公布日：2023.06.30
申請日：2023.03.28
分類號：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領域，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，包括用于對污水進行預處理的過濾單元、用于對污水進行絮凝處理的絮凝單元以及用于對污水進行磁吸附處理的吸附單元；本發(fā)明利用過濾盤組將污水中的大顆粒雜質(zhì)進行初步過濾，通過一體化的設備分步實現(xiàn)污水凈化；通過振動電機控制承托桿縱向運動，使第一絮凝盤體、第二絮凝盤體通過彈簧桿的擠壓啟動壓力閥使絮凝劑和磁粉從通孔中流出，對污水進行絮凝處理；采用過濾筒進行二次過濾，利用稀土永磁片對磁粉擴散時結(jié)成的磁性雜質(zhì)進行吸附，提高對金屬雜質(zhì)的分離效果；本發(fā)明污水凈化快速，分離步驟簡單。
權(quán)利要求書
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，包括用于對污水進行預處理的過濾單元(1)、用于對污水進行絮凝處理的絮凝單元(2)以及用于對污水進行磁吸附處理的吸附單元(3)；所述過濾單元(1)包括第一殼體(11)，設置在所述第一殼體(11)下半部的進水管，設置在所述第一殼體(11)內(nèi)部且位于所述進水管上方的過濾盤組(12)，設置在所述過濾盤組(12)上的調(diào)節(jié)組件(13)，設置在所述第一殼體(11)內(nèi)部且位于所述過濾盤組(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)；所述進水管、出水管、排污管(14)分別均通過閥體與第一殼體(11)內(nèi)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(qū)動電機輸出端連接的承托桿(22)，為所述承托桿(22)提供動力的振動電機，由上到下依次活動套設在所述承托桿(22)上的第一絮凝盤體(23)和第二絮凝盤體(24)，以及活動設置在所述第二絮凝盤體(24)底部的頂塊(25)；所述第二驅(qū)動電機設置在第二殼體(21)內(nèi)部頂面；所述第一絮凝盤體(23)內(nèi)部空腔填充有絮凝劑；所述第二絮凝盤體(24)內(nèi)部空腔填充有磁粉；所述第一絮凝盤體(23)、第二絮凝盤體(24)上均設置有多個通孔；所述通孔處設置有壓力閥；所述第一絮凝盤體(23)與第二絮凝盤體(24)之間、第二絮凝盤體(24)與頂塊(25)之間且位于所述壓力閥處分別均通過彈簧桿(26)連接；所述吸附單元(3)包括設置在所述第二殼體(21)內(nèi)部的過濾筒(31)，設置在所述過濾筒(31)內(nèi)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(33)，以及設置在所述過濾筒(31)內(nèi)壁上的吸附組件(34)；所述過濾筒(31)上設置有多個濾水孔；所述第二殼體(21)底部設置有排泥口；所述過濾筒(31)底部通過閥門與所述排泥口連接；所述第二殼體(21)底部設置有排水通道(210)。
2.如權(quán)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，所述過濾盤組(12)包括第一盤體(121)，設置在所述第一盤體(121)底部中心位置的中心軸桿，活動套設在所述第一盤體(121)中心軸桿上的活動桿(122)，為所述活動桿提供動力的第一驅(qū)動電機，以及設置在所述活動桿(122)上的刮刀(123)；所述第一盤體(121)上設置有多個濾孔。
3.如權(quán)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)與活動桿連接處設置有壓力傳感器；所述調(diào)節(jié)組件(13)包括設置在所述第一盤體(121)上的第二盤體(131)，以及為所述第二盤體(131)提供動力的第一電動推桿；所述第一盤體(121)上設置有與所述第一電動推桿推動方向一致的滑軌，所述第二盤體(131)底部設置有與所述滑軌活動卡接的滑輪；所述第二盤體(131)上設置有與所述濾孔一一對應的圓孔。
4.如權(quán)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，所述第一絮凝盤體(23)、第二絮凝盤體(24)側(cè)壁上間隔設置有多個弧形板(20)。
