CN201027328Y - 一体化自动节水设备 - Google Patents

Abstract

一体化自动节水设备，属于建筑给排水中水回收技术领域，包括：混合反应箱、沉淀箱、过滤箱、清水箱和反冲洗装置、混凝剂投加装置、消毒投加装置，其特征在于：废水与混凝剂混合后进入混合反应箱，通过絮凝反应在沉淀箱内分离出大部分杂质，较小颗粒的悬浮杂质被过滤箱的滤料截留，最后经反冲洗把分离出的杂质排除，在清水出水管处对水质进行消毒处理，保证水质清洁。一体化自动节水设备设计科学、结构合理、布置紧凑，靠水力作用自动完成，运行可靠。采用一体化自动节水设备，可节约生活用水量，减少水厂净水和污水处理水量，达到节约生态水资源和废水再利用的目的。

Description

一体化自动节水设备

技术领域

本实用新型涉及的是建筑给排水之中水回收工艺和水处理工艺的改进，尤其是一种一体化自动节水设备。

技术背景

在目前水资源严重缺乏的情况下，各种各样的节水装置和设备争先面世，但目前的节水装置均使用较多的机械、电气装置进行控制运行，由于机械、电气装置一是经常需要人来操作，二是经常出现故障，三是出现故障时维护不便等原因，一直不能普及使用。集中中水回收设备是将楼房各用户产生的废水集中回收，处理后再用水泵提升到各用户使用，此种处理方式把各用户所产生的废水本身的势能全部消耗浪费，又使用提升设备再提升，造成能源的浪费，增加设备维护和运行费用。

发明内容

本实用新型是针对中水回收技术和设备形式上的不足，提供一种靠水利作用完成运行，没有电气和较多的机械设施，运行可靠、稳定，运行过程不需要人进行任何操作，结构布置紧凑，又能自动调节水量的一体化自动节水设备。

