CN208562076U - 一体化水处理设备 - Google Patents

Abstract

一种一体化水处理设备，包括：壳体单元、溶氧曝气单元、操作舱单元、过滤单元、清水舱单元、污水收集单元，其中，壳体单元是水处理设备的外壳；曝气单元对水处理设备外部附近的水进行曝气；操作舱单元是水处理设备的操作控制舱室；过滤单元对经曝气单元曝气处理的水进行过滤；清水舱单元用于储存经过滤单元过滤后的水；污水收集单元用于存储对过滤单元反洗后的水，其中，操作舱单元包括：干湿泵，水质传感器，当水质传感器检测到待处理的水的浊度大于设定值时，进入快速过滤模式，干湿泵高速运转，使得水高速进入过滤单元；当水质传感器检测到待处理的水的浊度小于设定值时，进入慢速过滤模式，干湿泵低速运转，使得水低速进入过滤单元。

Description

一体化水处理设备

技术领域

本实用新型涉及水处理技术，具体而言，涉及一种一体化水处理设备。

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。

例如，河道水体的主要污染来源是外部污染物的注入，长期积累的河底淤泥及淤泥释放的有害物质。加之水体缺少必要的循环，溶解氧过低，缺少水生动、植物生存的环境，使水体逐渐失去自净能力，容易发黑发臭。此外，外部污染物注入量通常具有随机性，特别对于雨水较多的地区而言，下雨会集中带来较多的外部污染物，使得河道水体的水质迅速恶化。

就目前的整治河道污染水体的技术而言，生物—生态技术是较为科学的整治途径，根据生态学原理，利用水生生态动植物及微生物的自净能力吸收水体中的有机污染物，以达到水质净化的目的。

目前的生物—生态技术一般为建造人工湿地、生物氧化塘、生物滤床等等形式，此种方法需要投入大量基础设施建设，带来成本及维护工作的增加，并且这种水处理方案对于处理量和处理地点的灵活度很有限，不能应对水质迅速变差的情况。

实用新型内容

根据本实用新型的实施例，提供了一种一体化水处理设备，其包括：壳体单元、溶氧曝气单元、操作舱单元、过滤单元、清水舱单元、污水收集单元，其中，壳体单元是水处理设备的外壳，用于支撑或放置水处理设备的其它单元；曝气单元对水处理设备外部附近的水进行曝气；操作舱单元是水处理设备的操作控制舱室；过滤单元对经曝气单元曝气处理的水进行过滤；清水舱单元用于储存经过滤单元过滤后的水；污水收集单元用于存储对过滤单元反洗后的水，其中，操作舱单元包括：干湿泵，水质传感器，当水质传感器检测到待处理的水的浊度大于设定值时，进入快速过滤模式，干湿泵高速运转，使得水高速进入过滤单元；当水质传感器检测到待处理的水的浊度小于设定值时，进入慢速过滤模式，干湿泵低速运转，使得水低速进入过滤单元。

根据本实用新型实施例的一体化水处理设备，例如，干湿泵包括相互分开并且密封连接的动力部分和输送液体部分，其中，使用干湿泵时输送液体部分潜入水中。

根据本实用新型实施例的一体化水处理设备，例如，动力部分包括：调速电机、支架、联轴器，调速电机安装在支架上，调速电机的输出轴通过联轴器与输送液体部分的旋转轴相连，输送液体部分包括：旋转轴、空心腔体、出水壳、隔套、叶轮、耐磨衬套、紧定螺母，在旋转轴穿过支架处设置旋转密封件来对旋转轴密封支撑，并通过第二密封件将支架与空心腔体的一侧密封相连；空心腔体的上部设置有进水口，空心腔体的另一侧密封连接出水壳的一侧，出水壳的另一侧设置有出水口；旋转轴套装有用于定位安装叶轮的隔套，并且在旋转轴穿过出水壳处通过耐磨衬套定位支撑，并通过设置在旋转轴尾端的紧定螺母进行限位固定。

