CN208829358U - 移动式水体净化设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种移动式水体净化设备，包括罐体、浮力装置、动力输送机构以及多个水体净化单元；多个水体净化单元相连接的中轴线上形成有排水通道，排水通道内设置有轴流推流器；排水通道的端部连通有排水管，排水管内设置有控水闸阀；水体净化单元包括进水腔、填料腔以及清水腔，清水腔与排水通道相连通；进水腔的进水口处设置有清渣机构，进水腔内设置有反冲洗机构；填料腔内设置有固定式生物膜填料以及曝气机构，且曝气机构与反冲洗机构分别与动力输送机构连接；该设备中每个水体净化单元可独立完成进水、生物净化、排水、反冲洗以及自动清渣功能，耗能低，经久耐用，净化效果好；利用工作时向外排水的动能，实现设备的自主机动转场。
Description
技术领域
本实用新型涉及水体净化处理技术领域，具体涉及一种移动式水体净化设备。
背景技术
对遭受污染的自然水体的净化处理，一直是环境保护的一大难题。对生活污水，工业排放的有机废水，一般常规是采用生化处理，包括活性污泥法，生物膜法，将污染水体中的有机废物降解。传统处理污水的生物处理设施为通过地面开挖形成大水池的大型土建，一般大水池的面积需几十甚至几百平方米，占地面积大，施工投资高，成本高，对于大面积的污染水体不能有效的起到净化作用，对污水应急处理能力弱。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种移动式水体净化设备，以解决现有水体净化设备净化效果差且不能方便的净化大面积水体的问题。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：移动式水体净化设备，包括罐体、连接在罐体外壁上的浮力装置、与浮力装置相连接的动力输送机构以及均分设置在罐体内部的多个水体净化单元；
多个所述水体净化单元相连接的中轴线上形成有排水通道，所述排水通道内设置有轴流推流器；所述排水通道的端部连通有排水管，所述排水管内设置有控水闸阀；
所述水体净化单元包括与外界水体连通且具有进水口的进水腔、位于进水腔上方且与进水腔连通的填料腔以及位于填料腔上方且与填料腔连通的清水腔，所述清水腔与排水通道相连通；
所述进水腔的进水口处设置有清渣机构，所述进水腔内设置有反冲洗机构；所述填料腔内堆砌有固定式生物膜填料以及与反冲洗机构相对应的曝气机构，且所述曝气机构与反冲洗机构分别与动力输送机构连接。
进一步，所述清渣机构包括设置在进水口处的格栅、与格栅配合连接的清渣器以及连接在清渣器上的升降缸，且所述升降缸沿罐体轴向设置。
进一步，所述格栅包括内部具有空腔且通过螺栓连接在罐体进水口处的隔渣板以及均匀开设在隔渣板上的格栅间隙，所述清渣器包括轴向贯穿隔渣板且与升降缸连接的固定杆、连接在固定杆底端的固定板以及设置在固定板上的清渣凸块，且所述清渣凸块与格栅间隙相对应。
进一步，所述隔渣板内部两端设置有导向滑杆，所述清渣器的固定板两端设置有与导向滑杆配合连接的套管。
进一步，所述罐体进水口上壁铰接有活门，且所述活门通过连杆铰接设置在清渣器中固定杆的端部。
进一步，所述进水口处还连通有与动力输送机构连接的排渣气管，且所述排渣气管与格栅相对应。
进一步，所述控水闸阀包括设置在排水管内的阀门以及连接在阀门上的控水液压缸，且所述控水液压缸设置在罐体上端。
进一步，所述曝气机构包括位于填料腔内且沿罐体径向设置的单孔膜曝气器以及与单孔膜曝气器相连通的第一进气管，所述第一进气管远离单孔膜曝气器的端部与动力输送机构连接。
进一步，所述反冲洗机构包括设置在进水腔内且与单孔膜曝气器相对应的反冲洗布气管、设置在反冲洗布气管上的冲洗喷头以及与反冲洗布气管连通的第二进气管，所述第二进气管远离反冲洗布气管的端部与动力输送机构连接。