本实用新型一体化自动节水设备，包括：由扰流格栅(3)、扰流板(4)、事故溢流管(29)和絮凝槽(6)构成的混合反应箱，由斜管(9)、三角堰(10)、导流渠(11)、沉泥区(8)、积泥槽(23)构成的沉淀箱，由虹吸控制装置(32)、导流槽(13)、布水管(14)、滤料(15)、滤网(16)、承托板(17)构成的过滤箱，由清水出水管(19)、清水溢流管(27)、清水导入管(30)构成的清水箱，由混凝剂箱(34)、辅助混凝剂箱(35)、浮球控制阀(50)、密封板(41)、连接杆(37)、浮块(39)、水位堰(38)和混合箱(40)构成的混凝剂投加装置(31)，由钟罩(20)、滤池虹吸管(21)、沉淀池虹吸管(22)、辅助虹吸管(28)、虹吸破坏管(26)、排水管(25)、水封堰(24)构成的反冲洗装置，由浮球控制阀(51)、贮液箱(54)、过渡箱(57)、输液管(60)和浮块(55)、弹簧(53)、密封板(58)、浮块(59)、连接杆(52)构成的消毒投加装置(33)，其特征在于：混合箱(40)连接在废水管(1)和进水管(2)之间，扰流格栅(3)的过水孔为上下分布，扰流板(4)沿水流方向分布，扰流板为波折状，相邻扰流板沿空隙中心线呈对称布置，水流从扰流板与扰流板之间空隙穿过后通过孔洞(5)进入絮凝槽(6)，絮凝槽(6)通过孔洞(7)与沉淀箱连接；沉淀箱内布置的斜管(9)沿水流方向倾斜，斜管(9)底部与沉淀箱底部间的空隙为沉泥区(8)，沉泥区(8)坡向积泥槽(23)，斜管(9)上部低于三角堰(10)的最低处，水流流过三角堰(10)后进入导流渠(11)，导流渠(11)与过滤箱由孔洞(12)连接；孔洞(12)上面有浮块(48)和浮块(47)，浮块(48)可自由上下浮动，大小可覆盖孔洞(12)，浮块(47)可自由上下浮动，当顶住挡板(45)时可由连接杆(43)带动密封板(42)打开，连接杆(43)可在水封套(44)内移动，浮块(47)下面有垫块(49)，通气管(46)连通大气和过滤箱，分布在滤池两边的导流槽(13)由布水管(14)连接，布水管(14)下面均匀设有孔洞，滤池内装有滤料(15)，滤料下面有滤网(16)，滤网(16)设在滤池底部承托板(17)上面，承托板(17)上均匀设有孔洞，水流通过承托板(17)后进入清水箱(18)；清水出水管(19)设在过渡箱(57)底部，过渡箱(57)上部孔洞(56)底标高在滤料(15)底标高以上，清水溢流管(27)管底标高设在斜管(9)底部与钟罩(20)之间，清水导入管(30)标高设在清水溢流管(27)上部；布水管(14)上面设有钟罩(20)，钟罩(20)覆盖整个滤池，钟罩(20)顶部与滤池虹吸管(21)连接，滤池虹吸管(21)管内底最高处高于斜管(9)上部，末端插入排水管(25)的水封下面，沉淀池虹吸管(22)一端插入积泥槽(23)内，管口与积泥槽底间留有一定空隙，另一端插入排水管(25)的水封下面，辅助虹吸管(28)上端分别与沉淀池虹吸管(22)、滤池虹吸管(21)最高处连接，下端与沉淀池虹吸管(22)、滤池虹吸管(21)下降管上部连接，虹吸破坏管(26)一端与沉淀池虹吸管(22)下降管上部连接，另一端插入积泥槽(23)内，但管口标高高于沉淀池虹吸管(22)吸入口标高，水封堰(24)呈倾斜状设在排水管(25)内，形成的水封能淹没插入排水管(25)内的所有管口；混凝剂箱(34)、辅助混凝剂箱(35)内均有浮球控制阀(50)，底部设有孔洞，孔洞周边有密封垫(36)，连接杆(37)将密封板(41)与浮块(39)连接，在混合箱(40)与进水管(2)连接管口处设有水位堰(38)；消毒投加装置(33)的贮液箱(54)内设浮球控制阀(51)，贮液箱(54)通过输液管(60)与过渡箱(57)连接，过渡箱(57)内的浮块(59)可随水位变化上下浮动，过渡箱(57)上部孔洞(56)与清水箱连接，下部与清水出水管(19)连接，浮块(55)与连接杆(52)连接，弹簧(53)与密封板(58)和贮液箱(54)连接，浮块(55)随清水箱内水位上下浮动。

