CN205216392U - 石墨烯污水净化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种石墨烯污水净化装置，其包括：从高到低呈阶梯式排布的三级污水沉淀池，上一级污水沉淀池的顶部高于下一级污水沉淀池的顶部，最上级污水沉淀池具有污水入口，最下级污水沉淀池具有污水出口；泵送机构，连接在各级污水沉淀池之间以及最下级污水沉淀池与污水出口之间，用于将污水从上一级污水沉淀池泵送至下一级污水沉淀池，并使污水从污水出口排出；过滤机构，位于最下级污水沉淀池的下游，污水出口上连接有喷头，喷头设置在过滤机构的正上方，过滤机构包括氧化石墨烯制成的石墨烯过滤层；以及净水箱，其位于过滤机构的下方，用于储存处理后的净水。该石墨烯污水净化装置可以改善污水的净化效果，提高污水的净化效率。

Description

石墨烯污水净化装置

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术领域，具体地，涉及一种石墨烯污水净化装置。

背景技术

现代社会的进步和发展离不开水资源，然而人们每天都在大量消耗着地球的水，因此为节约地球上这些仅有水资源，如何对污水重新利用越来越得到人们的重视。现有的污水处理装置基本上是利用单一类型的处理装置对污水进行处置，如化学处理装置、或物理处理装置等。这类的污水处理装置处理效率较低，并且对污水的净化效果不是十分理想。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型提出了一种石墨烯污水净化装置，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。

根据本实用新型一个方面提供的石墨烯污水净化装置，其包括：三级污水沉淀池，所述三级污水沉淀池从高到低呈阶梯式排布，以使上一级污水沉淀池的顶部高于下一级污水沉淀池的顶部，最上级污水沉淀池具有污水入口，且最下级污水沉淀池具有污水出口；泵送机构，所述泵送机构连接在各级污水沉淀池之间以及所述最下级污水沉淀池与所述污水出口之间，用于将污水从所述上一级污水沉淀池泵送至所述下一级污水沉淀池，并使污水从所述污水出口排出；过滤机构，所述过滤机构位于所述最下级污水沉淀池的下游，所述污水出口上连接有喷头，所述喷头设置在所述过滤机构的正上方，所述过滤机构用于对来自所述喷头的污水进行过滤，所述过滤机构包括氧化石墨烯制成的石墨烯过滤层；以及净水箱，其位于所述过滤机构的下方，用于储存处理后的净水。

可选地，所述上一级污水沉淀池的上部设置有自动溢水口，所述自动溢水口高于所述下一级污水沉淀池，以使高于所述自动溢水口的污水自动溢入所述下一级污水沉淀池中。

可选地，所述过滤机构包括：滤水网；呈网格状的托架，其设置在所述滤水网下方并支撑所述滤水网；以及可更换过滤器，其设置在所述托架下方。

可选地，所述可更换过滤器还包括金属网状衬垫层和聚丙烯腈层，所述金属网状衬垫层和所述聚丙烯腈层与所述石墨烯过滤层分层叠放。

可选地，所述过滤机构还包括：滤渣刮排件，其可移动地设置在所述滤水网的上表面上，以刮排所述滤水网上的滤渣；以及出渣口，其设置在所述滤水网的与所述滤渣刮排件的移动方向垂直的侧面处，用于收集并排出所述滤渣。

可选地，所述滤水网覆盖在所述托架上。

可选地，所述三级污水沉淀池还包括连接至每级污水沉淀池的底部的滤泥抽排机构。

可选地，所述石墨烯污水净化装置还包括连接至净水箱的净水抽排机构。

可选地，所述石墨烯污水净化装置还包括控制器，所述控制器用于控制污水、净水、滤泥和滤渣在所述石墨烯污水净化装置中的流动。

可选地，所述石墨烯污水净化装置还包括箱体，所述过滤机构和所述净水箱均设置在所述箱体内，所述箱体固定所述过滤机构和所述净水箱的相对位置。

本实用新型提供的石墨烯污水净化装置采用梯度分布的多个沉淀池和过滤机构，并将石墨烯高端应用于环境保护污水治理，充分利用石墨烯渗透水分子，阻断其他化学大分子之原理，防止二次污染，从而改善了对污水的净化效果，并且还能提高污水的净化效率。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的一个实施例的石墨烯污水净化装置的前视立体图；

