一种河道黑臭水一体式净化设备的制作方法

本发明涉及一种污水净化设备，更具体地说，它涉及一种河道黑臭水一体式净化设备。

背景技术：

水是生命之源，水体保护是关乎人类发展的重要因素，其中城市水体质量是关系到城市居民生活与城市形象的重要指标，近年来由于城市化进程的推进，还有城市发展对地表水与地下水的破坏，水体问题逐渐暴露出来，其中城市黑臭水体是百姓反映强烈的水环境问题，不仅损害了城市人居环境，也严重影响城市形象。

面对日益严峻的水污染问题，出现一些黑臭水净化设备，用以对河道黑臭水进行净化处理。现有的黑臭水净化设备一般需要与污水收集池和曝气滤池生物滤池配合，净化设备含有沉降室蜂窝斜管过滤层、空心球层和滤水器，通过污水收集池收集和存储黑臭水，待黑臭水自然沉淀后抽取表层的污水，污水进入沉降室内，沉降室内通过自动加药装置注入絮凝剂和除臭剂，使污水与絮凝剂和除臭剂混合，达到沉降过滤的效果，经过沉降处理后的污水依次经过蜂窝斜管层、空心球层以及滤水器，从而实现对黑臭水的净化。

但是这种净化设备，仅仅依靠污水的自然流动使污水与絮凝剂和除臭剂混合，由于污水流经沉降室内的时间较短，污水并不能与絮凝剂和除臭剂充分混合反应，导致沉降和除臭的效果不太理想，从而导致净化设备并不能达到很好的净水效果，尚有很大的改进空间。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种河道黑臭水一体式净化设备，其具有更好的净水效果。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种河道臭水一体式净化设备，包括塔式的筒体，在筒体内从下往上依次设置有沉降室、蜂窝斜管层、空心球层和缓冲室，所述沉降室内的一侧设置有水平的分流管，所述分流管上沿着其长度方向设置有多个管嘴，所述管嘴朝向沉降室的对侧，在筒体外部还设置有吸水泵，所述吸水泵的进水口连接吸水管道，以吸入河道黑臭水，所述吸水泵的出水口与分流管的内部连通，所述沉降室内设置有缓流结构，所述缓流结构设置在管嘴出水的水流路径上，所述缓流结构包括多块呈半圆形筒片状的挡板，所述挡板沿竖直方向设置，沿着水流的方向挡板排列成多排的挡排结构，每排挡排的相邻两个挡板之间留有空隙，前后两排挡排的挡板的朝向相反并交错设置，使得前一排挡排的挡板正好位于后一排挡排的相邻两个挡板之间的空隙前方，且第一排的挡排的挡板的内弧面朝向分流管上的各个管嘴，且各个管嘴伸入第一排挡排的挡板的内侧，所述缓流结构的上方设置有三连接架，所述挡板的上端与连接架的底面连接固定，所述连接架的顶面为斜面，所述连接架较低的一侧与筒体的内壁之间留有间距，形成供水流上升的通道，所述连接架的边缘部位于筒体的内壁连接密封，在筒体外部还设置有自动加药装置，所述自动加药装置与沉降室连通，用以注入絮凝剂和除臭剂，所述沉降室内且位于挡板的下方设置有泥斗，所述泥斗的下方设置有排泥泵，所述排泥泵的进泥口通过管道与泥斗的底部连通，所述排泥泵的出泥口连接有排泥管，所述排泥管上装有排泥阀，所述筒体外还设置有滤水器，所述滤水器的内部设置有净水滤芯，所述滤水器的进水口通过管道与缓冲室连通，滤水器的出水口连接有出水管。

作为优选方案：所述连接架内穿设有输送管，所述输送管上沿着其长度方向设置有多个喷头，所述喷头呈球形且在球面上设置有多个微孔，所述喷头穿过连接架的底面并向下伸入挡板的内侧，所述输送管与自动加药装置的出药口连接。

