CN206720979U - 喷泉式水体净化装置及水处理系统 - Google Patents

Abstract

喷泉式水体净化装置及水处理系统，该装置包括：喷嘴(1)，浮筒(2)，动力机构(3)，壳体(4)，迷宫结构(5)，生物填料(6)，其中，喷嘴(1)设置于喷泉式水体净化装置的顶部；浮筒(2)设置在喷嘴(1)的下方；动力机构(3)的管路的出水口与喷嘴(1)连通，能够将水向上抽并从该喷嘴(1)喷出；壳体(4)与动力机构(3)的下部固定连接，该壳体(4)上部封顶、下部开口，动力机构(3)的管路的进水口设置在壳体(4)内部，在壳体(4)内部还容纳有迷宫结构(5)，迷宫结构(5)具有多个波浪结构或者曲折结构，并且由这些波浪结构或曲折结构限定形成狭窄曲折的水流通道；并且在迷宫结构(5)设置生物填料(6)。

Description

喷泉式水体净化装置及水处理系统

技术领域

本实用新型涉及一种水处理设备，具体而言，涉及一种喷泉式水体净化装置及包括该装置的水处理系统。

背景技术

水处理的对象主要包括自然水体和人工水体。例如，河湖水体，园林景观水体、养殖水体，喷泉、游泳池、水上乐园等。这些水体，多数存在污染物浓度较低，污染源种类多样化，水量极大的特点，并且大都对水质及卫生状况有较高的要求，同时也会在使用过程中持续产生的人为或非人为污染。由于定期更换这些水体中的存水会产生水资源的巨量浪费，也会产生很高的成本，目前多采用水循环处理设备来实现对这些水体的净化。

河湖水质变差的根本原因在于污染物排入导致水的富营养化，从而使得例如藻类等大量耗氧植物和生物过度繁衍，造成水缺氧，从而破坏水体的原始生态系统。因此，就水循环处理的原理而言，通过增加水体水的含氧量，是一种根本性的解决方法。进一步，可以采用溶氧曝气的方法来增加水体水的含氧量。

已有人申请了将水循环处理设备与溶氧曝气装置相结合的方案。例如，在中国发明专利授权公告CN1297490C中，公开了一种河湖水处理的装置及其方法。在该水处理装置中，包括了吐故纳新器，其为套筒状，内筒的底部连接进水管，内筒与外筒之间放射状均匀分布有V形溢水槽，V形溢水槽的底边和两上边沿形成水帘。通过水帘与大气的接触来使得水中的有害气体挥发，并使得空气中的氧气溶入水中，从而实现水的氧化、活化和鲜化。

又例如，中国实用新型专利ZL201320139623.8公开了一种“溶氧曝气装置及应用其的水处理设备”，其通过利用装置外部的待处理水体水面与装置内部的跌落水面的落差的势能，来为溶氧曝气提供动力，也使得装置内部水的运动更加稳定；通过进水流量的控制来实现装置内部的控制水面基本稳定，从而保证跌落水面到控制水面的水面高度差，保证跌落式溶氧曝气的空间。

在诸如上述专利申请所公开的现有技术方案中，现有环保水处理领域的溶氧曝气设备一般仅能满足向水体充氧，功能单一，而作为对城市河湖水体的进行处理的目的是使河湖具有景观功能，而一般的溶氧曝气设备的外形并不能满足景观功能。

实用新型内容

根据本实用新型的一方面，提供了一种喷泉式水体净化装置，其包括：喷嘴，浮筒，动力机构，壳体，迷宫结构，生物填料，其中，喷嘴设置于喷泉式水体净化装置的顶部；浮筒设置在喷嘴的下方；动力机构的管路的出水口与喷嘴连通，能够将水向上抽并从该喷嘴喷出；壳体与动力机构的下部固定连接，该壳体上部封顶、下部开口，动力机构的管路的进水口设置在壳体内部，其中，在壳体内部还容纳有迷宫结构，迷宫结构具有多个波浪结构或者曲折结构，并且由这些波浪结构或曲折结构限定形成狭窄曲折的水流通道；并且在迷宫结构设置生物填料。

根据本实用新型实施例的喷泉式水体净化装置，可选地，浮筒具有O形或者“回”字形结构，使得相互连接的喷嘴和动力机构能够从该浮筒中间部分的空腔穿过，并且该浮筒与动力机构的外壳固定。

根据本实用新型实施例的喷泉式水体净化装置，可选地，壳体包括支撑架，该支撑架与动力机构的下端和迷宫结构分别固定连接，并且动力机构设置在支撑架的上方，而迷宫结构设置在支撑架的下方。

