生态安全资源化一体设备的制作方法

1.本实用新型涉及一种生态安全资源化一体设备。


背景技术：

2.水是生命之源，饮用水更是与人们的生命健康息息相关。在农村地区因居住分散，供水基础设施受自然、经济和社会等条件制约，导致农村居民饮水困难及卫生安全形势不容乐观。目前农村大多饮用水来自水库、河流、湖泊、泉水、井水或窖水等，水源易被污染，存在安全隐患。
3.现有的自来水处理设备大多是分散式的，存在占地面积大、能耗高、以及管理不方便等缺陷；传统水处理过程中常用的絮凝剂主要是铝系和铁系混凝剂为代表的无机高分子类和以聚丙烯酰胺为代表的合成有机高分子类。据研究表明，饮用水摄入过多的铝离子的人群中，老年性痴呆症的患者比例较高，而丙烯酰胺单体更是具有强烈的神经毒性和致癌作用。
4.因此，农村及偏远地区急需一种集中式，占地面积小，出水水质安全无污染的水处理设备。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种生态安全资源化一体设备，其结构紧凑，方便管理，占地面积小，进水之前可检测水质是否有毒，出水水质无毒无污染，同时干燥后收集的生物絮体沉积物可资源化利用。
6.本实用新型通过如下技术方案来实现：
7.生态安全资源化净化一体设备，主要包括生态预警池、原水池、波纹反应池、斜板沉淀池、无阀滤池、清水蓄水池、生物絮体沉淀池、干燥房、仓库、粗沉淀池，其特征在于所述生态预警池、原水池、波纹反应池、斜板沉淀池、无阀滤池、清水蓄水池、粗沉淀池位于承重板以上，所述仓库位于承重板以下，所述波纹反应池、斜板沉淀池、无阀滤池、生物絮体沉淀池、粗沉淀池位于两个同心圆结构水处理设备中，所述斜板沉淀池、生物絮体沉淀池位于同心圆结构内圈，所述斜板沉淀池与生物絮体沉淀池上下连通，所述波纹反应池、无阀滤池、粗沉淀池位于同心圆结构的外圈，此结构紧凑，占地面积小，所述生态预警池、原水池、波纹反应池通过管道a依次连接，所述波纹反应池与粗沉淀池互通，所述粗沉淀池通过管道d与斜板沉淀池连接，所述斜板沉淀池内壁上端设置有集水井，所述集水井底端与进水管的一端连接，所述进水管的另一端与无阀滤池的虹吸上升管相通，所述无阀滤池一侧设有虹吸井，所述无阀滤池通过管道c与清水蓄水池连接，所述管道c的水经过消毒、杀菌处理后进入清水蓄水池。
8.进一步的，所述波纹反应池内设置波形板，水流方向呈上下交替，增加水流的紊乱度和水力停留时间，使得水与生物絮凝剂充分混合，所述波形板之间的间隔逐渐增大，波形板之间设置生物填料，用以吸附水体中的富营养物质，所述波纹反应池内部上方设置有防
水灯。
9.进一步的，所述斜板沉淀池内设置有导流管，所述导流管依次穿过斜板、生物填料，连通生物絮体沉淀池，所述生物絮体沉淀池一侧设有舱门，所述导流管上端连接管道d，下端开口呈喇叭状，便于引导水流向四周扩散，开口处正对挡板a，挡板a的设置是为了缓解水流对排污口的冲击，同时提供水流上涌的作用力，所述挡板a的顶部与导流管之间设有过流间隙，过流间隙能降低水流速度并向四周扩散，缓解对下方沉积物的扰动，同时减速后的水流中的大颗粒絮凝物在重力作用下，沉降至排污口，所述挡板a由支架a固定于排污口上方，所述排污口通过管道b与干燥房相通，所述管道b上设置有泵、控制阀。
10.进一步的，所述干燥房一侧连通管道b，所述管道b将生物絮体运输至履带式干燥机上，所述履带式干燥机一端设有收集槽，所述收集槽内设有刮板，所述干燥房内设有风扇，实现自动化干燥流程，减少人力，所述干燥房顶部一侧设有排气口，所述排气口直通承重板上方，干燥房设置在仓库内可减少承重板上方的占地面积。
