申请日2021.06.09
公开日期2021.11.23
IPC分类C02F7/00;C02F3/08
摘要
本实用新型公开了一种积水旋转滤塔及水处理设备，包括生物滤池，生物滤池池顶面开口，并在生物滤池顶部横设有旋转轴支撑组件，该旋转轴支撑组件的旋转轴上连接有柱状滤网，柱状滤网内沿旋转轴周向分布有M个积排水空腔；积排水空腔包括至少一块积水挡板和至少一块隔板；隔板上开设有污水过孔，积排水空腔腔室经隔板上的污水过孔与柱状滤网相通；M个积排水空腔用于置于池水入口下方，当任意N个积排水空腔内流入污水并偏心累积后，带动柱状滤网沿偏心方向旋转。效果，设计合理，无需外接动力，旋转速度与污水排入量相匹配，适应性高。
权利要求
1.一种积水旋转滤塔，包括生物滤池(1)，其特征在于：所述生物滤池(1)池顶面开口，并在所述生物滤池(1)顶部横设有旋转轴支撑组件(2)，该旋转轴支撑组件(2)的旋转轴上连接有柱状滤网(3)，所述柱状滤网(3)内沿旋转轴周向分布有M个积排水空腔(4)；
所述积排水空腔(4)包括至少一块积水挡板和至少一块隔板；所述隔板上开设有污水过孔，所述积排水空腔(4)腔室经所述隔板上的污水过孔与所述柱状滤网(3)相通；
M个所述积排水空腔(4)用于置于池水入口下方，当任意N个积排水空腔(4)内流入污水并偏心累积后，带动所述柱状滤网(3)沿偏心方向旋转，N<M，M和N均为正整数。
2.根据权利要求1所述的积水旋转滤塔，其特征在于：所述旋转轴支撑组件(2)包括两个轴承支撑座(2a)和活动连接在两个轴承支撑座之间的所述旋转轴(2b)，两个所述轴承支撑座(2a)固定在所述生物滤池(1)池壁上；
所述轴承支撑座(2a)到所述生物滤池(1)池底的距离大于所述柱状滤网(3)的截面半径。
3.根据权利要求2所述的积水旋转滤塔，其特征在于：M个所述积排水空腔(4)绕旋转轴周向均匀分布，且每个所述积排水空腔(4)大小形状相等。
4.根据权利要求1所述的积水旋转滤塔，其特征在于：至少一块所述积水挡板拼接后形成积水槽，且至少一块所述积水挡板拼接的积水拼接板沿柱状滤网(3)径向布置。
5.根据权利要求1所述的积水旋转滤塔，其特征在于：每个所述积排水空腔(4)由四块积水挡板、第一隔板、第二隔板和旋转轴包围形成；
四块所述积水挡板包括两块底部积水挡板和两块侧壁积水挡板，两块所述侧壁积水挡板分别为第一侧壁积水挡板和第二侧壁积水挡板；
所述积排水空腔(4)整体呈柱状，两块所述底部积水挡板正对设置，作为所述积排水空腔(4)的两底壁；两块所述侧壁积水挡板分别连接在所述旋转轴外壁上，并向所述旋转轴径向延伸，二者截面呈扇形；所述侧壁积水挡板包括靠近所述旋转轴的平板积水部和远离所述旋转轴的曲面板积水部，其中，所述第一侧壁积水挡板的曲面板积水部向所述积排水空腔(4)外形成凸起弯折，第一侧壁积水挡板和第二侧壁积水挡板结构一致；两块侧壁积水挡板的曲面板积水部的凸起弯折方向与所述旋转轴的旋转方向相同；
所述第一隔板两底边分别与两块底部积水挡板抵接，所述第一隔板一侧边与第二侧壁积水挡板抵接，该抵接面为第二侧壁积水挡板曲面板积水部的凸出面；
