一种水面垃圾自动收集处理系统及工作方法与流程

1.本发明涉及环保设备技术领域，具体涉及一种水面垃圾自动收集处理系统及工作方法。


背景技术：

2.不管在水库，湖面，河道，河塘，湖泊，江面，风景河道，城区河道，还是水电站，污水处理厂，不能不谈的一个问题就是水面垃圾，这些水面垃圾不光有水草、水浮莲、浮萍、绿萍、荷花、芦苇、水藻等这些水生植物，还有漂浮垃圾(比如：树枝、木头、白色垃圾、泡沫等生活垃圾)，水面垃圾的清理是一项不简单的大工程。现有的水面垃圾的清理方法，一般是采用打捞船前置抄网或后置拖网，或是人工持网打捞，劳动强度大，浪费人力物力，对岸边的打捞效果不佳。现有已有自动的水面垃圾收集处理的设备，如专利号(cn202010748407.8)公开的一种水面垃圾自动收集装置，网袋置于收集桶内，限制收集效率，当收集流量大时，因水泵吸力大，只进入少量垃圾，极易堵塞网袋，导致设备罢工。收集流量小时，效率非常低，离收集装置远一点的垃圾都不易收集。因滤网放于收集装置内，收集装置在水中，需要工作人员到岸边或划船到水中取出垃圾，含水垃圾重，需要工作人员非常吃力的取出，极易造成工作人员的安全问题。且滤网收集容量小，需要工作人员短时间内多次取出垃圾。尤其对水藻等微小漂浮物不能收集，不能抑制水藻繁殖生长，不能改善水质。切割后的垃圾所占用的空间要比不切割时所需空间小。并且现在只有大一点的水面垃圾的收集装置，并不具备垃圾的处理能力，垃圾收集的存储量有限，连续工作能力差，造成人工劳动量同样很大，工作效率低。因此，迫切需要设计一种水面垃圾自动收集处理系统及工作方法，以解决现有水面垃圾收集浪费人力物力和现有收集效率低的问题。


技术实现要素：

3.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种水面垃圾自动收集处理系统及工作方法。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种水面垃圾自动收集处理系统，包括垃圾收集机构、粗滤机构、微滤机构和自动升降机构，所述垃圾收集机构设有垃圾收集桶、浮筒和滤网内筒，垃圾收集桶外部连接在自动升降机构上，自动升降机构安装在水体的固定物上，自动升降机构根据水位波动调节垃圾收集桶在水中的合适位置，用于水面上的垃圾进入滤网内筒内，垃圾收集桶一侧设有微小垃圾出水口，微小垃圾出水口通过轴流泵排出滤网内筒过滤后的水和微小垃圾到垃圾收集桶附近，滤网内筒底部连接粗垃圾出水口，粗垃圾出水口连接切割泵，切割泵将粗垃圾切割破碎后连同微小垃圾输送至粗滤机构；
5.粗滤机构设有箱体、通水腔室和垃圾收集网，通水腔室将箱体分割成两个过滤腔室，通水腔室连通切割泵和两个过滤腔室，过滤腔室内均设有垃圾收集网，用于切割后的垃圾在垃圾收集网内过滤，垃圾收集网通过粗滤出水口连接微滤机构；
6.微滤机构设有转鼓、垃圾收集槽、排污管、冲洗自吸泵和排水口，转鼓连通粗滤出
水口，用于含细小垃圾的污水进入转鼓内，转鼓内设有垃圾收集槽，冲洗自吸泵把粘附于转鼓滤网的垃圾冲入垃圾收集槽，垃圾收集槽连通排污管，转鼓下方且在微滤机构壁上设有排水口，排水口排出过滤后的水。
