一种上升流连续式一体化净水设备的制作方法

本发明涉及一种污水处理设备，特别是一种上升流连续式一体化净水设备

背景技术

现国内同类净水设备是国外同类净水设备在近年来引进、推广、消化、仿制的基础上进行的，同时也存在着一些不足与缺点。针对存在的这些问题本发明进行了一定的创新与改进。

1、原气提砂装置是内置于设备中央的。一不利于设备的正常维护保养。二是气提砂过程中无法随时观察提砂效果以及无法加以及时调节。三是一旦脏砂提多了，易造成清洗不净，并经常发生在提砂管道内，洗砂器内的堵塞现象；反之脏砂提少了又浪费大量的清洗水。

2、因国内水环境千差万别，加之各种因素叠加，导致该设备存在的普遍问题主要反映在核心部件洗砂器结构设计过于简单，洗砂时间偏短，水力清洗工况欠佳，导致洗砂效果达不到理想值，难以适应国内千差万别的水环境要求。不能充分保证对脏砂进行彻底有效的清洗，严重影响设备的正常运行与达标排放。

3、当原水中需要投加混凝剂、助凝剂时，特别是在原水季节性的藻类爆发期，大量的絮凝体与原水中的优势藻群针杆藻脆杆藻等作用下导致絮体形成效果变差，黏稠状物质极易引发主筒体底部的脏砂结球成饼或大量板结成块，严重影响设备的正常运行。一旦设备停用后再次启用时，脏砂在筒体底部结球成饼、板结成块，导致气提砂装置无法正常运行，造成长时间只出水不出砂现象发生。

4、原设备主筒体顶端设计为敞开式，极易导致外界的污染物及大气层中的粉尘等造成已处理的净水二次污染。

技术实现要素：

发明目的：针对现有技术的不足，本发明公开了一种上升流连续式一体化净水设备。

技术方案：本发明公开的一种上升流连续式一体化净水设备，包括筒体，筒体底部为锥形，顶部密封，所述筒体内部下方设有进水布水系统，内部上方设有洗砂过滤系统，外侧设有压缩空气提砂装置；

所述进水布水系统包括进水管，和进水管连通的布水器，布水器上方设有锥形分配罩，下方设有三角形分配罩；所述进水管伸出筒体，进水管进水端由外往内依次设有管道混合器和压缩空气进气口；

所述洗砂过滤系统包括洗砂装置，洗砂装置外罩一层洗砂装置外罩，洗砂装置内设有相耦合的内外错齿环结构，洗砂装置上方设有三相分离器，顶部设有传动装置；所述外错齿环结构为静止体，内错齿环结构为通过轴体和传动装置连接的转动旋转体，所述内错齿环结构上方设有一组旋转叶轮；

所述压缩空气提砂装置包括设置在筒体外侧壁的提砂管，提砂管底端和筒体底部连通，提砂管下部设有压缩空气进气口，提砂管中部设有提砂观察窗；

所述筒体外设还设有废水出口，废水出口和洗砂装置与洗砂装置外罩直接的空隙连通，废水出口上设有配流槽；

所述筒体上端外侧还设有一圈集水槽，集水槽顶部封闭，封闭的顶部设有一组通气口，通气口上方设有伞形通气罩；

所述筒体外侧还设有出水口，出水口通过管道和集水槽连通，出水口和集水槽连通的管道上还设有一组串联式紫外消毒装置；

所述洗砂装置底部设有自耦装置；

所述自耦装置下方设有高压喷嘴；

所述筒体底部和提砂管连通处设有微孔曝气装置。

其中，所述布水器为树枝状布水器气提砂装置。

其中，所述叶轮至少有对称的四片轮叶。

本发明巧妙地在原设备地基础上加以致进与创新，并确保主体结构与主要功能性能不变地前提下：

1、将原气提砂装置从设备内置中央地方式做了大胆地改进，将气提砂装置整体外移至筒体外侧，并增设气提砂观察窗以及反馈控制系统等。并将气提砂管道地出口改设计在洗砂器上端地三相分离器内壁地切线方向接入，促使气提砂装置提升上来地混合物(脏砂、废水、气)迅速沿三相分离器地内壁沿切线方向高速旋转分离，从而保证了大部分废水不再进入洗砂器内。

