公布日：2023.06.30
申请日：2023.03.28
分类号：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
本发明涉及污水处理设备技术领域，具体涉及一种快速分离重金属杂质的一体化污水处理设备及方法，包括用于对污水进行预处理的过滤单元、用于对污水进行絮凝处理的絮凝单元以及用于对污水进行磁吸附处理的吸附单元；本发明利用过滤盘组将污水中的大颗粒杂质进行初步过滤，通过一体化的设备分步实现污水净化；通过振动电机控制承托杆纵向运动，使第一絮凝盘体、第二絮凝盘体通过弹簧杆的挤压启动压力阀使絮凝剂和磁粉从通孔中流出，对污水进行絮凝处理；采用过滤筒进行二次过滤，利用稀土永磁片对磁粉扩散时结成的磁性杂质进行吸附，提高对金属杂质的分离效果；本发明污水净化快速，分离步骤简单。
权利要求书
1.一种快速分离重金属杂质的一体化污水处理设备，其特征在于，包括用于对污水进行预处理的过滤单元(1)、用于对污水进行絮凝处理的絮凝单元(2)以及用于对污水进行磁吸附处理的吸附单元(3)；所述过滤单元(1)包括第一壳体(11)，设置在所述第一壳体(11)下半部的进水管，设置在所述第一壳体(11)内部且位于所述进水管上方的过滤盘组(12)，设置在所述过滤盘组(12)上的调节组件(13)，设置在所述第一壳体(11)内部且位于所述过滤盘组(12)上方的出水管，以及设置在所述第一壳体(11)底部的排污管(14)；所述进水管、出水管、排污管(14)分别均通过阀体与第一壳体(11)内部连通；所述絮凝单元(2)包括第二壳体(21)，沿竖直方向设置并与第二驱动电机输出端连接的承托杆(22)，为所述承托杆(22)提供动力的振动电机，由上到下依次活动套设在所述承托杆(22)上的第一絮凝盘体(23)和第二絮凝盘体(24)，以及活动设置在所述第二絮凝盘体(24)底部的顶块(25)；所述第二驱动电机设置在第二壳体(21)内部顶面；所述第一絮凝盘体(23)内部空腔填充有絮凝剂；所述第二絮凝盘体(24)内部空腔填充有磁粉；所述第一絮凝盘体(23)、第二絮凝盘体(24)上均设置有多个通孔；所述通孔处设置有压力阀；所述第一絮凝盘体(23)与第二絮凝盘体(24)之间、第二絮凝盘体(24)与顶块(25)之间且位于所述压力阀处分别均通过弹簧杆(26)连接；所述吸附单元(3)包括设置在所述第二壳体(21)内部的过滤筒(31)，设置在所述过滤筒(31)内部的稀土永磁片(32)，设置在所述承托杆(22)上且能够与外部气源连接的曝气盘(33)，以及设置在所述过滤筒(31)内壁上的吸附组件(34)；所述过滤筒(31)上设置有多个滤水孔；所述第二壳体(21)底部设置有排泥口；所述过滤筒(31)底部通过阀门与所述排泥口连接；所述第二壳体(21)底部设置有排水通道(210)。
2.如权利要求1所述的一种快速分离重金属杂质的一体化污水处理设备，其特征在于，所述过滤盘组(12)包括第一盘体(121)，设置在所述第一盘体(121)底部中心位置的中心轴杆，活动套设在所述第一盘体(121)中心轴杆上的活动杆(122)，为所述活动杆提供动力的第一驱动电机，以及设置在所述活动杆(122)上的刮刀(123)；所述第一盘体(121)上设置有多个滤孔。
3.如权利要求2所述的一种快速分离重金属杂质的一体化污水处理设备，其特征在于，所述刮刀(123)与活动杆连接处设置有压力传感器；所述调节组件(13)包括设置在所述第一盘体(121)上的第二盘体(131)，以及为所述第二盘体(131)提供动力的第一电动推杆；所述第一盘体(121)上设置有与所述第一电动推杆推动方向一致的滑轨，所述第二盘体(131)底部设置有与所述滑轨活动卡接的滑轮；所述第二盘体(131)上设置有与所述滤孔一一对应的圆孔。
4.如权利要求1所述的一种快速分离重金属杂质的一体化污水处理设备，其特征在于，所述第一絮凝盘体(23)、第二絮凝盘体(24)侧壁上间隔设置有多个弧形板(20)。