7.具体的是，所述浮筒设置在垃圾收集桶的内部，浮筒外侧中部设有密封挡环一，垃圾收集桶内侧中部设有密封挡环二，密封挡环一和密封挡环二之间连接密封波纹管，浮筒的内侧设有滤网内筒，浮筒的上部设有挡环，滤网内筒上设有若干过水孔，滤网内筒底部固定在内筒底板上，内筒底板外周固定在垃圾收集桶内壁上，内筒底板上设有若干轴流泵进水口，用于滤网内筒过滤后的水进入内筒底板下部的垃圾收集桶腔室内，垃圾收集桶腔室内安装有轴流泵，轴流泵连接微小垃圾出水口，用于轴流泵排出滤网内筒过滤后的水和微小垃圾，微小垃圾再上浮循环流入垃圾收集桶内。
8.具体的是，所述滤网内筒底部连接粗垃圾出水口，粗垃圾出水口连接通水波纹管，通水波纹管连接切割泵，用于切割泵吸引粗垃圾进行切割和微小垃圾一起输送至粗滤机构的箱体内。
9.具体的是，所述垃圾收集桶顶部设有上圆环，垃圾收集桶底部设有圆底盘，垃圾收集桶外部设有拉手，垃圾收集桶上且在拉手上部设有若干过水孔，过水孔因密封挡环一和密封波纹管运动需要排吸水而设置，最底部过水孔的高度高于密封挡环二的高度。
10.具体的是，所述垃圾收集桶的内壁上设有多个脚轮，脚轮辅助浮筒上下浮动，垃圾收集桶的一侧内壁上设有浮筒限位橡胶，浮筒限位橡胶在浮筒上浮时挡住密封挡环一上部。
11.具体的是，所述粗滤机构还设有污水进水口，污水进水口设置在箱体的底部，污水进水口连通切割泵和通水腔室，通水腔室将污水输送至两侧的垃圾收集网内，垃圾收集网的上方来水方向设有斜面滤网，两侧的垃圾收集网的过滤腔室之间通过通水管连接，一侧的过滤腔室连接粗滤出水口，粗滤出水口排出过滤后的污水，垃圾收集网的上部安装有收集网把手，用于通过收集网把手取出垃圾收集网倾倒垃圾。
12.具体的是，所述微滤机构还设有微滤进水管和隔板，微滤进水管连接粗滤出水口，微滤进水管上设有溢水口，溢水口处安装水位传感器一，用于监测微滤机构处理污水的稳定程度，微滤进水管通过连接板和螺钉固定在微滤机构内壁上，微滤进水管伸入转鼓内，微滤进水管通过轴承连接在转鼓上，微滤进水管的外周设有多个转鼓进水口，污水通过转鼓进水口进入转鼓内，转鼓外周设有滤网，微滤机构壁上且在滤网的下方设有排水口，微滤进水管连接排污管且内部不相通，排污管穿出转鼓，排污管和转鼓通过轴承连接，排污管通过连接板安装在隔板上，排污管连接转鼓内的垃圾收集槽，垃圾收集槽内的垃圾通过排污管排出。
13.具体的是，所述隔板上部安装减速电机，减速电机通过传动组件连接转鼓，减速电机驱动转鼓转动，隔板下部安装冲洗自吸泵，冲洗自吸泵的冲洗泵进水管伸入转鼓的下方，冲洗自吸泵连接冲洗管，冲洗管安装在转鼓的上方，冲洗管上设有若干冲洗喷头，用于对转鼓滤网进行喷水清洗，冲洗泵进水管上连接进液管，进液管上安装进液调节阀，用于向过滤后的水内加药，微滤机构内壁上设有多个杀菌灯。
14.具体的是，所述自动升降机构设有电动推杆、升降杆、固定支架和固定块，电动推杆安装在固定支架上，固定支架安装在水体的固定物上，电动推杆底部连接升降杆，电动推
杆控制升降杆的升降，升降杆上连接固定块，固定块安装在垃圾收集桶的外壁上，用于电动推杆控制垃圾收集桶的上下移动，固定块内安装有水位感应器二，水位感应器二识别垃圾收集桶在水体内的高度。
15.一种水面垃圾自动收集处理系统的工作方法，包括以下步骤：
16.1)自动升降机构、垃圾收集机构、粗滤机构和微滤机构按照装上述连接关系组装，其中垃圾收集机构的上口安装在水体的水面处，粗滤机构和微滤机构安装在水体外部；