本实用新型一体化自动节水设备设计原理是：废水经地漏、排水栓的篦子进行初步处理，主要截留毛发和较大的杂质，在一体化自动节水设备进水管上安装混凝剂投加装置，废水进入混合箱后，混合箱内水位上升，浮块上浮，推动密封板打开，混凝剂和辅助混凝剂通过孔洞自动投加到混合箱内与废水混合，混合箱内的三角堰可随水量大小调整水位，水位越高密封板打开越多，混凝剂投加量越多，混凝剂与废水混合后，通过扰流格栅和扰流板的扰流作用，混凝剂与废水充分混合，在絮凝箱内进行絮凝反应，絮凝箱过水断面较混合反应箱过水断面大，水流速度较缓，易于产生较大颗粒的絮凝物。水流通过孔洞(7)进入沉淀箱，沉淀箱内设有斜管，且过水断面进一步加大，增强絮凝物的沉淀，絮凝物在斜管内与斜管壁接触后下沉，因斜管是倾斜安装，絮凝物沿斜管壁下滑至沉泥区，沉泥区底部有一定坡度坡向积泥槽，絮凝物在积泥槽内进行挤压密实，待冲洗时排除。经沉淀箱处理后的水质内仍含有悬浮状的较小体积的絮凝物，随水流经三角堰进入导流渠，再通过孔洞(12)进入过滤箱，水流经过导流槽、布水管均匀地流入滤池，通过滤料的过滤，把较小体积的悬浮状的絮凝物截留下来，较清洁的水就流入清水箱内贮存起来，随时提供较清洁的水源。沉淀箱内的杂质较多时，会有较多杂质进入过滤箱，当过滤箱内的杂质较多时，加大滤料过滤阻力，使滤池内水位上升，水位通过钟罩、滤池虹吸管上升至最高位时，靠自重沿滤池虹吸管下降管排放到排水管内，经水封堰排放到污水管道，随水流的不断排放，与滤池虹吸管下降管连通的辅助虹吸管口处的空气也不断被带走排放，因辅助虹吸管另一端与滤池虹吸管、沉淀池虹吸管最高处连接，不断把密封空间的空气抽走，形成负压，最终形成虹吸，钟罩周边的水均被抽走，导流渠水位下降，浮块(48)下降封堵孔洞(12)，浮块(47)下降使密封板(42)盖住通气管(46)管口，空气不能进入滤池破坏正常的反冲洗，清水箱内的清水沿滤池内滤料孔隙反向流动，将被滤料截留下的杂质随水流一起排放，对滤料进行反冲洗。沉淀池虹吸管形成虹吸后把沉淀池的积泥槽内杂质排除，随虹吸的继续，沉淀池的水位和清水箱内的水位均下降，直到滤池虹吸管或沉淀池虹吸管进入空气后虹吸破坏，冲洗和反冲洗停止，因停止虹吸时，滤池虹吸管和沉淀池虹吸管的虹吸上升管段内的水靠自重反流，封住进气口，致使在滤池虹吸管和沉淀池虹吸管最高处仍存在负压，较易再次形成虹吸，因虹吸破坏管在积泥槽内的管口较高，回水不能淹没管口，空气可以进入沉淀池虹吸管内，彻底破坏虹吸，废水又开始新一周期的处理过程。由于钟罩内水位下降时在钟罩内形成负压，抽吸浮块(48)，虽有水的浮力仍不能自动打开，此时，浮块(47)下面有垫块(49)，与浮块(48)隔离，浮块(47)可随导流渠内水位自由上浮，顶开密封板(42)，使空气通过通气管(46)进入过滤箱，破坏过滤箱内的负压，此时，浮块(48)可在浮力作用下上浮，打开孔洞(12)，使水顺利进入过滤箱。过渡箱进水口高于清水出水管，当清水出水管排水时，过渡箱内靠近清水出水管处水位下降，浮块(59)下降，打开输液管口，消毒液靠自重流入过渡箱与清水混合消毒，清水出水管不排水时，清水箱内水不断进入过渡箱内，水位上升，浮块(59)上升，封堵住输液管口，消毒液停止输送，当清水箱水位超过过渡箱高度时，由于浮块(55)在浮力的作用下一直顶开密封板(58)，使输液管路畅通，当清水箱水位低于过渡箱高度时，清水箱内水量不足，不能正常提供清洁水，也就是不需要投加消毒液，靠浮块(55)的重力作用和弹簧(53)的作用使密封板(58)封堵输液管上管口，停止输送消毒液。当清水箱水位超过清水溢流管时，清水自动溢流到下一层的一体化自动节水设备内补充清水量，以此类推，自上而下，形成水量自动调配。

本一体化自动节水设备设计合理，结构紧凑，充分利用水利条件完成自动化的过程，不需要人为操作，方便可靠，其优点是：

1、一体化结构设计，结构紧凑，占用空间小，安装方便。

2、自动化结构设计，充分利用水利条件完成进水、过滤、冲洗、出水过程和自动混凝剂投加、消毒液投加，不需要人为任何操作，实现完全自动化。

3、本节水设备的采用，可处理废水量占生活用水量的60～70％，直接节约30％的生活用水量。富余的水量还可统一收集后用于公共浇洒道路、种植绿化、回灌河流等，同时减少水厂净水处理和污水处理的水量。