所述第二隔板为条形平面隔板，该第二隔板的两个底边分别与两块所述底部积水挡板抵接，所述第二隔板的一侧边与所述第一侧壁积水挡板远离所述旋转轴的边连接，所述第二隔板的另一侧边与所述第一隔板的另一侧边的连接。
6.根据权利要求5所述的积水旋转滤塔，其特征在于：所述第一隔板一侧边抵接在所述第二侧壁积水挡板的平板积水部上。
7.根据权利要求6所述的积水旋转滤塔，其特征在于：M个积排水空腔(4)周向拼接形成积水排水空腔，所述柱状滤网(3)沿所述积水排水空腔外腔壁布置。
8.根据权利要求1所述的积水旋转滤塔，其特征在于：每个所述积排水空腔(4)由四块积水挡板、一块隔板包围形成；
四块所述积水挡板包括两块底部积水挡板和两块侧壁积水挡板，两块所述侧壁积水挡板分别为第一侧壁积水挡板和第二侧壁积水挡板；
所述积排水空腔(4)整体呈柱状，两块所述底部积水挡板正对设置并作为所述积排水空腔(4)的两底壁；
所述第一侧壁积水挡板、第二侧壁积水挡板的一侧边分别与所述旋转轴外壁径向连接；所述第一侧壁积水挡板、第二侧壁积水挡板的另一侧边抵接在所述隔板上；所述第一侧壁积水挡板、第二侧壁积水挡板均为截面向同一方向弯折的条形挡板，所述第一侧壁积水挡板的弯折方向远离所述积排水空腔(4)内腔方向；所述第二侧壁积水挡板的弯折方向朝向所述积排水空腔(4)内腔方向；
所述第一侧壁积水挡板、第二侧壁积水挡板的两底边分别抵接在两块所述底部积水挡板上。
9.根据权利要求6或8所述的积水旋转滤塔，其特征在于：M个积排水空腔(4)沿所述旋转轴周向拼接布置；
任意一个积排水空腔(4)的第一侧壁积水挡板作为邻近拼接的积排水空腔(4)的第二侧壁积水挡板；
任意一个积排水空腔(4)的第二侧壁积水挡板作为邻近拼接的积排水空腔(4)的第一侧壁积水挡板。
10.一种水处理设备，其特征在于：包括权利要求7所述的积水旋转滤塔(A)和缺氧箱体(B)，所述缺氧箱体(B)箱体顶部设置有缺氧区溢流口，该缺氧区溢流口作为生物滤池(1)的池水入口，并开设在所述积水旋转滤塔(A)的柱状滤网(3)正上方；所述缺氧箱体(B)的下部开设有缺氧区入水口，该缺氧区入水口经进水管用于连接污水池(C)；所述进水管上设置有循环泵(D)，所述生物滤池(1)顶部开设有滤池溢流口，该滤池溢流口与沉淀分离池(E)的入水口连通，所述沉淀分离池(E)的清水从清水出水口进入消毒渠(F)后排出；
所述生物滤池(1)底部开设有混合液回流口，所述沉淀分离池(E)底部开有污泥回流口；所述混合液回流口、污泥回流口与循环泵(D)入水口侧的进水管连通。
说明书
积水旋转滤塔及水处理设备
技术领域
本实用新型涉及水处理技术领域，具体的说是一种积水旋转滤塔及水处理设备。
背景技术
水处理工艺中，特别是生活污水或者中水在处理过程中，其水处理工艺中常常设计有膜生物反应器或者生物滤塔等。
其中，生物反应器或者生物滤塔的工作原理是：污水在与滤料接触的过程中，其中的有机物会被微生物同化，并在滤料的表面上形成生物膜，生物膜是微生物高度密集的物质，是由好氧菌﹑厌氧菌﹑兼性菌﹑真菌﹑原生动物和较高等动物组成的生态系。生物膜首先吸附着于水层中的有机物，然后由生物膜外侧的好氧菌将其分解。生物膜的内外进行着多种物质的传送，其过程为：空气中的氧溶于流动水层中，并通过附着水层传给生物膜，供微生物呼吸用，污水中的有机物则由流动水层传送给附着水层，再进入生物膜被降解；微生物的代谢产物沿着相反的方向排出。溶解于水中的有机污染物，通过微生物的代谢作用，将其吸附，氧化分解，达到净化的目的。则在膜生物反应器或者生物滤塔进行水处理时，需要的处理条件是：在需要处理的水中持续充氧。
