公布日：2023.06.30
申請日：2023.03.28
分類(lèi)號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/48(2023.01)N;C02F1/52(2023.01)N;C02F1/469(2023.01)N;C02F7/00(2006.01)N;C02F101/20(2006.01)N
摘要
本發(fā)明涉及污水處理設備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種快速分離重金屬雜質(zhì)的一體化污水處理設備及方法，包括用于對污水進(jìn)行預處理的過(guò)濾單元、用于對污水進(jìn)行絮凝處理的絮凝單元以及用于對污水進(jìn)行磁吸附處理的吸附單元；本發(fā)明利用過(guò)濾盤(pán)組將污水中的大顆粒雜質(zhì)進(jìn)行初步過(guò)濾，通過(guò)一體化的設備分步實(shí)現污水凈化；通過(guò)振動(dòng)電機控制承托桿縱向運動(dòng)，使第一絮凝盤(pán)體、第二絮凝盤(pán)體通過(guò)彈簧桿的擠壓?jiǎn)?dòng)壓力閥使絮凝劑和磁粉從通孔中流出，對污水進(jìn)行絮凝處理；采用過(guò)濾筒進(jìn)行二次過(guò)濾，利用稀土永磁片對磁粉擴散時(shí)結成的磁性雜質(zhì)進(jìn)行吸附，提高對金屬雜質(zhì)的分離效果；本發(fā)明污水凈化快速，分離步驟簡(jiǎn)單。
權利要求書(shū)
1.一種快速分離重金屬雜質(zhì)的一體化污水處理設備，其特征在于，包括用于對污水進(jìn)行預處理的過(guò)濾單元(1)、用于對污水進(jìn)行絮凝處理的絮凝單元(2)以及用于對污水進(jìn)行磁吸附處理的吸附單元(3)；所述過(guò)濾單元(1)包括第一殼體(11)，設置在所述第一殼體(11)下半部的進(jìn)水管，設置在所述第一殼體(11)內部且位于所述進(jìn)水管上方的過(guò)濾盤(pán)組(12)，設置在所述過(guò)濾盤(pán)組(12)上的調節組件(13)，設置在所述第一殼體(11)內部且位于所述過(guò)濾盤(pán)組(12)上方的出水管，以及設置在所述第一殼體(11)底部的排污管(14)；所述進(jìn)水管、出水管、排污管(14)分別均通過(guò)閥體與第一殼體(11)內部連通；所述絮凝單元(2)包括第二殼體(21)，沿豎直方向設置并與第二驅動(dòng)電機輸出端連接的承托桿(22)，為所述承托桿(22)提供動(dòng)力的振動(dòng)電機，由上到下依次活動(dòng)套設在所述承托桿(22)上的第一絮凝盤(pán)體(23)和第二絮凝盤(pán)體(24)，以及活動(dòng)設置在所述第二絮凝盤(pán)體(24)底部的頂塊(25)；所述第二驅動(dòng)電機設置在第二殼體(21)內部頂面；所述第一絮凝盤(pán)體(23)內部空腔填充有絮凝劑；所述第二絮凝盤(pán)體(24)內部空腔填充有磁粉；所述第一絮凝盤(pán)體(23)、第二絮凝盤(pán)體(24)上均設置有多個(gè)通孔；所述通孔處設置有壓力閥；所述第一絮凝盤(pán)體(23)與第二絮凝盤(pán)體(24)之間、第二絮凝盤(pán)體(24)與頂塊(25)之間且位于所述壓力閥處分別均通過(guò)彈簧桿(26)連接；所述吸附單元(3)包括設置在所述第二殼體(21)內部的過(guò)濾筒(31)，設置在所述過(guò)濾筒(31)內部的稀土永磁片(32)，設置在所述承托桿(22)上且能夠與外部氣源連接的曝氣盤(pán)(33)，以及設置在所述過(guò)濾筒(31)內壁上的吸附組件(34)；所述過(guò)濾筒(31)上設置有多個(gè)濾水孔；所述第二殼體(21)底部設置有排泥口；所述過(guò)濾筒(31)底部通過(guò)閥門(mén)與所述排泥口連接；所述第二殼體(21)底部設置有排水通道(210)。
