CN216863876U - 一种力臂可调的杠杆式水处理装置及智能水处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于污水处理领域，提供了一种力臂可调的杠杆式水处理装置，包括支撑组件、杠杆、容器、滤桶组件、配重组件以及驱动装置；杠杆的中部设有支点枢轴，支点枢轴由支撑组件支撑；杠杆的相对两端分别为第一端和第二端；滤桶组件悬空垂吊于杠杆的第一端，滤桶组件包括滤桶，滤桶的桶壁上设有滤孔；容器设于滤桶组件下方，用于容纳污水以及提供让污水产生絮凝物的场所；配重组件悬空垂吊于杠杆的第二端；驱动装置与配重组件相连，能够驱动配重组件沿杠杆的长度方向移动；改变配重组件到支点枢轴的力臂长度；本装置具有节能，运行稳定，能够精细化处理污水的优点。

Description

一种力臂可调的杠杆式水处理装置及智能水处理系统

技术领域

本实用新型涉及污水处理领域，具体涉及一种力臂可调的杠杆式水处理装置及智能水处理系统。

背景技术

公开号为CN214004260U的专利公开了本申请人所研发的一种智能水处理装置及系统。该智能水处理装置将滤芯作为内桶设置在外桶(容器)中，通过设置电控升降驱动机构带动滤芯进行升降；该电控升降驱动机构在实施例中具体为电动升降杆，电动升降杆的数量决定了滤芯升降时的稳定性，电动升降杆的数量至少为两个，优选为四个，分设于滤芯的四角。

申请人在后续的产品迭代设计过程中发现了这种设计的缺陷。首先，在编程与装配方面要维持四个升降杆同时升降就比较麻烦，在实际运作时只要其中一个电动升降杆的升降速度出现了偏差，都会导致滤芯不稳；其次，支撑较大体积滤芯升降的电动升降杆价格并不便宜，四个电动升降杆的成本相加合计需要数万元；再次，电动升降杆的故障率还是比较高的，因此申请人有心在这方面再做改良设计。

实用新型内容

本实用新型提供一种力臂可调的杠杆式水处理装置及智能水处理系统，旨在保留原装置净化效率高，精细化水处理的优点前提下；作进一步改良，期望降低故障率，成本，提升水处理效率。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种力臂可调的杠杆式水处理装置，包括支撑组件、杠杆、容器、滤桶组件、配重组件以及驱动装置；

所述杠杆的中部设有支点枢轴，支点枢轴由支撑组件支撑；杠杆的相对两端分别为第一端和第二端；

所述滤桶组件悬空垂吊于杠杆的第一端，滤桶组件包括滤桶，滤桶的桶壁上设有滤孔；滤桶底部设有排渣机构；排渣机构可以为磁浮反集水器；

所述容器设于滤桶组件下方，用于容纳污水以及提供让污水产生絮凝物的场所；

所述配重组件悬空垂吊于杠杆的第二端；所述驱动装置与配重组件相连，能够驱动配重组件沿杠杆的长度方向移动；改变配重组件到支点枢轴的力臂长度，从而能带动杠杆绕支点枢轴在竖直平面内旋转，使滤桶浸入容器中或者从容器中提出。

本装置还可以包括投药组件，所述投药组件用于向容器中投入水处理剂，水处理剂为絮凝剂和混凝剂中的至少一种；也可以手动向容器中投入水处理剂。

因为向污水中投入水处理药剂时会发生絮凝反应，使污水中产生絮状物，这些絮状物易堵塞滤孔，因此在絮凝反应完全之前应当使滤桶从容器中提出，等待絮凝反应完全之后使滤桶落下过滤污水，再将过滤后的清水抽出。

向容器中投入水处理药剂后，驱动装置驱动配重组件沿杠杆长度方向进行移动，增加配重组件到支点枢轴的力臂长度，使滤桶组件一端被翘起，滤桶组件从容器中提出，等待容器中絮凝反应完全后，驱动装置驱动配重组件向支点枢轴方向移动，减少配重组件到支点枢轴的力臂长度，使滤桶浸入容器中。通过本方式大大降低了絮状物堵塞滤孔的概率；这种通过杠杆与配重使滤桶维持在高位的方式相对原有的完全依靠升降杆顶起滤桶的方式更加节能；装置运行过程中，仅仅需要在滤桶需要上下移动时开启驱动装置。而且原来的方式(通过在滤芯四角设四个电动升降杆将滤芯顶起)中，只要有一个电动升降杆的升降速度出现偏差，都会导致滤芯不稳，而在本装置中，滤桶悬空设置，可以依靠滤桶与滤桶中的水的重力使滤桶保持稳定升降。

