CN201268646Y - 地表水综合性水处理设备 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种地表水综合性水处理设备，设有浮筒、内管和外管，内管和外管的上口同与一个喇叭状多孔出水管相连，多孔出水管上端连有分水盘，内、外管分别曝气管，内管装有过滤－生化处理器；浮筒通过一个框架式连接器与分水盘相连，浮筒和分水盘分别由上、下框圈固定，上、下框圈连有吊杆，内、外管体的下端固定在底座上，底座设有可调高度的支腿，管体含有可随水深变化而伸缩的柔性段。本设备置于水体，浮筒浮于水面，支腿着地。污染水通过叶轮提升进入内、外管被曝气，内管中被过滤－生化处理，最后上升至出水管，从分水盘流出循环返回水体。水体在不断循环过程中增氧、过滤及生化反应，达到水质净化，降低水中营养物含量，抑制藻类繁殖。

Description

地表水综合性水处理设备
技术领域
本实用新型涉及一种用于河、湖、池塘等地表水综合水质的地表水综合性水处理设备。
背景技术
地表水包含河流、溪流、湖泊、水库、池塘、运河和位于海湾的海水等等。由于长期的工业排污、生活污水、以及其它自然污染的影响，地表水往往遭受不同程度的污染，近年来，地表水的富营养化不断加剧，影响人类的正常生存环境，甚至直接导致许多的疾病的发生，已引起全球的关注。
为提高和改善地表水的质量，抑制有害藻类的繁殖，减少水中营养物质的负荷，目前，诸如水体循环、湿地系统、曝气设施等各种水处理方法已被应用于地表水治理中，但因治理成本、工艺和工程等问题，上述各种治理措施很难得到大规模的综合应用，因此地表水问题一直没有得到有效的解决。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种地表水综合水处理设备，它可置于河、湖、池塘等水体中，直接对水体进行曝气、过滤、生化等处理，有效降低水体的总氮(TN)、总磷(TP)、生化需氧量(BOD)、化学需氧量(COD)、和总悬浮物量(TSS)值；同时通过循环和混合来控制有害藻类的数量，改善水体的食物链，综合解决地表水的富营养化问题。
本设备含有浮筒、与电机相连的叶轮、不同直径的内管和外管，内管和外管的上口同与一个喇叭状向上扩大的多孔出水管相连，多孔出水管的上端连有分水盘，所说内管和外管分别设有栅网状的进水口和曝气管，内管的管内设有过滤-生化处理器，所说的浮筒通过一个框架式连接器与分水盘相连，该连接器由上、下框圈和连接于上、下框圈之间的至少二根吊杆组成，浮筒和分水盘分别由上、下框圈固定，浮筒和分水盘之间形成循环水流出通道；叶轮位于分水盘内，电机固定在浮筒的支架上，叶轮转轴的上端穿过浮筒的中心与电机相连。
所说的过滤-生化处理器包含有活性炭、多孔玻璃纤维、聚合材料和/或生化反应载体。
所说的内管和外管分别包含有可调节管长度的柔性管段。
浮筒的底面和分水盘的上口壁面形状相吻合，二者之间形成基本平行的通道，浮筒的底面和分水盘内表面之间的距离可以调节。
设有底座，内、外管的下端支承在底座上，底座设有高度可调节的支腿。
底座兼为曝气盘，所说的曝气管分布在底座上。
设备设有至少两根用于定位的链条，链条上端与框架式连接器相连，下端与固定在一个可沉于水底的重物上。通过水体底部的重物下拉作用，可以保持设备在流动的水体和刮风的气象下保持稳定，不致倾倒。
链条包含一段或多段弹簧。
浮筒支架装有驱动电机的蓄电池或光电板，所说电机设有控制器。
所说浮筒设有防护罩。
本设备设有不同直径的内、外两管，内外通道与水体之间不断地形成不断水流循环以及内外管之间所形成的环形通道中可以不一样。内水管通过其过滤和生化处理器对污水进行过滤和生化处理，外水管通过其环状通道对水体进行混合和循环。