基于上述需求，现有技术中出现有多种生物反应器或者生物滤塔，例如采用充气泵直接曝气，或者设计旋转滤塔，在旋转电机的驱动下，驱动旋转滤塔不断的旋转，使更大的空气进入到水中，实现充氧。上述技术方案中，均需要外接动力实现充氧，对于小流量污水处理设备处理成本高，例如生活污水处理，需要低成本水处理设计。故现有设计难以满足使用需求。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型提供了一种积水旋转滤塔及水处理设备，设计一种无外接动力的旋转滤塔，在滤网内设计积排水空腔，利用M个积排水空腔依次循环积水、排水，产生重心偏移的现象后，带动整个滤网旋转，并且在惯性作用下，使外界的空气不断吸入和排出滤网，加快滤网内微生物的反应过程，有效的利用了水的重力，节约能源，设计合理，污水处理效果好。
为达到上述目的，本实用新型采用的具体技术方案如下：
一种积水旋转滤塔，包括生物滤池，所述生物滤池池顶面开口，并在所述生物滤池顶部横设有旋转轴支撑组件，该旋转轴支撑组件的旋转轴上连接有柱状滤网，所述柱状滤网内沿旋转轴周向分布有M个积排水空腔；所述积排水空腔包括至少一块积水挡板和至少一块隔板；所述隔板上开设有污水过孔，所述积排水空腔腔室经所述隔板上的污水过孔与所述柱状滤网相通；M个所述积排水空腔用于置于池水入口下方，当任意N个积排水空腔内流入污水并偏心累积后，带动所述柱状滤网沿偏心方向旋转，N<M，M和N均为正整数。
通过上述设计，在柱状滤网内沿旋转轴周向分布有M个积排水空腔，且将其置于池水入口下方，当污水流入其中N个积排水空腔内后，N个积排水空腔内的积水挡板侧形成积水，流向隔板侧的污水从隔板污水过孔流出，积水后由于重力向着积水挡板侧偏移，带动滤网沿着积水挡板侧方向旋转。发生旋转后，污水继续排入后续旋转至池水入口下方的积排水空腔内，同时，旋转走的几个积排水空腔内的水从隔板排出，造成重心依旧偏移发生循环，以此类推，只要有污水流入，即可源源不断的发生重心偏移而带动柱状滤网向着积水挡板侧旋转，无需外接动力。在滤网在旋转过程中，在重力作用下带动水流从滤网排入和排出，形成水流的同时带动滤网周围的空气不断的顺着水流进入和排出滤网，加快滤网内空气的流动速度，使更多的空气流经滤网，使更多的空气与生物滤膜表面接触后发生有氧反应，提升污水处理效果。并且生物滤池内装满污水，在滤网旋转过程中，可以带动更多的空气进入到池水中，使池内也能发生生物反应，对池内的水进行处理。
进一步的技术方案为，所述旋转轴支撑组件包括两个轴承支撑座和活动连接在两个轴承支撑座之间的所述旋转轴，两个所述轴承支撑座固定在所述生物滤池池壁上；所述轴承支撑座到所述生物滤池池底的距离大于所述柱状滤网的截面半径。
采用上述方案，旋转轴和滤网成一体化，旋转轴的两端部分别活动固定在两个轴承支撑座上，当滤网发生重心偏移后，在两个轴承支撑座之间旋转。