根据本实用新型实施例的一体化水处理设备，例如，通过隔板将壳体单元的腔体分割成多个独立的腔室，用于容纳一体化水处理设备的各个其它单元，其中，操作舱单元设置在壳体单元腔体的中部；关于操作舱单元对称分布偶数个过滤单元；清水舱单元和污水收集单元分布设置在壳体单元腔体的两端；溶氧曝气单元设置在壳体单元的侧面。

根据本实用新型实施例的一体化水处理设备，例如，溶氧曝气单元采用射流曝气、微孔曝气、机械曝气中的一种或多种曝气方式或曝气结构。

根据本实用新型实施例的一体化水处理设备，例如，操作舱单元还包括：水路切换阀、反洗泵、人孔、过滤出口、反洗进口、反洗出口、阀、进水管和进水格栅，其中，干湿泵的进水口通过阀与设置在操作舱单元的腔体外壳部分的进水管相连；在进水管的端口设置进水格栅；水路切换阀用来对水路进行切换，以建立过滤模式或者反洗模式下的水路通道；通过水路切换阀建立的过滤水路通道的一端通过管路与干湿泵的出水口相连，另一端通过管路法兰连接设置在操作舱单元的腔体外壳部分的过滤出口；通过水路切换阀建立的反洗通道的一端通过管路法兰连接反洗泵后再连接反洗进口，另一端通过法兰管道连接设置在操作舱单元的腔体外壳部分的反洗出口；在操作舱单元的腔体上端设置用于人员进出的人孔。

根据本实用新型实施例的一体化水处理设备，例如，过滤单元的腔体上端均匀分布有多个进水管，进水管上端均匀错开分布有多个进水口，进水管下方铺设有滤料层，在滤料层的下方腔体底部均匀分布多个集水管，集水管与出水管相连，进水管和出水管均连接操作舱单元的水路切换阀的接口而形成过滤水路通道或反洗水路通道。

根据本实用新型实施例的一体化水处理设备，例如，在过滤单元的进水管和出水管的端口设置有压差传感器。

根据本实用新型实施例的一体化水处理设备，例如，过滤单元包括具有多层复合过滤结构的滤料层，同一滤层的滤料粒径相同，每一层滤料的粒径不同，按滤料颗粒由小到大、比重由小到大的顺序上下排序组成。

根据本实用新型实施例的一体化水处理设备，例如，还包括污水收集单元，用于收集反洗过滤单元后的反洗水，并将该反洗水引致污水深度处理单元进行处理；污水深度处理单元设置在一体化水处理设备的内部或外部。

根据本实用新型实施例的一体化水处理设备，例如，还包括净水循环单元，通过布置管道的方式将清水从清水舱引出至待处理水体中远离一体化水处理设备的位置。

根据本实用新型实施例的一体化水处理设备，例如，一体化水处理设备还集成有加药单元，用于向待处理水体中投放药剂和/或菌种。

根据本实用新型实施例的一体化水处理设备，例如，还包括全自动控制单元，对一体化水处理设备进行自动控制，控制过程如下：自动复位启动，使得设备处于过滤模式，即，阀处于过滤状态、反洗关闭、过滤启动、曝气启动；通过水质传感器测量水体水质参数，当浊度参数大于设定浊度值时进行高速过滤，当浊度参数小于设定浊度值时进行低速过滤，并且开启清水循环系统；在压差传感器测得入水出水压力差小于第一设定压力差值或运行时间达到第一设定时间时，切换到反洗模式，即，过滤关闭、曝气关闭、阀处于反洗状态、反洗泵启动；在压差传感器测得入水出水压力差大于第二设定压力差值或者运行时间达到第二设定时间时，切换回过滤模式。

根据本实用新型实施例的一体化水处理设备，例如，还包括无线远程控制单元，该无线远程控制单元包括：适配器、云平台、应用系统，其中，适配器基于无线通信与水处理设备的控制单元进行数据交互，采集该水处理设备的实时数据，上传到云平台的数据处理中心；由该数据处理中心进行数据的储存、整理、分析；通过应用系统呈现数据，实时查看设备运行数据和/或地理信息，并进行远程操控。

根据本实用新型的实施例，可以提供一种一体化水处理设备，具有溶氧曝气、物理过滤和生物过滤、增加水体的循环动力、污水深度处理等各种功能；能改善河水的自净能力；且结构紧凑，自动化程度高，能实现远程监控操作。

