CN215102305U - 水力自动化沉淀曝气溶氧精滤机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水力自动化沉淀曝气溶氧精滤机，包括沉淀室和过滤机，过滤机具有过滤进水管和循环出水管；沉淀室中部设有斜管层，斜管层和其上方的沉淀室围成沉淀出水腔，斜管层和其下方的沉淀室围成沉淀进水腔，沉淀出水腔右顶部连接有沉淀溢流槽，沉淀溢流槽向下连接有送水管，送水管与过滤进水管相连通；过滤机包括壳体，壳体中部设有伞状顶，伞状顶与其上方的壳体围成清水腔；伞状顶与其下方的壳体围成过滤腔，过滤进水管通过伞状顶上的通水口与过滤腔相连通；本实用新型能够实现良好的沉淀效果、曝气溶氧效果和过滤效果，能够自动进行反冲洗并自动停止反冲洗，反冲洗的自动开启和关闭由机械结构实现，无须由电控装置控制。

Description

水力自动化沉淀曝气溶氧精滤机

技术领域

本实用新型涉及水处理技术领域。

背景技术

人工湖、自来水和景观水等微污染水需要经常性地进行水处理以保持水质。市场上针对深度污染具有成熟的水处理系统，但不适合处理微污染水，成本过高。微污染水的处理需要实现沉淀、曝气溶氧和过滤等功能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种水力自动化沉淀曝气溶氧精滤机，用于微污染水的处理，实现沉淀、曝气溶氧和过滤等功能。

为实现上述目的，本实用新型的水力自动化沉淀曝气溶氧精滤机包括沉淀室和过滤机，过滤机具有过滤进水管和循环出水管；

沉淀室中部设有斜管层，斜管层由多个紧密排列的斜管组成；沉淀室顶部敞口；

斜管层和其上方的沉淀室围成沉淀出水腔，

斜管层和其下方的沉淀室围成沉淀进水腔，

沉淀进水腔与循环进水管相连接；沉淀出水腔右侧壁低于左侧壁，沉淀出水腔右侧壁顶部向右连接有沉淀溢流槽，沉淀溢流槽向下连接有送水管，送水管与过滤进水管相连通；过滤机包括壳体，壳体中部设有伞状顶，伞状顶与其上方的壳体围成清水腔，清水腔顶端敞口；伞状顶与其下方的壳体围成过滤腔，过滤进水管通过伞状顶上的通水口与过滤腔相连通；

清水腔顶部设有清水溢流槽，清水溢流槽连接所述循环出水管；

过滤腔上下方向的中部位置设有过滤层，过滤层下方的过滤腔形成过滤腔出水部分，过滤腔出水部分的侧壁连接有清水管，清水管向上连接所述清水腔；

沉淀室底部向下连接有上大下小的沉淀排污斗，沉淀排污斗底端连接有沉淀室排污支管，沉淀室排污支管连接有排污总管，沉淀室排污支管上设有沉淀室排污阀。

沉淀进水腔通过混合室与循环进水管相连接；

混合室包括与循环进水管相连接的进水口和与沉淀室的进水腔相连通的连通口；混合室为密闭结构，混合室底部向下连接有上大下小的混合排污斗，混合排污斗底端连接有混合室排污支管，混合室排污支管连接所述排污总管，混合室排污支管上设有混合室排污阀；

混合排污斗向上连接有中隔板，中隔板顶端与混合室顶壁相连接，中隔板上部设有折流口，中隔板左侧的混合室形成第一混合腔，中隔板右侧的混合室形成第二混合腔；

进水口位于第一混合腔的底部，连通口位于第二混合腔的底部。

过滤机具有反冲洗结构；反冲洗结构包括与过滤进水管相连接的虹吸连接管、设置在壳体一侧底部的水槽以及设置在清水腔顶部的虹吸破坏槽，虹吸破坏槽的顶端与清水溢流槽的顶端同高，水槽连接有反冲洗排污管；