进一步地，所述驱动装置包括设置于所述杠杆本体上的螺杆以及驱动所述螺杆转动的驱动部件；所述螺杆的轴线方向与所述杠杆的长度方向相同；所述配重组件螺接于螺杆上。驱动部件包括伺服电机以及连接在伺服电机转轴上的联轴器。垂直于杠杆长度方向设有轴承座，轴承座中安装有轴承，螺杆一端连接联轴器，另一端插装在轴承中。伺服电机启动带动螺杆转动，进而带动配重组件沿螺杆布置方向移动。

进一步地，所述杠杆的第二端沿杠杆的长度方向设有两条滑轨，两条滑轨关于杠杆长度方向的中心线对称设置，所述配重组件滑动安装在滑轨上，滑轨首、尾端设有用于限制配重组件行程的限位块。

进一步地，所述容器的底部设有用于将处理后的废料排出容器外的排料管，所述排料管上设有排料阀。

进一步地，还包括抽液管与液泵，所述抽液管一端伸入滤桶中，另一端连接液泵，用于抽出滤桶中已过滤的清液。

进一步地，所述支撑组件包括底座与承重柱，所述底座安装在地表；所述承重柱立设于底座上，上端转动连接杠杆。

进一步地，所述滤桶组件包括基板，所述滤桶为带主转轴的旋转式滤桶，所述主转轴通过轴承插装在基板上，所述主转轴通过齿轮传动机构与安装在旋转电机转轴上的主齿轮啮合；

所述滤桶的主转轴为中空转轴，底部设有进水口，所述抽液管插装在主转轴内部。旋转电机启动带动滤桶旋转，一方面对污水进行搅拌，促进水处理剂与污水反应，另一方面也可以减少滤孔堵塞。

进一步地，所述容器为池体，所述池体纵截面呈斗状，所述池体下部由上至下口径逐渐变小呈锥形。以便于固态污染物沉淀堆积在池体底部。

所述池体内壁设有由防水材料制成的隔板，所述隔板嵌置在池壁表面或与池体为一体式结构。

进一步地，所述配重组件包括：

滑动座，所述滑动座沿杠杆长度方向贯穿开设螺纹槽，所述螺杆螺接螺纹槽；滑动座滑动安装在滑轨上；

盒体，盒体中形成一容置空间，所述盒体悬吊于滑动座下方；

盖板，扣合并旋设于盒体开口处。

沿杠杆长度方向在杠杆中间挖空形成贯穿槽，滑动座处于杠杆上方，配重处于杠杆下方，滑动座下表面连接钢丝绳，钢丝绳穿过贯穿槽连接下面的盒体或者盖板。

本装置运行时，根据滤桶组件的重量以及滤桶组件在杠杆上的力臂确定盒体中重物的数量与质量，使杠杆两端保持一个接近平衡的状态，以便于控制杠杆摆动方向。

一种智能水处理系统，包括杠杆式水处理装置，杠杆式水处理装置为上述的一种力臂可调的杠杆式水处理装置，还包括深度处理模组，深度处理模组为DTRO模组或者STRO模组；在杠杆式水处理装置的清液出口与深度处理模组之间可选的设有粗滤模组；粗滤模组为石英砂过滤器，活性炭过滤器，袋式过滤器，陶瓷膜过滤器中的至少一种。还包括三维电解模组；三维电解模组用于对深度处理模组输出的浓缩液进一步净化处理。

本实用新型的有益效果是：

1、本装置在保留原装置净化效率高，精细化水处理的优点前提下；作进一步改良，使装置更加节能，运行更加稳定；

本装置工作时，通过杠杆与配重使滤桶维持在高位，等待容器中絮凝反应完全，相比原来通过完全依靠升降机构(升降杆)来维持滤桶处于高位的方式，此种方式毫无疑问更加节能；原来的方式(通过在滤芯四角设四个电动升降杆将滤芯顶起)中，只要有一个电动升降杆的升降速度出现偏差，都会导致滤芯不稳，而在本装置中，滤桶悬空设置，可以依靠滤桶与滤桶中的水的重力使滤桶保持稳定升降；

2、本装置巧妙的将杠杆摆动与投药-絮凝-过滤这一水处理流程结合起来，通过杠杆的摆动可以大大的减少提起滤桶组件消耗的动能并避免滤孔堵塞；

因为向污水中投入水处理药剂时会发生絮凝反应，使污水中产生絮状物，这些絮状物易堵塞滤孔，因此在絮凝反应完全之前应当使滤桶从污水中提出，等待絮凝反应完全之后使滤桶落下过滤污水，再将过滤后的清水抽出；