17.2)电动推杆通过水位传感器二采集的水位高低控制垃圾收集桶上下移动，使垃圾收集桶的上圆环位于水面处，通过轴流泵和切割泵的吸引排出密封波纹管内部和垃圾收集桶内的水，垃圾收集桶内水位下降，浮筒随着下降，当浮筒上方下降到水面以下时，水进入浮筒，浮筒有两种状态：当进水与轴流泵和切割泵排水相同时，浮筒保持在水面以下不动；当进水量不稳时，水进入多了，浮筒上方会超过水面，轴流泵和切割泵是连续工作；浮筒受浮力影响上下移动，并将水面上的垃圾吸引到滤网内筒内，滤网内筒过滤后的水和微小垃圾通过轴流泵进水口、轴流泵和微小垃圾出水口排出到水体内，微小垃圾又上浮流入垃圾收集桶，由此循环，微小垃圾逐步被收集到微滤机构进行处理；
18.3)滤网内筒内的粗垃圾通过粗垃圾出水口、通水波纹管进入切割泵，切割泵将粗垃圾切割后输送至粗滤机构的通水腔室，污水经过通水腔室进入两套斜面滤网和垃圾收集网再次进行过滤；
19.4)垃圾收集网过滤后的水通过微滤进水管进入转鼓内，转鼓在减速电机的驱动下转动，利用冲洗喷头使转鼓和滤网上的垃圾落入垃圾收集槽内沉淀收集，垃圾进入排污管排出，转鼓处理后的水经过滤网过滤后通过排水口排出；
20.5)冲洗自吸泵对转鼓及滤网进行冲洗，冲洗泵进水管上的进液管向冲洗水中加入有利于水质的液体。
21.本发明具有以下有益效果：
22.本发明设计的水面垃圾自动收集处理系统及工作方法集水面垃圾的收集、破碎、过滤于一体，实现水面垃圾的一次收集即可完成，分级破碎过滤排放处理，避免频繁二次搬运，大大节省劳动强度，提高工作效率；设计利用轴流泵功率小、流量大的特点，配合切割泵功率大、流量小的特点，节能高效，且提高收集容量减少人力和物力，垃圾上岸保障工作人员安全；轴流泵过滤大量的水和少部分微小垃圾到筒外附近，切割泵负责将部分水和漂浮垃圾切割后输送到岸边粗滤箱，切割后的浮面垃圾体积相对于变小，相对同体积收集量增大；
23.滤网内筒内不用网袋，滤网内筒运行稳定，不会因少量垃圾堵塞，导致滤网内筒内无法进水，滤网内筒不能正常收集工作，滤网内筒外周下方部分不留过水孔，有利切割泵吸入浮面垃圾；微滤机构用于过滤粗滤箱出来的细微颗粒，类似浮在水面的藻类。
附图说明
24.图1是水面垃圾自动收集处理系统的结构示意图。
25.图2是水面垃圾自动收集处理系统的侧视图。
26.图3是水面垃圾自动收集处理系统的俯视图。
27.图4是去掉自动升降机构的结构示意图。
28.图5是垃圾收集机构的剖视图。
29.图6是垃圾收集机构的爆炸图。
30.图7是滤网内筒的结构示意图。
31.图8是垃圾收集桶的结构示意图。
32.图9是垃圾收集桶的仰视图。
33.图10是垃圾收集桶的俯视图。
34.图11是浮筒的剖视图。
35.图12是粗滤机构的剖视图。
36.图13是微滤机构的剖视图。
37.图14是微滤机构的爆炸图。
38.图中：1-垃圾收集机构，1.1-垃圾收集桶，1.2-浮筒，1.3-滤网内筒，1.4-密封波纹管，1.5-上圆环，1.6-圆底盘，1.7-挡环，1.8-密封挡环一，1.9-密封挡环二，1.10-浮筒限位橡胶，1.11-内筒底板，1.12-粗垃圾出水口，1.13-轴流泵进水口，1.14-轴流泵，1.15-微小垃圾出水口，1.16-脚轮，1.17-拉手，1.18-通水波纹管，1.19-切割泵；
39.2-粗滤机构，2.1-箱体，2.2-污水进水口，2.3-通水腔室，2.4-斜面滤网，2.5-垃圾收集网，2.6-粗滤出水口，2.7-收集网把手，2.8-通水管；