作为优选方案：内侧面相向设置的两排挡排中，前一排挡排的挡板的边缘部位伸入后一排挡排的挡板的内侧。

作为优选方案：所述挡板的截面形状为圆弧形，且圆弧形对应的圆心角α大于180度且小于等于270度。

作为优选方案：所述挡板的内侧设置有多个挡片，多个挡片沿挡板的高度方向设置，挡片的一端与挡板的内侧连接固定，且挡板向下倾斜，所述挡片上还开设有通孔。

作为优选方案：所述泥斗的顶部设置有搅动轴，所述搅动轴与筒体的内壁转动连接，所述筒体外部固定有用于驱动搅动轴的伺服电机，所述搅动轴上沿着其长度方向设置有两组螺旋状的搅动片，两组搅动片具有相反的螺旋方向，且两组搅动片之间留有空间，且两组搅拌片之间的空间部位刚好位于泥斗的出泥口的正上方。

作为优选方案：从搅动轴的端部向其中部，所述搅动片的直径逐渐变大。

作为优选方案：所述滤水器包括外壳，所述外壳的一侧为开口结构并在开口处设置有密封盖，所述密封盖与外壳之间通过螺栓连接固定，在密封盖与外壳接触的部位设置有密封垫，所述外壳的顶部设置有进水口并在外壳的底部设置有出水口，所述外壳内设置有净水滤芯，所述净水滤芯包括依次设置的无烟煤滤料层、锰砂层、椰壳活性炭层和活性炭纤维毡层。

作为优选方案：所述滤水器包括第一滤水器和第二滤水器，其中第一滤水器的进水口通过管道与缓冲室连通并在该管道上装有第一出水阀，第一滤水器的出水口连接有第一出水管，在第一出水管上装有第一流量计；第二滤水器的进水口通过管道与缓冲室连通并在该管道上装有第二出水阀，第二滤水器的出水口连接有第二出水管，在第二出水管上装有第二流量计。

作为优选方案：还包括吸水筒，所述吸水筒的一端通过管道与吸水泵的进水口连接，所述吸水筒的另一端为开口，所述吸水筒内从下往上设置有多层的滤网，且从下往上的各层滤网的孔径越来越小，所述吸水筒的外部设置有滤罩，所述滤罩罩在吸水筒外部并与吸水筒的外壁连接固定，所述滤罩为封闭式的罩体并带有滤孔。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、该净化装置的沉降室内设置的缓流结构由多个呈半圆形筒片状的挡板构成，沿着水流的方向挡板排列成多排的挡排结构，每排挡排的相邻两个挡板之间留有空隙，前后两排挡排的挡板的朝向相反并交错设置，且污水从第一排挡排的挡板的内侧注入沉降室内，污水经过分流管分流后从各个管嘴处流入沉降室内，与此同时，自动加药装置向沉降室内注入絮凝剂和除臭剂，水流流经缓流结构时被多次分流和改变流向，从而在沉降室内的各个部位都能产生强烈的涡流，还能显著减缓污水的流速，使絮凝剂和除臭剂与污水充分混合和反应，达到极好的絮凝沉降和除臭的效果；

2、自动加药装置通过球形的喷头向沉降室内注入絮凝剂和除臭剂，由于喷头刚好位于挡板的内侧，处于涡流集中的部位，且喷头是朝球面的各个方向喷出絮凝剂和除臭剂，因而涡流使得污水与絮凝剂和除臭剂更加充分混合，进一步提升絮凝沉降和除臭的效果；

3、将污水依次通过沉降室沉降除臭、通过蜂窝斜管层和空心球层的过滤、最后通过滤水器过滤净化，可以起到很好的净化作用，经过该净化设备净化后的水直接达到排放标准；

4、该净化装置自由自动排泥的功能，可以将泥斗内的污泥排放干净；

5、该净化装置的滤水器包括主用和备用两组，且通过流量计计量滤水器的水流量，从而判断净水滤芯的阻塞情况，维护滤水器时无需停机，实现全时段工作。

附图说明

图1为实施例一中的一体式净化设备的整体结构示意图；

图2为实施例一中的缓流结构的俯视图；

图3为图2中的a部放大图；

图4为实施例一中的过滤装置的内部结构示意图；

图5为实施例二中的挡板的结构示意图。

附图标记说明:1、筒体；2、分流管；3、管嘴；4、挡板；5、自动加药装置；6、输送管；7、喷头；8、泥斗；9、沉降室；10、排泥泵；11、排泥管；12、排泥阀；13、连接架；14、蜂窝斜管层；15、空心球层；16、缓冲室；17、第一注水管；18、第一出水阀；19、第一滤水器；1901、外壳；1902、密封盖；1903、螺栓；1904、密封垫；1905、进水口；1906、出水口；1907、无烟煤滤料层；1908、锰砂层；1909、椰壳活性炭层；1910、活性炭纤维毡层；20、第一流量计；21、第一出水管；22、第二注水管；23、第二出水阀；24、搅动片；25、第二滤水器；26、第二流量计；27、第二出水管；28、搅动轴；29、伺服电机；30、吸水泵；31、吸水筒；32、滤网；33、驱动电机；34、叶片；35、滤罩；36、挡片；37、通孔。