向容器中投入水处理药剂后，驱动装置驱动配重组件沿杠杆长度方向进行移动，增加配重组件到支点枢轴的力臂长度，使滤桶组件一端被翘起，滤桶组件从容器中提出，等待容器中絮凝反应完全后，驱动装置驱动配重组件向支点枢轴方向移动，减少配重组件到支点枢轴的力臂长度，使滤桶浸入容器中。通过本方式大大降低了絮状物堵塞滤孔的概率；这种通过杠杆与配重使滤桶维持在高位的方式相对原有的完全依靠升降杆顶起滤桶的方式更加节能；装置运行过程中，仅仅需要在滤桶需要上下移动时开启驱动装置。

3、智能水处理系统可以使污水COD指标与氨氮指标都极大地下降，而且本系统对比现有的污水处理系统不管在可控性、处理效率以及节能方面都有进步；

采用杠杆式水处理装置对污水进行絮凝并使污水过滤后，污水的各项指标(如COD和氨氮等)极大的降低，再用后面的深度工艺(深度处理模组反渗透和三维电解模组电解)处理就能达到净水标准，从整体上代替了传统的生化工艺，相比传统生化工艺的不可控，受环境，投入消化菌量等多因素的影响较大，本系统完全可控，而且因为三维电解技术与环境温度几乎无关，所以能实现全天候的运行以及完全可靠的达标排放；

通过深度处理模组对絮凝并过滤后的污水进行反渗透，使污水分成渗透液与需要进一步处理的浓缩液；因此三维电化模组需要处理的浓缩液的量大大降低了(反渗透后的浓缩液大约为之前污水量的10％～30％之间)，因此不但提高了污水处理的效率，还减少了能耗；另外三维电解技术特别适合对浓缩液进行净化处理。

综上所述，本装置具有节能，运行稳定，能够精细化处理污水的优点。

附图说明

图1为一种力臂可调的杠杆式水处理装置的结构示意图；

图2为滤桶组件的结构示意图；

图3为滤桶组件的剖视图；

图4为支撑组件的局部放大图；

图5为配重的结构示意图；

图6为驱动装置部分的俯视图；

图7为一种智能水处理系统的结构示意图；

图8为检测报告中的水质检测参数；

图9为各种水样的实拍照片。

图中：1、支撑组件；2、杠杆；3、容器；4、滤桶组件；5、排料阀；6、配重组件；7、驱动装置；8、支点枢轴；9、螺杆；10、伺服电机；11、滑轨；12、排料管；13、抽液管；14、液泵；15、底座；16、承重柱；17、基板；18、主转轴；19、滤桶；20、滑动座；21、盒体；22、盖板；23、贯穿槽；24、轴承；25、旋转电机。

具体实施方式

为了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中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

(一)一种力臂可调的杠杆式水处理装置

如图1-图6所示，一种力臂可调的杠杆式水处理装置，包括支撑组件1、杠杆2、容器3、滤桶组件4、配重组件6以及驱动装置7；

所述杠杆的中部设有支点枢轴，支点枢轴由支撑组件支撑；杠杆的相对两端分别为第一端和第二端；

所述滤桶组件悬空垂吊于杠杆的第一端，滤桶组件包括滤桶，滤桶的桶壁上设有滤孔；滤桶底部设有排渣机构；排渣机构可以为磁浮反集水器；

所述容器设于滤桶组件下方，用于容纳污水以及提供让污水产生絮凝物的场所；

所述配重组件6悬空垂吊于杠杆的第二端；所述驱动装置7与配重组件相连，能够驱动配重组件沿杠杆的长度方向移动；改变配重组件到支点枢轴的力臂长度，从而能带动杠杆绕支点枢轴在竖直平面内旋转，使滤桶浸入容器中或者从容器中提出。

所述投药组件用于向容器3中投入水处理剂，水处理剂为絮凝剂和混凝剂中的至少一种；投药组件图中未画出，采用现有技术中的加药装置；也可以手动向容器中投入水处理剂。

进一步地，所述驱动装置包括设置于所述杠杆本体上的螺杆9以及驱动所述螺杆9转动的驱动部件；所述螺杆的轴线方向与所述杠杆的长度方向相同；所述配重组件螺接于螺杆上。驱动部件包括伺服电机10以及连接在伺服电机10转轴上的联轴器。垂直于杠杆长度方向设有轴承座，轴承座中安装有轴承24，螺杆一端连接联轴器，另一端插装在轴承中。伺服电机启动带动螺杆转动，进而带动配重组件沿螺杆布置方向移动。