虹吸连接管连接有虹吸主管，虹吸主管内设有虹吸内管，虹吸内管向下伸出虹吸主管并伸至水槽底部，虹吸内管上端位于虹吸主管顶部，虹吸主管顶端和底端均封闭；虹吸主管顶部连接有虹吸破坏管，虹吸破坏管向下伸至虹吸破坏槽的底部；虹吸内管顶端以及虹吸破坏管顶端均低于沉淀溢流槽的工作水位并均高于清水溢流槽的工作水位。

送水管通过气体去除结构与过滤进水管相连接；

气体去除结构包括套设于送水管中下部的套管，送水管底端与套管底壁之间具有间隙，送水管外壁与套管内壁之间连接有支撑杆；套管上部与过滤进水管相连接，套管顶壁与送水管外壁密封配合。

通水口位于伞状顶中心处，通水口下方设有布水板，布水板通过连接杆向上连接在伞状顶上；布水板上均匀设有上下通透的透水孔，布水板的直径为过滤机的壳体直径的三分之一至五分之三。

本实用新型具有如下的优点：

本实用新型沉淀室的结构使得沉淀出水腔顶部的水和沉淀溢流槽中的水均与大气接触，实现曝气溶氧的功能。清水腔顶端敞口，水在此处进行二次曝气溶氧。通过两级曝气溶氧，本实用新型能够增强曝气溶氧的效果。

水在通过斜管上升时的沉淀作用比自然上升时的沉淀作用大得多，因而斜管层的设置大幅增强了沉淀室的沉淀效果。

过滤机的结构保证了清水在上，一方面便于观察和检验清水的水质，另一方面为自动反冲洗提供了结构支撑。

混合室的设置，使得本实用新型上游的循环进水管中加入的药物（如絮凝剂等）能够在混合室中与水发生充分混合，提高水处理效果。

本实用新型的反冲洗结构，能够在不需要外置电控装置以及不需要使用传感器、不需要使用电控的前提下实现自动开启反冲洗过程和自动停止反冲洗过程，设备成本以及运行成本均较低，性能可靠。

支撑杆使得套管与送水管之间形成的整体结构具有更强的结构强度；气体去除结构使得送水管中的水向下进入套管底部后，需要向上折返至套管上部才能进入过滤进水管，在水在送水管中由上向下流动时，送水管中的气体在浮力的作用下向上浮至沉淀溢流槽中，最终进入大气，从而起到去除水中气体的作用。

水中的气泡在水流的带动下可能向下运动一段距离，而送水管的底端由于距离沉淀溢流槽较远，因而底部的水中没有气泡（越向下水中气泡因上浮而越少）。水一直向下流动至送水管底端才得以进入套管，保证了去除水中的气体。套管则在有限的空间（高度）限制下，既保证了送水管的竖向高度从而确保送水管底部没有气体，又保证了与过滤进水管的连接位置保持在送水管的中部高度，方便连接管路。

布水板的设置，使得由通水口落下的水不会集中落在滤料层中心处，而是均匀落在滤料层上，从而防止落水过于集中带来滤料层中心处使用寿命过短而边缘处使用寿命过长的缺陷，也使滤料层各处均起到同等的过滤水的作用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；图1中箭头所示方向为水流方向。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的水力自动化沉淀曝气溶氧精滤机包括沉淀室和过滤机，过滤机具有过滤进水管1和循环出水管2；

沉淀室中部设有斜管层3，斜管层3由多个紧密排列的斜管组成；沉淀室顶部敞口；

斜管层3和其上方的沉淀室围成沉淀出水腔4，

斜管层3和其下方的沉淀室围成沉淀进水腔5，

沉淀进水腔5与循环进水管6相连接，本实用新型通过循环进水管6和循环出水管2串联连接在待处理的水的循环管路上。

沉淀出水腔4右侧壁低于左侧壁，沉淀出水腔4右侧壁顶部向右连接有沉淀溢流槽7，沉淀溢流槽7向下连接有送水管8，送水管8与过滤进水管1相连通；过滤机包括壳体9，壳体9上下方向的中部设有伞状顶10，伞状顶10与其上方的壳体9围成清水腔11，清水腔11顶端敞口；伞状顶10与其下方的壳体9围成过滤腔12，过滤进水管1通过伞状顶10上的通水口13与过滤腔12相连通；

