提升了污水的处理效果和出水水质。

本实施例中，所述处理仓2的底部一体延伸形成有处理管，所述处理管中固定有隔板13，所述隔板13上开设有多个第三通孔，所述第三通孔中贯穿设置有滑杆14，所述滑杆14的顶部设置有浮板组件15，底部设置有扶稳块16和限位块17，所述滑杆14与所述第三通孔之间保持间隙，所述滑杆14的外径由上至下逐渐减小。

污水汇集于处理仓2底部一体延伸形成的处理管中，随着进水量的变化，管内水位发生波动，浮板组件15漂浮于水面上，随水位升降而上下移动，进而带动滑杆14在固定于隔板13上的第三通孔中做垂直滑动运动，在此过程中，滑杆14与第三通孔之间的间隙构成主要的排液通道，由于滑杆14呈锥形设计，滑杆14相对于第三通孔的垂直位移会改变两者之间的环形过水截面积，从而实现流量调节。

具体而言，当水量较大、水位较高时，浮板组件15带动滑杆14上浮，使得滑杆14与第三通孔之间的间隙增大，从而实现快速排水；当水量较小、水位较低时，浮板组件15带动滑杆14下移，使得间隙减小，从而延缓排水速度，保证处理时间。

同时，浮板组件15随水位的起伏运动对处理仓2底部的污水产生持续的物理搅动作用，保证污水与药液的均匀混合。

此外，设置于滑杆14底部的扶稳块16和限位块17在运动过程中起到导向和限位作用。

而所述浮板组件15包括：套座151，其固定于所述滑杆14上；多个固定于所述套座151上的弹性片152，所述弹性片152的端部设置有浮筒154；加强杆153，其连接于所述弹性片152和所述套座151之间；多个浮筒154的外部共同套设有外框155。

浮板组件15在工作时，利用浮力感应水位变化并带动滑杆14进行升降运动，具体而言，设置在弹性片152端部的多个浮筒154浸没在污水中，随着水位的上下波动产生相应的浮力变化，该浮力通过具有一定柔韧性的弹性片152传递至固定在滑杆14上的套座151，从而驱动滑杆14在隔板13的第三通孔内垂直滑动，在此过程中，加强杆153连接于弹性片152和套座151之间，起到了辅助支撑和加固的作用，防止弹性片152发生过度扭曲。同时，套设在多个浮筒154外部的外框155对浮筒154起到了整体约束的作用，引导整个浮板组件15能够平稳地随水位浮动。

为了对接城市水网，所述处理仓2的底部形成有安装架21；所述安装架21的下方设置有调节板22，所述调节板22的侧部固定有安装耳23，用于螺纹连接定位螺杆24，并通过所述定位螺杆24锁紧所述安装架21；所述调节板22的下方设置有底板25，所述底板25与所述调节板22之间的间距通过调节螺杆26调节。

而所述安装管组件7包括依次串接的第一法兰71、弹性管72、第二法兰73，其中，所述第一法兰71和所述第二法兰73之间的间距通过距离调节杆74调节。

该装置的安装与对接过程分为基座调节和管路连接两个步骤，首先，底板25放置于基础上，通过旋转调节螺杆26，改变调节板22与底板25之间的垂直间距，从而对调节板22的高度及水平度进行粗调，以适应城市水网接口的高度。待处理仓2放置到位，其底部的安装架21坐落于调节板22上后，通过旋转固定在安装耳23上的定位螺杆24，利用螺纹传动将安装架21紧密锁紧在调节板22上，完成处理仓2的固定。

随后，在处理仓2的下方连接安装管组件7。安装管组件7包含串接的第一法兰71、弹性管72和第二法兰73，在连接处理仓2出水口与外部排水管路时，若存在轴向尺寸偏差，通过调节距离调节杆74，改变第一法兰71与第二法兰73之间的相对距离。由于中间设置有弹性管72（具体可选用橡胶波纹管或高压软管中的任意一种），该组件能够利用弹性管72的伸缩或形变能力来吸收调节产生的位移，使两端的法兰能够准确对齐并紧密贴合，从而实现柔性密封连接。

以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于城市水网生态系统修复污水处理装置，其特征在于，包括：

