CN218345309U - 末端面源污染处理装置 - Google Patents

Abstract

根据本实用新型的实施例，提供了一种末端面源污染处理装置，其包括进水口、出水口、粗分离单元、沉淀单元和过滤单元，所述粗分离单元与所述进水口邻接并且包括滤网；所述沉淀单元位于所述粗分离单元下方，通过隔板分割为多个沉淀池；所述过滤单元在水流方向上位于所述出水口前方，其包括水力调节机构和下部过滤机构，所述水力调节机构包括在所述出水口前方可上下移动的挡板，所述下部过滤机构设置在水力调节机构以下并且包括多个过滤柱。该末端面源污染处理装置可以在水量小时对细小颗粒进行过滤，在水量大的情况下，使得水流无任何阻碍通过出水口。

Description

末端面源污染处理装置

技术领域

本公开涉及水处理领域，更具体而言，涉及末端面源污染处理装置。

背景技术

水处理中的面源污染一般指污染物从非特定地点经雨水冲刷通过径流过程而汇入受纳水体的过程，其也称为非点源污染。

目前常见的污水处理系统现场施工工程量大，需要例行检查，清淤困难，维护工作量大。污水处理措施很难实现在水量小的情况下对水体进行精细的过滤，同时在水量很大时保证水流无阻碍通过。

为此提供一种末端面源污染处理装置，其能够根据水量大小调节出水量，并且可以增大过滤面积并防止堵塞。

实用新型内容

为了解决上述技术问题中的至少之一，根据本公开的一方面，提供了一种末端面源污染处理装置，其包括进水口、出水口、粗分离单元、沉淀单元和过滤单元，所述粗分离单元与所述进水口邻接并且包括滤网；所述沉淀单元位于所述粗分离单元下方，通过隔板分割为多个沉淀池；和所述过滤单元在水流方向上位于所述出水口前方，其包括水力调节机构和下部过滤机构，所述水力调节机构包括在所述出水口前方可上下移动的挡板，所述下部过滤机构设置在水力调节机构以下并且包括多个过滤柱。

根据本公开的一实施例的末端面源污染处理装置，可选地，所述下部过滤机构还包括与所述多个过滤柱相邻的在水体中可活动的多个过滤体和在所述多个过滤柱外围设置的透水框，所述多个过滤体只能在该透水框限定的范围内活动。

根据本公开的一实施例的末端面源污染处理装置，可选地，所述下部过滤机构还包括气提组件，其包括布置在所述多个过滤柱下方的管道和连通管道的气泵，管道上朝向所述过滤柱的方向布置有多个气孔。

根据本公开的一实施例的末端面源污染处理装置，可选地，所述过滤柱包括：过水管，其内部中空，管壁上均匀分布多个过水孔；透水管，其套在所述过水管外部，该透水管的管壁与所述过水管的管壁之间具有间隔，所述透水管上具有多个槽，每个槽上均匀分布多个过水孔；柔性过滤部件，其包裹在所述透水管外壁上并且包括过滤材料；连接件，其设置在所述过滤柱的第一端，将所述过水管和所述透水管连接在一起。

根据本公开的一实施例的末端面源污染处理装置，可选地，所述透水管的表面包括均匀分布的狭长的多个凸起部，在每两个相邻的凸起部之间形成所述槽，所述凸起部沿着所述透水管的管壁纵向延伸，并且每个凸起部呈曲线状。

根据本公开的一实施例的末端面源污染处理装置，可选地，所述多个过滤柱的过滤面积总和大于所述出水口管道截面积的至少20倍。

根据本公开的一实施例的末端面源污染处理装置，可选地，所述水力调节机构还包括与所述挡板连接的浮力件和位于所述挡板下方与所述挡板一起移动的过滤板。

根据本公开的一实施例的末端面源污染处理装置，可选地，所述水力调节机构还包括固定所述挡板和所述过滤板的滑动板和设置在该滑动板上的一对滑轨，所述浮力件安装在滑轨上并且能够上下移动。

根据本公开的一实施例的末端面源污染处理装置，可选地，所述过滤单元还包括设置在所述水力调节机两侧的挡网和固定过滤块，该固定过滤块设置在挡网之下。

根据本公开的一实施例的末端面源污染处理装置，可选地，所述粗分离单元沿水流方向依次包括进入段、分离段和收集段，该收集段偏离所述出水口的出水方向延伸，并且所述收集段的底部低于所述分离段的底部。