2.如權利要求1所述的一種快速分離重金屬雜質(zhì)的一體化污水處理設備，其特征在于，所述過(guò)濾盤(pán)組(12)包括第一盤(pán)體(121)，設置在所述第一盤(pán)體(121)底部中心位置的中心軸桿，活動(dòng)套設在所述第一盤(pán)體(121)中心軸桿上的活動(dòng)桿(122)，為所述活動(dòng)桿提供動(dòng)力的第一驅動(dòng)電機，以及設置在所述活動(dòng)桿(122)上的刮刀(123)；所述第一盤(pán)體(121)上設置有多個(gè)濾孔。
3.如權利要求2所述的一種快速分離重金屬雜質(zhì)的一體化污水處理設備，其特征在于，所述刮刀(123)與活動(dòng)桿連接處設置有壓力傳感器；所述調節組件(13)包括設置在所述第一盤(pán)體(121)上的第二盤(pán)體(131)，以及為所述第二盤(pán)體(131)提供動(dòng)力的第一電動(dòng)推桿；所述第一盤(pán)體(121)上設置有與所述第一電動(dòng)推桿推動(dòng)方向一致的滑軌，所述第二盤(pán)體(131)底部設置有與所述滑軌活動(dòng)卡接的滑輪；所述第二盤(pán)體(131)上設置有與所述濾孔一一對應的圓孔。
4.如權利要求1所述的一種快速分離重金屬雜質(zhì)的一體化污水處理設備，其特征在于，所述第一絮凝盤(pán)體(23)、第二絮凝盤(pán)體(24)側壁上間隔設置有多個(gè)弧形板(20)。
5.如權利要求1所述的一種快速分離重金屬雜質(zhì)的一體化污水處理設備，其特征在于，所述過(guò)濾筒(31)頂部與所述第二殼體(21)的內壁固定連接。
6.如權利要求1所述的一種快速分離重金屬雜質(zhì)的一體化污水處理設備，其特征在于，所述過(guò)濾筒(31)由六個(gè)斜板圍成的筒體，且過(guò)濾筒(31)縱截面呈上大下小的圓臺形；所述吸附組件(34)包括齒條(341)，第一齒輪(343)，第二齒輪(344)，翻邊攪拌葉(311)以及第四驅動(dòng)電機；所述齒條(341)一側的斜板上設有與斜板平行的供液管(351)，所述供液管(351)表面設置有毛刷，所述毛刷與所對應斜板表面滑動(dòng)接觸，供液管(351)兩端均設有用于利用擠壓對供液管(351)加壓的擠壓部，供液管(351)兩端的擠壓部分別轉動(dòng)連接有第一驅動(dòng)管、第二驅動(dòng)管，供液管(351)中部設有多個(gè)出液孔，所述出液孔內有壓力閥；所述供液管(351)內填充有清洗液；所述第四驅動(dòng)電機設置在第一驅動(dòng)管內部，所述第四驅動(dòng)電機的作用端與第一齒輪(343)中心固定連接；所述齒條(341)沿過(guò)濾筒(31)長(cháng)度方向設置在第一驅動(dòng)管所對應的斜板上，第一驅動(dòng)管上轉動(dòng)套設有用于與齒條(341)嚙合的第一齒輪(343)，所述驅動(dòng)管上設有支撐桿(342)，所述第二齒輪(344)設置在第一齒輪(343)一側并與第一齒輪(343)嚙合傳動(dòng)的，且所述第二齒輪(344)與支撐桿(342)轉動(dòng)連接，第二齒輪(344)端面邊緣上設有至少一個(gè)電極(3421)，且電極(3421)上套設有過(guò)濾袋(3422)，所述過(guò)濾袋(3422)內部填充活性炭顆粒；所述翻邊攪拌葉(311)設有多個(gè)