5.如權(quán)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，所述過濾筒(31)頂部與所述第二殼體(21)的內(nèi)壁固定連接。
6.如權(quán)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，所述過濾筒(31)由六個斜板圍成的筒體，且過濾筒(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(qū)動電機；所述齒條(341)一側(cè)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(zhuǎn)動連接有第一驅(qū)動管、第二驅(qū)動管，供液管(351)中部設有多個出液孔，所述出液孔內(nèi)有壓力閥；所述供液管(351)內(nèi)填充有清洗液；所述第四驅(qū)動電機設置在第一驅(qū)動管內(nèi)部，所述第四驅(qū)動電機的作用端與第一齒輪(343)中心固定連接；所述齒條(341)沿過濾筒(31)長度方向設置在第一驅(qū)動管所對應的斜板上，第一驅(qū)動管上轉(zhuǎn)動套設有用于與齒條(341)嚙合的第一齒輪(343)，所述驅(qū)動管上設有支撐桿(342)，所述第二齒輪(344)設置在第一齒輪(343)一側(cè)并與第一齒輪(343)嚙合傳動的，且所述第二齒輪(344)與支撐桿(342)轉(zhuǎn)動連接，第二齒輪(344)端面邊緣上設有至少一個電極(3421)，且電極(3421)上套設有過濾袋(3422)，所述過濾袋(3422)內(nèi)部填充活性炭顆粒；所述翻邊攪拌葉(311)設有多個，且沿過濾筒(31)長度方向設置在與第二驅(qū)動管所對應的斜板上，所述翻邊攪拌葉(311)與斜板通過連接軸桿轉(zhuǎn)動連接，所述第二驅(qū)動管端部上設有利用其撥動使翻邊攪拌葉(311)進行轉(zhuǎn)動的推板(352)，所述連接軸桿為扭簧桿；所述斜板上沿過濾筒(31)長度方向設置有限位槽，所述第一驅(qū)動管、第二驅(qū)動管上均設置有與所對應的所述限位槽滑動卡接的凸塊(353)；所述過濾筒(31)外側(cè)且位于濾水孔處對應設置有過水閥門。
7.如權(quán)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(nèi)部間隔設置有多個分隔板(271)，所述試劑盒(27)的開口處設置有導向槽，所述試劑盒(27)的蓋板與所述導向槽活動卡接；所述試劑盒(27)上設置有為所述蓋板提供動力的第三電動推桿；所述試劑盒(27)內(nèi)部空腔分別由多個分隔板(271)分隔成多個腔體；所述腔體內(nèi)部分別由上至下依次交替填充有PH調(diào)節(jié)劑、過氧化氫劑。
8.如權(quán)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(33)的外側(cè)套設有散料盒(272)，所述試劑盒(27)開口處與所述散料盒(272)內(nèi)部連通；所述散料盒(272)上且位于曝氣盤(33)出氣口處活動設置有轉(zhuǎn)輪(2721)，所述轉(zhuǎn)輪(2721)上設置有多個凹槽。
9.利用權(quán)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水管，污水經(jīng)過過濾盤組(12)，將污水中的大顆粒雜質(zhì)進行初步過濾，通過排污管(14)對大顆粒雜質(zhì)進行排出，通過絮凝單元(2)對過濾后的污水進行絮凝；通過第二驅(qū)動電機控制第二殼體(21)轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生離心力對污水進行高效攪拌；S2、通過振動電機控制承托桿(22)縱向運動，使第一絮凝盤體(23)、第二絮凝盤體(24)通過彈簧桿(26)的擠壓啟動壓力閥使絮凝劑和磁粉從通孔中流出，通過第二殼體(21)的轉(zhuǎn)動將絮凝劑和磁粉迅速擴散進污水，對污水進行絮凝處理；S3、采用過濾筒(31)進行二次過濾，利用稀土永磁片(32)對磁粉擴散時結(jié)成的磁性雜質(zhì)進行吸附，通過曝氣盤對污水進行曝氣，利用吸附組件(34)將過濾筒(31)內(nèi)的重金屬雜質(zhì)刮除，通過排泥口進行分離，抽取排水通道(210)內(nèi)的上清液，完成污水處理。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術問題，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，包括用于對污水進行預處理的過濾單元、用于對污水進行絮凝處理的絮凝單元以及用于對污水進行磁吸附處理的吸附單元；