2、重点对洗砂器内部结构作出了大胆地创新，彻底改变了脏砂的清洗水力工况。原设计洗砂器内外错齿环结构为静止体，清洗水与脏砂是被动地顺从内外错齿环内地水流来完成清洗过程，现将内错齿环设计成旋转体，外错齿环为静止体，并巧妙利用三相分离器内壁切线方向接入地有压冲击水，拖动内错齿环上端地四片叶轮使之旋转起来，从而使脏砂与清洗水从被动清洗变成主动清洗，使脏砂地清洗水力工况变成剧烈摩擦、碰撞、搅拌，湍流、紊流、折流等各种水动力因素叠加，使脏砂清洗洁净的机率成若干倍地提高，从而使设备即使遇到超负荷等情况也能保证设备正常运行。

3、为应对季节性藻类爆发期，大量絮凝体与针杆藻、脆杆藻等作用下，黏稠状物质造成脏砂结球成饼或大量板结成块等现象发生，这也是国内砂滤池的通病，最终导致气提砂装置不能正常运行，特设计于脏砂专用破堵装置(专用高压喷嘴)利用空压机内的压缩空气从主筒体下端沿内壁切线方向接入，并通过专用高压喷咀适时冲搅筒体底部板结成块地脏砂，使得脏砂在高压冲击力破坏下，使结球成块地脏砂、废水沿筒壁旋转起来，使之充分搅拌碰撞后--松散混合，使脏砂废水等一并由气提砂装置顺利提升至洗砂器内。并设计采用先进地反馈控制系统，以便根据用户地特殊要求与用途优化整个净水设备地运行状态，确保在不同条件下，如进水、流量、悬浮颗粒、有机物浓度等不同要求，使出水水质不受这些条件影响。

4、上升流连续式一体化净水设备能够安全稳定地运行关键在于对气提砂装置提升上来地脏砂进行彻底有效地清洗，所以在洗砂器创新地基础上又增加设计了微孔曝气装置使洗砂器在清洗脏砂工况地同时，又形成一个微型气浮池，更有利于脏砂中清洗剥落下来地杂质、悬浮物等能够与微孔高密度气泡充分地接触吸附捕捉携带上浮等功能作用下，随上升水流上浮，形成一个完整地气浮池工作原理，使脏砂清洗质量从措施上环环相扣得以保证。

5、在创新设计地洗砂器装置中央设置了一套弹簧电磁耦合装置，一旦气提砂装置偶然发生砂提多了，易造成管道内拥挤时使洗砂器内地脏砂堵塞，在即将发生脏砂堵塞前必先产生一定地挤压力，一旦这个挤压力超出了本设计上限，电磁阀自动打开时，顺势推动弹簧向下压缩，分配罩在中心轴地牵引下随之向下运动，出砂口张到最大，拥挤砂顺利排出。当气提砂恢复正常工作后，分配罩在--作用力下迅速复位后使电磁阀自行关闭，分配罩在中心轴地牵引下随之向上运动，一切恢复正常工作，从而有效地保证了气提砂装置和洗砂器地正常运行。

6、在该设备地顶端设计了铰接式可折放不锈钢防护罩，有效地防止外界污染物及大气中地微粒粉尘等污染已处理过地净水。并在铰接式可折放不锈钢防护罩上设计了二只t型通气管，既保证了设备内部与大气压地平衡，又能保证气提砂装置提升上来地混合物(脏砂、废水、气)在洗砂器中地平稳流动。