本实用新型具有以下有益效果：本实用新型所提供的移动式水体净化设备，广泛应用于淡水域的水体净化。例如被污染的湖泊、景观水体、水库等。能有效地改善和治理水体的黑臭现象；具有广泛的应用前景；填补了遭污染的淡水水域污水处理净化的空白。该设备内部具有多个水体净化单元，每个水体净化单元可独立完成进水、生物净化、排水、反冲洗以及自动清渣功能，耗能低，经久耐用，净化效果好；且通过多个水体净化单元，便于在不增加风机的情况下，能够集中气流针对一个单元供气，实现各个单元轮换进行大气量反冲洗，有助于提高反冲洗效果。通过填料腔内的填料以及曝气机构曝气作用，使填料上形成以好氧菌为主体的生物膜，含有机污染物的废水与这层生物膜接触后，有机物被微生物代谢和净化，由此达到污水净化的目的；且借助设备工作时向外排水的动能，通过控水闸阀控制向外排水的方向，从而使设备能自如的在水面上灵活移动，实现设备的自助机动转场，高效节能，可适用于各种大小面积的水体净化；且浮力装置可连接生物浮岛，使该设备与周围环境协调。
附图说明
图1为本实用新型俯视图；
图2为本实用新型结构示意图；
图3为本实用新型中清渣机构结构示意图；
图4为本实用新型中格栅结构示意图；
图5为本实用新型中清渣器结构示意图；
图6为本实用新型中水体净化单元结构示意图；
图7为本实用新型中控水闸阀结构示意图；
图8为本实用新型中设备保持不动时控水闸阀示意图；
图9为本实用新型中设备沿一个方向上移动时控水闸阀示意图；
图1至图9中所示附图标记分别表示为：1-罐体，2-浮力装置，3-动力输送机构，4-水体净化单元，5-排水通道，6-轴流推流器，7-排水管，8-控水闸阀，9-进水口，10-进水腔，11-填料腔，12-清水腔，13-清渣机构，14-反冲洗机构，15-固定式生物膜填料，16-曝气机构，17-格栅，18-清渣器，19-升降缸，20-隔渣板，21-格栅间隙，22-固定杆，23-固定板，24-清渣凸块，25-导向滑杆，26-套管，27-活门，28-连杆，29-排渣气管，30-阀门，31-控水液压缸，32-单孔膜曝气器，33-第一进气管，34-反冲洗布气管，35-第二进气管。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
如图1所示，移动式水体净化设备，包括罐体1、连接在罐体1外壁上的浮力装置2、与浮力装置2相连接的动力输送机构3以及均分设置在罐体1内部的多个水体净化单元4。罐体1为设备整体的支撑载体，其为圆柱状结构，内部为空腔结构，罐体1内部均分为多个扇形单元，扇形单元内设置有水体净化单元4，每个扇形单元可独立完成进水、净化、排水、反冲洗以及自动清渣功能。且在反冲洗操作时，通过多个扇形单元，便于在不增加风机的情况下，能够集中气流针对一个单元供气，实现各个单元轮换进行大气量反冲洗，有助于提高反冲洗效果。浮力装置2采用浮筒，且浮筒的形状与罐体1一致，其通过支架连接在罐体1的外壁上，可让设备漂浮在水面。动力输送机构3包括环形风机或气泵以及液压站，所述环形风机为曝气机构16、反冲洗机构14以及清渣气管提供压缩空气源。液压站为升降缸19以及控水液压缸31提供液压动力，保证设备稳定正常工作。且本设备还可用气动控制系统代替液压站，利用空压机产生压缩空气推动气缸，避免了因偶然原因液压油泄漏而造成的水体污染。
如图2所示，多个所述水体净化单元4相连接的中轴线上形成有排水通道5，排水通道5内设置有轴流推流器6；排水通道5的端部连通有排水管7，排水管7内设置有控水闸阀8。轴流推流器6主要为罐体1内水体循环流动提供动力，在轴流推流器6的推动作用下，以极低的能耗就能吸入环境中待处理的污水，有效的降低了能耗。排水通道5为净化后水体流出的通道，排水通道5作为总排水管，其底端连接有多个相对应的分支排水管，排水管为四根，分别位于东西南北方向上，从而便于控制方向。通过控水闸阀8的作用，实现各个排水管7的关闭和导通，在设备正常运转时，底部设置的排水管7处于正常排水状态，设备保持稳定不动。当设备附近的水体得到净化后，设备需要转场时，将四个方向中三个方向的控水闸阀8关闭，水只从一个方向排水，设备即向这排水方向的反方向运动。当关闭相邻排水管7内的控水闸阀8时，设备将沿45°方向移动，由此达到自助机动转场的目的，通过排水提供设备移动的动力，有效的降低了能耗。