4、由于清水箱内设有溢流管，可将本层用不完的水量转入下一层使用，对于用水量不均匀的现象，可在保证本层使用的情况下起到用水量调配的作用。

5、因一体化自动节水设备充分利用水利作用，没有电气、机械设施，所以，设备运行期间故障率很低。

本实用新型一体化自动节水设备的具体结构由以下附图和实施详细给出。

附图说明

图1是一体化自动节水设备立面布置图

图2是一体化自动节水设备结构A-A剖面图

图3是一体化自动节水设备结构B-B剖面图

图4是一体化自动节水设备结构C-C剖面图

图5是一体化自动节水设备结构D-D剖面图

图6是一体化自动节水设备结构E-E剖面图

图7是一体化自动节水设备结构F-F剖面图

图8是一体化自动节水设备结构G-G剖面图

图9是一体化自动节水设备结构H-H剖面图

图10是混凝剂投加装置大样图

图11是虹吸控制装置大样图

图12是消毒投加装置大样图

具体实施方式

实施方式：从图1清楚地看到，一体化自动节水设备的上部是混凝剂投加装置(31)、进水管(2)和混合反应箱，从图2清楚地看到，混凝剂投加装置(31)在废水管与进水管(2)之间，进水管(2)接入混合反应箱内，沿水流方向是扰流格栅(3)、扰流板(4)、絮凝槽(6)，扰流板(4)呈波折状，水流经扰流板(4)后分别从两侧进入两个絮凝槽(6)，增大过水断面积，再由孔洞(7)进入沉淀箱，从图6清楚地看到，扰流格栅(3)过水孔为上下分布；从图1清楚看到，沉淀箱上部是三角堰(10)、斜管(9)，斜管(9)沿水流方向倾斜布置，斜管(9)下部较大空隙为沉泥区(8)，底部坡度坡向积泥槽(23)，从图3清楚看到，斜管(9)断面呈蜂窝状密布，水流流过三角堰(10)后进入导流渠(11)；从图1清楚地看到，由虹吸控制装置(32)、孔洞(12)、导流槽(13)、布水管(14)、滤料(15)、滤网(16)、承托板(17)构成过滤箱，从图11清楚地看到，虹吸控制装置(32)由浮块(48)、浮块(47)、通气管(46)密封板(42)、挡板(45)和连接杆(43)构成，浮块(47)下面有垫块(49)，连接杆外套有水封套(44)，从图6清楚地看到，导流槽(13)分布在滤池的两侧，布水管(14)将两侧导流槽(13)连通；从图1清楚地看到，反冲洗装置由钟罩(20)、滤池虹吸管(21)、沉淀池虹吸管(22)、辅助虹吸管(28)、虹吸破坏管(26)和排水管(25)、水封堰(24)构成，滤池虹吸管(21)与钟罩(20)顶端连接，沿沉泥区(8)向上弯曲，另一端插入排水管水封内，沉淀池虹吸管(22)一端插入积泥槽(23)内，另一端插入排水管水封内，虹吸破坏管(26)一端与沉淀池虹吸管下降管连通，另一端插入积泥槽(23)内，但管口高于沉淀池虹吸管(22)吸入口，从图9清楚地看到，辅助虹吸管(28)一端与滤池虹吸管(21)和沉淀池虹吸管(22)最高处连通，另一端与滤池虹吸管(21)和沉淀池虹吸管(22)下降管连通；从图10清楚地看到，混凝剂箱(34)、辅助混凝剂箱(35)内均有浮球控制阀(50)，底部设有孔洞，孔洞周边有密封垫(36)，连接杆(37)将密封板(41)与浮块(39)连接，在混合箱(40)与进水管(2)连接管口处设有水位堰(38)；从图9清楚地看到，消毒投加装置(33)的贮液箱(54)底高于清水溢流管(27)，清水出水管(19)设在过渡箱(57)的底部，低于孔洞(56)的标高，从图12清楚地看到，贮液箱(54)内设浮球控制阀(51)，贮液箱(54)通过输液管(60)与过渡箱(57)连接，过渡箱(57)内的浮块(59)可随水位变化上下浮动，下部与清水出水管(19)连接，浮块(55)与连接杆(52)连接，弹簧(53)与密封板(58)和贮液箱(54)连接，浮块(55)随清水箱内水位上下浮动，从图4清楚地看到，过渡箱上部孔洞(56)与清水箱(18)连通。本实用新型一体化自动节水设备的工艺结构，能够对废水进行系统的水质处理，实现结构一体化，运行自动化，达到较好的中水回收效果。