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是根据本实用新型实施例的水处理设备的结构示意图；

图2是图1所示水处理设备的俯视示意图；

图3是图1所示水处理设备的左视示意图；

图4是根据本实用新型另一个实施例的水处理设备的结构示意图；

图5是根据本实用新型实施例的水处理设备的干湿泵的结构示意图；

图6是图1所示水处理设备的控制逻辑示意图。

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。

根据本实用新型实施例的一体化水处理设备可以漂浮在水体中，并且大部分浸入水中，独立进行水净化处理。图1到图3从不同角度示出了根据本实用新型实施例的一体化水处理设备的剖面结构。如图1至图3所示，本实用新型实施例的一体化水处理设备包括：壳体单元1、溶氧曝气单元2、操作舱单元3、过滤单元4、清水舱单元5、污水收集单元6、深度处理单元7、净水循环单元8。其中，壳体单元1为设备的外壳，用于支撑或放置所述设备的其它单元；曝气单元2对水处理设备外部附近的水进行曝气，增加水的溶解氧；操作舱单元3为设备的操作控制舱室；过滤单元4对经曝气单元2曝气处理的水进行过滤；清水舱单元5用于储存经过滤单元4过滤后的水；污水收集单元6用于存储反洗后的水；深度处理单元7用于处理污水收集单元6存储的水，从而不产生二次污染；净水循环单元8将清水舱单元5内的清水循环起来。由此可见，根据本实用新型实施例的一体化水处理设备集成了多个水处理单元，从而完全由单台的漂浮式可移动设备实现污水的溶氧和生物过滤，通过内部水循环利用处理后得到的净水对设备进行反洗，并且能够对反洗水进行深度处理，从而能够实现对污水的封闭式处理，防止二次污染。

一体化水处理设备还可以包括全自动控制单元、无线远程控制单元(图中未示出)，通过全自动控制单元、无线远程控制单元实现远程在线监测、控制运行。

具体而言，如图1和图2所示，通过隔板1.1将壳体单元1的腔体分割成若干个独立的腔室(腔体)，用于容纳设备的各个其它单元。操作舱单元3可以设置在壳体单元1腔体的中部。关于操作舱单元3对称分布多个过滤单元4，过滤单元4的个数可以根据需要设计，例如，可以是如图1所示的2个，也可以是如图4所示的4个，还可以是6、8……N个(N为偶数)，这种对称分布的结构有利于使得本设备在运行时保持在水面的自动平衡，同时可以增加设备单位面积的水处理能力。清水舱单元5和污水收集单元6设置在壳体两端的腔体内。溶氧曝气单元2可以设置在壳体单元1的侧面，如图2所示。壳体单元1可以为空心腔体结构，外形可以是圆形、椭圆形，方形等各种形状。

溶氧曝气单元2可以采用射流曝气、微孔曝气、机械曝气等曝气方式或曝气结构中的一种或多种，能增加水体的溶解氧，使得水体释放有害气体，如沼气、硫化氢、氨氮等。并且溶氧曝气单元2对水处理设备外部附近的水进行曝气溶氧，这部分溶氧水进入到过滤单元4有助于用于生物过滤的微生物的生长。

操作舱单元3设置在壳体单元1的中部腔体。操作舱单元3可以包括干湿泵3.1、水路切换阀3.2、反洗泵3.3、人孔3.4、水质传感器3.5、过滤出口3.6、反洗进口3.7、反洗出口3.8、阀3.9、进水管3.10和进水格栅3.11。