根据本公开的实施例的末端面源污染处理装置通过沉淀单元、粗分离单元和过滤单元可以分别实现对污水中的重质颗粒的沉降截留，对漂浮物的拦截，和对细小颗粒的过滤。在水量大的情况下，随着水位的上升，出水口前方的挡板和过滤块会同时上升，使得水流无任何阻碍通过出水口。

根据本公开的实施例所使用的过滤柱在有限空间中增加了过滤面积，并且过滤柱的结构使得水流能够均匀通过过滤柱，即使过滤部件中某些位置出现堵塞，也可以保持过滤柱各方向上的水压基本平衡。此外，根据本公开的实施例所使用的下部过滤机构通过气提组件的运行促进过滤体在水中翻滚且撞击过滤柱，防止并且减少了过滤柱的堵塞，能够在整个装置运行过程中对过滤柱进行清理，减少了维护的频率。

实施本公开的任一装置并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。本公开的其它特征和优点将在随后的说明书实施例中阐述，并且，部分地从说明书实施例中变得显而易见，或者通过实施本公开而了解。本公开实施例的目的和优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简要地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。

图1是根据本公开一个实施例的末端面源污染处理装置的结构示意图；

图2是根据本公开一个实施例的过滤单元的结构示意图；

图3是如图1所示的装置的水流和颗粒物路径示意图；

图4是根据本公开一个实施例的过滤单元中过滤柱的截面示意图；

图5A是根据本公开一个实施例的过滤柱的透水管结构的截面示意图，图5B是图5A所示的透水管的侧面展开示意图。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开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公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。各个不同实施例之间可以进行相互组合，以构成未在以下描述中示出的其他实施例。基于所描述的本公开的实施例，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，都属于本公开保护的范围。

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公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开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示出了根据本公开一个实施例的末端面源污染处理装置的结构示意图。

如图1所示，末端面源污染处理装置1可以包括进水口12、出水口13和位于进水口12和出水口13之间的沉淀单元20、粗分离单元30和过滤单元40。沉淀单元20主要用于对污水中较重的颗粒物进行沉淀，粗分离单元30主要用于对污水中的漂浮物进行收集，而过滤单元40主要用于处理经过颗粒物和漂浮物分离之后的污水。出水口13与进水口12可以设置在同一方向上，使得二者相对。出水口13还可以设置为相较进水口12高程低，也就是如图1所示，出水口的中心轴比进水口的中心轴位置更低一些。

末端面源污染处理装置1还可以包括壳体10，使得整个装置成为一体，其中进水口12和出水口13设置在壳体10的两侧，沉淀单元20、粗分离单元30和过滤单元40设置在壳体内部。壳体10可采用碳钢、不锈玻璃钢、树脂混凝土制作，使整个装置呈一体化和模块化结构，提高制造安装效率，而不需要大量的现场施工工作。同时，壳体材料有利于水流冲刷归集污染物。

沉淀单元20设置于末端面源污染处理装置的下部，并且可以通过隔板分隔成多个沉淀池22。每个沉淀池底部可以为漏斗状，此种方式有利于沉积物的积累及清除。每个沉淀池上方设置有导流板21，从而减缓水流进入沉淀池的速度，降低水流对沉淀池底部的沉积物的扰动。沉淀池上方可以设置有操作口(如果有壳体的话，则设置在壳体顶部)，便于对沉淀池进行清理及维护。

粗分离单元30与进水口12相邻接，使得进水口流入的污水全部流入粗分离单元30。粗分离单元30包括框架和设置在框架中的滤网，此种结构在保证强度的同时能进行污染物(例如颗粒物和漂浮物)的分离。粗分离单元30沿水流方向依次包括了进入段31、分离段32、收集段33，其中分离段32连接进入段31及收集段33。该粗分离单元30可以设置为上部滤网比底部更稀疏，防止粗分离单元被堵塞。进入段31的顶部可以敞开，其底部斜向上延伸，从侧面看形成扩口形式。这样，一方面，扩大的入口能够让污水及其杂物全部进入粗分离单元30，另一方面，底部的结构使污水进入粗分离单元30时有较大的冲击力，由此使得杂物随水流进入收集段33。分离段和收集段可以在四周围均设置滤网，收集段的端部也设置有滤网。收集段33可以偏离出水口13设置，即偏离出水方向，其可以偏向于末端面源污染处理装置一侧壁延伸。此种设置可以避免由于沉积的杂物堆积在收集段而影响水流通过出水口13。分离段32也可以与进入段31呈一定角度向装置一侧斜向延伸，而收集段33与分离段32进一步呈一定角度朝向末端面源污染处理装置的侧壁延伸。为了使得流向收集段33的杂物不影响水流通过出水口13，进水口12和出水口13还可以向装置的一侧平移，平行且在远离分离段的方向偏离于所述装置的中轴线。