进水管（1），其一端连接于城市水网中；

处理仓（2），其连接于所述进水管（1）上，用于处理所述进水管（1）内的污水，所述处理仓（2）中设置有拦截组件；

安装管组件（7），其设置于所述处理仓（2）的下方，用于调节所述处理仓（2）的安装位置；

测量管（8），其安装于所述安装管组件（7）的下方，用于排液；

检测器（9），其设置于所述测量管（8）的一侧，用于检测所述测量管（8）的出水水质；

控制仓（4），其设置于所述处理仓（2）上方，所述控制仓（4）中还设置有控制组件，所述控制组件用于调节所述拦截组件的拦截效率。

2.根据权利要求1所述的一种基于城市水网生态系统修复污水处理装置，其特征在于，所述拦截组件包括：

内筒（10），其一端与所述进水管（1）连通，另一端固定于所述处理仓（2）的内侧壁；

外筒（11），其转动套设于所述内筒（10）的外部；

多个呈周向分布的支撑辊（12），所述支撑辊（12）转动设置于所述处理仓（2）的内壁并支撑所述外筒（11）；

所述内筒（10）上开设有多个第一通孔；

所述外筒（11）上开设有对应于所述第一通孔的第二通孔。

3.根据权利要求2所述的一种基于城市水网生态系统修复污水处理装置，其特征在于，所述控制组件包括：

伸缩杆（5），其固定于所述控制仓（4）中；

第一连杆（51），其固定于所述伸缩杆（5）的伸缩端；

第二连杆（52），其分别铰接于所述第一连杆（51）和所述外筒（11）之间。

4.根据权利要求2所述的一种基于城市水网生态系统修复污水处理装置，其特征在于，所述第二通孔中设置有清洁杆（111）；所述清洁杆（111）伸入所述第一通孔中，所述第一通孔的一侧还设置有对应于所述清洁杆（111）的让位槽（101）。

5.根据权利要求2所述的一种基于城市水网生态系统修复污水处理装置，其特征在于，所述处理仓（2）远离所述进水管（1）的一侧设置有清理管（6），所述清理管（6）用于与所述内筒（10）连通。

6.根据权利要求2所述的一种基于城市水网生态系统修复污水处理装置，其特征在于，所述处理仓（2）中还嵌入有辅助管（3），用于供给药液。

7.根据权利要求1所述的一种基于城市水网生态系统修复污水处理装置，其特征在于，所述处理仓（2）的底部一体延伸形成有处理管，所述处理管中固定有隔板（13），所述隔板（13）上开设有多个第三通孔，所述第三通孔中贯穿设置有滑杆（14），所述滑杆（14）的顶部设置有浮板组件（15），底部设置有扶稳块（16）和限位块（17），所述滑杆（14）与所述第三通孔之间保持间隙，所述滑杆（14）的外径由上至下逐渐减小。

8.根据权利要求7所述的一种基于城市水网生态系统修复污水处理装置，其特征在于，所述浮板组件（15）包括：

套座（151），其固定于所述滑杆（14）上；

多个固定于所述套座（151）上的弹性片（152），所述弹性片（152）的端部设置有浮筒（154）；

加强杆（153），其连接于所述弹性片（152）和所述套座（151）之间；

多个浮筒（154）的外部共同套设有外框（155）。

9.根据权利要求1所述的一种基于城市水网生态系统修复污水处理装置，其特征在于，所述处理仓（2）的底部形成有安装架（21）；

所述安装架（21）的下方设置有调节板（22），所述调节板（22）的侧部固定有安装耳（23），用于螺纹连接定位螺杆（24），并通过所述定位螺杆（24）锁紧所述安装架（21）；

所述调节板（22）的下方设置有底板（25），所述底板（25）与所述调节板（22）之间的间距通过调节螺杆（26）调节。

10.根据权利要求1所述的一种基于城市水网生态系统修复污水处理装置，其特征在于，所述安装管组件（7）包括依次串接的第一法兰（71）、弹性管（72）、第二法兰（73），其中，所述第一法兰（71）和所述第二法兰（73）之间的间距通过距离调节杆（74）调节。