水处理净化设备及水处理系统的制作方法

本实用新型涉及煤矿矿井水处理技术领域，尤其是涉及一种水处理净化设备及水处理系统。

背景技术：

现有技术中矿井水处理设施普遍采用沉淀池+过滤的工艺，其中沉淀工艺中斜管沉淀池存在着配水不均匀，易出现偏流现象，且排泥均为手动排泥，如不及时会严重影响出水效果。过滤工艺中无阀滤池存在着冲洗不彻底、假冲洗等现象，也会严重影响出水效果。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种水处理净化设备及水处理系统，以解决现有技术中水处理净化过程中存在的配水不均匀、排泥效果差、过滤冲洗不彻底的技术问题。

本实用新型提供了一种水处理净化设备，包括絮凝反应室、配水室、沉淀室、污泥推送室和反冲洗过滤室，所述絮凝反应室、所述配水室和所述沉淀室顺次相连通；所述污泥推送室与所述沉淀室的底部相连通，所述沉淀室内的污泥能够进入所述污泥推送室内；所述污泥推送室内设置有推料板，所述推料板能够推动所述污泥推送室内的污泥排出；所述沉淀室的出水口与所述反冲洗过滤室相连通。

进一步地，所述沉淀室内设置有污泥斗、配水系统和斜管填料，所述污泥斗设置于所述沉淀室底部，所述配水系统设置于所述污泥斗上方，所述斜管填料设置于所述配水系统上方，所述配水系统与所述配水室相连通。

进一步地，所述污泥推送室外部设有气缸；所述气缸的活塞杆与所述推料板相连接，且能够带动所述推料板沿所述污泥推送室的轴线方向往复运动。

进一步地，所述反冲洗过滤室包括滤池，所述滤池配设有 U形管、虹吸管、虹吸抽气管、虹吸破坏管和破坏斗，所述虹吸管通过所述U形管与所述沉淀室的出水口相连通，所述破坏斗的一边通过连接管与所述沉淀室的出水口相连通，所述破坏斗的另一边通过虹吸破坏管与虹吸抽气管相接；所述滤池的数量为多个，且多个所述滤池的底部相连通。

进一步地，所述滤池内设置有滤料层，所述滤料层包括活性炭层、无烟煤层和石英砂层，所述活性炭层、所述无烟煤层和所述石英砂层从上至下顺次排布。

进一步地，所述滤料层下部设置有滤板，所述滤板上均匀设置多个通孔，所述通孔沿垂直于所述滤板横截面的方向设置；所述通孔上设置有出气帽，所述出气帽伸入所述滤料层内，所述通孔内设置有出气管，所述出气管的一端与所述出气帽相连接，所述出气管的另一端与反洗进气管道相连通。

进一步地，所述出气帽呈半球形，所述出气帽的直径大于所述出气管的直径，且所述出气帽上均匀设置有若干个出气孔。

进一步地，所述絮凝反应室内设置有多个微涡板，所述微涡板呈波浪形，且所述微涡板上开设有若干个出水孔。

进一步地，所述活性炭层填充的活性炭粒径为2～4mm，无烟煤层填充的无烟煤粒径为1～2mm，石英砂层填充的石英砂粒径为1～2mm。

本实用新型还提供了一种水处理系统，包括上述任一技术方案所述的水处理净化设备。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的水处理净化设备包括絮凝反应室、配水室、沉淀室、污泥推送室和反冲洗过滤室，所述絮凝反应室、所述配水室和所述沉淀室顺次相连通；所述絮凝反应室为反应区，向所述絮凝反应室内加助凝剂和絮凝剂，助凝剂、絮凝剂与原水在所述絮凝反应室内反应后形成较大絮体，此过程中，药剂在絮凝反应区通过涡流作用能够与原水充分混合，使反应更充分，絮凝效果更好。反应后的水进入所述配水室内，再通过所述配水室进入所述沉淀室内沉淀；进入所述沉淀室内的水形成沉淀沉入所述沉淀室底部；所述污泥推送室与所述沉淀室的底部相连通，沉入所述沉淀室底部的沉淀会进入所述污泥推送室内，所述污泥推送室内设置有推料板，所述推料板能够推动进入所述污泥推送室的污泥沉淀并将污泥沉淀排出至所述污泥推送室外，实现排泥，从而有效提高出水水质。所述沉淀室的出水口与所述反冲洗过滤室相连通，所述沉淀室内的清水通过沉淀室出水堰流入所述反冲洗过滤室内。所述反冲洗过滤室在具备过滤功能的基础上还可实现反冲洗，将覆盖在滤层表面或缝隙内的细小颗粒或污泥冲洗到滤池表面，防止滤层堵塞。