，且沿過(guò)濾筒(31)長(cháng)度方向設置在與第二驅動(dòng)管所對應的斜板上，所述翻邊攪拌葉(311)與斜板通過(guò)連接軸桿轉動(dòng)連接，所述第二驅動(dòng)管端部上設有利用其撥動(dòng)使翻邊攪拌葉(311)進(jìn)行轉動(dòng)的推板(352)，所述連接軸桿為扭簧桿；所述斜板上沿過(guò)濾筒(31)長(cháng)度方向設置有限位槽，所述第一驅動(dòng)管、第二驅動(dòng)管上均設置有與所對應的所述限位槽滑動(dòng)卡接的凸塊(353)；所述過(guò)濾筒(31)外側且位于濾水孔處對應設置有過(guò)水閥門(mén)。
7.如權利要求1所述的一種快速分離重金屬雜質(zhì)的一體化污水處理設備，其特征在于，所述承托桿(22)上設置有試劑盒(27)，所述試劑盒(27)內部間隔設置有多個(gè)分隔板(271)，所述試劑盒(27)的開(kāi)口處設置有導向槽，所述試劑盒(27)的蓋板與所述導向槽活動(dòng)卡接；所述試劑盒(27)上設置有為所述蓋板提供動(dòng)力的第三電動(dòng)推桿；所述試劑盒(27)內部空腔分別由多個(gè)分隔板(271)分隔成多個(gè)腔體；所述腔體內部分別由上至下依次交替填充有PH調節劑、過(guò)氧化氫劑。
8.如權利要求7所述的一種快速分離重金屬雜質(zhì)的一體化污水處理設備，其特征在于，所述曝氣盤(pán)(33)的外側套設有散料盒(272)，所述試劑盒(27)開(kāi)口處與所述散料盒(272)內部連通；所述散料盒(272)上且位于曝氣盤(pán)(33)出氣口處活動(dòng)設置有轉輪(2721)，所述轉輪(2721)上設置有多個(gè)凹槽。
9.利用權利要求1～8任意一項所述的設備處理污水的方法，其特征在于，步驟如下：S1、將待處理的污水接入進(jìn)水管，污水經(jīng)過(guò)過(guò)濾盤(pán)組(12)，將污水中的大顆粒雜質(zhì)進(jìn)行初步過(guò)濾，通過(guò)排污管(14)對大顆粒雜質(zhì)進(jìn)行排出，通過(guò)絮凝單元(2)對過(guò)濾后的污水進(jìn)行絮凝；通過(guò)第二驅動(dòng)電機控制第二殼體(21)轉動(dòng)，產(chǎn)生離心力對污水進(jìn)行高效攪拌；S2、通過(guò)振動(dòng)電機控制承托桿(22)縱向運動(dòng)，使第一絮凝盤(pán)體(23)、第二絮凝盤(pán)體(24)通過(guò)彈簧桿(26)的擠壓?jiǎn)?dòng)壓力閥使絮凝劑和磁粉從通孔中流出，通過(guò)第二殼體(21)的轉動(dòng)將絮凝劑和磁粉迅速擴散進(jìn)污水，對污水進(jìn)行絮凝處理；S3、采用過(guò)濾筒(31)進(jìn)行二次過(guò)濾，利用稀土永磁片(32)對磁粉擴散時(shí)結成的磁性雜質(zhì)進(jìn)行吸附，通過(guò)曝氣盤(pán)對污水進(jìn)行曝氣，利用吸附組件(34)將過(guò)濾筒(31)內的重金屬雜質(zhì)刮除，通過(guò)排泥口進(jìn)行分離，抽取排水通道(210)內的上清液，完成污水處理。
發(fā)明內容
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種快速分離重金屬雜質(zhì)的一體化污水處理設備及方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種快速分離重金屬雜質(zhì)的一體化污水處理設備，包括用于對污水進(jìn)行預處理的過(guò)濾單元、用于對污水進(jìn)行絮凝處理的絮凝單元以及用于對污水進(jìn)行磁吸附處理的吸附單元；