其中，干湿泵3.1的进水口通过阀3.9与设置在腔体外壳部分的进水管3.10相连；在进水管3.10的端口可设置有进水格栅3.11，进水格栅3.11能够拦截水体中的杂物，防止这些杂物进入干湿泵3.1而损伤泵。如图3所示的水路切换阀3.2用来对水路进行切换，以建立过滤模式或者反洗模式下的水路通道，可选地，可以利用全自动控制单元自动控制水路切换阀3.2的切换或者利用远程控制单元来远程控制水路切换阀3.2的切换。通过水路切换阀3.2建立的过滤水路通道的一端通过管路与干湿泵3.1的出水口相连，另一端可通过管路法兰等连接设置在腔体壳上的过滤出口3.6；通过水路切换阀3.2建立的反洗通道的一端可通过管路法兰等连接反洗泵3.3后连接反洗进口3.7，另一端可通过法兰管道等连接设置在腔体壳上反洗出口3.8。此外，可在腔体上端设置用于方便人员进出安装维修的人孔3.4，以及可在腔体底部设置水质传感器3.5，用于检测水体的浊度、溶解氧、氧化还原电位、氨氮、PH等参数。由水质传感器3.5检测的水体参数可以通过无线网络传输到远程控制单元。

干湿泵3.1包括动力部分、输送液体部分，其中动力部分和输送液体部分密封连接。如图5所示，动力部分包括调速电机3.1a、支架3.1b、联轴器3.1c，调速电机3.1a安装在支架3.1b上，调速电机3.1a的输出轴通过联轴器3.1c与输送液体部分的旋转轴3.1d相连。输送液体部分包括旋转轴3.1d、空心腔体3.1g、出水壳3.1h、隔套3.1i、叶轮3.1j、耐磨衬套3.1k、紧定螺母3.1l。可在旋转轴3.1d穿过支架3.1b处设置旋转密封件3.1e来对旋转轴3.1d密封支撑，还可以通过密封件3.1f将支架3.1b与空心腔体3.1g的右侧密封相连。空心腔体3.1g的上部设置有进水口，空心腔体3.1g的左侧密封连接出水壳3.1h的右侧，出水壳3.1h的另一侧(左侧)设置有出水口。旋转轴3.1d套装有用于定位安装叶轮3.1j的隔套3.1i，并且在旋转轴3.1d穿过出水壳3.1h处通过耐磨衬套3.1k定位支撑，并通过设置在尾端的紧定螺母3.1l进行限位固定。于是，干湿泵3.1的动力部分和输送液体部分相互分开并且密封连接，从而可以使得输送液体部分潜入水中的同时，保护动力部分的电气元件不受进入泵的水的侵蚀。

在电气控制方面，可以通过变频器控制调速电机3.1a的转速，并且可以现场或者远程地通过可编程逻辑控制器(PLC)根据水质传感器3.5反馈的水质参数来控制变频器。

干湿泵3.1的运行过程为：调速电机3.1a带动叶轮3.1j旋转，空心腔体3.1g内的液体随着叶轮3.1j一起旋转，在离心力的作用下，液体飞离叶轮3.1j向外射出，射出的液体在出水壳3.1h腔内速度逐渐变慢，压力逐渐增加，然后从出水壳3.1h一侧设置的出水口排出。由于在叶轮3.1j中心处液体被甩向周围而形成真空低压区，外界的液体在大气压的作用下，经空心腔体3.1g的上部设置的进水口流入空心腔体3.1g内。液体就是这样连续不断地从外界被抽吸进泵内又连续不断地从出水口流出，如图5中的①和对应的箭头所示。

常用的干泵一般存在能效比低(功率大，流量小)、流量不可调的问题，而潜水泵能效比较高但电气元件潜入水中容易损坏。根据本实用新型实施例的干湿泵，将动力部分和输送液体部分分开设置并且密封连接，能有效的保护动力部分的电气元件，同时输送液体部分采用潜水的形式输送液体能效比高、流量大；此外，使用调速电机可以调节流量，并且可以根据水体水质情况自动调节流量；是一种流量大，流量可调，自动化程度高，稳定可靠的泵。

如图2所示，过滤单元4的腔体上端均匀分布有多个进水管4.1，进水管4.1上端均匀错开分布有若干进水口，进水管4.1下方铺设有滤料层4.2，在滤料层4.2的下方腔体底部均匀分布多个集水管4.3，集水管4.3连着出水管4.4，进水管4.1和出水管4.4均连接水路切换阀3.2的接口而形成前述的水路通道。此种独特的布水、集水方式，使整个过滤过程中，水流呈层状流，滤料层在过滤过程中始终平整，不会出现坑洼、凹陷、错乱现象，出水水质稳定。