本实用新型还提供的水处理系统，包括水处理净化设备。基于上述分析，该水处理系统集反应、沉淀、过滤处理于一体，实现了自控排泥与反冲洗，出水效果好。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的水处理净化设备的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的水处理净化设备的净水过程示意图；

图3为本实用新型实施例提供的反冲洗过滤室的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的反冲洗过滤室的反冲洗过程示意图；

图5为本实用新型实施例提供的反冲洗过滤室滤池的反气洗结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的微涡板的结构示意图；

附图标记：

1-絮凝反应室，11-微涡板，12-翼片，2-配水室，3-沉淀室，31-污泥斗，32-配水系统，33-斜管填料，4-污泥推送室， 41-推料板，42-气缸，43-活塞杆，5-反冲洗过滤室，51-滤池， 52-U形管，53-虹吸管，54-虹吸抽气管，55-虹吸破坏管，56- 破坏斗，57-滤层，58-滤板，59-出气帽，60-出气管，61-反洗进气管。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和显示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。

基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参照图1至图6，对本实用新型的水处理净化设备和水处理系统作具体说明。

本实用新型提供了一种水处理净化设备，如图1和图2所示，包括絮凝反应室1、配水室2、沉淀室3、污泥推送室4和反冲洗过滤室5，所述絮凝反应室1、所述配水室2和所述沉淀室3顺次相连通；所述污泥推送室4与所述沉淀室3的底部相连通，所述沉淀室3内的污泥能够进入所述污泥推送室4内；所述污泥推送室4内设置有推料板41，所述推料板41能够推动所述污泥推送室4内的污泥排出；所述沉淀室3的出水口与所述反冲洗过滤室5相连通。

本实用新型提供的水处理净化设备包括絮凝反应室1、配水室2、沉淀室3、污泥推送室4和反冲洗过滤室5，所述絮凝反应室1、所述配水室2和所述沉淀室3顺次相连通；所述絮凝反应室1为反应区，其内安装数层栅条，使水流在所述絮凝反应室1形成涡流运动；向所述絮凝反应室1内加助凝剂和絮凝剂，助凝剂、絮凝剂与原水在所述絮凝反应室1内反应后形成较大絮体，此过程中，药剂在絮凝反应区通过涡流作用能够与原水充分混合，使反应更充分，絮凝效果更好。反应后的水进入所述配水室2内，再通过所述配水室2进入所述沉淀室3 内沉淀；优选地，所述沉淀室3为斜管沉淀池，进入所述沉淀室3内的水碰撞到斜管后形成沉淀沉入所述沉淀室3底部；所述污泥推送室4与所述沉淀室3的底部相连通，沉入所述沉淀室3底部的沉淀会进入所述污泥推送室4内，所述污泥推送室 4内设置有推料板41，所述推料板41能够推动进入所述污泥推送室4的污泥沉淀并将污泥沉淀排出至所述污泥推送室4外，实现排泥，从而有效提高出水水质。所述沉淀室3的出水口与所述反冲洗过滤室5相连通，所述沉淀室3内的清水通过沉淀室3出水堰流入所述反冲洗过滤室5内。所述反冲洗过滤室5 在具备过滤功能的基础上还可实现反冲洗，将覆盖在滤层57 表面或缝隙内的细小颗粒或污泥冲洗到滤池51表面，防止滤层 57堵塞。

本装置的水处理净化设备为钢制一体式制作，一体式净化器集反应、沉淀、过滤处理于一体，实现了自控排泥与反冲洗，省去了传统反冲洗水泵或水箱系统，设备坚固耐用，系统运行安全可靠，适用于矿井水处理。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，如图1和图2所示，所述沉淀室3内设置有污泥斗31、配水系统32和斜管填料33，所述污泥斗31设置于所述沉淀室3底部，所述配水系统32设置于所述污泥斗31上方，所述斜管填料33设置于所述配水系统32上方，所述配水系统32与所述配水室2相连通。