5.如权利要求1所述的一种快速分离重金属杂质的一体化污水处理设备，其特征在于，所述过滤筒(31)顶部与所述第二壳体(21)的内壁固定连接。
6.如权利要求1所述的一种快速分离重金属杂质的一体化污水处理设备，其特征在于，所述过滤筒(31)由六个斜板围成的筒体，且过滤筒(31)纵截面呈上大下小的圆台形；所述吸附组件(34)包括齿条(341)，第一齿轮(343)，第二齿轮(344)，翻边搅拌叶(311)以及第四驱动电机；所述齿条(341)一侧的斜板上设有与斜板平行的供液管(351)，所述供液管(351)表面设置有毛刷，所述毛刷与所对应斜板表面滑动接触，供液管(351)两端均设有用于利用挤压对供液管(351)加压的挤压部，供液管(351)两端的挤压部分别转动连接有第一驱动管、第二驱动管，供液管(351)中部设有多个出液孔，所述出液孔内有压力阀；所述供液管(351)内填充有清洗液；所述第四驱动电机设置在第一驱动管内部，所述第四驱动电机的作用端与第一齿轮(343)中心固定连接；所述齿条(341)沿过滤筒(31)长度方向设置在第一驱动管所对应的斜板上，第一驱动管上转动套设有用于与齿条(341)啮合的第一齿轮(343)，所述驱动管上设有支撑杆(342)，所述第二齿轮(344)设置在第一齿轮(343)一侧并与第一齿轮(343)啮合传动的，且所述第二齿轮(344)与支撑杆(342)转动连接，第二齿轮(344)端面边缘上设有至少一个电极(3421)，且电极(3421)上套设有过滤袋(3422)，所述过滤袋(3422)内部填充活性炭颗粒；所述翻边搅拌叶(311)设有多个，且沿过滤筒(31)长度方向设置在与第二驱动管所对应的斜板上，所述翻边搅拌叶(311)与斜板通过连接轴杆转动连接，所述第二驱动管端部上设有利用其拨动使翻边搅拌叶(311)进行转动的推板(352)，所述连接轴杆为扭簧杆；所述斜板上沿过滤筒(31)长度方向设置有限位槽，所述第一驱动管、第二驱动管上均设置有与所对应的所述限位槽滑动卡接的凸块(353)；所述过滤筒(31)外侧且位于滤水孔处对应设置有过水阀门。
7.如权利要求1所述的一种快速分离重金属杂质的一体化污水处理设备，其特征在于，所述承托杆(22)上设置有试剂盒(27)，所述试剂盒(27)内部间隔设置有多个分隔板(271)，所述试剂盒(27)的开口处设置有导向槽，所述试剂盒(27)的盖板与所述导向槽活动卡接；所述试剂盒(27)上设置有为所述盖板提供动力的第三电动推杆；所述试剂盒(27)内部空腔分别由多个分隔板(271)分隔成多个腔体；所述腔体内部分别由上至下依次交替填充有PH调节剂、过氧化氢剂。
8.如权利要求7所述的一种快速分离重金属杂质的一体化污水处理设备，其特征在于，所述曝气盘(33)的外侧套设有散料盒(272)，所述试剂盒(27)开口处与所述散料盒(272)内部连通；所述散料盒(272)上且位于曝气盘(33)出气口处活动设置有转轮(2721)，所述转轮(2721)上设置有多个凹槽。
9.利用权利要求1～8任意一项所述的设备处理污水的方法，其特征在于，步骤如下：S1、将待处理的污水接入进水管，污水经过过滤盘组(12)，将污水中的大颗粒杂质进行初步过滤，通过排污管(14)对大颗粒杂质进行排出，通过絮凝单元(2)对过滤后的污水进行絮凝；通过第二驱动电机控制第二壳体(21)转动，产生离心力对污水进行高效搅拌；S2、通过振动电机控制承托杆(22)纵向运动，使第一絮凝盘体(23)、第二絮凝盘体(24)通过弹簧杆(26)的挤压启动压力阀使絮凝剂和磁粉从通孔中流出，通过第二壳体(21)的转动将絮凝剂和磁粉迅速扩散进污水，对污水进行絮凝处理；S3、采用过滤筒(31)进行二次过滤，利用稀土永磁片(32)对磁粉扩散时结成的磁性杂质进行吸附，通过曝气盘对污水进行曝气，利用吸附组件(34)将过滤筒(31)内的重金属杂质刮除，通过排泥口进行分离，抽取排水通道(210)内的上清液，完成污水处理。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种快速分离重金属杂质的一体化污水处理设备及方法。