根据本实用新型实施例的喷泉式水体净化装置，可选地，支撑架具有梁结构或者网格结构。

根据本实用新型实施例的喷泉式水体净化装置，可选地，在动力机构的管路的进水口设置进水格栅。

根据本实用新型实施例的喷泉式水体净化装置，可选地，迷宫结构包括平行设置的多个W型结构，每个W型结构由一个或多个相互连接的“V”形结构自上而下形成。

根据本实用新型实施例的喷泉式水体净化装置，可选地，W型结构的每一个具有网格结构，在其中装填生物填料。

根据本实用新型实施例的喷泉式水体净化装置，可选地，在壳体的四周部分的内壁和/或外壁表面设置生物填料。

根据本实用新型实施例的喷泉式水体净化装置，可选地，生物填料是生物毯填料、纤维填料、海绵填料中的一种或多种。

根据本实用新型实施例的喷泉式水体净化装置，可选地，壳体具有正六边形或圆形或正八边形形状。

根据本实用新型实施例的喷泉式水体净化装置，可选地，用外接电缆、电池、发电机、太阳能发电装置中的一种或多种为动力机构提供动力。

根据本实用新型实施例的喷泉式水体净化装置，可选地，喷泉式水体净化装置的壳体、支撑架、喷嘴、迷宫结构、动力机构外壳中的一个或多个采用普通碳钢材料、不锈钢材料、塑料中的一种或多种制作。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种水处理系统，其包括前述的喷泉式水体净化装置。

根据本实用新型的喷泉式水体净化装置，集合曝气、过滤、微生物降解等水处理工艺于一体，结构简单紧凑。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本实用新型的一些实施例，而非对本实用新型的限制。

图1是根据本实用新型一个实施例的喷泉式水体净化装置的主视剖面图；

图2是图1的喷泉式水体净化装置的俯视剖面图；

图3示意性地示出了图1所示的喷泉式水体净化装置的内部水流走向；

图4是根据本实用新型另一个实施例的喷泉式水体净化装置的主视剖面图；

图5是图4的喷泉式水体净化装置的俯视剖面图；

图6是根据本实用新型又一个实施例的喷泉式水体净化装置的主视剖面图；

图7是图6的喷泉式水体净化装置的俯视剖面图。

附图文字

1 喷嘴

2 浮筒

3 动力机构

4 壳体

5 迷宫结构

6 生物填料

7 支撑架

8 进水格栅

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

图1是根据本实用新型一个实施例的喷泉式水体净化装置的主视剖面图。根据本实用新型实施例的喷泉式水体净化装置集曝气、过滤、微生物培养净化等水处理工艺于一体，如图1所示，该装置包括：喷嘴1，浮筒2，动力机构3，壳体4，迷宫结构5，生物填料7，支撑架7，进水格栅8。

具体而言，喷嘴1设置于喷泉式水体净化装置的顶部，并且向上开口，可以实现向水面上方喷水。浮筒2设置在喷嘴1的下方，通过浮力作用漂浮在水面上，支撑整个净化装置，一方面使得喷嘴1保持在水面之上且净化装置的水下部分保持悬浮，另一方面维持装置整体的稳定而不至于翻覆。动力机构3用于为向上抽水提供动力，可选地，还可以使得装置整体在水面移动。喷嘴1与动力机构3的管路连通，水被动力机构3向上抽，从而从喷嘴1向外喷出。可选地，浮筒2具有O形或者“回”字形结构，使得相互连接的喷嘴1和动力机构3能够从浮筒2中间部分的空腔穿过，并且浮筒2与动力机构3的外壳部分固定。这种俯视角度中心对称的结构使得装置整体漂浮更加稳定，也更加美观；水处理装置的大部分结构浸没在水面下，从水面上看只是一个喷泉，也使得装置本身对于水体整体美观的影响大大减低。

动力机构3的下部与壳体4固定连接，进一步，动力机构3的下端与设置在壳体4内的支撑架7连接，使得连接更加牢固。壳体4容纳用于水净化的过滤和生物处理组件，其上部封顶且下部开口，四壁封闭，使得待处理的水可以从壳体4的下部开口进入壳体4内部，然后在动力机构3的作用下向上流动，经过净化处理后进入到动力机构3的管路再从喷嘴1向外喷出。壳体4的这种结构形成了水流动的通道。可选地，动力机构3的下端伸入到壳体4的内部，并且在动力机构3管路的进水口设置进水格栅8，壳体4内部的水可以通过该进水格栅8流入动力机构3的管路，由于进水格栅8的阻挡和粗滤作用，可以防止水中体积较大的杂物进入动力机构3的管路而可能造成堵塞。