在进水管4.1和出水管4.4的端口设置有压差传感器4.5，用于检测进水与出水的压力差。过滤单元4的腔体的最上端还可设置自动排气阀4.6，用于自动调节腔室内的气体情况，防止腔室内产生气阻影响腔体密封和使用寿命。过滤单元4的腔体的下端可设置闸阀4.7，可用于排空腔室内的水。

滤料层4.2可以采用多层复合过滤结构：同一滤层的滤料粒径相同，每一层滤料的粒径不同，按滤料颗粒由小到大、比重由小到大的顺序上下排序组成的复合滤料层(如图1所示)，也可以在每个滤层之间铺设滤网(如图4所示)。此种滤层分布形式反洗时不容易乱层，对过滤效果影响小。滤料可以采用表面积大、开孔间隙高、机械强度好、耐腐蚀性好的多孔介质滤料。采用此种滤料，能实现生物过滤，经过培养，使一部分微生物菌种可以在滤料内部的孔隙间生存，过滤运行时由于微生物菌种吸收了大量有机物而在多孔介质滤料周围相互之间的孔隙中进行大量繁殖，使水体中的颗粒状有机物、颗粒状无机物、可溶性有机物得以去除；在反洗运行时能够把滤料外表的微生物清理干净而继续保留多孔介质滤料孔隙间微生物菌种不被清理，为后续高效的生化作用作储备。

如图1所示，清水舱单元5的腔体上部设置有清水出口5.1，将清水舱单元5储存的水排出清水舱单元5；清水舱单元5的腔体下部分别设置有过滤清水入口5.2及反洗清水出口5.3，过滤清水入口5.2与过滤出口3.6通过管道相连形成过滤通道，反洗清水出口5.3与反洗进口3.7通过管道相连形成反洗通道。在反洗时使用清水舱单元5中的清水，使每次反洗更干净彻底。

污水收集单元6的腔体上端设置有污水入口6.1与反洗出口3.8通过管道法兰相连形成反洗通道；污水收集单元6的腔体下端设置污水出口6.2用于将污水引致污水深度处理单元7进行处理。

在图1所示的原理结构中，污水深度处理单元7和净水循环单元8可以设置在水处理设备主体的外部，以控制主体部分的建造体积。例如，污水深度处理单元7可以是生态湿地，也可以是污水处理池等各种不会产生二次污染的污水处理设施。污水收集单元6和污水深度处理单元7的相结合使用，可以使短时间内反洗出来的污水持续小量的逐步消减。又例如，净水循环单元8可以通过布置管道的方式将清水从清水出口5.1引出至待处理水体中远离所述水处理设备的位置，甚至整个待处理水体的各处，此种方式有利于提高整个水体的流动性、活力及水动力。也就是说，净水循环单元8可以包括设置在水处理设备主体外部的管道。污水深度处理单元7可以是根据本实用新型实施例的一体化水处理设备外部的设施，如果体积和污水深度处理能力允许，污水深度处理单元7也可以设置在一体化水处理设备的内部。

还可以在根据本实用新型实施例的一体化水处理设备内集成加药单元(图中未示出)用于往水体中投放例如絮凝剂、除藻剂等药剂和/或菌种，有利于消除水体中氨氮、BOD、COD、SS、硝酸根、硫酸根、色度、臭味、毒性物质、化合污染物等。加药单元可以使出水水质更好，提高本装置处理水体的效率。

以下说明根据本实用新型实施例的一体化水处理设备的运行方式。在过滤模式下，参考图1-4中的①和箭头的组合所示的水流动方向，水处理设备外部附近的水经溶氧曝气单元2曝气加氧、经过滤通道进入过滤单元4的进水管4.1并经滤料层4.2过滤，经过滤后的水经过集水管4.3和出水管4.4从过滤通道进入净水单元5，再经净水循环单元8，使得经过净化处理后的水与整个水体流动起来，增加水体动力。随着过滤的进行，截留的悬浮物及生物膜不断增加，致滤料与滤料之间的生物黏连或板结，过滤进出水口压力差逐渐变大，当压差传感器4.5检测压力差达到预设定值时，设备的控制单元自动启动反洗模式。可选地，预先设定运行时间间隔，达到设定的时间间隔或在预定时间点自动启动反洗模式。