如图2所示，水体净化单元4包括与外界水体连通且具有进水口9的进水腔10、位于进水腔10上方且与进水腔10连通的填料腔11以及位于填料腔11上方且与填料腔11连通的清水腔12，清水腔12与排水通道5相连通；进水腔10的进水口9处设置有清渣机构13，进水腔10内设置有反冲洗机构14；填料腔11内堆砌有固定式生物膜填料15以及与反冲洗机构14相对应的曝气机构16，且曝气机构16与反冲洗机构14分别与动力输送机构3连接。
动力输送机构3为环形风机或气泵；固定式生物膜15的孔隙率高，比表面积大，机械强度高，生物载荷量高。在设备进行工作时，轴流推流器6运转，污水穿过清渣机构13进入进水腔10，通过清渣机构13将污水中较大的杂质进行清除；污水进入进水腔10后，继续上升进入填料腔11，填料腔11内的曝气机构16向水中曝气，使水体富含溶解氧，从而使得填料上的好氧菌得到大量繁殖，最终形成好氧菌为主体的生物膜，含有机污染物的废水与这层生物膜接触后，被好氧菌通过代谢作用将有机废物转化为无害的简单分子，有机物被微生物代谢和净化，使污水得到净化。进化后的水体经清水腔12流入至排水通道5，再经轴流推流器6将水体推向排水管7进而向外排出。当设备工作一段时间后，固定式生物膜填料15上的生物膜有老化的趋势或有一定程度上的堵塞，固定式生物膜填料15的阻力会增加，此时，通过反冲洗机构14对固定式生物膜填料15进行反冲洗，环形风机对反冲洗机构14供气，强度极高的含气水向上对固定式生物膜填料15上的生物膜进行强制反冲，使生物膜得到更新，有助于提高污水净化的效果。
在设备工作一段时间后，清渣机构13上可能会有渣滓堵塞，为了便于对清渣机构13上的渣滓进行清除，如图3所示，本实用新型中，清渣机构13包括设置在进水口9处的格栅17、与格栅17配合连接的清渣器18以及连接在清渣器18上的升降缸19，且所述升降缸19沿罐体1轴向设置。升降缸19采用液压缸，其包括缸筒与活塞杆，缸筒设置在罐体1上端，活塞杆尾端连接清渣器18。在升降缸19的驱动作用下，清渣器18可在格栅17内上下移动，可将堵塞在格栅17处的渣滓向外推送，清除渣滓。
为了提高清渣机构13的清渣的可操作性能，如图4至图5所示，本实用新型中，格栅17包括内部具有空腔且通过螺栓连接在罐体1进水口9处的隔渣板20以及均匀开设在隔渣板20上的格栅间隙21，清渣器18包括轴向贯穿隔渣板20且与升降缸19连接的固定杆22、连接在固定杆22底端的固定板23以及设置在固定板23上的清渣凸块24，且清渣凸块24与格栅间隙21相对应。水体通过格栅间隙21进入至进水腔10内，通过格栅间隙21的过滤作用，将污水中的较大杂质进行阻挡，防止较大杂质进入罐体1内而影响污水净化效果。清渣器18中的固定杆22与升降缸19内的活塞杆连接，活塞杆的伸缩带动固定杆22的升降，从而使清渣凸块24在格栅间隙21内上下移动，将格栅间隙21内的渣滓向外推送，从而提高清渣效果，提高清渣的可操作性。
为了避免清渣器18在上下移动过程中出现位移偏差而影响渣滓清除效果，本实用新型中，隔渣板20内部两端设置有导向滑杆25，清渣器18的固定板23两端设置有与导向滑杆25配合连接的套管26。导向滑杆25竖直设置，在清渣器18与格栅7配合连接中起到导向定位作用。套管26套设在导向滑杆25上，升降缸19带动清渣器18在格栅17内沿导向滑杆25上下移动，其移动稳定可靠，有效的避免移动过程中的位置偏差。