40.3-微滤机构，3.1-微滤进水管，3.2-溢水口，3.3-水位感应器一，3.4-转鼓，3.5-连接板，3.6-转鼓进水口，3.7-垃圾收集槽，3.8-滤网，3.9-排污管，3.10-隔板，3.11-减速电机，3.12-传动组件，3.13-轴承，3.14-冲洗自吸泵，3.15-冲洗泵进水管，3.16-冲洗管，3.17-冲洗喷头，3.18-进液管，3.19-进液调节阀，3.20-排水口，3.21-杀菌灯；
41.4-自动升降机构，4.1-电动推杆，4.2-升降杆，4.3-固定支架，4.4-固定块，4.5-水位感应器二。
具体实施方式
42.以下将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地进一步详细的说明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
43.如图1-14所示，一种水面垃圾自动收集处理系统，包括垃圾收集机构1、粗滤机构2、微滤机构3和自动升降机构4，自动升降机构4安装在水体的固定物上，垃圾收集机构1安装在自动升降机构4上，自动升降机构4通过水位传感器二4.5采集的水位高低控制垃圾收集机构1上下移动，自动升降机构4控制垃圾收集机构1时刻保持在水中的合适位置，切割泵1.19和轴流泵1.14向桶外排水，浮筒1.2因垃圾收集桶1.1内水位下降，跟着下降，收集水面上的垃圾，垃圾收集机构1后部连接粗滤机构2，将水面垃圾切割后经过粗滤机构2过滤，粗滤机构2连接后面的微滤机构3，微滤机构3对切割过滤后的粗滤箱出来的细微颗粒(类似浮在水面的藻类)进行滤网3.8微过滤。
44.如图5-11所示，垃圾收集机构1设有垃圾收集桶1.1、浮筒1.2和滤网内筒1.3，垃圾收集桶1.1外部连接在自动升降机构4上，用于水面合适位置的调节，垃圾收集桶1.1一侧设有微小垃圾出水口1.15，微小垃圾出水口1.15通过轴流泵1.14排出滤网内筒1.3过滤后的水和少部分微小垃圾到垃圾收集桶1.1附近，滤网内筒1.3底部连接粗垃圾出水口1.12，粗
垃圾出水口1.12连接切割泵1.19，切割泵1.19将粗垃圾切割破碎后连同微小垃圾输送至粗滤机构2。
45.浮筒1.2设置在垃圾收集桶1.1的内部，浮筒1.2外侧中部设有密封挡环一1.8，垃圾收集桶1.1内侧中部设有密封挡环二1.9，密封挡环一1.8和密封挡环二1.9之间连接密封波纹管1.4，浮筒1.2的内侧设有滤网内筒1.3，浮筒1.2的上部设有挡环1.7，挡环1.7在滤网内筒1.3上方，挡环1.7是支撑浮筒1.2的圆度，相当于支撑法兰，滤网内筒1.3上设有若干过水孔，过水孔排出水份和部分微小垃圾，滤网内筒1.3底部固定在内筒底板1.11上，内筒底板1.11外周固定在垃圾收集桶1.1内壁上，内筒底板1.11上设有若干轴流泵进水口1.13，用于滤网内筒1.3过滤后的水进入内筒底板1.11下部的垃圾收集桶1.1腔室内，垃圾收集桶1.1腔室内安装有轴流泵1.14，轴流泵1.14连接微小垃圾出水口1.15，用于轴流泵1.14排出滤网内筒1.3过滤后的水和微小垃圾，微小垃圾通过轴流泵排出微小垃圾出水口1.15到收集桶附近，最后又流入垃圾收集桶1.1，逐步被收集到微滤机构3进行处理。
46.滤网内筒1.3底部连接粗垃圾出水口1.12，粗垃圾出水口1.12连接通水波纹管1.18，通水波纹管1.18连接切割泵1.19，用于切割泵1.19吸引粗垃圾进行切割和微小垃圾一起输送至粗滤机构2的箱体2.1内。