Claims (4)

1.一体化自动节水设备，包括：由混合反应箱、沉淀箱、过滤箱、清水箱和混凝剂投加装置、反冲洗装置、消毒投加装置构成的本体，其特征在于：混合箱(40)连接在废水管(1)和进水管(2)之间，扰流格栅(3)的过水孔为上下分布，扰流板(4)沿水流方向分布，扰流板为波折状；斜管(9)沿水流方向倾斜，斜管(9)底部与沉淀箱底部之间有空隙，沉泥区(8)底部坡向积泥槽(23)，斜管(9)上部低于三角堰(10)的最低处；滤池两边的导流槽(13)由布水管(14)连接，布水管(14)下面设有孔洞，滤池内有滤料(15)，滤料下面有滤网(16)，滤网(16)设在滤池底部承托板(17)上面，承托板(17)上设有孔洞；清水出水管(19)设在过渡箱(57)底部，过渡箱(57)上部孔洞(56)底标高在滤料(15)底标高以上，清水溢流管(27)管底标高设在斜管(9)底部与钟罩(20)之间，清水导入管(30)标高设在清水溢流管(27)上部；钟罩(20)顶部与滤池虹吸管(21)连接，滤池虹吸管(21)管内底最高处高于斜管(9)上部，末端插入排水管(25)的水封下面，沉淀池虹吸管(22)一端插入积泥槽(23)内，管口与积泥槽底之间留有空隙，另一端插入排水管(25)的水封下面，辅助虹吸管(28)上端分别与沉淀池虹吸管(22)、滤池虹吸管(21)最高处连接，下端分别与沉淀池虹吸管(22)、滤池虹吸管(21)下降管上部连接，虹吸破坏管(26)一端与沉淀池虹吸管(22)下降管上部连接，另一端插入积泥槽(23)内，管口标高高于沉淀池虹吸管(22)吸入口标高，水封堰(24)呈倾斜状设在排水管(25)内，形成的水封能淹没插入排水管(25)内的所有管口。

2.根据权利要求1所述的一体化自动节水设备，其特征在于：混凝剂箱(34)、辅助混凝剂箱(35)内均有浮球控制阀(50)，底部设有孔洞，孔洞周边有密封垫(36)，连接杆(37)将密封板(41)与浮块(39)连接，在混合箱(40)与进水管(2)连接管口处设有水位堰(38)。

3.根据权利要求1所述的一体化自动节水设备，其特征在于：贮液箱(54)内有浮球控制阀(51)，贮液箱(54)通过输液管(60)与过渡箱(57)连接，过渡箱(57)内的浮块(59)可随水位变化上下浮动，过渡箱(57)上部孔洞(56)与清水箱连通，下部与清水出水管(19)连接，浮块(55)与连接杆(52)连接，弹簧(53)与密封板(58)和贮液箱(54)连接，浮块(55)随清水箱内水位上下浮动。

4.根据权利要求1所述的一体化自动节水设备，其特征在于：浮块(48)可自由上下浮动，大小可覆盖孔洞(12)，浮块(47)可自由上下浮动，挡板(45)通过连接杆(43)可带动打开密封板(42)，连接杆(43)可在水封套(44)内移动，浮块(47)下面有垫块(49)，通气管(46)连通大气和过滤箱。

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