图2示出了根据本实用新型的一个实施例的石墨烯污水净化装置的后视立体图；

图3示出了根据本实用新型的一个实施例的石墨烯污水净化装置的主视图；

图4示出了根据本实用新型的一个实施例的石墨烯污水净化装置的后视图；

图5示出了根据本实用新型的一个实施例的石墨烯污水净化装置的沿着与主视面平行的平面剖切的剖视图；

图6示出了根据本实用新型的一个实施例的石墨烯污水净化装置的右视图；

图7示出了根据本实用新型的一个实施例的石墨烯污水净化装置的左视图；以及

图8示出了根据本实用新型的一个实施例的石墨烯污水净化装置的俯视图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本实用新型提供一种石墨烯污水净化装置。图1-8从各个角度图示了根据本实用新型一个优选实施例的石墨烯污水净化装置。该石墨烯污水净化装置包括三级污水沉淀池、泵送机构、过滤机构和净水箱。下面将参照图1-8来详细描述该石墨烯污水净化装置包含的各个机构。

在该实施例中，三级污水沉淀池包括第一级污水沉淀池2、第二级污水沉淀池3和第三级污水沉淀池4。三级污水沉淀池从高到低呈阶梯式排布。上一级污水沉淀池的顶部高于下一级污水沉淀池的顶部。第一级污水沉淀池2的顶部高于第二级污水沉淀池3的顶部。第二级污水沉淀池3的顶部高于第三级污水沉淀池4的顶部。最上级污水沉淀池(即第一级污水沉淀池2)具有污水入口1。最下级污水沉淀池(即第三级污水沉淀池4)具有污水出口。污水入口1用于向三级污水沉淀池中的第一级污水沉淀池2导入污水。第一级污水沉淀池2对导入的污水进行第一级沉淀处理。第二级污水沉淀池3用于对经由第一级污水沉淀池2处理后的污水进行第二次沉淀处理。第三级污水沉淀池4用于对经由第二级污水沉淀池3处理后的污水进行第三次沉淀处理。污水沉淀池主要用于对污水中的大颗粒杂质进行沉降，经三级污水沉淀池沉淀后仍然为污水，无法日常使用。随后还要经过过滤机构的处理。

泵送机构连接在各级污水沉淀池之间以及最下级污水沉淀池与污水出口之间。泵送机构是污水在整个石墨烯污水净化装置中的驱动机构，其用于给污水循环提供动力。在图示实施例中，泵送机构包括第一水泵5、第二水泵7和第三水泵9。相当于每级污水沉淀池都配备有各自的水泵，以将经过本级污水沉淀池沉淀处理后的污水送入下游进行后续处理。第一水泵5用于将第一级污水沉淀池2处理后的污水泵送至第二级污水沉淀池3。第二水泵7用于将第二级污水沉淀池3处理后的污水泵送至第三级污水沉淀池4。第三水泵9用于将第三级污水沉淀池4处理后的污水泵送至污水出口。

在本实用新型的优选实施例中，除了泵送机构之外，还提供了利用重力作用驱动水流流动的自动溢水口。自动溢水口设置在上一级污水沉淀池的上部。第一级污水沉淀池2的上部设置有第一自动溢水口6。第一自动溢水口6高于下一级污水沉淀池，即高于第二级污水沉淀池3。第一自动溢水口6设置在第二级污水沉淀池3的上方，以便使高于该自动溢水口6的污水自动溢入下一级污水沉淀池中，即自动溢入第二级污水沉淀池3中。同样地，第二级污水沉淀池3的上部设置有第二自动溢水口8。第二自动溢水口8高于第三级污水沉淀池4的顶部。最下级污水沉淀池4优选地不设置自动溢水口。

每级污水沉淀池的底部都设置有滤泥抽排机构。第一级污水沉淀池2的底部设置有第一滤泥抽排机构12，用于对第一级污水沉淀池2处理后的污水滤泥进行抽排。第二级污水沉淀池3的底部设置有第二滤泥抽排机构13，用于对第二级污水沉淀池3处理后的污水滤泥进行抽排。第三级污水沉淀池4的底部设置有第三滤泥抽排机构14，用于对第三级污水沉淀池4处理后的污水滤泥进行抽排。