在反洗模式下，参考图1-4中的②和箭头的组合所示的水流动方向，反洗泵3.3启动，通过反洗通道将净水单元5中的清水引至过滤单元4的出水管4.4并经集水管4.3喷射冲洗滤料，由于反冲水对滤料的冲刷及滤料间的相互摩擦，老化的生物膜与被截留的悬浮物与滤料分离(如前所述，反洗时滤料层4.2不易乱层，还能保留多孔介质滤料孔隙间的微生物)，随着反冲水一起从进水管4.1通过反洗通道引至污水处置单元6，再经过污水深度处理单元7持续小量的逐步消减。当压差传感器4.5检测到进水与出水压力差减少到设定值时或反洗时间到达设定的时间，发出复原信号，开始过滤模式运行，如此过滤模式和反洗模式交替运行。自动反洗可以及时有效地防止滤料的生物黏连或板结。

另一方面，根据本实用新型实施例的一体化水处理设备可以根据水质情况自动进行物理过滤或生物过滤的选择切换，两种过滤方式形成互补关系，能快速高效地净化水体。例如，当水质传感器3.5检测到水的浊度大于设定值(水体浑浊，悬浮颗粒物多，例如下雨后水体中的水)时，进入快速过滤(即物理过滤)模式，PLC控制干湿泵3.1高速运转，水处理量大，水流速度快，能快速过滤掉水中的悬浮颗粒物。而当水质传感器3.5检测到水体水质的浊度小于设定值(水较清澈，可溶性有机物较多)时，进入慢速过滤(生物过滤)模式，PLC控制干湿泵3.1低速运转，水处理量小，水流速度慢，让滤料中的微生物参与过滤，水体经过滤料层时，水体中的有机污染物，氮磷等作为营养物质为微生物所摄取，污水得到净化，微生物自身也得到繁衍增殖。

可以通过PLC或专用芯片或者加载了控制软件的其它通用芯片来实现全自动控制单元，对一体化水处理设备进行自动控制，使运行维护更方便。全自动控制单元可以设置在操作舱单元3的腔室中，便于维修调试。

图6是图1所示水处理设备的控制逻辑示意图。如图6所示，可以手动启动过滤模式或反洗模式，也可以通过对水质和出入水压力差的检测结果来自动启动/切换过滤模式或反洗模式。例如，在全自动控制状态下，先自动复位启动，使得设备处于默认状态(阀处于过滤状态、反洗关闭、过滤启动、曝气启动，即设备(系统)处于过滤运行状态(过滤模式)；然后通过水质传感器测量水体水质参数，当浊度参数大于设定值时进行物理过滤(高速过滤)，当浊度参数小于设定值时进行生物过滤(低速过滤)，并且开启清水循环系统；然后在压力差传感器测得压力差小于设定值1或运行时间达到设定时间1时，启动/切换到反洗模式(过滤关闭、曝气关闭、阀处于反洗状态、反洗泵启动)，即设备(系统)处于反洗运行状态；然后当压力传感器测得压力差大于设定值2或者运行时间达到设定时间2时，设备自动复位启动，切换回过滤模式。

如图6所示，还可以配置无线远程控制单元(系统)，该无线远程控制单元可以包括：适配器、云平台、应用系统。适配器基于无线通信与设备控制单元或全自动控制单元的PLC进行数据交互，采集动力设备(水泵、水路切换阀、投药器等)以及传感器(水质传感器、压力差传感器等)的各种数据，上传到云平台数据处理中心，进行数据的储存、整理、分析，并可以通过PC/APP/大屏幕等应用系统呈现数据，实时查看设备运行数据、地理信息，并可以进行告警提示、反向操控等，实现远程智能化管理。无线远程控制单元可以同时对多台根据本实用新型实施例的一体化水处理设备进行集中监控和被主动控制。

