一种一体化污水处理实验池的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于教学研究的建筑结构，尤其是一种一体化污水处理实验池，属于建筑结构技术领域。
[0002]
【背景技术】
[0003]随着城市规模的不断扩大，城市人口也日益增加，而与之配套的城市污水处理技术也在不断的发展。为应对越来越大的环保压力，环境保护专业和给排水专业在职业教育中的重要性也越来越突出，因此，在高校和职业教育学校中，都不约而同的增加了排水工程等专业的比重，以此来给城市发展培养更多的专业技术人才。由于给排水工程是一个相对比较浩大的综合性建筑工程，而且需要面对各种不同的现实情况，具有很大的不确定性，因此在教学过程中，一直都存在着难度。现目前在针对给排水专业的教学过程中，很多学校还是通过建模的形式来辅助教学，这样的优点在于可以将一个相对浩大的建筑工程结构分解成不同的模型单元，以此帮助学习理解和学习，例如，公开号为CN202610081的中国专利公开了一种“单元化城市污水处理系统”，它是通过设置多个处理单元，来模拟污水在处理过程中的各个步骤。但是，这种模型相对比较独立，功能也较为单一，它无法全面、系统的展现和演示排水处理系统的工作状态，尤其是无法模拟出复杂的城市排水管网，因此针对性较差，不利于培养学生的系统性思维，特别是对于一些可能出现或突发性的管网故障，在模型教学的方式中很难得以体现，这对学生的能力培养造成了一定的限制，容易导致学生的实际操作和处理故障的能力不足。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中的上述不足，本发明的主要目的在于解决现目前在对于污水处理的教学过程中存在模型结构与实际建筑结构存在差异，导致教学的针对性不足的问题，而提供一种能够与实际污水处理建筑结构相匹配，具有较强针对性的一体化污水处理实验池。
[0005]本发明的技术方案:一种一体化污水处理实验池，其特征在于，包括依次连接的预处理池、收集池、二次处理池和除砂池；所述预处理池是由进水池和第一过滤池构成，在所述进水池上安装有污水进水管，在所述进水池和第一过滤池之间的墙体上设有第一进水口，在所述第一进水口处安装有可升降的第一电动闸门；在所述第一过滤池中安装有用于过滤污水中粗杂质的机械回转粗格栅，所述机械回转粗格栅由第一无轴螺旋输送机带动旋转，在所述进水池和第一过滤池的顶部均安装有钢格栅盖板，所述的第一无轴螺旋输送机安装在第一过滤池顶部的钢格栅盖板上；在所述第一过滤池与收集池之间的墙体上设有第二进水口，在所述第二进水口处安装有可升降的第二电动闸门，在所述收集池的底部设有用于收集沉沙的斜面，所述斜面的顶部设于第二进水口的下方；在所述收集池的底部安装有潜水排污泵，所述潜水排污泵与收集池池底的间距大于1.2m ;所述的二次处理池是由分离池、沉淀池和第二过滤池构成，所述分离池设于收集池上端开口的上方，所述潜水排污泵通过抽水管与分离池连通，在所述分离池与沉淀池之间设有出水口，在所述沉淀池底部连接有污水放空管，在所述沉淀池与第二过滤池之间设有第三电动闸门，在所述第二过滤池内安装有用于过滤污水中细杂质的机械回转细格栅，所述机械回转细格栅由第二无轴螺旋输送机带动旋转，在所述第二过滤池上方也安装有钢格栅盖板，所述第二无轴螺旋输送机安装在第二过滤池上方的钢格栅盖板上；在所述第二过滤池与除砂池之间还设有第四电动闸门，在所述除砂池内安装有砂水分离器。
[0006]本发明的一体化污水处理实验池是专门用于教学实验而设计建造的，目的是为了便于实景教学，提高学生对污水处理系统的整体认知，增强系统性思维，具有很强的针对性。它不同于以往的小型塑料模型，它是以真实场景展现的形式直观的带给学生真实的感受，同时也可以实现污水处理池的工作状态，这样便于学生在动态的过程中了解、学习和掌握污水处理的系统流程和各个结构组成，特别是对于一些特有的细节，只能通过在实景中才能观察得到，并学会应对，这都是以往塑料模型所不具备的。本发明中，在预处理池、收集池和二次处理池中，通常还需要添加一些化学药剂，例如漂白粉等，这些都属于现有污水处理技术中的工艺方法，在本发明中就未详细描述。本发明的重点不在于污水处理的流程，而在于展现污水处理系统的整体结构，让学生快速了解各个污水处理的单元，逐渐的建立起整体结构的印象，这种印象会非常深刻，并且通过对实验池结构的掌握，自然的就能够熟悉污水处理的流程，达到了灵活应用的目的，有利于避免学习中的死记硬背。