所述過濾單元包括第一殼體，設置在所述第一殼體下半部的進水管，設置在所述第一殼體內(nèi)部且位于所述進水管上方的過濾盤組，設置在所述過濾盤組上的調(diào)節(jié)組件，設置在所述第一殼體內(nèi)部且位于所述過濾盤組上方的出水管，以及設置在所述第一殼體底部的排污管；所述進水管、出水管、排污管分別均通過閥體與第一殼體內(nèi)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(qū)動電機輸出端連接的承托桿，為所述承托桿提供動力的振動電機，由上到下依次活動套設在所述承托桿上的第一絮凝盤體和第二絮凝盤體，以及活動設置在所述第二絮凝盤體底部的頂塊；所述第二驅(qū)動電機設置在第二殼體內(nèi)部頂面；
所述第一絮凝盤體內(nèi)部空腔填充有絮凝劑；所述第二絮凝盤體內(nèi)部空腔填充有磁粉；所述第一絮凝盤體、第二絮凝盤體上均設置有多個通孔；所述通孔處設置有壓力閥；所述第一絮凝盤體與第二絮凝盤體之間、第二絮凝盤體與頂塊之間且位于所述壓力閥處分別均通過彈簧桿連接；
所述吸附單元包括設置在所述第二殼體內(nèi)部的過濾筒，設置在所述過濾筒內(nèi)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，以及設置在所述過濾筒內(nèi)壁上的吸附組件；所述過濾筒上設置有多個濾水孔；
所述第二殼體底部設置有排泥口；所述過濾筒底部通過閥門與所述排泥口連接；所述第二殼體底部設置有排水通道。
進一步地，所述過濾盤組包括第一盤體，設置在所述第一盤體底部中心位置的中心軸桿，活動套設在所述第一盤體中心軸桿上的活動桿，為所述活動桿提供動力的第一驅(qū)動電機，以及設置在所述活動桿上的刮刀；所述第一盤體上設置有多個濾孔。
說明：通過第一驅(qū)動電機控制中心軸桿轉(zhuǎn)動，使活動桿擺動，帶動刮刀對第一盤體底部進行刮泥處理，通過第一盤體對污水進行過濾預處理。
進一步地，所述刮刀與活動桿連接處設置有壓力傳感器；所述調(diào)節(jié)組件包括設置在所述第一盤體上的第二盤體，以及為所述第二盤體提供動力的第一電動推桿；
所述第一盤體上設置有與所述第一電動推桿推動方向一致的滑軌，所述第二盤體底部設置有與所述滑軌活動卡接的滑輪；
所述第二盤體上設置有與所述濾孔一一對應的圓孔。
說明：通過壓力傳感器對刮刀進行監(jiān)測，當刮刀所受壓力時間過長時，說明切割力不足導致濾渣難以被刮除，此時第一驅(qū)動電機關閉，通過第一電動推桿控制第二盤體移動，使第一盤體與第二盤體上一一對應的濾孔錯開，從而解決濾孔卡濾渣的問題，通過第一電動推桿控制第二盤體移動還能夠通過控制濾孔錯開幅度控制濾孔的打開面積。
進一步地，所述第一絮凝盤體、第二絮凝盤體側(cè)壁上間隔設置有多個弧形板。
說明：通過弧形板可以配合第二殼體的旋轉(zhuǎn)和振動電機的作用加強對污水的攪拌效果。
進一步地，所述過濾筒頂部與所述第二殼體的內(nèi)壁固定連接。
說明：通過過濾筒對第二殼體內(nèi)的污水進行再次過濾，將金屬雜質(zhì)與水分離，過濾筒的坡度更加利于過濾筒內(nèi)部的濾渣滑落至排泥口。
進一步地，所述過濾筒由六個斜板圍成的筒體，且過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(qū)動電機；
所述齒條一側(cè)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(zhuǎn)動連接有第一驅(qū)動管、第二驅(qū)動管，供液管中部設有多個出液孔，所述出液孔內(nèi)有壓力閥；所述供液管內(nèi)填充有清洗液；
所述第四驅(qū)動電機設置在第一驅(qū)動管內(nèi)部，所述第四驅(qū)動電機的作用端與第一齒輪中心固定連接；
所述齒條沿過濾筒長度方向設置在第一驅(qū)動管所對應的斜板上，第一驅(qū)動管上轉(zhuǎn)動套設有用于與齒條嚙合的第一齒輪，所述驅(qū)動管上設有支撐桿，所述第二齒輪設置在第一齒輪一側(cè)并與第一齒輪嚙合傳動的，且所述第二齒輪與支撐桿轉(zhuǎn)動連接，第二齒輪端面邊緣上設有至少一個電極，且電極上套設有過濾袋，所述過濾袋內(nèi)部填充活性炭顆粒；