有益效果：本发明公开的上升流连续式一体化净水设备将气提砂装置改置于设备外侧后，便于日常维护保养，并增设气提砂观察窗使提砂效果一目了然，便于及时调节。增设了三相分离器后，使气提砂管道提升上来地混合物(脏砂、废水、气)内地废水不再进入主筒体，而是从三相分离器中迅速排出，不再污染清洗水。原洗砂器内外错齿环均为静止体，清洗水与脏砂使被动顺从内外错齿环内地水流来完成清洗过程的，现将内错齿环设计成可旋转体后，并巧妙利用三相分离器内切线方向进入地有压冲击水，推动内错齿环上端地四片叶轮使之旋转起来，从而使脏砂与清洗水从被动清洗变成主动清洗，使脏砂地清洗水力工况和清洗净水地机率成倍增加，增设脏砂专用破堵装置为了防止投加混凝剂助凝剂时加之藻类爆发期发生地絮体形成效果差，黏稠状物质引起地结球成饼或脏砂板结成块起到了很好地防范作用。增设一套电磁耦合装置设置在洗砂器内，使脏砂堵塞洗砂器地现象基本杜绝，从而保证了清洗砂地效果，使设备运行更加可靠，更适合我国国情，使该设备出水得到了保证和提高，在水处理领域中各种水体深度处理中更加实用更加适用。

附图说明

图1是上升流连续式一体化净水设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的解释。

本发明公开的一种上升流连续式一体化净化设备，包括筒体1，筒体1底部为锥形，顶部密封，所述筒体1内部下方设有进水布水系统，内部上方设有洗砂过滤系统，外侧设有压缩空气提砂装置；

所述进水布水系统包括进水管2，和进水管2连通的布水器3，布水器3上方设有锥形分配罩4，下方设有三角形分配罩5；所述进水管2伸出筒体1，进水管2进水端由外往内依次设有管道混合器6和压缩空气进气口7；

所述洗砂过滤系统包括洗砂装置8，洗砂装置8外罩一层洗砂装置外罩9，洗砂装置8内设有相耦合的内错齿环结构10和外错齿环结构11，洗砂装置8上方设有三相分离器12，顶部设有传动装置13；所述外错齿环结构11为静止体，内错齿环结构10为通过轴体和传动装置13连接的转动旋转体，所述内错齿环结构10上方设有一组旋转叶轮14；

所述压缩空气提砂装置包括设置在筒体1外侧壁的提砂管15，提砂管15底端和筒体1底部连通，提砂管15下部设有压缩空气进气口16，提砂管15中部设有提砂观察窗；

所述筒体1外设还设有废水出口17，废水出口17和洗砂装置8与洗砂装置外罩9直接的空隙连通，废水出口17上设有配流槽18；

所述筒体1上端外侧还设有一圈集水槽19，集水槽19顶部封闭，封闭的顶部设有一组通气口20，通气口20上方设有伞形通气罩21；

所述筒体1外侧还设有出水口22，出水口22通过管道和集水槽19连通，出水口22和集水槽19连通的管道上还设有一组串联式紫外消毒装置23；

所述洗砂装置8底部设有自耦装置24；

所述自耦装置24下方设有高压洗砂喷嘴25；

所述筒体1底部和提砂管15连通处设有高压提砂喷嘴26。

其中，所述布水器3为树枝状布水器或叠片布水器或塔型布水器。

其中，所述叶轮14至少有对称的两片轮叶。

本发明巧妙地在原设备地基础上加以致进与创新，并确保主体结构与主要功能性能不变地前提下：

1、将原气提砂装置从设备内置中央地方式做了大胆地改进，将气提砂装置整体外移至筒体外侧，并增设气提砂观察窗以及反馈控制系统等。并将气提砂管道地出口改设计在一级洗砂器上端地三相分离器内壁地切线方向接入，促使气提砂装置提升上来地混合物(脏砂、废水、气)迅速沿三相分离器地内壁沿切线方向高速旋转分离，从而保证了大部分废水不在进入洗砂器内。

2、重点对洗砂器内部结构作出了大胆地创新，彻底改变了脏砂地清洗水力工况。原设计洗砂器内地内外错齿环结构为静止体，清洗水与脏砂是被动地顺从内外错齿环内地水流来完成清洗过程，现将内错齿环设计成旋转体，外错齿环为静止体，并巧妙利用三相分离器内壁切线方向接入地有压冲击水，拖动内错齿环上端地四片叶轮使之选装起来，从而使脏砂与清洗水从被动清洗变成主动清洗，使脏砂地清洗水力工况变成剧烈摩擦、碰撞、搅拌，湍流、紊流、折流等各种水动力因素叠加，使脏砂清洗洁净地机率成若干倍地提高，从而使设备即使遇到超负荷等情况也能保证设备正常运行。