清水腔11顶部设有清水溢流槽14，清水溢流槽14连接所述循环出水管2；

过滤腔12上下方向的中部位置设有过滤层15，过滤层15下方的过滤腔12形成过滤腔出水部分16，过滤腔出水部分16的侧壁连接有清水管17，清水管17向上连接所述清水腔11；

沉淀室底部向下连接有上大下小的沉淀排污斗18，沉淀排污斗18底端连接有沉淀室排污支管19，沉淀室排污支管19连接有排污总管20，沉淀室排污支管19上设有沉淀室排污阀21。

过滤层15的滤料种类（如石英砂滤料，活性炭滤料，陶粒滤料，纤维球滤料等等）以及滤料的层数根据水质水量和处理目标等具体的水处理情况而定。

本实用新型沉淀室的结构使得沉淀出水腔4顶部的水和沉淀溢流槽7中的水均与大气接触，实现曝气溶氧的功能。清水腔11顶端敞口，水在此处进行二次曝气溶氧。通过两级曝气溶氧，本实用新型能够增强曝气溶氧的效果。

水在通过斜管上升时的沉淀作用比自然上升时的沉淀作用大得多，因而斜管层3的设置大幅增强了沉淀室的沉淀效果。

过滤机的结构保证了清水在上，一方面便于观察和检验清水的水质，另一方面为自动反冲洗提供了结构支撑。

沉淀进水腔5通过混合室与循环进水管6相连接；

混合室包括与循环进水管6相连接的进水口22和与沉淀室的进水腔相连通的连通口23；混合室为密闭结构（顶端不敞口），混合室底部向下连接有上大下小的混合排污斗24，混合排污斗24底端连接有混合室排污支管25，混合室排污支管25连接所述排污总管20，混合室排污支管25上设有混合室排污阀26；

混合排污斗24向上连接有中隔板27，中隔板27顶端与混合室顶壁相连接，中隔板27上部设有折流口28，中隔板27左侧的混合室形成第一混合腔29，中隔板27右侧的混合室形成第二混合腔30；

进水口22位于第一混合腔29的底部，连通口23位于第二混合腔30的底部。

混合室的设置，使得本实用新型上游的循环进水管6中加入的药物（如絮凝剂等）能够在混合室中与水发生充分混合，提高水处理效果。

过滤机具有反冲洗结构；反冲洗结构包括与过滤进水管1相连接的虹吸连接管31、设置在壳体9一侧底部的水槽32以及设置在清水腔11顶部的虹吸破坏槽33，虹吸破坏槽33的顶端与清水溢流槽14的顶端同高，水槽32连接有反冲洗排污管34；

虹吸连接管31连接有虹吸主管35，虹吸主管35内设有虹吸内管36，虹吸内管36向下伸出虹吸主管35并伸至水槽32底部，虹吸内管36上端位于虹吸主管35顶部，虹吸主管35顶端和底端均封闭；虹吸主管35顶部连接有虹吸破坏管37，虹吸破坏管37向下伸至虹吸破坏槽33的底部；虹吸内管36顶端以及虹吸破坏管37顶端均低于沉淀溢流槽7的工作水位并均高于清水溢流槽14的工作水位。

本实用新型的反冲洗结构，能够在不需要外置电控装置以及不需要使用传感器、不需要使用电控的前提下实现自动开启反冲洗过程和自动停止反冲洗过程，设备成本以及运行成本均较低，性能可靠。

送水管8通过气体去除结构与过滤进水管1相连接；气体去除结构包括套设于送水管8中下部的套管38，送水管8底端与套管38底壁之间具有间隙，送水管8外壁与套管38内壁之间连接有支撑杆39；套管38上部与过滤进水管1相连接，套管38顶壁与送水管8外壁密封配合。