根据本实用新型实施例的一体化水处理可以具有以下技术效果中的一点或多点：功能齐全，将一个完整的水体生态净化处理系统集成在一个设备中；能曝气增氧，增加水体溶解氧；物理和生物双模式过滤，过滤效果好；清水循环系统，增加整个水体的流动性动力；反洗污水深度处理，真正实现无二次污染处理；投放药剂功能，提高水体处理效率；整体结构美观紧凑，设备维修保养方便；采用全自动控制单元，自动化程度高；还可以具有无线远程控制单元，实现远程监测和控制操作。

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 (14)

1.一种一体化水处理设备，

其特征在于，包括：

壳体单元(1)、溶氧曝气单元(2)、操作舱单元(3)、过滤单元(4)、清水舱单元(5)、污水收集单元(6)，

其中，

所述壳体单元(1)是所述水处理设备的外壳，用于支撑或放置所述水处理设备的其它单元；

所述曝气单元(2)对所述水处理设备外部附近的水进行曝气；

所述操作舱单元(3)是所述水处理设备的操作控制舱室；

所述过滤单元(4)对经所述曝气单元(2)曝气处理的水进行过滤；

所述清水舱单元(5)用于储存经所述过滤单元(4)过滤后的水；

所述污水收集单元(6)用于存储对所述过滤单元(4)反洗后的水，

其中，所述操作舱单元(3)包括：干湿泵(3.1)，水质传感器(3.5)，当所述水质传感器(3.5)检测到待处理的水的浊度大于设定值时，进入快速过滤模式，所述干湿泵(3.1)高速运转，使得水高速进入所述过滤单元(4)；当所述水质传感器(3.5)检测到待处理的水的浊度小于所述设定值时，进入慢速过滤模式，所述干湿泵(3.1)低速运转，使得水低速进入所述过滤单元(4)。

2.根据权利要求1所述的一体化水处理设备，其特征在于，所述干湿泵(3.1)包括相互分开并且密封连接的动力部分和输送液体部分，其中，使用所述干湿泵(3.1)时所述输送液体部分潜入水中。

3.根据权利要求2所述的一体化水处理设备，

其特征在于，

所述动力部分包括：调速电机(3.1a)、支架(3.1b)、联轴器(3.1c)，调速电机(3.1a)安装在支架(3.1b)上，调速电机(3.1a)的输出轴通过联轴器(3.1c)与所述输送液体部分的旋转轴(3.1d)相连，

所述输送液体部分包括：旋转轴(3.1d)、空心腔体(3.1g)、出水壳(3.1h)、隔套(3.1i)、叶轮(3.1j)、耐磨衬套(3.1k)、紧定螺母(3.1l)，

在旋转轴(3.1d)穿过支架(3.1b)处设置旋转密封件(3.1e)来对旋转轴(3.1d)密封支撑，并通过第二密封件(3.1f)将支架(3.1b)与空心腔体(3.1g)的一侧密封相连；

空心腔体(3.1g)的上部设置有进水口，空心腔体(3.1g)的另一侧密封连接出水壳(3.1h)的一侧，出水壳(3.1h)的另一侧设置有出水口；

旋转轴(3.1d)套装有用于定位安装叶轮(3.1j)的隔套(3.1i)，并且在旋转轴(3.1d)穿过出水壳(3.1h)处通过耐磨衬套(3.1k)定位支撑，并通过设置在旋转轴(3.1d)尾端的紧定螺母(3.1l)进行限位固定。

4.根据权利要求1所述的一体化水处理设备，其特征在于，通过隔板(1.1)将壳体单元(1)的腔体分割成多个独立的腔室，用于容纳所述一体化水处理设备的各个其它单元，其中，操作舱单元(3)设置在壳体单元(1)腔体的中部；关于操作舱单元(3)对称分布偶数个过滤单元(4)；清水舱单元(5)和污水收集单元(6)分布设置在壳体单元(1)腔体的两端；溶氧曝气单元(2)设置在壳体单元(1)的侧面。

5.根据权利要求1所述的一体化水处理设备，其特征在于，溶氧曝气单元(2)采用射流曝气、微孔曝气、机械曝气中的一种或多种曝气方式或曝气结构。

6.根据权利要求1所述的一体化水处理设备，

其特征在于，

所述操作舱单元(3)还包括：水路切换阀(3.2)、反洗泵(3.3)、人孔(3.4)、过滤出口(3.6)、反洗进口(3.7)、反洗出口(3.8)、阀(3.9)、进水管(3.10)和进水格栅(3.11)，