本发明的技术方案是：一种快速分离重金属杂质的一体化污水处理设备，包括用于对污水进行预处理的过滤单元、用于对污水进行絮凝处理的絮凝单元以及用于对污水进行磁吸附处理的吸附单元；
所述过滤单元包括第一壳体，设置在所述第一壳体下半部的进水管，设置在所述第一壳体内部且位于所述进水管上方的过滤盘组，设置在所述过滤盘组上的调节组件，设置在所述第一壳体内部且位于所述过滤盘组上方的出水管，以及设置在所述第一壳体底部的排污管；所述进水管、出水管、排污管分别均通过阀体与第一壳体内部连通；
所述絮凝单元包括第二壳体，沿竖直方向设置并与第二驱动电机输出端连接的承托杆，为所述承托杆提供动力的振动电机，由上到下依次活动套设在所述承托杆上的第一絮凝盘体和第二絮凝盘体，以及活动设置在所述第二絮凝盘体底部的顶块；所述第二驱动电机设置在第二壳体内部顶面；
所述第一絮凝盘体内部空腔填充有絮凝剂；所述第二絮凝盘体内部空腔填充有磁粉；所述第一絮凝盘体、第二絮凝盘体上均设置有多个通孔；所述通孔处设置有压力阀；所述第一絮凝盘体与第二絮凝盘体之间、第二絮凝盘体与顶块之间且位于所述压力阀处分别均通过弹簧杆连接；
所述吸附单元包括设置在所述第二壳体内部的过滤筒，设置在所述过滤筒内部的稀土永磁片，设置在所述承托杆上且能够与外部气源连接的曝气盘，以及设置在所述过滤筒内壁上的吸附组件；所述过滤筒上设置有多个滤水孔；
所述第二壳体底部设置有排泥口；所述过滤筒底部通过阀门与所述排泥口连接；所述第二壳体底部设置有排水通道。
进一步地，所述过滤盘组包括第一盘体，设置在所述第一盘体底部中心位置的中心轴杆，活动套设在所述第一盘体中心轴杆上的活动杆，为所述活动杆提供动力的第一驱动电机，以及设置在所述活动杆上的刮刀；所述第一盘体上设置有多个滤孔。
说明：通过第一驱动电机控制中心轴杆转动，使活动杆摆动，带动刮刀对第一盘体底部进行刮泥处理，通过第一盘体对污水进行过滤预处理。
进一步地，所述刮刀与活动杆连接处设置有压力传感器；所述调节组件包括设置在所述第一盘体上的第二盘体，以及为所述第二盘体提供动力的第一电动推杆；
所述第一盘体上设置有与所述第一电动推杆推动方向一致的滑轨，所述第二盘体底部设置有与所述滑轨活动卡接的滑轮；
所述第二盘体上设置有与所述滤孔一一对应的圆孔。
说明：通过压力传感器对刮刀进行监测，当刮刀所受压力时间过长时，说明切割力不足导致滤渣难以被刮除，此时第一驱动电机关闭，通过第一电动推杆控制第二盘体移动，使第一盘体与第二盘体上一一对应的滤孔错开，从而解决滤孔卡滤渣的问题，通过第一电动推杆控制第二盘体移动还能够通过控制滤孔错开幅度控制滤孔的打开面积。
进一步地，所述第一絮凝盘体、第二絮凝盘体侧壁上间隔设置有多个弧形板。
说明：通过弧形板可以配合第二壳体的旋转和振动电机的作用加强对污水的搅拌效果。
进一步地，所述过滤筒顶部与所述第二壳体的内壁固定连接。
说明：通过过滤筒对第二壳体内的污水进行再次过滤，将金属杂质与水分离，过滤筒的坡度更加利于过滤筒内部的滤渣滑落至排泥口。
进一步地，所述过滤筒由六个斜板围成的筒体，且过滤筒纵截面呈上大下小的圆台形；
所述吸附组件包括齿条，第一齿轮，第二齿轮，翻边搅拌叶以及第四驱动电机；
所述齿条一侧的斜板上设有与斜板平行的供液管，所述供液管表面设置有毛刷，所述毛刷与所对应斜板表面滑动接触，供液管两端均设有用于利用挤压对供液管加压的挤压部，供液管两端的挤压部分别转动连接有第一驱动管、第二驱动管，供液管中部设有多个出液孔，所述出液孔内有压力阀；所述供液管内填充有清洗液；
所述第四驱动电机设置在第一驱动管内部，所述第四驱动电机的作用端与第一齿轮中心固定连接；