所述過(guò)濾單元包括第一殼體，設置在所述第一殼體下半部的進(jìn)水管，設置在所述第一殼體內部且位于所述進(jìn)水管上方的過(guò)濾盤(pán)組，設置在所述過(guò)濾盤(pán)組上的調節組件，設置在所述第一殼體內部且位于所述過(guò)濾盤(pán)組上方的出水管，以及設置在所述第一殼體底部的排污管；所述進(jìn)水管、出水管、排污管分別均通過(guò)閥體與第一殼體內部連通；
所述絮凝單元包括第二殼體，沿豎直方向設置并與第二驅動(dòng)電機輸出端連接的承托桿，為所述承托桿提供動(dòng)力的振動(dòng)電機，由上到下依次活動(dòng)套設在所述承托桿上的第一絮凝盤(pán)體和第二絮凝盤(pán)體，以及活動(dòng)設置在所述第二絮凝盤(pán)體底部的頂塊；所述第二驅動(dòng)電機設置在第二殼體內部頂面；
所述第一絮凝盤(pán)體內部空腔填充有絮凝劑；所述第二絮凝盤(pán)體內部空腔填充有磁粉；所述第一絮凝盤(pán)體、第二絮凝盤(pán)體上均設置有多個(gè)通孔；所述通孔處設置有壓力閥；所述第一絮凝盤(pán)體與第二絮凝盤(pán)體之間、第二絮凝盤(pán)體與頂塊之間且位于所述壓力閥處分別均通過(guò)彈簧桿連接；
所述吸附單元包括設置在所述第二殼體內部的過(guò)濾筒，設置在所述過(guò)濾筒內部的稀土永磁片，設置在所述承托桿上且能夠與外部氣源連接的曝氣盤(pán)，以及設置在所述過(guò)濾筒內壁上的吸附組件；所述過(guò)濾筒上設置有多個(gè)濾水孔；
所述第二殼體底部設置有排泥口；所述過(guò)濾筒底部通過(guò)閥門(mén)與所述排泥口連接；所述第二殼體底部設置有排水通道。
進(jìn)一步地，所述過(guò)濾盤(pán)組包括第一盤(pán)體，設置在所述第一盤(pán)體底部中心位置的中心軸桿，活動(dòng)套設在所述第一盤(pán)體中心軸桿上的活動(dòng)桿，為所述活動(dòng)桿提供動(dòng)力的第一驅動(dòng)電機，以及設置在所述活動(dòng)桿上的刮刀；所述第一盤(pán)體上設置有多個(gè)濾孔。
說(shuō)明：通過(guò)第一驅動(dòng)電機控制中心軸桿轉動(dòng)，使活動(dòng)桿擺動(dòng)，帶動(dòng)刮刀對第一盤(pán)體底部進(jìn)行刮泥處理，通過(guò)第一盤(pán)體對污水進(jìn)行過(guò)濾預處理。
進(jìn)一步地，所述刮刀與活動(dòng)桿連接處設置有壓力傳感器；所述調節組件包括設置在所述第一盤(pán)體上的第二盤(pán)體，以及為所述第二盤(pán)體提供動(dòng)力的第一電動(dòng)推桿；
所述第一盤(pán)體上設置有與所述第一電動(dòng)推桿推動(dòng)方向一致的滑軌，所述第二盤(pán)體底部設置有與所述滑軌活動(dòng)卡接的滑輪；
所述第二盤(pán)體上設置有與所述濾孔一一對應的圓孔。
說(shuō)明：通過(guò)壓力傳感器對刮刀進(jìn)行監測，當刮刀所受壓力時(shí)間過(guò)長(cháng)時(shí)，說(shuō)明切割力不足導致濾渣難以被刮除，此時(shí)第一驅動(dòng)電機關(guān)閉，通過(guò)第一電動(dòng)推桿控制第二盤(pán)體移動(dòng)，使第一盤(pán)體與第二盤(pán)體上一一對應的濾孔錯開(kāi)，從而解決濾孔卡濾渣的問(wèn)題，通過(guò)第一電動(dòng)推桿控制第二盤(pán)體移動(dòng)還能夠通過(guò)控制濾孔錯開(kāi)幅度控制濾孔的打開(kāi)面積。