7、为应对季节性藻类爆发期，大量絮凝体与针杆藻、脆杆藻等作用下，黏稠状物质造成脏砂结球成饼或大量板结成块等现象发生。这也是国内砂滤池的通病，最终导致气提砂装置不能正常运行，将设计于脏砂专用破堵装置(专用高压喷嘴)利用空压机内的压缩空气从主筒体下端沿内壁切线方向接入，并通过专用高压喷咀适时冲搅筒体底部板结成块地脏砂，使得脏砂在高压冲击力破坏下，使结球成板地脏砂、废水沿筒壁旋转起来，使之充分搅拌碰撞后--松动混合，使脏砂废水等一并由气提砂装置顺利提升至洗砂器内。并设计采用先进地反馈控制系统，以便根据用户地特殊要求与用途优化整个净水设备地运行状态，确保在不同条件下，如进水、流量、悬浮颗粒、有机物浓度等不同要求，使出水水质不受这些条件影响。

8、上升流连续式一体化净水设备能够安全稳定地运行关键在于对气提砂装置提升上来地脏砂进行彻底有效地清洗，所以在洗砂器创新地基础上又增加设计了微孔曝气装置洗砂器在清洗脏砂工况地同时，又形成一个微型气浮池，更有利于脏砂中清洗剥落下来地杂质、悬浮物等能够与微孔高密度气泡充分地接触吸附捕捉携带上浮等功能作用下，随上升水流上浮，形成一个完整地气浮池工作原理，使脏砂清洗质量从措施上环环相扣得以保证。

9、在创新设计地一级洗砂器装置中央设置了一套弹簧电磁耦合装置，一旦气提砂装置偶然发生砂提多了，易造成管道内拥挤时使洗砂器内地脏砂堵塞，但在即将发生脏砂堵塞前必先产生一定地挤压力，一旦这个挤压力超出了本设计上限，电磁阀自动打开时，顺势推动弹簧向下压缩，分配罩在中心轴地牵引下随之向下运动，出砂口张到最大，拥挤砂顺利排出。当气提砂恢复正常工作后，分配罩在--作用力下迅速复位后使电磁阀自行关闭，分配罩在中心轴地牵引下随之向上运动，一切恢复正常工作，从而有效地保证了气提砂装置和洗砂器地正常运行。

10、在该设备地顶端设计了铰接式可折放不锈钢防护罩，有效地防止外界污染物及大气中地微粒粉尘等污染已处理过地净水。并在铰接式可折放不锈钢防护罩上设计了二只t型通气管，既保证了设备内部与大气压地平衡，又能保证气提砂装置提升上来地混合物(脏砂、废水、气)在洗砂器中地平稳流动。

有益效果：本发明公开的上升流连续式一体化净水设备将气提砂装置改置于设备外侧后，便于日常维护保养，并增设气提砂观察窗使提砂效果一目了然，便于及时调节。增设了三相分离器后，使气提砂管道提升上来地混合物(脏砂、废水、气)内地废水不在进入主筒体，而是从三相分离器中迅速排出，不再污染清洗水。原洗砂器内外错齿环均为静止体，清洗水与脏砂使被动顺从内外错齿环内地水流来完成清洗过程的，现将内错齿环设计成可旋转体后，并巧妙利用三相分离器内切线方向进入地有压冲击水，推动内错齿环上端地四片叶轮使之旋转起来，从而使脏砂与清洗水从被动清洗变成主动清洗，使脏砂地清洗水力工况和清洗净水地机率成倍增加，增设脏砂专用破堵装置为了防止投加混凝剂助凝剂时加之藻类爆发期发生地絮体形成效果差，黏稠状物质引起地结球成饼或脏砂板结成块起到了很好地防范作用。增设一套电磁耦合装置设置在洗砂器内，使脏砂堵塞洗砂器地现象基本杜绝，从而保证了清洗砂地效果，使设备运行更加可靠，更适合我国国情，使该设备出水得到了保证和提高，在水处理领域中各种水体地深度处理中更加实用更加适用。

本发明提供了创新的思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围，本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。