在该实施例中，所述沉淀室3内设置有污泥斗31、配水系统32和斜管填料33；所述配水系统32与所述配水室2相连通，所述配水系统32为净水设备中常见的布水系统，所述配水系统 32设置于所述污泥斗31上方，所述污泥斗31设置于所述沉淀室3底部。所述配水系统32在所述滤池51污泥斗31上方均匀布水，既充分利用了布水区所形成的悬浮层的吸附过滤作用，减轻了斜管负荷，提高了出水水质，又不干扰泥斗的沉泥作用，降低了排泥含水率。具体地，所述斜管填料33为Φ50mmUPVC 斜管填料33，在工作过程中根据水质要求配以较合理的上升流速设计，使所述沉淀室3出水水质远优于一般设备，从而大大减轻了过滤室的负担，延长了过滤周期，减少了自身用水量。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，如图1和图2所示，所述污泥推送室4外部设有气缸42；所述气缸42的活塞杆 43与所述推料板41相连接，且能够带动所述推料板41沿所述污泥推送室4的轴线方向往复运动。

在该实施例中，所述污泥推送室4外部设有气缸42，所述气缸42的活塞杆43端部与所述推料板41相连接，在所述气缸 42的活塞杆43作用下能够带动所述推料板41沿所述污泥推送室4的轴线方向往复运动，并将所述沉淀室3流入到所述污泥推送室4的污泥推送到指定位置，增大推送效率，节省工作时间。具体地，所述污泥推送室4与所述沉淀室3的连接处设置有阀门，待所述沉淀室内污泥完全沉淀后，打开所述阀门，使污泥流入所述污泥推送室4内，启动所述气缸42，使污泥在所述气缸42活塞杆43端部的所述推料板41的推动下推送到指定位置；优选地，所述污泥推送室4出口采用锥形口设计，可保证污泥不积结在出口处，增加污泥流动效率，继而高效完成矿井水的处理。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，如图1至图4所示，所述反冲洗过滤室5包括滤池51，所述滤池51配设有U 形管52、虹吸管53、虹吸抽气管54、虹吸破坏管55和破坏斗 56，所述虹吸管53通过所述U形管52与所述沉淀室3的出水口相连通，所述破坏斗56的一边通过连接管与所述沉淀室3 的出水口相连通，所述破坏斗56的另一边通过虹吸破坏管55 与虹吸抽气管54相接；所述滤池51的数量为多个，且多个所述滤池51的底部相连通。

在该实施例中，所述反冲洗过滤室5包括滤池51，所述滤池51配设有U形管52、虹吸管53、虹吸抽气管54、虹吸破坏管55和破坏斗56；所述虹吸管53通过所述U形管52与所述沉淀室3的出水口相连通，所述虹吸管53最底端设有水封井；所述破坏斗56的一边通过连接管与所述沉淀室3的出水口相接，所述破坏斗56的另一边通过虹吸破坏管55与虹吸抽气管54 相接。所述滤池51的数量为多个，多个所述滤池51并联设置，且多个所述滤池51的底部相连通。在所述滤池51运行过程中，所述滤池51的滤层57不断截留悬浮物，滤层57阻力逐渐增加，促使虹吸管53的上升管内的水位不断升高。当水位升高到虹吸辅助管的管口时，水自该管中落下，并通过所述虹吸管53中的所述虹吸抽气管54将虹吸管53的下降管中的空气带走，使所述虹吸管53内形成真空，发生虹吸作用。因本装置的所有滤池 51底部相连通，因此当一个滤池51停止正常过滤工况，发生虹吸作用时，所述虹吸管53用其它滤池51的水对所述滤层57 自下而上进行反冲洗，各所述滤池51的出水管同时自动停止出水。当反冲洗到一定程度时，所述破坏斗56破坏了真空坏境，反冲洗自动关闭。本装置的反冲洗过滤室5是利用无阀滤池51 与虹吸滤池51原理设计的无清水箱无阀滤池51，各个滤池51 都配设有一套常规的虹吸设备，且各个滤池51底部相连通，利用多格滤池51并联运行，当一格滤池51反冲洗时，其他滤池 51自动向冲洗池供应冲洗水，出水管同时自动停止出水。所述反冲洗过滤室5过滤后的水经过出水管送入清水池。本装置取消了清水箱，克服了清水箱变水位、变强度冲洗的缺点，实现了恒水位冲洗，从而提高了对滤层57的洗净度。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，所述滤池51内设置有滤料层，所述滤料层包括活性炭层、无烟煤层和石英砂层；所述所述活性炭层、所述无烟煤层和所述石英砂层从上至下顺次排布。