进一步地，所述杠杆的第二端沿杠杆的长度方向设有两条滑轨11，两条滑轨11关于杠杆长度方向的中心线对称设置，所述配重组件滑动安装在滑轨上，滑轨首、尾端设有用于限制配重组件行程的限位块。

进一步地，所述容器的底部设有用于将处理后的废料排出容器外的排料管12，所述排料管12上设有排料阀5。

进一步地，还包括抽液管13与液泵14，所述抽液管13一端伸入滤桶中，另一端连接液泵14，用于抽出滤桶中已过滤的清液。

进一步地，所述支撑组件1包括底座15与承重柱16，所述底座15安装在地表；所述承重柱16立设于底座上，上端转动连接杠杆。

进一步地，所述滤桶组件包括基板17，所述滤桶为带主转轴18的旋转式滤桶，所述主转轴18通过轴承插装在基板17上，所述主转轴通过齿轮传动机构与安装在旋转电机转轴上的主齿轮啮合；

所述滤桶的主转轴为中空转轴，底部设有进水口，所述抽液管插装在主转轴内部。旋转电机启动带动滤桶旋转，一方面对污水进行搅拌，促进水处理剂与污水反应，另一方面也可以减少滤孔堵塞。

进一步地，所述容器为池体，所述池体纵截面呈斗状，所述池体下部由上至下口径逐渐变小呈锥形。以便于固态污染物沉淀堆积在池体底部。

所述池体内壁设有由防水材料制成的隔板，所述隔板嵌置在池壁表面或与池体为一体式结构。

进一步地，所述配重组件包括：

滑动座20，所述滑动座20沿杠杆长度方向贯穿开设螺纹槽，所述螺杆螺接螺纹槽；滑动座滑动安装在滑轨上；

盒体21，盒体21中形成一容置空间，所述盒体悬吊于滑动座下方；

盖板22，扣合并旋设于盒体开口处。

沿杠杆长度方向在杠杆中间挖空形成贯穿槽23，滑动座处于杠杆上方，配重处于杠杆下方，滑动座下表面连接钢丝绳，钢丝绳穿过贯穿槽23连接下面的盒体或者盖板22。

本装置运行时，根据滤桶组件的重量以及滤桶组件在杠杆上的力臂确定盒体中重物的数量与质量，使杠杆两端保持一个接近平衡的状态，以便于控制杠杆摆动方向。

本装置的具体工作原理：因为向污水中投入水处理药剂时会发生絮凝反应，使污水中产生絮状物，这些絮状物易堵塞滤孔，因此在絮凝反应完全之前应当使滤桶从容器中提出，等待絮凝反应完全之后使滤桶落下过滤污水，再将过滤后的清水抽出。

向容器中投入水处理药剂后，驱动装置驱动配重组件沿杠杆长度方向进行移动，增加配重组件到支点枢轴的力臂长度，使滤桶组件一端被翘起，滤桶组件从容器中提出，等待容器中絮凝反应完全后，驱动装置驱动配重组件向支点枢轴方向移动，减少配重组件到支点枢轴的力臂长度，使滤桶浸入容器中。通过本方式大大降低了絮状物堵塞滤孔的概率；这种通过杠杆与配重使滤桶维持在高位的方式相对原有的完全依靠升降杆顶起滤桶的方式更加节能；装置运行过程中，仅仅需要在滤桶需要上下移动时开启驱动装置。而且原来的方式(通过在滤芯四角设四个电动升降杆将滤芯顶起)中，只要有一个电动升降杆的升降速度出现偏差，都会导致滤芯不稳，而在本装置中，滤桶悬空设置，可以依靠滤桶与滤桶中的水的重力使滤桶保持稳定升降。

(二)一种智能水处理系统

一种智能水处理系统，包括杠杆式水处理装置，杠杆式水处理装置为上述的一种力臂可调的杠杆式水处理装置，还包括深度处理模组，深度处理模组为DTRO模组或者STRO模组；在杠杆式水处理装置的清液出口与深度处理模组之间可选的设有粗滤模组；粗滤模组为石英砂过滤器，活性炭过滤器，袋式过滤器，陶瓷膜过滤器中的至少一种。还包括三维电解模组；三维电解模组用于对深度处理模组输出的浓缩液进一步净化处理。

图8中的智能水处理模组与图9中的核心模组均指杠杆式水处理装置一类的处理模组；智能水处理系统可以使污水COD指标与氨氮指标都极大地下降，而且本系统对比现有的污水处理系统不管在可控性、处理效率以及节能方面都有进步；