支撑杆39使得套管38与送水管8之间形成的整体结构具有更强的结构强度；气体去除结构使得送水管8中的水向下进入套管38底部后，需要向上折返至套管38上部才能进入过滤进水管1，在水在送水管8中由上向下流动时，送水管8中的气体在浮力的作用下向上浮至沉淀溢流槽7中，最终进入大气，从而起到去除水中气体的作用。

水中的气泡在水流的带动下可能向下运动一段距离，而送水管8的底端由于距离沉淀溢流槽7较远，因而底部的水中没有气泡（越向下水中气泡因上浮而越少）。水一直向下流动至送水管8底端才得以进入套管38，保证了去除水中的气体。套管38则在有限的空间（高度）限制下，既保证了送水管8的竖向高度从而确保送水管8底部没有气体，又保证了与过滤进水管1的连接位置保持在送水管8的中部高度，方便连接管路。

通水口13位于伞状顶10中心处，通水口13下方设有布水板40，布水板40通过连接杆向上连接在伞状顶10上；布水板40上均匀设有上下通透的透水孔，布水板40的直径为过滤机的壳体9直径的三分之一至五分之三。

布水板40的设置，使得由通水口13落下的水不会集中落在滤料层中心处，而是均匀落在滤料层上，从而防止落水过于集中带来滤料层中心处使用寿命过短而边缘处使用寿命过长的缺陷，也使滤料层各处均起到同等的过滤水的作用。

需要排出沉淀物时，打开沉淀室排污阀21和混合室排污阀26，通过排污总管20将沉淀物排出。

工作时，本实用新型具有正常过滤过程和反冲洗过程两种工作过程。

正常过滤过程是：待过滤的水由循环进水管6进入混合室的第一混合腔29，接着通过折流口28进入第二混合腔30。第一混合腔29和第二混合腔30中有部分污物向下沉淀入混合排污斗24。在本实用新型的上游如果进行了加药操作（如加入絮凝剂），则在混合室内能够混合均匀，提高水处理效果。混合室中的水通过连通口23进入沉淀进水腔5，接着向上通过斜管层3中的多个斜管，在通过斜管时在斜管沉淀效应下水中的污物向下沉淀，沉淀物进入沉淀排污斗18。水向上通过斜管层3后向上进入沉淀出水腔4，曝气溢流后进入沉淀溢流槽7，然后经送水管8向下进入套管38底部，再向上折返并进入过滤进水管1，进而由上向下进入过滤机；水经过滤层15时得到过滤，过滤层15容纳污物后滤阻增加。水经过滤层15后进入过滤腔出水部分，然后经清水管17向上进入清水腔11，最后经清水溢流槽14进入循环出水管2流出，完成正常的过滤过程。

反冲洗过程是：随着正常过滤过程的持续进行，过滤层15中容纳的被过滤物越来越多，过滤层15滤阻逐渐增大。过滤层15滤阻较小时，过滤进水管1自然优先通过阻力较小的路径即过滤层15流动。本实用新型进行反冲洗时，不停止循环进水管6正常的进水过程，由于反冲洗时清水溢流槽14得不到新的清水供给，因而循环出水管2会停止出水。

由于过滤进水管1与虹吸连接管31相连接，因而在进水压力作用下，随着过滤层15滤阻的逐渐增大，虹吸主管35内的水位逐渐升高。当虹吸主管35内的水位上升至顶部后由虹吸内管36落下，逐渐形成虹吸现象，使清水腔11中的水通过清水管17倒流回过滤腔12，由下向上逆向通过过滤层15，然后通过虹吸连接管31进入虹吸主管35，然后进入虹吸内管36向下通过水槽32和反冲洗排污管34排放出去。

虹吸主管35内形成虹吸现象后，会在抽吸力的作用下在虹吸破坏管37中也形成虹吸现象；当虹吸破坏槽33中的水在虹吸现象作用下被抽完后，气体由虹吸破坏管37进入虹吸主管35顶部，进而破坏虹吸现象，终止反冲洗过程。在反冲洗过程中，过滤层15中的污物随反冲洗水流排出。由于反冲洗过程中并未终止循环进水管6的进水过程，因而反冲洗自动结束后，自动开始新一个周期的正常过滤过程。