47.垃圾收集桶1.1顶部设有上圆环1.5，垃圾收集桶1.1底部设有圆底盘1.6，垃圾收集桶1.1外部设有拉手1.17，垃圾收集桶1.1上且在拉手1.17上部设有若干过水孔，过水孔因密封挡环一1.8和密封波纹管1.4运动需要排吸水而设置，最底部过水孔的高度高于密封挡环二1.9的高度，避免水体内的水直接进入垃圾收集桶1.1底部。垃圾收集桶1.1的内壁上设有多个脚轮1.16，脚轮1.16辅助浮筒1.2上下浮动，使浮筒1.2上下移动更加稳定，垃圾收集桶1.1的一侧内壁上设有浮筒限位橡胶1.10，浮筒限位橡胶1.10在浮筒1.2上浮时挡住密封挡环一1.8上部。
48.如图12所示，粗滤机构2设有箱体2.1、污水进水口2.2、通水腔室2.3、两个斜面滤网2.4、两个垃圾收集网2.5、粗滤出水口2.6、收集网把手2.7和通水管2.8，通水腔室2.3将箱体2.1分割成两个过滤腔室，通水腔室2.3连通切割泵1.19和两个过滤腔室，过滤腔室内均设有垃圾收集网2.5，用于切割后的垃圾在垃圾收集网2.5内过滤，垃圾收集网2.5通过粗滤出水口2.6连接微滤机构3。污水进水口2.2设置在箱体2.1的底部，污水进水口2.2连通切割泵1.19和通水腔室2.3，通水腔室2.3将污水输送至两侧的垃圾收集网2.5内，垃圾收集网2.5的上方来水方向设有斜面滤网2.4，垃圾收集网2.5的出水腔室连接粗滤出水口2.6，粗滤出水口2.6排出过滤后的污水，垃圾收集网2.5的上部安装有收集网把手2.7，用于通过收集网把手2.7取出垃圾收集网2.5倾倒垃圾。
49.如图13-14所示，微滤机构3设有微滤进水管3.1、转鼓3.4、垃圾收集槽3.7、排污管3.9、隔板3.10、冲洗自吸泵3.14和排水口3.20，转鼓3.4连通粗滤出水口2.6，用于含垃圾的污水进入转鼓3.4内，转鼓3.4内设有垃圾收集槽3.7，转鼓3.4转动过程中利用冲洗自吸泵3.14将垃圾冲入垃圾收集槽3.7，垃圾收集槽3.7连通排污管3.9，转鼓3.4下方设有排水口3.20，排水口3.20排出过滤后的水。
50.微滤进水管3.1连接粗滤出水口2.6，微滤进水管3.1上设有溢水口3.2，溢水口3.2处安装水位传感器一3.3，用于监测微滤机构处理污水的稳定程度，微滤进水管3.1通过连接板3.5和螺钉固定在微滤机构3内壁上，微滤进水管3.1伸入转鼓3.4内，微滤进水管3.1通
过轴承3.13连接在转鼓3.4上，微滤进水管3.1的外周设有多个转鼓进水口3.6，污水通过转鼓进水口3.6进入转鼓3.4内，转鼓3.4外周设有滤网3.8，微滤机构5外壁上且在滤网3.8的下方设有排水口3.20，微滤进水管3.1连接排污管3.9且内部不相通，排污管3.9穿出转鼓3.4，排污管3.9和转鼓3.4通过轴承3.13连接，排污管3.9通过连接板3.5安装在隔板3.10上，排污管3.9连接转鼓3.4内的垃圾收集槽3.7，垃圾收集槽3.7内的垃圾通过排污管3.9排出。