進(jìn)一步地，所述第一絮凝盤(pán)體、第二絮凝盤(pán)體側壁上間隔設置有多個(gè)弧形板。
說(shuō)明：通過(guò)弧形板可以配合第二殼體的旋轉和振動(dòng)電機的作用加強對污水的攪拌效果。
進(jìn)一步地，所述過(guò)濾筒頂部與所述第二殼體的內壁固定連接。
說(shuō)明：通過(guò)過(guò)濾筒對第二殼體內的污水進(jìn)行再次過(guò)濾，將金屬雜質(zhì)與水分離，過(guò)濾筒的坡度更加利于過(guò)濾筒內部的濾渣滑落至排泥口。
進(jìn)一步地，所述過(guò)濾筒由六個(gè)斜板圍成的筒體，且過(guò)濾筒縱截面呈上大下小的圓臺形；
所述吸附組件包括齒條，第一齒輪，第二齒輪，翻邊攪拌葉以及第四驅動(dòng)電機；
所述齒條一側的斜板上設有與斜板平行的供液管，所述供液管表面設置有毛刷，所述毛刷與所對應斜板表面滑動(dòng)接觸，供液管兩端均設有用于利用擠壓對供液管加壓的擠壓部，供液管兩端的擠壓部分別轉動(dòng)連接有第一驅動(dòng)管、第二驅動(dòng)管，供液管中部設有多個(gè)出液孔，所述出液孔內有壓力閥；所述供液管內填充有清洗液；
所述第四驅動(dòng)電機設置在第一驅動(dòng)管內部，所述第四驅動(dòng)電機的作用端與第一齒輪中心固定連接；
所述齒條沿過(guò)濾筒長(cháng)度方向設置在第一驅動(dòng)管所對應的斜板上，第一驅動(dòng)管上轉動(dòng)套設有用于與齒條嚙合的第一齒輪，所述驅動(dòng)管上設有支撐桿，所述第二齒輪設置在第一齒輪一側并與第一齒輪嚙合傳動(dòng)的，且所述第二齒輪與支撐桿轉動(dòng)連接，第二齒輪端面邊緣上設有至少一個(gè)電極，且電極上套設有過(guò)濾袋，所述過(guò)濾袋內部填充活性炭顆粒；
所述翻邊攪拌葉設有多個(gè)，且沿過(guò)濾筒長(cháng)度方向設置在與第二驅動(dòng)管所對應的斜板上，所述翻邊攪拌葉與斜板通過(guò)連接軸桿轉動(dòng)連接，所述第二驅動(dòng)管端部上設有利用其撥動(dòng)使翻邊攪拌葉進(jìn)行轉動(dòng)的推板，所述連接軸桿為扭簧桿；
所述斜板上沿過(guò)濾筒長(cháng)度方向設置有限位槽，所述第一驅動(dòng)管、第二驅動(dòng)管上均設置有與所對應的所述限位槽滑動(dòng)卡接的凸塊；
所述過(guò)濾筒外側且位于濾水孔處對應設置有過(guò)水閥門(mén)。
說(shuō)明：利用吸附組件將過(guò)濾筒內的重金屬雜質(zhì)刮除，通過(guò)第四驅動(dòng)電機控制第一齒輪轉動(dòng)，帶動(dòng)支撐桿沿著(zhù)齒條方向移動(dòng)，通過(guò)毛刷對過(guò)濾筒內壁表面進(jìn)行清洗，通過(guò)與凸塊卡接的限位槽控制第二驅動(dòng)管的伸展與擠壓，通過(guò)推板推動(dòng)翻邊攪拌葉轉動(dòng)，加強對污水的攪拌，第一驅動(dòng)管、第二驅動(dòng)管對供液管擠壓?jiǎn)?dòng)壓力閥從出液孔流出清洗液，配合毛刷加強除污效果；通過(guò)電極對污水中的金屬雜質(zhì)進(jìn)行吸附，通過(guò)第二齒輪轉動(dòng)帶動(dòng)過(guò)濾袋旋轉，加強吸附作用。
進(jìn)一步地，所述承托桿上設置有試劑盒，所述試劑盒內部間隔設置有多個(gè)分隔板，所述試劑盒的開(kāi)口處設置有導向槽，所述試劑盒的蓋板能夠與所述導向槽活動(dòng)卡接；所述試劑盒上設置有為所述蓋板提供動(dòng)力的第三電動(dòng)推桿；所述試劑盒內部空腔分別由多個(gè)分隔板分隔成多個(gè)腔體；所述腔體內部分別由上至下依次交替填充有PH調節劑、過(guò)氧化氫劑。