过滤机构位于最下级污水沉淀池4的下游。过滤机构用于对来自喷头10的污水进行过滤。过滤机构可以包括氧化石墨烯制成的石墨烯过滤层。氧化石墨烯层可以渗透水分子，但阻断其他化学大分子，因此能够对沉淀和过滤后的污水进行很好地净化。优选地，过滤机构可以包括滤水网15、托架16和可更换过滤器17。污水出口上连接有喷头10。喷头10设置在过滤机构的正上方。喷头10将经由三级污水沉淀池2、3和4处理后的污水均匀地喷射下来。污水直接落在过滤机构的滤水网15上。由过滤网15首先进行过滤，然后经过托架16后由可更换过滤器17过滤。经由可更换过滤器17过滤后成为净水进入净水箱19中。虽然在图中仅示出了一个喷头10，但是本实用新型并不排除设置多个喷头的实施例。当设置多个喷头时，多个喷头可以以阵列等方式均匀地设置在过滤机构的正上方，以便均匀地喷射经由三级污水沉淀池2、3和4处理后的污水。

示出了石墨烯污水净化装置的剖面结构的图5较佳地示出了过滤机构包含的各个部件的结构和位置关系。如图5所示，滤水网15可以采用金属材料制成。滤水网15用于对沉淀后的污水进行过滤，以去除沉淀后的污水中的较大颗粒，例如浮物等杂质。

托架16的横截面呈网格状。托架16设置在滤水网15下方并支撑滤水网15。滤水网15可以覆盖在托架16上，以方便整张地更换滤水网15。托架16沿着竖直方向具有一定高度。污水通过网格状的托架16落到下一层可更换过滤器17前，由于网格的作用使得水流变得相对均匀，并且可以在水流到达可更换过滤器17之前减小水流的动能。此外，网格还对滤水网15提供均匀的支撑力，以使滤水网15在长期使用中能够一直保持平整。在滤水网15的表面设置有滤渣刮排件21的实施例中，滤水网15的表面平整有利于滤渣刮排件21刮除它表面上的滤渣，进而可以有效地延长滤水网15的使用寿命。滤水网15可以通过设置在托架16上的卡槽等部件保持它在托架16上的位置。在另一个实施例中，该石墨烯污水净化装置还包括箱体20。净水箱19、滤水网15、可更换过滤器17和托架16等都可以设置在箱体20内。箱体20可以用来固定它们的相对位置。在此情况下，滤水网15相对于托架16的位置可以由箱体20来固定。

可更换过滤器17设置在托架下方16。托架16除了用于支撑滤水网15之外，还可以用于支撑可更换过滤器17，并且还能够对可更换过滤器17起到很好的缓冲作用。可更换过滤器17用于在分子水平上对经由滤水网15过滤的污水进行净化处理，以得到最终的净水。可更换过滤器17可以镶嵌在托架16的下端。可更换过滤器17可以采用各种材料和结构。在一个优选实施例中，可更换过滤器除了石墨烯过滤层之外，还可以包括金属网状衬垫层和聚丙烯腈层。金属网状衬垫层和聚丙烯腈层与氧化石墨烯层分层叠放。金属网状衬垫层用于对聚丙烯腈层和氧化石墨烯层起到衬垫和支撑的作用。聚丙烯腈层用作超滤膜滤芯，只允许水及比滤膜孔径小的小分子物质通过，以去除水中的细菌、蛋白质和胶体等。氧化石墨烯层可以进一步对聚丙烯腈层过滤后的水进行处理。经过如上文所提到的，氧化石墨烯层可以渗透水分子，但阻断其他化学大分子，因此能够对沉淀和过滤后污水进行进一步净化。

净水箱19位于过滤机构的下方，用于储存处理后的净水。经过滤机构过滤后的净水直接落入净水箱19中，以供日常使用。此外，净水箱还可以连接有净水抽排机构18。净水抽排机构18用于将经由过滤机构净化后的净水进行抽排，以进行供给分配。

进一步优选地，该石墨烯污水净化装置还包括滤渣刮排件21和出渣口22。滤渣刮排件21可移动地设置在滤水网15的上表面上，以刮排滤水网15上的滤渣。滤渣刮排件21可以为滤渣刮板或毛刷等，只要能够刮排滤渣即可。出渣口22可以设置在滤水网15的与滤渣刮排件21的移动方向垂直的侧面处。在图示实施例中，滤渣刮排件21沿着从前到后的方向刮排滤渣，因此出渣口22设置在滤水网15的后侧面上。出渣口22用于收集并排出滤渣。出渣口22可以呈漏斗形状，收集后的滤渣可以从漏斗的底部排出。