[0007]本发明中的电动闸门均采用升降式结构，当电动闸门降下时可以将对应的进水口或出水口封闭，当电动闸门上升时，即实现进水口或出水口的打开。这里所采用的无轴螺旋输送机是现有设备，它具有抗缠绕性强的优点，而且扭矩较大，能够带动机械回转格栅转动，实现对污水中杂质、淤泥以及漂浮物等的清理。本发明中，在收集池底部设计了斜面的结构，这样设计的目的在于使得沉沙能够在重力作用下自行移动到收集池的中部，避免沉沙堆积在收集池的入口出形成阻挡，这样有利于保障收集池的正常、持续工作，延长了对收集池清理的周期，可以达到减少维护成本的目的。同时，考虑到收集池底部有部分的沉沙，因此在安装潜水排污泵时需要与收集池池底保持一定的间距，本发明中采用了 1.2m的高度设计，这是经过了多次实验测试后得出的数据结果，这样不仅可以避免大量沉沙进入到潜水排污泵造成堵塞，同时也便于潜水排污泵的安装。
[0008]优化地，在所述收集池内安装有至少五台潜水排污泵，每一台潜水排污泵各自对应设置有一个独立的分离池，所述的分离池均与沉淀池连通。本发明中采用了多台潜水排污泵共同作业的模式，这样可以提高排污抽水的效率，而每台潜水排污泵又对应一个单独的分离池，这样就便于进一步对相对少量的污水进行快速处理，多个分离池同步进行，效率倍增。
[0009]优化地，所述的机械回转粗格栅和机械回转细格栅均斜向设置，所述机械回转粗格栅和机械回转细格栅与水平方向夹角均为45°。本发明中，机械回转格栅的作用在于滤除水中的水草、漂浮物等，并且通过旋转的工作方式，将收集的垃圾输送到池外。这里采用的无轴螺旋输送机带动格栅旋转，具有很好的灵活性，简单而耐用，工作稳定性很好。
[0010]优化地，在所述收集池和第一过滤池内均安装有铁梯。这里安装铁梯的目的在于便于工作人员下到池底进行污泥的清理和维护工作，同时也便于在教学时，学生亲自下到池底观察整体池体的结构，以身临其境的方式来学习，效率更高。
[0011]优化地，在所述除砂池的两端各设有一个沉砂池，所述的沉砂池底部均为倒锥形结构，在每一个沉砂池内分别安装有一个砂水分离器，所述砂水分离器的底部通过支架与沉砂池可转动连接，砂水分离器的上部通过钢梁平台固定在沉砂池上端。这里的沉砂池作用在于将处理后的污水中的砂子沉淀并收集，砂水分离器的作用就在于将砂子从污水中清理处理，最终得到符合排放标准的水。
[0012]优化地，在所述钢梁平台上对应于每一个沉砂池分别连接有压缩空气管，所述的压缩空气管均与旋流除砂机相连。这里的压缩空气管的作用在于在沉淀池内产生负压，使得砂子和水被分离开。
[0013]优化地，在所述沉砂池底部还安装有污水出水管，在所述污水出水管上安装有用于防止污水倒灌的反冲压力管。这里的反冲压力管的作用在于避免在排水时污水倒灌，造成设备工作的停滞。
[0014]优化地，所述的污水进水管为两根，所述的两根污水进水管在水平方向上呈十字交叉设置。这样可以增大进水量，并且相互间干扰较小，以此提升实验池的污水处理能力。
[0015]相对于现有技术，本发明具有以下有益效果:
1、教学过程中针对性较强:本发明的实验池采用与实际污水处理沉砂池相同的结构样式，通过修建一个与真实污水处理池大小相同、结构和功能一致的实验池，来辅助教学，使得学生能够身临其境的观察、辨别和处理问题，提高了课堂教学的针对性。
[0016]2、功能齐全、结构完整:本发明的实验池能够将整个污水处理的过程实景展现，同时对于不同的位置和不同的工作状态都能清晰的展示和呈现，甚至还可以设置一些可能出现的故障，供学生在现场处理，因此还提高了教学中的可操作性，有利于培养学生的系统性思维。
[0017]3、可重复利用:由于建造的实验池可以供不同阶段的学生使用，因此利用率较高，而且维护成本相对较低。
[0018]
【附图说明】
[0019]图1为本发明一种一体化污水处理实验池的俯视图(图中省略掉了沉淀池中的砂水分离器)。
[0020]图2为图1的A-A剖视图。
[0021 ] 图3为图1的B-B剖视图。
[0022]图4为图1的C-C剖视图。
[0023]图中，I一预处理池，11 一进水池，12—第一过滤池，13—污水进水管，14 一第一进水口，15一第一电动闸门，16一机械回转粗格栅,17一第一无轴螺旋输送机,18一铁梯,2—收集池，21一第二进水口，22一第二电动闸门，23一斜面,24一潜水排污泵，25一抽水管,3一二次处理池，31—分离池，32—沉淀池，33—第二过滤池，34—出水口，35—污水放空管，36一第二电动闸门，37一机械回转细格栅，38一第二无轴螺旋输