再进一步的技术方案为，为了使滤网可以匀速发生旋转，M个所述积排水空腔绕旋转轴周向均匀分布，且每个所述积排水空腔大小形状相等。上述设计更便于对滤网进行控制，使空气均匀的与污水接触反应。
再进一步的技术方案为，至少一块所述积水挡板拼接后形成积水槽，且至少一块所述积水挡板拼接的积水拼接板沿柱状滤网径向布置。
根据形成的积水槽，当污水流入积排水空腔内，则水累积到积水槽内，并且由于积水挡板拼接的积水拼接板沿柱状滤网径向布置，则在柱状的滤网外壁切向方向形成偏心向下的拉力，带动滤网沿着当前积排水空腔对应积水拼接板的切向向下的方向旋转。
再进一步的技术方案为，每个所述积排水空腔由四块积水挡板、第一隔板、第二隔板和旋转轴包围形成；
四块所述积水挡板包括两块底部积水挡板和两块侧壁积水挡板，两块所述侧壁积水挡板分别为第一侧壁积水挡板和第二侧壁积水挡板；
所述积排水空腔整体呈柱状，两块所述底部积水挡板正对设置，作为所述积排水空腔的两底壁；两块所述侧壁积水挡板分别连接在所述旋转轴外壁上，并向所述旋转轴径向延伸，二者截面呈扇形；所述侧壁积水挡板包括靠近所述旋转轴的平板积水部和远离所述旋转轴的曲面板积水部，其中，所述第一侧壁积水挡板的曲面板积水部向所述积排水空腔外形成凸起弯折，第一侧壁积水挡板和第二侧壁积水挡板结构一致；两块侧壁积水挡板的曲面板积水部的凸起弯折方向与所述旋转轴的旋转方向相同；
所述第一隔板两底边分别与两块底部积水挡板抵接，所述第一隔板一侧边与第二侧壁积水挡板抵接，该抵接面为第二侧壁积水挡板曲面板积水部的凸出面；
所述第二隔板为条形平面隔板，该第二隔板的两个底边分别与两块所述底部积水挡板抵接，所述第二隔板的一侧边与所述第一侧壁积水挡板远离所述旋转轴的边连接，所述第二隔板的另一侧边与所述第一隔板的另一侧边的连接。
四块所述积水挡板形成积水槽，当任意N个积排水空腔置于入水口下时，污水从两个隔板流入，并在积水槽内累积，由于积水槽均向着积水挡板侧积水，则会产生一个偏心重力，带动滤网向着积水挡板侧旋转。
再进一步的技术方案为，为了加快排水，防止过多的水累积在积排水空腔内而不能转动的情况，所述第一隔板一侧边抵接在所述第二侧壁积水挡板的平板积水部上。
再进一步的技术方案为，M个积排水空腔周向拼接形成积水排水空腔，所述柱状滤网沿所述积水排水空腔外腔壁布置。
采用上述方案，滤网与沿着积排水空腔边缘布置，在旋转过程中，水排入排出时，恰好可以在滤网上流动，并且使更多的空气与滤网接触。
作为其他的技术方案为，每个所述积排水空腔由四块积水挡板、一块隔板包围形成；四块所述积水挡板包括两块底部积水挡板和两块侧壁积水挡板，两块所述侧壁积水挡板分别为第一侧壁积水挡板和第二侧壁积水挡板；所述积排水空腔整体呈柱状，两块所述底部积水挡板正对设置并作为所述积排水空腔的两底壁；所述第一侧壁积水挡板、第二侧壁积水挡板的一侧边分别与所述旋转轴外壁径向连接；所述第一侧壁积水挡板、第二侧壁积水挡板的另一侧边抵接在所述隔板上；所述第一侧壁积水挡板、第二侧壁积水挡板均为截面向同一方向弯折的条形挡板，所述第一侧壁积水挡板的弯折方向远离所述积排水空腔内腔方向；所述第二侧壁积水挡板的弯折方向朝向所述积排水空腔内腔方向；所述第一侧壁积水挡板、第二侧壁积水挡板的两底边分别抵接在两块所述底部积水挡板上。