在该实施例中，所述滤池51内设置有滤料层，所述滤料层包括从上至下顺次排布的活性炭层、无烟煤层和石英砂层。所述活性炭层内填充有活性炭，活性炭具有发达的细孔结构和巨大的比表面积，因此对水中的溶解性有机物具有很强的吸附能力，而且对于用生物法和化学法很难去除的有机污染物也有较好的去除效果。所述无烟煤层内填充有粒径均匀的无烟煤，石英砂层中采用石英砂；优选地，所述活性炭、无烟煤和石英砂的粒径逐级减小，从而在过滤时能够实现分级过滤，可以高效地保证过滤效果。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，如图5所示，所述滤料层下部设置有滤板58，所述滤板58上均匀设置多个通孔，所述通孔沿垂直于所述滤板58横截面的方向设置；所述通孔上设置有出气帽59，所述出气帽59伸入所述滤料层内，所述垂直通孔内设置有出气管60，所述出气管60的一端与所述出气帽59相连接，所述出气管60的另一端与反洗进气管61 相连通。

在实施例中，所述滤料层下部设置有滤板58，所述滤板58 采用本领域常规填料填充即可，没有特殊限制，比如常规比例的鹅卵石等。所述滤板58上均匀设置多个通孔，所述通孔沿垂直于所述滤板58横截面的方向设置；所述通孔上设置有出气帽 59，所述出气帽59伸入所述滤料层内，所述出气帽59上均匀开设有出气孔；所述通孔内设置有出气管60，所述出气管60 的一端与所述出气帽59相连接，所述出气管60的另一端与反洗进气管61相连通，通过所述反洗进气管61向所述出气管60 内通入气体，气体通过所述出气帽59排出对所述滤层57起到反气洗的作用。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，所述出气帽59 呈半球形，所述出气帽59的直径大于所述出气管60的直径，且所述出气帽59上均匀设置有若干个出气孔。

在该实施例中，所述出气帽59呈半球形，且所述出气帽 59的直径大于所述出气管60的直径，从而使得所述出气帽59 与滤层57的接触面积加大，从而能够更好的起到反气洗的作用。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，如图6所示，所述絮凝反应室1内设置有多个微涡板11，所述微涡板11呈波浪形，且所述微涡板11上开设有若干个出水孔。

在该实施例中，所述絮凝反应室1内设置有多个微涡板11，所述微涡板11呈波浪形，且所述微涡板11上开设有若干个出水孔，波浪形的微涡板11能够对所述絮凝反应室1内的原水起到扰流作用，促进微絮体的有效碰撞，加速微絮体形成密实且易沉淀的絮凝体，从而大大缩短了反应时间，使絮凝效率大大提高。优选地，所述微涡板11上还设置有若干翼片12，所述翼片12的设置能够进一步增大扰流作用，以形成大量微涡旋，进一步增加了原水与助凝剂、絮凝剂颗粒有效碰撞的几率，提高了反应效率，强化了絮凝效果。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，所述活性炭层填充的活性炭粒径为2～4mm，无烟煤层填充的无烟煤粒径为1～ 2mm，石英砂层填充的石英砂粒径为1～2mm。

在该实施例中，所述活性炭层填充的活性炭粒径为2～4mm，无烟煤层填充的无烟煤粒径为1～2mm，石英砂层填充的石英砂粒径为1～2mm，因此在过滤时滤层57形成上疏下密状态，有利于在各种运行条件下保证出水水质，过滤速度快、过滤精度高、截污容量大；反洗时上述滤料能够充分散开，清洗效果好。

本实用新型还提供了一种水处理系统，包括上述任一实施例所述的水处理净化设备。

在该实施例中，由于所述水处理系统包括上述任一实施例所述的水处理净化设备，因而具有所述水处理净化设备的所有有益效果，在此不再一一赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。