在壳体4内部设置有迷宫结构5，该迷宫结构5固定于壳体4内部的支撑架7，如图1和图2所示。迷宫结构5具有在垂直方向上的波浪或者曲折结构，例如形成由一个或多个相互连接的“V”形结构构成的自上而下的W型结构，并且多个W型结构平行设置构成迷宫结构，使得在相邻W型结构之间形成狭窄曲折的水流动通道，从而增加水与这些W型结构的表面接触面积，并且通过扰流作用降低水流速度来增强净水效果并促进水中污物杂质逐步沉积。更具体地，在迷宫结构的W型构件设置生物填料6，该生物填料6可以截留水中含有的污染物并通过生物填料6附着的微生物降解消化这些污染物。可选地，所述多个波浪或曲折结构可以不相互平行，也可以不垂直设置。

图3示意性地示出了根据本实用新型实施例的喷泉式水体净化装置的内部水流走向。如图3所示，在动力机构3的作用下，待净化水体中的水从壳体4的下部开口进入内部往上流动，经过迷宫结构5的W型通道扰动，水中含有的污染物被生物填料6截留并被生物填料上附着的微生物降解消化，同时，溶解状态的有机物和特定物质也被去除，所产生的污泥自动沉淀下落，而只让净化后的水通过，净化后的水经过动力机构3的管路最后通过喷嘴1向外喷出，与空气接触，充分曝气溶氧。可选地，迷宫结构5安装在支撑架7下方，经净化的水向上进入到壳体4内部支撑架7上方的空间，经过进水格栅8进入到动力机构3的管路，然后继续向上，从喷嘴1向上喷出；并且，通过设置喷嘴1的结构，可以实现喷泉或者花洒的视觉效果，一方面美化水体环境，另一方面通过增加水与空气的接触面积来增强溶氧曝气的效果。

图2中的支撑架7呈梁结构，可选地，支撑架7也可以具有网格结构等可以对迷宫结构5起到连接支撑的其它结构。

迷宫结构5可以具有多个W型结构，其分别固定于支撑架7。如图2所示，W型结构的每一个可以具有网格结构，在其中装填生物填料6。生物填料可采用各种多孔介质填料，如生物毯填料、纤维填料、海绵填料等。微生物附着于作为载体的填料并形成微生物膜。通过设置生物填料层以及微生物培养，使得生物填料层微生物挂膜后，表层不断生长好氧微生物菌群，内部生长兼氧微生物菌群和厌氧微生物菌群，在污水流经微生膜的过程中，通过微生膜对有机物的吸附﹑氧向生物膜内部的扩散以在膜中所发生的生物氧化、转化、消化等作用，对污水进行降解处理。并且，可以同时不断培养微生物繁殖生长，部分老化微生物脱离填料进入水体水中，实现微生物的持续更新换代和更大范围的降解净水作用。

另外，水体从喷嘴1喷向空中，能将水体中的有害气体、可挥发的液态性有机物(如氮)等去除，并且能够增强水体的水动力和扰动性，对水体中的有机物有很好的降低作用。

可选地，在壳体4的四周部分的内壁和/或外壁表面也安装生物填料6，进一步增强装置的整体水处理能力。壳体4的四壁也可以不必是封闭或密闭的，可以有孔或者槽结构。

图4和图5示出了根据本实用新型另一个实施例的喷泉式水体净化装置，与图1和图2所示的实施例相比，壳体4具有正六边形形状，进一步扩大壳体表面的利用效率，增加壳体表面微生物的净化效果，同时内部的迷宫结构5相同或基本相同，均有扰流效果，有助于填料层吸收附着水中的微生物、有机物及过滤污泥。

类似地，喷泉式水体净化装置的壳体4还可以具有如图6和图7所示的圆形形状，以及正八边形等形状。

根据本实用新型的实施例的喷泉式水体净化装置，可以用外接电缆、电池、发电机、太阳能发电装置等为动力机构3(包括其控制部分)提供动力。

根据本实用新型实施例的喷泉式水体净化装置的壳体、支撑架、喷嘴、迷宫结构、动力机构外壳等部分可采用普通碳钢材料、不锈钢材料、塑料等材料制作。

根据本实用新型实施例的喷泉式水体净化装置，可以独立地用于对水体进行净化处理，也可以作为水体净化处理系统的一部分，对于由其它设备通过溶氧曝气、过滤、投药等可能的技术手段对水体进行净化处理后的水体进行净化维持保养。