为了提高对固定式生物膜填料15的反冲洗效果以及对清渣机构13处的渣滓向外排出效果，如图6所示，本实用新型中，罐体1进水口9上壁铰接有活门27，且活门27通过连杆28铰接设置在清渣器18中固定杆22的端部。升降缸19为主动件，在升降缸19的带动作用下，通过连杆28带动活动开闭状态的控制。在正常进水时，升降缸19的活塞杆向上升，活门27打开。当进行反冲洗操作时，升降缸19中活塞杆下降，带动固定杆22下降，从而使得活门27关闭，挡住进水口9，使反冲洗机构14放出来的气流不会通过格栅17向外泄，集中冲向填料区。提高反冲洗效果。当清渣机构13进行清渣操作时，升降缸19带动固定杆22向下运动，使清渣器18处于最低位置，此时活门27关闭，挡住进水口9，使气流集中冲向格栅间隙21，避免气流由活门处向进水腔内部逃逸。
为了便于清渣机构13清渣后将清除的渣滓排出到罐体1外，如图6所示，本实用新型中，进水口9处还连通有与动力输送机构3连接的排渣气管29，且排渣气管29与格栅17相对应。在清渣器18上下移动的同时，清渣气管向格栅17的缝隙中冲气，有助于将渣滓向外清除，排出至罐体1外。
为了便于对填料腔11内曝气，如图6所示，本实用新型中，曝气机构16包括位于填料腔11内且沿罐体1径向设置的单孔膜曝气器32以及与单孔膜曝气器32相连通的第一进气管33，第一进气管33远离单孔膜曝气器32的端部与动力输送机构3连接。单孔膜曝气器32设置在罐体1内离水面深度不足一米位置，实现浅层曝气，采用低压力小功率的环形风机即可满足供气需要，从而降低了能源消耗。
为了便于对固定式生物膜填料15的反冲洗操作，如图6所示，本实用新型中，反冲洗机构14包括设置在进水腔10内且与单孔膜曝气器32相对应的反冲洗布气管34、设置在反冲洗布气管34上的冲洗喷头以及与反冲洗布气管34连通的第二进气管35，第二进气管35远离反冲洗布气管34的端部与动力输送机构3连接。在进行反冲洗操作时，采用单独冲洗方式进行，即只将需要冲洗的反冲洗布气管34的气路畅通，其余反冲洗布气管34的气路均关闭，使气流集中向一个水体净化单元4供气，增强反冲洗效果。
为了提高控水闸阀8对排水管7开闭状态的控制，如图7至图9所示，本实用新型中，控水闸阀8包括设置在排水管7内的阀门30以及连接在阀门30上的控水液压缸31，且控水液压缸31设置在罐体1上端。液压缸包括有缸筒和设置在缸筒内的活塞杆，活塞杆连接在阀门30上，通过活塞杆的伸缩带动阀门30在排水管7内的开闭。图8至图9中箭头方向表示排水方向，在设备正常运转时，阀门30全部处于打开状态，底部设置的排水管7处于正常排水状态，设备保持稳定不动。当设备附近的水体得到净化后，设备需要转场时，通过控水液压缸动作将其他方向上的阀门30关闭，只有一个方向上的排水管7向外排水，从而为设备移动提供动力，该设备将向排水的反方向移动。
以上为本实用新型的具体实施方式，从实施过程可以看出，本实用新型所提供的移动式水体净化设备，广泛应用于淡水域的水体净化。例如被污染的湖泊、景观水体、水库等。能有效地改善和治理水体的黑臭现象；具有广泛的应用前景；填补了遭污染的淡水水域污水处理净化的空白。该设备内部具有多个水体净化单元，每个水体净化单元可独立完成进水、生物净化、排水、反冲洗以及自动清渣功能，耗能低，经久耐用，净化效果好；且通过多个水体净化单元，便于在不增加风机的情况下，能够集中气流针对一个单元供气，实现各个单元轮换进行大气量反冲洗，有助于提高反冲洗效果。通过填料腔内的填料以及曝气机构曝气作用，使填料上形成以好氧菌为主体的生物膜，含有机污染物的废水与这层生物膜接触后，有机物被微生物代谢和净化，由此达到污水净化的目的；且借助设备工作时向外排水的动能，通过控水闸阀控制向外排水的方向，从而使设备能自如的在水面上灵活移动，实现设备的自助机动转场，高效节能，可适用于各种大小面积的水体净化；且浮力装置可连接生物浮岛，使该设备与周围环境协调。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.移动式水体净化设备，其特征在于，包括罐体(1)、连接在罐体(1)外壁上的浮力装置(2)、与浮力装置(2)相连接的动力输送机构(3)以及沿圆周方向均分设置在罐体(1)内部的多个水体净化单元(4)；