51.隔板3.10上部安装减速电机3.11，减速电机3.11通过传动组件3.12连接转鼓3.4，减速电机3.11驱动转鼓3.4转动。传动组件3.12采用链轮链条形式，减速电机3.11的电机轴连接主动链轮，主动链轮通过链条连接从动链轮，从动链轮安装在转鼓3.4的侧面。隔板3.10下部安装冲洗自吸泵3.14，冲洗自吸泵3.14的冲洗泵进水管3.15伸入滤网3.8的下方，冲洗自吸泵3.14连接冲洗管3.16，冲洗管3.16安装在转鼓3.4的上方，冲洗管3.16上设有若干冲洗喷头3.17，用于对转鼓3.4及滤网3.8进行喷水清洗，冲洗泵进水管3.15上连接进液管3.18，进液管3.18上安装进液调节阀3.19，用于向过滤后的水内加药，微滤机构内壁上设有多个杀菌灯3.21，用于对过滤后的水杀菌。
52.自动升降机构4设有电动推杆4.1、升降杆4.2、固定支架4.3、固定块4.4和水位感应器二4.5，电动推杆4.1安装在固定支架4.3上，固定支架4.3安装在水体的固定物上，电动推杆4.1底部连接升降杆4.2，电动推杆4.1控制升降杆4.2的升降，升降杆4.2上连接固定块4.4，固定块4.4安装在垃圾收集桶1.1的外壁上，用于电动推杆4.1控制垃圾收集桶1.1的上下移动，固定块4.4内安装有水位感应器二4.5，水位感应器二4.5识别垃圾收集桶1.1在水体内的高度。
53.一种水面垃圾自动收集处理系统的工作方法，包括以下步骤：
54.1)自动升降机构4、垃圾收集机构1、粗滤机构2和微滤机构3按照上述连接关系组装，其中垃圾收集机构1的上口安装在水体的水面处，粗滤机构2和微滤机构3安装在水体外部；
55.2)电动推杆4.1通过水位传感器二4.5采集的水位高低控制垃圾收集桶1.1上下移动，使垃圾收集桶1.1的上圆环1.5位于水面处，通过轴流泵1.14和切割泵1.19的吸引排出密封波纹管1.4内部和垃圾收集桶1.1内的水，垃圾收集桶1.1内水位下降，浮筒1.2随着下降，当浮筒1.2上方下降到水面以下时，水进入浮筒1.2，浮筒1.2有两种状态：当进水与轴流泵1.14和切割泵1.19排水相同时，浮筒1.2保持在水面以下不动；当进水量不稳时，水进入多了，浮筒1.2上方会超过水面，轴流泵1.14和切割泵1.19是连续工作；浮筒1.2受浮力影响上下移动，并将水面上的垃圾吸引到滤网内筒1.3内，滤网内筒1.3过滤后的水和微小垃圾通过轴流泵进水口1.13、轴流泵1.14和微小垃圾出水口1.15排出到水体内，微小垃圾又上浮流入垃圾收集桶1.1，由此循环，微小垃圾逐步被收集到微滤机构3进行处理；
56.3)滤网内筒1.3内的粗垃圾通过粗垃圾出水口1.12、通水波纹管1.18进入切割泵1.19，切割泵1.19将粗垃圾切割后输送至粗滤机构2的通水腔室2.3，污水经过通水腔室2.3进入斜面滤网2.4和垃圾收集网2.5再次进行过滤；
57.4)垃圾收集网2.5过滤后的水通过微滤进水管3.1进入转鼓3.4内，转鼓3.4在减速电机3.11的驱动下转动，利用冲洗喷头3.17使转鼓3.4和滤网3.8上的垃圾落入垃圾收集槽3.7内沉淀收集，垃圾进入排污管3.9排出，转鼓3.4处理后的水经过滤网3.8过滤后通过排
水口3.20排出；
58.5)冲洗自吸泵3.14对转鼓3.4和滤网3.8进行冲洗，冲洗泵进水管3.15上的进液管3.18向冲洗水中加入有利于水质的液体。
59.本发明不局限于上述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
60.本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。