所述翻邊攪拌葉設有多個，且沿過濾筒長度方向設置在與第二驅(qū)動管所對應的斜板上，所述翻邊攪拌葉與斜板通過連接軸桿轉(zhuǎn)動連接，所述第二驅(qū)動管端部上設有利用其撥動使翻邊攪拌葉進行轉(zhuǎn)動的推板，所述連接軸桿為扭簧桿；
所述斜板上沿過濾筒長度方向設置有限位槽，所述第一驅(qū)動管、第二驅(qū)動管上均設置有與所對應的所述限位槽滑動卡接的凸塊；
所述過濾筒外側(cè)且位于濾水孔處對應設置有過水閥門。
說明：利用吸附組件將過濾筒內(nèi)的重金屬雜質(zhì)刮除，通過第四驅(qū)動電機控制第一齒輪轉(zhuǎn)動，帶動支撐桿沿著齒條方向移動，通過毛刷對過濾筒內(nèi)壁表面進行清洗，通過與凸塊卡接的限位槽控制第二驅(qū)動管的伸展與擠壓，通過推板推動翻邊攪拌葉轉(zhuǎn)動，加強對污水的攪拌，第一驅(qū)動管、第二驅(qū)動管對供液管擠壓啟動壓力閥從出液孔流出清洗液，配合毛刷加強除污效果；通過電極對污水中的金屬雜質(zhì)進行吸附，通過第二齒輪轉(zhuǎn)動帶動過濾袋旋轉(zhuǎn)，加強吸附作用。
進一步地，所述承托桿上設置有試劑盒，所述試劑盒內(nèi)部間隔設置有多個分隔板，所述試劑盒的開口處設置有導向槽，所述試劑盒的蓋板能夠與所述導向槽活動卡接；所述試劑盒上設置有為所述蓋板提供動力的第三電動推桿；所述試劑盒內(nèi)部空腔分別由多個分隔板分隔成多個腔體；所述腔體內(nèi)部分別由上至下依次交替填充有PH調(diào)節(jié)劑、過氧化氫劑。
說明：通過第三電動推桿拉動試劑盒蓋板，使蓋板打開，將試劑盒內(nèi)部的試劑釋放，通過分隔板和蓋板的配合控制投放試劑的劑量。
進一步地，所述曝氣盤的外側(cè)套設有散料盒，所述試劑盒開口處與所述散料盒內(nèi)部連通；
所述散料盒上且位于曝氣盤出氣口處活動設置有轉(zhuǎn)輪，所述轉(zhuǎn)輪上設置有多個凹槽。
說明：通過曝氣盤輸出的氣體使轉(zhuǎn)輪旋轉(zhuǎn)，利用凹槽帶出藥劑，能夠使藥劑隨著氣流流出散料盒，提高藥劑的擴散效果。
本發(fā)明還公開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水管，污水經(jīng)過過濾盤組，將污水中的大顆粒雜質(zhì)進行初步過濾，通過排污管對大顆粒雜質(zhì)進行排出，通過絮凝單元對過濾后的污水進行絮凝；通過第二驅(qū)動電機控制第二殼體轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生離心力對污水進行高效攪拌；
S2、通過振動電機控制承托桿縱向運動，使第一絮凝盤體、第二絮凝盤體通過彈簧桿的擠壓啟動壓力閥使絮凝劑和磁粉從通孔中流出，通過第二殼體的轉(zhuǎn)動將絮凝劑和磁粉迅速擴散進污水，對污水進行絮凝處理；
S3、采用過濾筒進行二次過濾，利用稀土永磁片對磁粉擴散時結(jié)成的磁性雜質(zhì)進行吸附，通過曝氣盤對污水進行曝氣，利用吸附組件將過濾筒內(nèi)的重金屬雜質(zhì)刮除，通過排泥口進行分離，抽取排水通道內(nèi)的上清液，完成污水處理。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：
(1)本發(fā)明通過進水管將待處理的污水接入第一殼體，經(jīng)過過濾盤組將污水中的大顆粒雜質(zhì)進行初步過濾，通過排污管對大顆粒雜質(zhì)進行排出，通過絮凝單元對過濾后的污水進行絮凝；通過一體化的設備分步實現(xiàn)污水凈化，通過第二驅(qū)動電機控制第二殼體轉(zhuǎn)動，產(chǎn)生離心力對污水進行高效攪拌。
(2)本發(fā)明通過振動電機控制承托桿縱向運動，使第一絮凝盤體、第二絮凝盤體通過彈簧桿的擠壓啟動壓力閥使絮凝劑和磁粉從通孔中流出，通過第二殼體的轉(zhuǎn)動將絮凝劑和磁粉迅速擴散進污水，對污水進行絮凝處理，提高絮凝效率。
(3)本發(fā)明采用過濾筒進行二次過濾，利用稀土永磁片對磁粉擴散時結(jié)成的磁性雜質(zhì)進行吸附，提高對金屬雜質(zhì)的分離效果；通過曝氣盤對污水進行曝氣，利用吸附組件將過濾筒內(nèi)的重金屬雜質(zhì)刮除，通過排泥口進行分離，抽取排水通道內(nèi)的上清液，污水凈化快速，分離步驟簡單。
（發(fā)明人：李佳興;劉杰;耿中星;高慧）