多个所述水体净化单元(4)相连接的中轴线上形成有排水通道(5)，所述排水通道(5)内设置有轴流推流器(6)；所述排水通道(5)的端部连通有排水管(7)，所述排水管(7)内设置有控水闸阀(8)；
所述水体净化单元(4)包括与外界水体连通且具有进水口(9)的进水腔(10)、位于进水腔(10)上方且与进水腔(10)连通的填料腔(11)以及位于填料腔(11)上方且与填料腔(11)连通的清水腔(12)，所述清水腔(12)与排水通道(5)相连通；
所述进水腔(10)的进水口(9)处设置有清渣机构(13)，所述进水腔(10)内设置有反冲洗机构(14)；所述填料腔(11)内堆砌有固定式生物膜填料(15)以及与反冲洗机构(14)相对应的曝气机构(16)，且所述曝气机构(16)与反冲洗机构(14)分别与动力输送机构(3)连接。
2.根据权利要求1所述的移动式水体净化设备，其特征在于，所述清渣机构(13)包括设置在进水口(9)处的格栅(17)、与格栅(17)配合连接的清渣器(18)以及连接在清渣器(18)上的升降缸(19)，且所述升降缸(19)沿罐体(1)轴向设置。
3.根据权利要求2所述的移动式水体净化设备，其特征在于，所述格栅(17)包括内部具有空腔且连接在罐体(1)进水口(9)处的隔渣板(20)以及均匀开设在隔渣板(20)上的格栅间隙(21)；
所述清渣器(18)包括沿罐体(1)轴向贯穿隔渣板(20)且与升降缸(19)连接的固定杆(22)、连接在固定杆(22)底端的固定板(23)以及设置在固定板(23)上的清渣凸块(24)，且所述清渣凸块(24)与格栅间隙(21)相配合。
4.根据权利要求3所述的移动式水体净化设备，其特征在于，所述隔渣板(20)内部两端设置有导向滑杆(25)，所述清渣器(18)的固定板(23)两端设置有与导向滑杆(25)配合连接的套管(26)。
5.根据权利要求4所述的移动式水体净化设备，其特征在于，所述罐体(1)进水口(9)上壁铰接有活门(27)，且所述活门(27)通过连杆(28)铰接设置在清渣器(18)中固定杆(22)的端部。
6.根据权利要求5所述的移动式水体净化设备，其特征在于，所述进水口(9)处还连通有与动力输送机构(3)连接的排渣气管(29)，且所述排渣气管(29)与格栅(17)相对应。
7.根据权利要求1至5任一项所述的移动式水体净化设备，其特征在于，所述控水闸阀(8)包括设置在排水管(7)内的阀门(30)以及连接在阀门(30)上的控水液压缸(31)，且所述控水液压缸(31)设置在罐体(1)上端。
8.根据权利要求7所述的移动式水体净化设备，其特征在于，所述曝气机构(16)包括位于填料腔(11)内的单孔膜曝气器(32)以及与单孔膜曝气器(32)相连通的第一进气管(33)，所述第一进气管(33)远离单孔膜曝气器(32)的端部与动力输送机构(3)连接。
9.根据权利要求8所述的移动式水体净化设备，其特征在于，所述反冲洗机构(14)包括设置在进水腔(10)内且与单孔膜曝气器(32)相对应的反冲洗布气管(34)、设置在反冲洗布气管(34)上的冲洗喷头以及与反冲洗布气管(34)连通的第二进气管(35)，所述第二进气管(35)远离反冲洗布气管(34)的端部与动力输送机构(3)连接。
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