具体实施方式

实施例一：

参照图1和图2，一种河道臭水一体式净化设备，包括塔式的筒体1，在筒体1内从下往上依次设置有沉降室9、蜂窝斜管层14、空心球层15和缓冲室16。在沉降室9内的一侧设置有水平的分流管2，在分流管2上沿着其长度方向设置有多个管嘴3，管嘴3朝向沉降室9的对侧，在筒体1外部还设置有吸水泵30，吸水泵30的进水口连接吸水管道，以吸入河道黑臭水，吸水泵30的出水口通过管道与分流管2的内部连通，在沉降室9内设置有缓流结构，缓流结构设置在管嘴3出水的水流路径上，缓流结构包括多块呈半圆形筒片状的挡板4，挡板4沿竖直方向设置，沿着水流的方向多块挡板4排列成多排的挡排结构，每排挡排的相邻两个挡板4之间留有空隙，前后两排挡排的挡板4的朝向相反——即前一排挡排的挡板4的外弧面朝向后一排挡排的挡板4的内弧面，且前后两排挡排的挡板4交错设置，使得前一排挡排的挡板4正好位于后一排挡排的相邻两个挡板4之间的空隙前方。另外，第一排的挡排的挡板4的内弧面朝向分流管2上的各个管嘴3，且各个管嘴3伸入第一排挡排的挡板4的内侧。

在缓流结构的上方设置有有三角形的连接架13，挡板4的上端与连接架13的底面连接固定，连接架13的顶面为斜面，连接架13较低的一侧与筒体1的内壁之间留有间距，从而形成供水流上升的通道，连接架13的其他边缘部位于筒体1的内壁连接密封。

在筒体1外部还设置有自动加药装置5，在连接架13内穿设有输送管6，在输送管6上沿着其长度方向设置有多个喷头7，喷头7呈球形且在球面上设置有多个微孔，喷头7穿过连接架13的底面并向下伸入挡板4的内侧，输送管6与自动加药装置5的出药口连接，自动加药装置5内存储有絮凝剂和除臭剂。在其他实施例中，还可以将喷头7设置在沉降室9内的其他部位。

在沉降室9的下部，即位于挡板4的下方设置有泥斗8，泥斗8呈漏斗状，在泥斗8的下方设置有排泥泵10，排泥泵10的进泥口通过管道与泥斗8的底部连通，排泥泵10的出泥口连接有排泥管11，在排泥管11上装有排泥阀12。在泥斗8顶部设置有搅动轴28，搅动轴28通过密封轴承与筒体1的内壁转动连接，在筒体1外部固定有伺服电机29，搅动轴28与伺服电机29的转轴同轴连接固定，搅动轴28上沿着其长度方向设置有螺旋状的搅动片24，搅动片24的数量为两组，两组搅动片24具有相反的螺旋方向，且两组搅动片24之间留有空间。本实施例中，从搅动轴28的端部向其中部，搅动片24的直径逐渐变大。另外，两组搅拌片之间的空间部位刚好位于泥斗8的出泥口的正上方。

在连接架13的上方设置有蜂窝斜管层14，并在蜂窝斜管层14的上方设置有空心球层15，空心球层15的上方为缓冲室16，在筒体1外还设置有滤水器，滤水器的内部设置有净水滤芯，滤水器的进水口通过管道与缓冲室16连通，滤水器的出水口连接有出水管。