收集段33底部可以设置得比分离段32更低，例如图1所示的设置。此种方式利于杂物进入及汇集。对应收集段33顶部的位置可以设置有清理操作口(如设置在壳体10上)，利于清理汇集在收集段33的杂物。

此外，在进水口12和出水口13还可以设置有启闭器51a和51b，以关闭进水口12和出水口13，便于对沉淀池和粗分离单元进行清理。启闭器51a和51b可以进行自动控制。

图2示出了本公开一个实施例的过滤单元40的结构示意图。过滤单元40位于出水口13的水流前方，其包括上部过滤机构41、水力调节机构42和下部过滤机构43。水力调节机构42设置在正对出水口13的位置。

上部过滤机构41可以包括固定的挡网411和固定过滤块412，它们设置在水力调节机构42的两侧。上部过滤机构41可以包括支架。挡网411和固定过滤块412在支架内固定。挡网411可以采用钢丝网，其可以在水量大的时候拦截大块漂浮物。挡网411可以一直布置到末端面源污染处理装置的顶部，也可以在末端面源污染处理装置上部留一定空间。固定过滤块412的滤料可以为石英砂等可以冲洗的滤料。

水力调节机构42包括浮力件421、挡板(未示出)、活动过滤板422、支架423、滚轮424、能够在滚轮424上滑动的滑动板和设置在滑动板上的一对滑轨425。挡板和活动过滤板422固定在滑动板上。活动过滤板的高度不超过出水口13的过水面积的1/2，以避免影响出水。活动过滤板可以包括滤网或者滤料。浮力件421可以在滑轨425上滑动，用于在安装时根据工况调节初始位置。当水位较低时，挡板与活动过滤板422将出水口前方的通道闭合，水流经过下部过滤机构或者下部过滤机构、固定过滤块和活动过滤板再流出出水口。随着水位升高，浮力件421带动滑动板上升使得挡板和活动过滤板一起上升，一部分水流直接通过出水口排出。当水量非常大时(例如在暴雨的情况下)，浮力件421随水位上升得更高，使得挡板和活动过滤板422都上升到出水口上方，此时水流可以无阻碍通过。因此，该水力调节机构42可以适应不同水位的变化，既保证日常过滤，又保证水量大的情况下的管道安全。浮力件421也可以通过其他方式固定在滑动板上，而不使用滑轨的连接方式。此外，在正对出水口的位置上也可以直接采用挡板上下移动的方式调节出水量，而不使用活动过滤板。

下部过滤机构43包括多个过滤柱431、过滤体432、透水框433(参见图1)和气提组件。所述多个过滤柱431可以可拆卸地安装到下部过滤机构43。例如过滤柱可以安装在一个支撑板上，除过滤柱431的水流通道之外，支撑板其他部分不透水。过滤柱431表面具有过滤材料，由此在水体空间有限的情况下，设置多个过滤柱可以增加过滤面积。当水位较低时，水体通过过滤柱431的过滤再经由出水口排出。过滤柱431周围分布有过滤体432，其可以为可漂浮过滤体。过滤体可以是中空的，例如中空球体或者中空圆柱体，利于翻滚而不易卡住。中空的结构有助于过滤体中微生物的生长繁殖，如内部和外部都可以寄居微生物，形成好氧层、兼氧层和/或厌氧层。过滤柱的外围设置有透水框433。透水框433可以固定到末端面源污染处理装置1的内壁上，也可以合围过滤柱，目的是限制其中的过滤体432，使它们不会漂移出透水框433之外。