采用杠杆式水处理装置对污水进行絮凝并使污水过滤后，污水的各项指标(如COD和氨氮等)极大的降低，再用后面的深度工艺(深度处理模组反渗透和三维电解模组电解)处理就能达到净水标准，从整体上代替了传统的生化工艺，相比传统生化工艺的不可控，受环境，投入消化菌量等多因素的影响较大，本系统完全可控，而且因为三维电解技术与环境温度几乎无关，所以能实现全天候的运行以及完全可靠的达标排放；

通过深度处理模组对絮凝并过滤后的污水进行反渗透，使污水分成渗透液与需要进一步处理的浓缩液；因此三维电化模组需要处理的浓缩液的量大大降低了(反渗透后的浓缩液大约为之前污水量的10％～30％之间)，因此不但提高了污水处理的效率，还减少了能耗；另外三维电解技术特别适合对浓缩液进行净化处理。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种力臂可调的杠杆式水处理装置，其特征在于，包括支撑组件(1)、杠杆(2)、容器(3)、滤桶组件(4)、配重组件(6)以及驱动装置(7)；

所述杠杆的中部设有支点枢轴，支点枢轴由支撑组件支撑；杠杆的相对两端分别为第一端和第二端；

所述滤桶组件悬空垂吊于杠杆的第一端，滤桶组件包括滤桶，滤桶的桶壁上设有滤孔；滤桶底部设有排渣机构；

所述容器设于滤桶组件下方，用于容纳污水以及提供让污水产生絮凝物的场所；

所述配重组件悬空垂吊于杠杆的第二端；所述驱动装置(7)与配重组件(6)相连，能够驱动配重组件(6)沿杠杆的长度方向移动；改变配重组件到支点枢轴(8)的力臂长度，从而能带动杠杆绕支点枢轴在竖直平面内旋转，使滤桶浸入容器中或者从容器中提出。

2.根据权利要求1所述的一种力臂可调的杠杆式水处理装置，其特征在于，所述驱动装置包括设置于所述杠杆本体上的螺杆(9)以及驱动所述螺杆(9)转动的驱动部件；所述螺杆(9)的轴线方向与所述杠杆的长度方向相同；所述配重组件螺接于螺杆上。

3.根据权利要求1所述的一种力臂可调的杠杆式水处理装置，其特征在于，所述杠杆的第二端沿杠杆的长度方向设有两条滑轨(11)，两条滑轨(11)关于杠杆长度方向的中心线对称设置。

4.根据权利要求1所述的一种力臂可调的杠杆式水处理装置，其特征在于，所述容器的底部设有用于将处理后的废料排出容器外的排料管(12)，所述排料管(12)上设有排料阀(5)。

5.根据权利要求1所述的一种力臂可调的杠杆式水处理装置，其特征在于，还包括抽液管(13)与液泵(14)，所述抽液管(13)一端伸入滤桶中，另一端连接液泵(14)，用于抽出滤桶中已过滤的清液。

6.根据权利要求1所述的一种力臂可调的杠杆式水处理装置，其特征在于，所述支撑组件(1)包括底座(15)与承重柱(16)，所述底座(15)安装在地表；所述承重柱(16)立设于底座(15)上，上端转动连接杠杆。

7.根据权利要求1所述的一种力臂可调的杠杆式水处理装置，其特征在于，所述滤桶组件包括基板(17)，所述滤桶为带主转轴(18)的旋转式滤桶，所述主转轴(18)通过轴承插装在基板(17)上，所述主转轴通过齿轮传动机构与安装在旋转电机(25)转轴上的主齿轮啮合。

8.根据权利要求1所述的一种力臂可调的杠杆式水处理装置，其特征在于，所述容器为池体，所述池体纵截面呈斗状，所述池体下部由上至下口径逐渐变小呈锥形。

9.根据权利要求2所述的一种力臂可调的杠杆式水处理装置，其特征在于，所述配重组件包括：

滑动座(20)，所述滑动座沿杠杆长度方向贯穿开设螺纹槽，所述螺杆螺接螺纹槽；

盒体(21)，盒体中形成一容置空间，所述盒体悬吊于滑动座下方；

盖板(22)，扣合并旋设于盒体开口处。

10.一种智能水处理系统，其特征在于，包括杠杆式水处理装置，杠杆式水处理装置为权利要求1-9中任一项所述的一种力臂可调的杠杆式水处理装置，还包括深度处理模组，深度处理模组为DTRO模组或者STRO模组；在杠杆式水处理装置的清液出口与深度处理模组之间可选的设有粗滤模组；粗滤模组为石英砂过滤器，活性炭过滤器，袋式过滤器，陶瓷膜过滤器中的至少一种。

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