所述齿条沿过滤筒长度方向设置在第一驱动管所对应的斜板上，第一驱动管上转动套设有用于与齿条啮合的第一齿轮，所述驱动管上设有支撑杆，所述第二齿轮设置在第一齿轮一侧并与第一齿轮啮合传动的，且所述第二齿轮与支撑杆转动连接，第二齿轮端面边缘上设有至少一个电极，且电极上套设有过滤袋，所述过滤袋内部填充活性炭颗粒；
所述翻边搅拌叶设有多个，且沿过滤筒长度方向设置在与第二驱动管所对应的斜板上，所述翻边搅拌叶与斜板通过连接轴杆转动连接，所述第二驱动管端部上设有利用其拨动使翻边搅拌叶进行转动的推板，所述连接轴杆为扭簧杆；
所述斜板上沿过滤筒长度方向设置有限位槽，所述第一驱动管、第二驱动管上均设置有与所对应的所述限位槽滑动卡接的凸块；
所述过滤筒外侧且位于滤水孔处对应设置有过水阀门。
说明：利用吸附组件将过滤筒内的重金属杂质刮除，通过第四驱动电机控制第一齿轮转动，带动支撑杆沿着齿条方向移动，通过毛刷对过滤筒内壁表面进行清洗，通过与凸块卡接的限位槽控制第二驱动管的伸展与挤压，通过推板推动翻边搅拌叶转动，加强对污水的搅拌，第一驱动管、第二驱动管对供液管挤压启动压力阀从出液孔流出清洗液，配合毛刷加强除污效果；通过电极对污水中的金属杂质进行吸附，通过第二齿轮转动带动过滤袋旋转，加强吸附作用。
进一步地，所述承托杆上设置有试剂盒，所述试剂盒内部间隔设置有多个分隔板，所述试剂盒的开口处设置有导向槽，所述试剂盒的盖板能够与所述导向槽活动卡接；所述试剂盒上设置有为所述盖板提供动力的第三电动推杆；所述试剂盒内部空腔分别由多个分隔板分隔成多个腔体；所述腔体内部分别由上至下依次交替填充有PH调节剂、过氧化氢剂。
说明：通过第三电动推杆拉动试剂盒盖板，使盖板打开，将试剂盒内部的试剂释放，通过分隔板和盖板的配合控制投放试剂的剂量。
进一步地，所述曝气盘的外侧套设有散料盒，所述试剂盒开口处与所述散料盒内部连通；
所述散料盒上且位于曝气盘出气口处活动设置有转轮，所述转轮上设置有多个凹槽。
说明：通过曝气盘输出的气体使转轮旋转，利用凹槽带出药剂，能够使药剂随着气流流出散料盒，提高药剂的扩散效果。
本发明还公开了一种快速分离重金属杂质的一体化污水处理方法，步骤如下：
S1、将待处理的污水接入进水管，污水经过过滤盘组，将污水中的大颗粒杂质进行初步过滤，通过排污管对大颗粒杂质进行排出，通过絮凝单元对过滤后的污水进行絮凝；通过第二驱动电机控制第二壳体转动，产生离心力对污水进行高效搅拌；
S2、通过振动电机控制承托杆纵向运动，使第一絮凝盘体、第二絮凝盘体通过弹簧杆的挤压启动压力阀使絮凝剂和磁粉从通孔中流出，通过第二壳体的转动将絮凝剂和磁粉迅速扩散进污水，对污水进行絮凝处理；
S3、采用过滤筒进行二次过滤，利用稀土永磁片对磁粉扩散时结成的磁性杂质进行吸附，通过曝气盘对污水进行曝气，利用吸附组件将过滤筒内的重金属杂质刮除，通过排泥口进行分离，抽取排水通道内的上清液，完成污水处理。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明通过进水管将待处理的污水接入第一壳体，经过过滤盘组将污水中的大颗粒杂质进行初步过滤，通过排污管对大颗粒杂质进行排出，通过絮凝单元对过滤后的污水进行絮凝；通过一体化的设备分步实现污水净化，通过第二驱动电机控制第二壳体转动，产生离心力对污水进行高效搅拌。
(2)本发明通过振动电机控制承托杆纵向运动，使第一絮凝盘体、第二絮凝盘体通过弹簧杆的挤压启动压力阀使絮凝剂和磁粉从通孔中流出，通过第二壳体的转动将絮凝剂和磁粉迅速扩散进污水，对污水进行絮凝处理，提高絮凝效率。
(3)本发明采用过滤筒进行二次过滤，利用稀土永磁片对磁粉扩散时结成的磁性杂质进行吸附，提高对金属杂质的分离效果；通过曝气盘对污水进行曝气，利用吸附组件将过滤筒内的重金属杂质刮除，通过排泥口进行分离，抽取排水通道内的上清液，污水净化快速，分离步骤简单。
（发明人：李佳兴;刘杰;耿中星;高慧）