本设备结构紧凑，放置在水体中，可自动不断地进行水循环、曝气、过滤和应等综合处理过程，即同时包含了物理、化学、生物处理方式。有效地清除湖泊和池生化反塘等地表水中的有害物质，去除水体中的污染物(总悬浮固体(TSS)，重金属等)，降低氨氮含量，提高溶解氧含量，减轻水体臭味，抑制水体中蓝绿藻的生长繁殖。经本设备处理后，水体中BOD、NH3、TN、TSS和TP含量降低，有效地减少营养盐含量，减轻臭味和鱼类的死亡，改善水中生物的食物链，增强水体的生物多样化和生态平衡。本设备在水域中的投放数量可根据水体的范围及水的污染的程度灵活部署，可大范围地用于受污染水体的治理，对较浅或较深的水体都能适用。在水体流速相对缓慢的水体中，例如在河流中，设备也可以保持稳定，并还可以利用风能或太阳能来提供设备运行所需要的电能。
附图说明
图1为本设备外形结构示意图。
图2为本设备的剖视图。
图3表示本设备上部的浮筒、分水盘、出水管等部件的连接关系。
图4为图3的透视图。
图5为图4移除防护罩后的透视图。
图6为出水管与分水盘组合件。
图中，1—防护罩，2—浮筒，3—分水盘，3-1—横闩，3-1-1—轴杆定位孔，4-1—连接器的上框圈、4-2—连接器的下框圈，4-3—连接器的吊杆，5—外管，5-1—外管的进水管，5-2—环形外通道，6—重物，7—底座，8—内管，8-1—内管的进水口，8-2—内通道，9—支腿，10—链条，10-1—弹簧，11、12—曝气管，13—过滤填料，14—出水管，15—接管，16—叶轮，16-1—叶轮轴杆，17—电机，18—控制器，19—电机支架。
具体实施方式
下面通过图1～图6进一步说明本实用新型水处理设备的实施例结构。
如图1和图2，本设备由上、下两部分组成。
上部设备含有浮筒2、分水盘3、出水管14和叶轮16，浮筒2设有防护罩1，如图3和图4，浮筒2通过一个包含上、下框圈4-1、4-2和吊杆4-3组成的框架式连接器与分水盘3相连，连接器的上框圈4-1固定浮筒2，下框圈4-2固定分水盘3，吊杆4-3连接于上、下框圈之间，叶轮16位于分水盘3内，与叶轮轴杆16-1相连的电机17固定在浮筒2的支架19(见图5)上；转轴杆16-1上端穿过浮筒2与电机17相连，下端通过分水盘3上的横闩3-1的定位孔3-1-1定位(如图6所示)。
见图1和图2，下部设备包含外管5和内管8，内管8形成水流的内通道8-2，内、外管之间内形成水流的外通道5-2。内管8和外管5均由包含有硬质管和柔性管，柔性管可用PVC或聚合材料制成。内管的下端伸出外管5之外，内管进水口8-1和外管的进水口5-1均为栅网状。过滤器-生化处理器13放置在内管8内，包含活性炭、多孔玻璃纤维、聚合材料(如聚乙烯填料)和生化或化学反应载体等填料。内、外管下端连接到底座7上，底座7设有几个支腿9，支腿9可以架设在水体底部的地面上，用来支撑设备，支腿9的高度可根据水体底部地面的状况适当调节，再用螺钉连接到底座7上。底座7兼为曝气盘，设有曝气进口，内通道曝气管11和外通道曝气管12均分布在底座上。内、外两管的上端分别以不同的管径与同一个喇叭状多孔出水管14相连接，其中内管8通过接管15连接在出水管14的下口。多孔出水管14的上口与分水盘3连成一体。
本设备置于水体中，浮筒2随着水位的上升而上浮，支腿9着地，浮筒2浮出水面，内、外管的柔性部位则会自动伸缩调节长度，使浮筒与不同水深相适应，同时链条10连接于上框圈4-1与水底重物6之间，其中弹簧10-1起调节拉伸长度的作用。
叶轮16的旋转可提升水体向上运动，水流同时被吸入内通道8-2和通道5-2中，两股水流在出水管14汇合，随后从分水盘3上口与浮筒2下底面之间的通道流出，返回水体中，形成水循环。分水盘3的出口部设计成与浮筒2的下表面流线型基本相符的弧型表面，这样，上下两弧面近于平行，从该两个表面之间流出的水呈近似层流状流动。浮筒2的外形也可设置成其它一些形状，使水流以有一定的方向流出。