說(shuō)明：通過(guò)第三電動(dòng)推桿拉動(dòng)試劑盒蓋板，使蓋板打開(kāi)，將試劑盒內部的試劑釋放，通過(guò)分隔板和蓋板的配合控制投放試劑的劑量。
進(jìn)一步地，所述曝氣盤(pán)的外側套設有散料盒，所述試劑盒開(kāi)口處與所述散料盒內部連通；
所述散料盒上且位于曝氣盤(pán)出氣口處活動(dòng)設置有轉輪，所述轉輪上設置有多個(gè)凹槽。
說(shuō)明：通過(guò)曝氣盤(pán)輸出的氣體使轉輪旋轉，利用凹槽帶出藥劑，能夠使藥劑隨著(zhù)氣流流出散料盒，提高藥劑的擴散效果。
本發(fā)明還公開(kāi)了一種快速分離重金屬雜質(zhì)的一體化污水處理方法，步驟如下：
S1、將待處理的污水接入進(jìn)水管，污水經(jīng)過(guò)過(guò)濾盤(pán)組，將污水中的大顆粒雜質(zhì)進(jìn)行初步過(guò)濾，通過(guò)排污管對大顆粒雜質(zhì)進(jìn)行排出，通過(guò)絮凝單元對過(guò)濾后的污水進(jìn)行絮凝；通過(guò)第二驅動(dòng)電機控制第二殼體轉動(dòng)，產(chǎn)生離心力對污水進(jìn)行高效攪拌；
S2、通過(guò)振動(dòng)電機控制承托桿縱向運動(dòng)，使第一絮凝盤(pán)體、第二絮凝盤(pán)體通過(guò)彈簧桿的擠壓?jiǎn)?dòng)壓力閥使絮凝劑和磁粉從通孔中流出，通過(guò)第二殼體的轉動(dòng)將絮凝劑和磁粉迅速擴散進(jìn)污水，對污水進(jìn)行絮凝處理；
S3、采用過(guò)濾筒進(jìn)行二次過(guò)濾，利用稀土永磁片對磁粉擴散時(shí)結成的磁性雜質(zhì)進(jìn)行吸附，通過(guò)曝氣盤(pán)對污水進(jìn)行曝氣，利用吸附組件將過(guò)濾筒內的重金屬雜質(zhì)刮除，通過(guò)排泥口進(jìn)行分離，抽取排水通道內的上清液，完成污水處理。
與現有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
(1)本發(fā)明通過(guò)進(jìn)水管將待處理的污水接入第一殼體，經(jīng)過(guò)過(guò)濾盤(pán)組將污水中的大顆粒雜質(zhì)進(jìn)行初步過(guò)濾，通過(guò)排污管對大顆粒雜質(zhì)進(jìn)行排出，通過(guò)絮凝單元對過(guò)濾后的污水進(jìn)行絮凝；通過(guò)一體化的設備分步實(shí)現污水凈化，通過(guò)第二驅動(dòng)電機控制第二殼體轉動(dòng)，產(chǎn)生離心力對污水進(jìn)行高效攪拌。
(2)本發(fā)明通過(guò)振動(dòng)電機控制承托桿縱向運動(dòng)，使第一絮凝盤(pán)體、第二絮凝盤(pán)體通過(guò)彈簧桿的擠壓?jiǎn)?dòng)壓力閥使絮凝劑和磁粉從通孔中流出，通過(guò)第二殼體的轉動(dòng)將絮凝劑和磁粉迅速擴散進(jìn)污水，對污水進(jìn)行絮凝處理，提高絮凝效率。
(3)本發(fā)明采用過(guò)濾筒進(jìn)行二次過(guò)濾，利用稀土永磁片對磁粉擴散時(shí)結成的磁性雜質(zhì)進(jìn)行吸附，提高對金屬雜質(zhì)的分離效果；通過(guò)曝氣盤(pán)對污水進(jìn)行曝氣，利用吸附組件將過(guò)濾筒內的重金屬雜質(zhì)刮除，通過(guò)排泥口進(jìn)行分離，抽取排水通道內的上清液，污水凈化快速，分離步驟簡(jiǎn)單。
（發(fā)明人：李佳興;劉杰;耿中星;高慧）