透水框433下部设置有气提组件，其包括管道434和气泵435。气提组件的管道可以设置为排列在过滤柱下方的一个或多个管道。管道可以为弯曲的一个或多个管道，例如可以迂回排列或者螺旋排列，管道上具有多个小孔，由气泵通过小孔向水体内充气。当气提组件工作时，气体推动过滤体432在水中翻滚。过滤体432在过滤柱431的间隙中自由翻滚，并且撞击过滤柱431，从而让附着在过滤柱上的老化的微生物加快脱落，防止过滤柱堵塞。同时，向水体中充气还可以提高水体的溶解氧，有利于过滤柱和过滤体的过滤效果。为了获得上述撞击的效果，过滤体432的体积不能太小，并且表面不能采用很柔软的材质。

在以下参考图4、图5A和图5B来说明过滤柱的实施例。过滤柱从外到内包括柔性过滤部件4311、透水管4312和过水管4313。过滤柱呈柱体，例如圆柱体、四棱柱、六棱柱等，优选为圆柱体。柔性过滤部件4311包括过滤材料，其包裹在透水管4312的外壁上。过滤材料可以包括，但不限于，以下过滤材料中的一种或多种：过滤棉、过滤布、过滤网，可以根据不同的过滤需要选用过滤材料的种类和厚度。过滤部件可以清洗，也可以定期或者根据需要更换。为了实现对细小颗粒过滤，同时减少对水流速度的影响，过滤柱431的总过滤面积可以不低于出水口截面的20倍。

图5A和5B示出了透水管4312的一种实施例的结构示意图。如图5A所示，透水管4312包括凸起部4312a和槽部4312b。

该透水管4312的外壁均匀分布凸起部4312a。为了使得水流更均匀地流过透水管4312，凸起部沿着透水管的外壁延伸较长的长度，并且形成弯曲的形状。例如，如图所示，凸起部可以纵向沿着管壁延伸，在管壁上形成波纹状的曲线。相邻两条凸起部之间形成槽部,每个槽部均匀分布多个过水孔。从图5A可以看出，凸起部的两个侧面可以设置成斜面，以便于水流向槽部汇聚。凸起部的延伸方向并不限于以竖直方向纵向沿着管壁延伸，还可以既沿纵向又同时沿着径向延伸。透水管设置这样的结构便于水流渗透通过其外部包裹的柔性过滤部件。

一般来说，过滤部件中的某些位置出现堵塞，各个方向进入过滤柱的水压就会不同，堵塞的位置水压变小，使得出现堵塞位置的周围进一步发生堵塞，降低过滤部件的使用率，同时也影响了水流通过速率。采用这样的透水管结构，即使柔性过滤部件中的某些位置出现堵塞，流入的水流也可以沿着槽部流动，保持水流尽量均匀地流入透水管。不易影响堵塞位置周围的水压，提高了过滤效率。

透水管4312与过水管4313之间具有一定间隔，而不是互相贴合，由此在透水管和过水管之间形成混合区。该混合区也起到均匀水流的作用，使得水流在各个方向上通过过水管，保持各方向水压的均衡。过水管上均匀分布有过水孔，它们可以交错排列。为了保证过水的效率，过水管上的过水孔的总面积可以设置为不小于透水管上的过水孔的总面积。

过滤柱还可以进一步包括连接部4314，其设置在过滤柱的一端，将透水管和过水管固定在一起，同时保持它们之间的间隙，并且可以阻止水流从这一端进入。连接部通过销钉、螺接和粘结方式中的一种或者多种固定透水管和/或过水管。连接部还可以与透水管和/或过水管一体成型。

过滤柱的另一端(与安装连接部的一端相对)可以安装可拆卸接头4315。可拆卸接头是中空的，其一端安装到过水管4313，另一端具有将过滤柱安装到其他设施的连接结构，例如可以通过螺纹、卡接、销接等方式将过滤柱安装到其他设施。如图4所示，例如，可拆卸接头4315可以包括可拆分的第一安装件(即上面部分)和第二安装件(即下面部分)。第二安装件连接过水管4313，第一安装件在与第二安装件连接后形成卡槽。该卡槽可以将过滤柱固定到其他设施，例如安装板。可拆卸接头使得过滤柱便于安装、拆卸和更换。可拆卸接头的结构不限于此。

过滤柱的中空结构便于清洗，使用过程中除日常采用过滤体的撞击的方式来清除表面的老化微生物之外，还可以根据需要从内部向外部冲洗，防止堵塞。例如可以在其上方的末端面源污染处理装置顶部设置操作孔来实现清洗。