该一体式净化设备的工作原理为：吸水泵30将污水吸入，污水经过分流管2分流后从各个管嘴3处流入沉降室9内，与此同时，自动加药装置5向沉降室9内注入絮凝剂和除臭剂。水流流入第一排的挡板4的内侧，被第一排的挡板4阻挡后改变流向，从第一排的挡板4的两侧流出并流向后方，接着被第二排的挡板4的外侧阻挡，再次被分流并从第二排的挡板4的两侧流出，继续流入第三排的挡板4的内侧……如此反复，这里不再一一赘述!水流在经过缓流结构时，依次被多个朝向相反且互相交错布置的挡板4阻挡，从而被多次分流和改变流向，在此过程中，水流被各个挡板4的内侧阻挡时以及从各个挡板4的边缘流过时，都会产生较强的涡流，从而使沉降室9内的各个部位都分布有涡流，由于喷头7刚好位于挡板4的内侧，处于涡流集中的部位，且喷头7是朝球面的各个方向喷出絮凝剂和除臭剂，因而涡流使得污水与絮凝剂和除臭剂充分混合，其中絮凝剂与污水中的悬浮微粒聚集联结形成粗大的絮状团粒或团块，从而使之变为沉淀物掉落至下方的泥斗8内，除臭剂则能去除污水的臭味。缓流结构还能显著减慢水流的流速，使絮凝剂和除臭剂能与污水中的悬浮物和臭味物有充分的接触时间，保证絮凝沉降和去除臭味的效果。

经过絮凝沉降和除臭处理的污水从连接架13侧部的水流通道处向上流动，携带着微小沉淀物和砂的污水从下往上流过蜂窝斜管层14，蜂窝斜管层14使得水流中的微小沉淀物和砂向下降落，从而起到再次净化的作用，从蜂窝斜管层14处降落的小沉淀物和砂落在连接架13的斜面上并滑落至下方的泥斗8内。之后水流从下往上流过空心球层15，空心球层15同样可以起到阻挡和过滤水流中的沉淀物和砂的作用，从而进一步净化水质。经过空心球层15后的水基本变为比较清澈的清水，清水汇入缓冲室16内，随后经过管道流入滤水器内，由滤水器进行再次净化过滤，最终从滤水器排出的水为符合排放标准的洁净水。滤水器排出的水最后还需要通过管道排放至曝气生物滤池内进行生化处理，得到良好的水质。

参照图2，本实施例中，挡板4的朝向具有两种方向，一种方向为挡板4的内侧面向管嘴3，另一种方向为挡板4的外侧面向管嘴3，前一种朝向的挡板4的边缘部位伸入后一种朝向的挡板4的内侧，如此设计使得经过前一个挡板4分流后的水流以比较集中的流向和汇入后一个挡板4的内侧，从而能产生更强的涡流，更有利于絮凝剂和除臭剂与污水充分均匀地混合，进一步提升絮凝沉淀和除臭的效果。

参照图3，本实施例中，挡板4的截面形状为圆弧形，且圆弧形对应的圆心角α大于180度且小于等于270度。如此设计，使得管嘴3被包围在挡板4内，当流入挡板4内侧的水流改变方向后具有更大的反向流动路程，从而能增大水流流经缓流结构处时所需的时间，进一步减缓水流的速度，并能进一步提升絮凝沉淀和除臭的效果。

参照图1，本实施例中的净化设备还包括吸水筒31，吸水筒31的一端通过管道与吸水泵30的进水口连接，吸水筒31的另一端为开口，在吸水筒31内从下往上设置有多层的滤网32，且从下往上的各层滤网32的孔径越来越小。如此结构，使得吸水筒31具有过滤的功能，在吸水泵30将污水吸入净化设备的过程中，滤网32可以阻挡污水中杂物，防止杂物进入管道内造成管道阻塞。多层的滤网32可以污水中的不同尺寸的杂物进行分级过滤，防止单层滤网32因各种尺寸的杂物汇集而堵死滤网32的情况。在吸水筒31的上端内还设置有叶片34，并在吸水筒31的外壁上固定有驱动电机33，驱动电机33的转轴通过密封轴承与吸水筒31转动连接。

吸水筒31的下端浸入污水池中，吸水筒31的上端位于水面上，避免驱动电机33浸水。

本实施例中，还在吸水筒31的外部设置有滤罩35，滤罩35的内径大于吸水筒31的外径，滤罩35罩在吸水筒31外部并与吸水筒31的外壁连接固定，滤罩35为封闭式的罩体并带有滤孔。在吸水泵30将污水吸入净化设备的过程中，滤罩35可以将污水中的较大的杂物隔离开，使包含有较小杂物的污水进入滤罩35内，并由吸附筒的滤网32层进行分级过滤，通过滤罩35与吸附筒的结合，可以更好地分离和过滤污水中的杂物，有利于后续的净化处理。