四块积水挡板形成截面呈不规则扇形结构的积排水空腔，其中扇形两侧的挡板向同一侧偏斜，当积水到一定重量时，由于在入水口下几个相邻的积排水空腔内的积水均向同一侧偏移，在重力作用下，带动整个滤网向积排水空腔偏斜的一侧旋转。
在旋转过程中带动排入的水在滤网中流过，同时，在流体惯性作用下，促使更多的空气进入到滤网中。并且侵入在池水内的滤网在旋转时，从池水内旋转出的滤网部分在惯性作用下，吸入更多的空气；而旋转进入池水的滤网则携带者空气进入到池水中，向池水内进行充氧，使氧气更加充沛，加快生物滤池的反应。
并且滤网的旋转速度和污水排入的速度保持一致，污水排入速度越快，则滤网积水速度越来，滤网旋转速度也越快。
再进一步的技术方案为，M个积排水空腔沿所述旋转轴周向拼接布置；任意一个积排水空腔的第一侧壁积水挡板作为邻近拼接的积排水空腔的第二侧壁积水挡板；任意一个积排水空腔的第二侧壁积水挡板作为邻近拼接的积排水空腔的第一侧壁积水挡板。
采用上述方案，M个积排水空腔周向相邻拼接，形成一圈积排水空腔，则在旋转时有，可以保持有连续的N个积排水空腔处于入水口下端，并积水形成重力，不断的积水给滤网旋转带来源源不断的动力，带动滤网不断的旋转，则滤网在没有其他外界动力的作用下，即可发生旋转，并且由于滤网水流不断进出的现象，在气流作用下，带动滤网周边的空气进出滤网，加快滤网与空气中氧气的接触速度，使更多的氧气参与到滤网生物反应中来，加快污水处理速度。
一种水处理成套设备，包括上述积水旋转滤塔和缺氧箱体，所述缺氧箱体的箱体顶部设置有缺氧区溢流口，该缺氧区溢流口作为生物滤池的池水入口，并开设在所述积水旋转滤塔的柱状滤网正上方；所述缺氧箱体的下部开设有缺氧区入水口，该缺氧区入水口经进水管用于连接污水池；所述进水管上设置有循环泵，所述生物滤池顶部开设有滤池溢流口，该滤池溢流口与沉淀分离池的入水口连通，所述沉淀分离池的清水从清水出水口进入消毒渠后排出；
所述生物滤池底部开设有混合液回流口，所述沉淀分离池底部开有污泥回流口；所述混合液回流口、污泥回流口与循环泵入水口侧的进水管连通。
基于新设计的积水旋转滤塔，加入到污水处理中的有氧处理区进行有氧处理，无外接动力的条件下，巧妙的设计出一种滤塔，合理利用水体的重力，带动滤网旋转。并且只要有污水流入，滤网旋转就不停止，设计合理，旋转速度和污水排入的速度保持一致，完全可以满足污水有氧处理需求。
本实用新型的有益效果：
本实用新型的旋转滤网，无需外接动力。在积水重力作用下带动滤网旋转，在滤网在旋转过程中，在重力作用下带动水流从滤网排入和排出，形成水流的同时带动滤网周围的空气不断的顺着水流进入和排出滤网，加快滤网内空气的流动速度，使更多的空气流经滤网，使更多的空气与生物滤膜表面接触后发生有氧反应，提升污水处理效果。并且生物滤池内装满污水，在滤网旋转过程中，可以带动更多的空气进入到池水中，使池内也能发生生物反应，对池内的水进行处理。并且滤网的旋转速度和污水排入的速度保持一致，污水排入速度越快，则滤网积水速度越来，滤网旋转速度也越快。设计合理，旋转速度和污水排入的速度保持一致，完全可以满足污水有氧处理需求。