除以上实施例外，过滤柱431还可以用其他方式实现，例如除了表面具有过滤材料之外，其内部也可以设置过滤材料。

图3示出了如图1所示的装置的水流和污染物(如颗粒物)路径示意图。末端面源污染处理装置可以以如下方式运行：污水进入排污管道之后，从进水口12进入末端面源污染处理装置，漂浮物经过进水口进入粗分离单元30；其中较重的颗粒物会很快随水流进入沉淀池22，随着前面的沉淀池水位升高水流会往后溢流至下一个沉淀池，直至所有沉淀池注满；之后，水流直接从粗分离单元30经过，冲刷前期停留在粗分离单元30前端的漂浮物使其进入收集段33，在此过程中，水体中不同重量的颗粒物会进入不同的沉淀池22内。由于收集段33向一侧偏移，所以水流和污染物在分离段和收集段可以分流。

经过粗分离单元的水体在水量不大时，经过下部过滤机构或者下部过滤机构和上部过滤机构的固定过滤块再流出出水口；在水量增大之后，部分水体直接排出出水口。(图3中①为水流路径，②为污染物(如颗粒物)路径。)

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

Claims (10)

1.一种末端面源污染处理装置，其特征在于包括进水口、出水口、粗分离单元、沉淀单元和过滤单元，

所述粗分离单元与所述进水口邻接并且包括滤网；

所述沉淀单元位于所述粗分离单元下方，通过隔板分割为多个沉淀池；

所述过滤单元在水流方向上位于所述出水口前方，其包括水力调节机构和下部过滤机构，所述水力调节机构包括在所述出水口前方可上下移动的挡板，所述下部过滤机构设置在水力调节机构以下并且包括多个过滤柱。

2.如权利要求1所述的末端面源污染处理装置，其特征在于所述下部过滤机构还包括与所述多个过滤柱相邻的在水体中可活动的多个过滤体和在所述多个过滤柱外围设置的透水框，所述多个过滤体只能在该透水框限定的范围内活动。

3.如权利要求2所述的末端面源污染处理装置，其特征在于所述下部过滤机构还包括气提组件，其包括布置在所述多个过滤柱下方的管道和连通管道的气泵，管道在朝向所述过滤柱的方向布置有多个气孔。

4.如权利要求1所述的末端面源污染处理装置，其特征在于所述过滤柱包括：

过水管，其内部中空，管壁上均匀分布多个过水孔；

透水管，其套在所述过水管外部，该透水管的管壁与所述过水管的管壁之间具有间隔，所述透水管上具有多个槽，每个槽上均匀分布多个过水孔；

柔性过滤部件，其包裹在所述透水管外壁上并且包括过滤材料；

连接件，其设置在所述过滤柱的第一端，将所述过水管和所述透水管连接在一起。

5.如权利要求4所述的末端面源污染处理装置，其特征在于所述透水管的表面包括均匀分布的狭长的多个凸起部，在每两个相邻的凸起部之间形成所述槽，所述凸起部沿着所述透水管的管壁纵向延伸，并且每个凸起部呈曲线状。

6.如权利要求1所述的末端面源污染处理装置，其特征在于所述多个过滤柱的过滤面积总和大于所述出水口管道截面积的至少20倍。

7.如权利要求1所述的末端面源污染处理装置，其特征在于所述水力调节机构还包括与所述挡板连接的浮力件和位于所述挡板下方与所述挡板一起移动的过滤板。

8.如权利要求7所述的末端面源污染处理装置，其特征在于所述水力调节机构还包括固定所述挡板和所述过滤板的滑动板和设置在该滑动板上的一对滑轨，所述浮力件安装在滑轨上并且能够上下移动，并且所述过滤单元还包括设置在所述水力调节机两侧的挡网和固定过滤块，该固定过滤块设置在挡网之下。

9.如权利要求1所述的末端面源污染处理装置，其特征在于所述粗分离单元沿水流方向依次包括进入段、分离段和收集段，该收集段偏离所述出水口的出水方向延伸，并且所述收集段的底部低于所述分离段的底部。

10.如权利要求1所述的末端面源污染处理装置，其特征在于还包括壳体，所述进水口和所述出水口设置在该壳体上，并且所述粗分离单元、沉淀单元和过滤单元安装在所述壳体内，所述壳体的顶部还包括至少一个能够打开的操作口。

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