根据本实用新型的喷泉式水体净化装置，集合曝气、过滤、微生物降解等水处理工艺于一体，结构简单紧凑。

例如，喷泉下部用多个连续W型结构，通过该结构增强了扰流效果，有效地提高了水处理的效率及净化效果。

采用喷泉表面曝气法进行水处理，向污染的水体进行人工充氧，满足水体中动物和好氧微生物需要，增加水体的自净能力，维持生物群落平衡，从而改善水体环境，消除水体中导致黑臭污染物(如H₂S、FeS等)。同时河道充氧可以使河底松散的表层底泥转变成密实的表层底泥，表层底泥在厌氧的状态下是比较松散的，很容易向上覆水体扩散。

微生物培养能创造好氧微生物生长必要的生长环境，使好氧微生物既可以附着在填料上生长，也可以使填料上的好氧微生物脱落下来悬浮在水中生长，高效地进行水处理。通过水路循环，提高原水中微生物浓度，提高水质修复速度及效果。

这样，水通过喷泉下部的填料层，水中含有的污染物被填料层截留，并被填料上附着的微生物降解转化，同时，溶解状态的有机物和特定物质也被去除，所产生的无机泥保留在过滤填料层中的微生物菌群内随着老化脱落的菌群进入水体中而沉入水体底部，而只让净化后的水通过，喷泉将净化后的水喷出，与空气接触，充分曝氧。应用范围广，成本低，效率高。

另一方面，水上部分采用喷泉这一景观形式，可完全满足河湖对水质处理设备景观的要求。

以上所述仅是本实用新型的示范性实施方式，而非用于限制本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (13)

1.一种喷泉式水体净化装置，

其特征在于，包括：

喷嘴(1)，浮筒(2)，动力机构(3)，壳体(4)，迷宫结构(5)，生物填料(6)，

其中，

所述喷嘴(1)设置于所述喷泉式水体净化装置的顶部；

所述浮筒(2)设置在所述喷嘴(1)的下方；

所述动力机构(3)的管路的出水口与所述喷嘴(1)连通，能够将水向上抽并从该喷嘴(1)喷出；

所述壳体(4)与所述动力机构(3)的下部固定连接，该壳体(4)上部封顶、下部开口，所述动力机构(3)的管路的进水口设置在所述壳体(4)内部，

其中，在壳体(4)内部还容纳有迷宫结构(5)，

所述迷宫结构(5)具有多个波浪结构或者曲折结构，并且由这些波浪结构或曲折结构限定形成狭窄曲折的水流通道；并且

在所述迷宫结构(5)设置生物填料(6)。

2.根据权利要求1所述的喷泉式水体净化装置，其特征在于，所述浮筒(2)具有O形或者“回”字形结构，使得相互连接的喷嘴(1)和动力机构(3)能够从该浮筒(2)中间部分的空腔穿过，并且该浮筒(2)与所述动力机构(3)的外壳固定。

3.根据权利要求1所述的喷泉式水体净化装置，其特征在于，所述壳体(4)包括支撑架(7)，该支撑架(7)与所述动力机构(3)的下端和所述迷宫结构(5)分别固定连接，并且所述动力机构(3)设置在所述支撑架(7)的上方，而所述迷宫结构(5)设置在所述支撑架(7)的下方。

4.根据权利要求3所述的喷泉式水体净化装置，其特征在于，所述支撑架(7)具有梁结构或者网格结构。

5.根据权利要求1所述的喷泉式水体净化装置，其特征在于，在所述动力机构(3)的管路的进水口设置进水格栅(8)。

6.根据权利要求1所述的喷泉式水体净化装置，其特征在于，所述迷宫结构(5)包括平行设置的多个W型结构，每个W型结构由一个或多个相互连接的“V”形结构自上而下形成。

7.根据权利要求6所述的喷泉式水体净化装置，其特征在于，W型结构的每一个具有网格结构，在其中装填生物填料(6)。

8.根据权利要求1所述的喷泉式水体净化装置，其特征在于，在所述壳体(4)的四周部分的内壁和/或外壁表面设置生物填料(6)。

9.根据权利要求7或8所述的喷泉式水体净化装置，其特征在于，所述生物填料(6)是生物毯填料、纤维填料、海绵填料中的一种或多种。

10.根据权利要求1所述的喷泉式水体净化装置，其特征在于，所述壳体(4)具有正六边形或圆形或正八边形形状。

11.根据权利要求1所述的喷泉式水体净化装置，其特征在于，用外接电缆、电池、发电机、太阳能发电装置中的一种或多种为所述动力机构(3)提供动力。

12.根据权利要求3所述的喷泉式水体净化装置，其特征在于，所述喷泉式水体净化装置的壳体(4)、支撑架(7)、喷嘴(1)、迷宫结构(5)、动力机构(3)外壳中的一个或多个采用普通碳钢材料、不锈钢材料、塑料中的一种或多种制作。

13.一种水处理系统，其特征在于，包括根据权利要求1-12中任一项所述的喷泉式水体净化装置。