此外，该石墨烯污水净化装置还包括控制器11。在图示实施例中，控制器11设置在三级污水沉淀池的正面。在未示出的其他实施例中，控制器11还可以设置在石墨烯污水净化装置的其他位置处，或者与石墨烯污水净化装置分开设置，例如设置在独立的操作间中。控制器11用于控制污水、净水、滤泥和滤渣在整个石墨烯污水净化装置中的流动。具体地，控制器11可以控制泵送机构(包括第一水泵5、第二水泵7和第三水泵9)的泵送速率、滤泥抽排机构(包括第一滤泥抽排机构12、第二滤泥抽排机构13和第三滤泥抽排机构14)的抽排速率、净水抽排机构18的抽排速率、以及/或者滤渣刮排件21的移动速率等，以保证整个石墨烯污水净化装置能够正常运转。

本实用新型提供的石墨烯污水净化装置结构紧凑、占地面积小，大大节省了土地资源，且石墨烯污水净化装置的净化污水的效果好，便于推广使用。

此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个实用新型方面中的一个或多个，在上面对本实用新型的示例性实施例的描述中，本实用新型的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的装置解释成反映如下意图：即所要求保护的本实用新型要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，实用新型方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本实用新型的单独实施例。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

应该注意的是上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。术语“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。术语“第一”、“第二”、以及“第三”等的使用不表示任何顺序。可将这些术语解释为名称。

Claims (10)

1.一种石墨烯污水净化装置，其特征在于，包括：

三级污水沉淀池，所述三级污水沉淀池从高到低呈阶梯式排布，以使上一级污水沉淀池的顶部高于下一级污水沉淀池的顶部，最上级污水沉淀池具有污水入口，且最下级污水沉淀池具有污水出口；

泵送机构，所述泵送机构连接在各级污水沉淀池之间以及所述最下级污水沉淀池与所述污水出口之间，用于将污水从所述上一级污水沉淀池泵送至所述下一级污水沉淀池，并使污水从所述污水出口排出；

过滤机构，所述过滤机构位于所述最下级污水沉淀池的下游，所述污水出口上连接有喷头，所述喷头设置在所述过滤机构的正上方，所述过滤机构用于对来自所述喷头的污水进行过滤，所述过滤机构包括氧化石墨烯制成的石墨烯过滤层；以及

净水箱，其位于所述过滤机构的下方，用于储存处理后的净水。

2.如权利要求1所述的石墨烯污水净化装置，其特征在于，所述上一级污水沉淀池的上部设置有自动溢水口，所述自动溢水口高于所述下一级污水沉淀池，以使高于所述自动溢水口的污水自动溢入所述下一级污水沉淀池中。

3.如权利要求1所述的石墨烯污水净化装置，其特征在于，所述过滤机构包括：

滤水网；

呈网格状的托架，其设置在所述滤水网下方并支撑所述滤水网；以及

可更换过滤器，其设置在所述托架下方。

4.如权利要求3所述的石墨烯污水净化装置，其特征在于，所述可更换过滤器还包括金属网状衬垫层和聚丙烯腈层，所述金属网状衬垫层和所述聚丙烯腈层与所述石墨烯过滤层分层叠放。

5.如权利要求3所述的石墨烯污水净化装置，其特征在于，所述过滤机构还包括：

滤渣刮排件，其可移动地设置在所述滤水网的上表面上，以刮排所述滤水网上的滤渣；以及

出渣口，其设置在所述滤水网的与所述滤渣刮排件的移动方向垂直的侧面处，用于收集并排出所述滤渣。

6.如权利要求3所述的石墨烯污水净化装置，其特征在于，所述滤水网覆盖在所述托架上。

7.如权利要求1所述的石墨烯污水净化装置，其特征在于，所述三级污水沉淀池还包括连接至每级污水沉淀池底部的滤泥抽排机构。

8.如权利要求1所述的石墨烯污水净化装置，其特征在于，所述石墨烯污水净化装置还包括连接至净水箱的净水抽排机构。

9.如权利要求1所述的石墨烯污水净化装置，其特征在于，所述石墨烯污水净化装置还包括控制器，所述控制器用于控制污水、净水、滤泥和滤渣在所述石墨烯污水净化装置中的流动。

10.如权利要求1所述的石墨烯污水净化装置，其特征在于，所述石墨烯污水净化装置还包括箱体，所述过滤机构和所述净水箱均设置在所述箱体内，所述箱体固定所述过滤机构和所述净水箱的相对位置。