在污水经过吸水筒31的过程中，驱动电机33带动叶片34转动，叶片34搅动吸水筒31上端口处的水流，避免有杂物和泥沙汇集在此处造成吸水筒31的上端口阻塞，保证水流的顺畅流通。

该净化设备多次运行后，泥斗8内会积累较多的污泥，此时需要将泥斗8内的污泥排出。排泥时需要关闭吸水泵30，打开排泥阀12再开启排泥泵10，此时泥斗8内的污泥被排泥泵10吸出并从排泥管11内排出，为便于排泥，排泥管11具有较粗的管径。在排泥过程中，筒体1内存留的污水也会一同被排出。在排泥过程中，还可以启动伺服电机29，伺服电机29带动搅动轴28转动，搅动轴28一方面能搅动泥斗8内的污泥将污泥打撒，利于污泥被吸出；另一方面，由于搅动轴28带有螺旋状的搅动片24，且两搅动片24的螺旋方向相反，在搅动轴28转动的过程中，两组搅动片24可以将泥斗8边缘部位的污泥螺旋推进至泥斗8的中部，随后被吸出，使泥斗8边缘部位的污泥也能被清理干净，排泥更加充分彻底。

如图1所示，本实施例中的滤水器包括第一滤水器19和第二滤水器25。其中，第一滤水器19的进水口通过第一注水管17与缓冲室16连通并在第一注水管17上装有第一出水阀18，第一滤水器19的出水口连接有第一出水管21，在第一出水管21上装有第一流量计20；第二滤水器25的进水口通过第二注水管22与缓冲室16连通并在第二注水管22上装有第二出水阀23，第二滤水器25的出水口连接有第二出水管27，在第二出水管27上装有第二流量计26。第一滤水器19和第二滤水器25互为备用，设备在运行时只使用一组滤水器，第一出水阀18打开，而第二出水阀23关闭，此时第一滤水器19处于工作状态。

参照图4，以第一滤水器19为例：本实施例中的滤水器包括外壳，外壳的一侧为开口结构并在开口处设置有密封盖，密封盖与外壳之间通过螺栓连接固定，在密封盖与外壳接触的部位设置有密封垫，外壳的顶部设置有进水口并在外壳的底部设置有出水口。在外壳内设置有净水滤芯，如图所示，沿着水流的方向（即从进水口流向出水口）净水滤芯包括依次设置的无烟煤滤料层、锰砂层、椰壳活性炭层和活性炭纤维毡层。经过絮凝沉降除臭处理的较清的水流经第一滤水器19时，无烟煤滤料层可以吸附水中的残留悬浮物、沙粒；锰砂层可以过滤水中的铁、锰物质；椰壳活性炭层多孔、吸附能力强，能够快速吸附水中的杂质，同时具有一定的去除异味的功能；而活性炭纤维毡层可以再次过滤净化水质，经过滤水器过滤的水质能够达到排放标准。

当第一滤水器19长时间工作后，净水滤芯会有一定程度的阻塞，此时需要更换净水滤芯。本实施例中，在第一出水管21和第二出水管27上分别安装有第一流量计20和第二流量计26，可以分别对第一滤水器19和第二滤水器25的水流量进行计量。当第一流量计20计量到的水流量低于限值时，说明第一滤水器19内发生了堵塞，此时用户可以关闭第一出水阀18并打开第二出水阀23，将第一滤水器19从净化水路中切出，并将第二滤水器25接入净化水路中。随后用户可以打开第一滤水器19的密封盖，清理或更换其内部的净水滤芯，当第二滤水器25需要维护时再将第一滤水器19接入净化水路中。如此，可以实现不停机更换滤芯，使净化设备能够全时段运行。

实施例二：

参照图5，本实施例与实施例一的区别在于：本实施例中还在挡板4的内侧设置有多个挡片36，多个挡片36沿挡板4的高度方向设置，挡片36的一端与挡板4的内侧连接固定，且挡板4向下倾斜。

当污水在挡板4的内侧流动时，水流会流经挡片36，并在挡片36处产生涡流。挡片36的存在可以进一步提升缓流结构产生涡流的能力，从而进一步提升絮凝除臭的效果。挡片36向下倾斜可以防止泥沙存留在挡片36处。

在此基础上，还在挡片36上开设有通孔37，水流通过通孔37时也会产生涡流。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。