以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.水力自动化沉淀曝气溶氧精滤机，包括沉淀室和过滤机，过滤机具有过滤进水管和循环出水管；

其特征在于：沉淀室中部设有斜管层，斜管层由多个紧密排列的斜管组成；沉淀室顶部敞口；

斜管层和其上方的沉淀室围成沉淀出水腔，

斜管层和其下方的沉淀室围成沉淀进水腔，

沉淀进水腔与循环进水管相连接；沉淀出水腔右侧壁低于左侧壁，沉淀出水腔右侧壁顶部向右连接有沉淀溢流槽，沉淀溢流槽向下连接有送水管，送水管与过滤进水管相连通；过滤机包括壳体，壳体中部设有伞状顶，伞状顶与其上方的壳体围成清水腔，清水腔顶端敞口；伞状顶与其下方的壳体围成过滤腔，过滤进水管通过伞状顶上的通水口与过滤腔相连通；

清水腔顶部设有清水溢流槽，清水溢流槽连接所述循环出水管；

过滤腔上下方向的中部位置设有过滤层，过滤层下方的过滤腔形成过滤腔出水部分，过滤腔出水部分的侧壁连接有清水管，清水管向上连接所述清水腔；

沉淀室底部向下连接有上大下小的沉淀排污斗，沉淀排污斗底端连接有沉淀室排污支管，沉淀室排污支管连接有排污总管，沉淀室排污支管上设有沉淀室排污阀。

2.根据权利要求1所述的水力自动化沉淀曝气溶氧精滤机，其特征在于：沉淀进水腔通过混合室与循环进水管相连接；

混合室包括与循环进水管相连接的进水口和与沉淀室的进水腔相连通的连通口；混合室为密闭结构，混合室底部向下连接有上大下小的混合排污斗，混合排污斗底端连接有混合室排污支管，混合室排污支管连接所述排污总管，混合室排污支管上设有混合室排污阀；

混合排污斗向上连接有中隔板，中隔板顶端与混合室顶壁相连接，中隔板上部设有折流口，中隔板左侧的混合室形成第一混合腔，中隔板右侧的混合室形成第二混合腔；

进水口位于第一混合腔的底部，连通口位于第二混合腔的底部。

3.根据权利要求1所述的水力自动化沉淀曝气溶氧精滤机，其特征在于：过滤机具有反冲洗结构；反冲洗结构包括与过滤进水管相连接的虹吸连接管、设置在壳体一侧底部的水槽以及设置在清水腔顶部的虹吸破坏槽，虹吸破坏槽的顶端与清水溢流槽的顶端同高，水槽连接有反冲洗排污管；

虹吸连接管连接有虹吸主管，虹吸主管内设有虹吸内管，虹吸内管向下伸出虹吸主管并伸至水槽底部，虹吸内管上端位于虹吸主管顶部，虹吸主管顶端和底端均封闭；虹吸主管顶部连接有虹吸破坏管，虹吸破坏管向下伸至虹吸破坏槽的底部；虹吸内管顶端以及虹吸破坏管顶端均低于沉淀溢流槽的工作水位并均高于清水溢流槽的工作水位。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的水力自动化沉淀曝气溶氧精滤机，其特征在于：送水管通过气体去除结构与过滤进水管相连接；

气体去除结构包括套设于送水管中下部的套管，送水管底端与套管底壁之间具有间隙，送水管外壁与套管内壁之间连接有支撑杆；套管上部与过滤进水管相连接，套管顶壁与送水管外壁密封配合。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的水力自动化沉淀曝气溶氧精滤机，其特征在于：通水口位于伞状顶中心处，通水口下方设有布水板，布水板通过连接杆向上连接在伞状顶上；布水板上均匀设有上下通透的透水孔，布水板的直径为过滤机的壳体直径的三分之一至五分之三。

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