在此过程中，水流经曝气管11和12的充分曝气而增氧，其中流经内通道8-2的水流还被过滤和生化处理，而曝气可以为生化反应的进行提供必不可少的氧气。从而达到降低水体中BOD与COD的作用。
本设备通过对内管8、叶轮16和过滤材料密度的设计，可使水流在内通道8-2中的流速小于外通道5-2，例如内通道流速为0.02～2立方米/分钟，外通道5-2流速为4～20立方米/分钟。此外，二者的曝气量也不同，向内通道8-2曝入的空气(氧气)的流量小于向外通道5-2曝入的空气(氧气)流量，前者流量为1～5升/分钟，后者流量为5～30升/分钟。在这一流量下，水中溶解氧的含量可达到一个特定的含量，例如可达到2～10毫克/升，而且在流经管内过滤-生化处理器13时，过滤效果好，生化处理也能充分进行。
内管8和外管5中，柔性软管的长度根据水体的深度决定，这样浮筒2才能停留在水面上。当浮筒2随着水体水位的上升而上浮时，下部管体同时随连接器向上提升一定高度，内、外两管中的柔性管即向上伸展被拉长；当水体的水位下降时，浮筒2与连接器随着水位的下降而降低，内、外两管中的柔性管向下收缩。外管5和内管8的长度可以伸缩，使本水处理设备可与季节性和气候性的水位变化相适应。
由于设备大部分重量由支腿9支撑，小部分重量由浮筒2的浮力承担，因而可采用较小的浮筒2。浮筒向上的浮升力和支腿9的支撑力相结合，为设备地表水里面的稳定性提供了可靠的保障。
设备的尺寸设计：浮筒的直径范围从0.5～3米不等。设备上部的高度范围为0.5～1.5米，直径范围为0.5～3米。设备下部的高度范围从2～10米，直径范围为1～5米。内管8的长度范围为1～10米，直径范围则在0.5～4米。外管的长度范围为1～10米，其中软管的长度在0.5～8米之间，是可调节的。

Claims (9)

1.地表水综合性水处理设备，其特征是含有浮筒、与电机相连的叶轮、不同直径的内管和外管，所说内管和外管的上口同与一个喇叭状向上扩大的多孔出水管相连，多孔出水管的上端连有分水盘，所说内管和外管分别设有栅网状进水口和曝气管，内管的管内设有过滤-生化处理器，所说的浮筒通过一个框架式连接器与分水盘相连，该连接器由上、下框圈和连接于上、下框圈之间的至少二根吊杆组成，浮筒和分水盘分别由上、下框圈固定，浮筒和分水盘之间形成循环水流出通道；叶轮位于分水盘内，电机固定在浮筒的支架上，叶轮转轴的上端穿过浮筒的中心与电机相连。
2.根据权利要求1所述的地表水综合性水处理设备，其特征是所说的内管和外管分别包含有可调节管长度的柔性管段。
3.根据权利要求2所述的地表水综合性水处理设备，其特征是浮筒的底面和分水盘的上口壁面形状相吻合，二者之间形成基本平行的通道，浮筒的底面和分水盘内表面之间的距离可以调节。
4.根据权利要求3所述的地表水综合性水处理设备，其特征是设有底座，内、外管的下端支承在底座上，底座设有高度可调节的支腿。
5.根据权利要求4所述的地表水综合性水处理设备，其特征是所说的底座兼为曝气盘，所说曝气管分布在底座上。
6.根据权利要求5所述的地表水综合性水处理设备，其特征是设有至少两根用于定位的链条，链条上端与框架式连接器相连，下端与固定在一个可沉于水底的重物上。
7.根据权利要求6所述的地表水综合性水处理设备，其特征是链条包含一段或多段弹簧。
8.根据权利要求1或2或3或4或5或6或7所述的地表水综合性水处理设备，其特征是浮筒支架装有驱动电机的蓄电池或光电板，所说电机设有控制器。
9.根据权利要求8所述的地表水综合性水处理设备，其特征是所说浮筒设有防护罩。
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