其中，干湿泵(3.1)的进水口通过阀(3.9)与设置在所述操作舱单元(3)的腔体外壳部分的进水管(3.10)相连；

在进水管(3.10)的端口设置进水格栅(3.11)；

水路切换阀(3.2)用来对水路进行切换，以建立过滤模式或者反洗模式下的水路通道；

通过水路切换阀(3.2)建立的过滤水路通道的一端通过管路与干湿泵(3.1)的出水口相连，另一端通过管路法兰连接设置在所述操作舱单元(3)的腔体外壳部分的过滤出口(3.6)；

通过水路切换阀(3.2)建立的反洗通道的一端通过管路法兰连接反洗泵(3.3)后再连接反洗进口(3.7)，另一端通过法兰管道连接设置在所述操作舱单元(3)的腔体外壳部分的反洗出口(3.8)；

在所述操作舱单元(3)的腔体上端设置用于人员进出的人孔(3.4)。

7.根据权利要求1所述的一体化水处理设备，其特征在于，所述过滤单元(4)的腔体上端均匀分布有多个进水管(4.1)，进水管(4.1)上端均匀错开分布有多个进水口，进水管(4.1)下方铺设有滤料层(4.2)，在滤料层(4.2)的下方腔体底部均匀分布多个集水管(4.3)，集水管(4.3)与出水管(4.4)相连，所述进水管(4.1)和所述出水管(4.4)均连接所述操作舱单元(3)的水路切换阀(3.2)的接口而形成过滤水路通道或反洗水路通道。

8.根据权利要求1所述的一体化水处理设备，其特征在于，在所述过滤单元(4)的进水管(4.1)和出水管(4.4)的端口设置有压差传感器(4.5)。

9.根据权利要求1所述的一体化水处理设备，其特征在于，所述过滤单元(4)包括具有多层复合过滤结构的滤料层(4.2)，同一滤层的滤料粒径相同，每一层滤料的粒径不同，按滤料颗粒由小到大、比重由小到大的顺序上下排序组成。

10.根据权利要求1所述的一体化水处理设备，其特征在于，还包括污水收集单元(6)，用于收集反洗所述过滤单元(4)后的反洗水，并将该反洗水引致污水深度处理单元(7)进行处理；污水深度处理单元(7)设置在所述一体化水处理设备的内部或外部。

11.根据权利要求1所述的一体化水处理设备，其特征在于，还包括净水循环单元(8)，通过布置管道的方式将清水从所述清水舱(5)引出至待处理水体中远离所述一体化水处理设备的位置。

12.根据权利要求1所述的一体化水处理设备，其特征在于，所述一体化水处理设备还集成有加药单元，用于向待处理水体中投放药剂和/或菌种。

13.根据权利要求1所述的一体化水处理设备，其特征在于，还包括全自动控制单元，对所述一体化水处理设备进行自动控制，控制过程如下：

自动复位启动，使得所述设备处于过滤模式，即，阀处于过滤状态、反洗关闭、过滤启动、曝气启动；

通过所述水质传感器测量水体水质参数，当浊度参数大于设定浊度值时进行所述高速过滤，当浊度参数小于设定浊度值时进行所述低速过滤，并且开启清水循环系统；

在压差传感器测得入水出水压力差小于第一设定压力差值或运行时间达到第一设定时间时，切换到反洗模式，即，过滤关闭、曝气关闭、阀处于反洗状态、反洗泵启动；

在压差传感器测得入水出水压力差大于第二设定压力差值或者运行时间达到第二设定时间时，切换回过滤模式。

14.根据权利要求1所述的一体化水处理设备，

其特征在于，

还包括无线远程控制单元，该无线远程控制单元包括：适配器、云平台、应用系统，

其中，适配器基于无线通信与所述水处理设备的控制单元进行数据交互，采集该水处理设备的实时数据，上传到云平台的数据处理中心；由该数据处理中心进行数据的储存、整理、分析；通过所述应用系统呈现数据，实时查看设备运行数据和/或地理信息，并进行远程操控。