11.进一步的，所述无阀滤池的一侧设有虹吸井，所述虹吸井连接虹吸下降管的一端，阻止外部空气进入虹吸下降管，所述虹吸下降管的另一端连接虹吸上升管，所述虹吸上升管的一侧设置进水管，所述虹吸上升管的另一侧设置有管道c，所述虹吸上升管的底部连接过滤结构，所述过滤结构内自上而下设置有挡板b、过滤层、承托层，承托层带有孔洞，水流自由流通，有效防止碎石下漏。所述过滤结构下方设置支架b，所述挡板b位于虹吸上升管底部下方，所述过滤结构内侧设有虹吸破坏斗，所述虹吸破坏斗的内侧设有虹吸破坏管，利用虹吸现象设置的无阀滤池，无需外接动力，节约能源。
12.进一步的，所述滤料层自上而下依次布置石英砂、碎石。
13.进一步的，所述仓库一侧设置仓库门，所述仓库门通过楼梯通往承重板上方，方便检修。
14.本实用新型的有益效果是：
15.1、本实用新型采用生物絮凝剂绿色、无毒、无污染，避免化学絮凝剂带来金属离子残留的隐患，且能实现资源的循环利用。
16.2、本实用新型前期进水处新增生态预警池，可检测人为投毒、检测事故污染、预防微生物爆发污染水体、自然灾害引起水质突变等突发事件，早发现早预防，改善农村饮水安全环境。
17.3、本实用新型波纹反应池内设置的波形板使得水流在上下交替过程中碰撞到波形板，提高絮凝成团的概率，水流上下交替流动增加水力停留时间，增加生物填料吸附水体污染物的时间，提高净化效率；生物絮体沉淀池中的生物填料对上涌水形成第一道阻力，斜板形成第二道阻力，同时斜板有助于隔离水中的杂质，双重阻力使得水中的杂质受阻时在反作用力的作用下加速沉降；无阀滤池所设管道，可对其进行反冲洗，达到自净化的目的，同时不影响水处理设备继续工作。
18.4、本实用新型一体化污水处理设备的建设成本低、空间利用少、管理方便、出水水质好等诸多优点，使其与大型传统的污水处理系统相比，在农村地区及偏远地区具有更加广阔的发展前景和不可替代的优势。
附图说明
19.图1为本实用新型生态安全资源化净化一体设备的工艺流程图。
20.图2为本实用新型生态安全资源化净化一体设备的平面图。
21.图3为本实用新型生态安全资源化净化一体设备图2的a-a剖视图。
22.图4为本实用新型生态安全资源化净化一体设备的反冲洗流程图。
23.附图标记说明：1、生态预警池，2、原水池，3、波纹反应池，4、斜板沉淀池，5、无阀滤池，6、虹吸井，7、清水蓄水池，8、生物絮体沉淀池，9、干燥房，10、仓库，11、管道a，12、波形板，13、生物填料，14、防水灯，15、粗沉淀池，16、导流管，17、斜板，18、集水井，19、支架a，20、挡板a，21、管道b，22、排污口，23、进水管，24、虹吸上升管，25、虹吸破坏管，26、虹吸下降管，27、虹吸破坏斗，28、消毒、杀菌处理，29、管道c，30、排水管，31、挡板b，32、过滤结构，33、滤料层，34、承托层，35、支架b，36、控制阀，37、泵，38、风扇，39、履带式干燥机，40、刮板，41、收集槽，42、排气口，43、舱门、44、仓库门，45、楼梯，46、管道d，47、承重板。
具体实施方式
24.下面结合附图对本实用新型做进一步的说明，但不是对本实用新型的限制。
25.生态安全资源化净化一体设备，主要包括生态预警池1、原水池2、波纹反应池3、斜板沉淀池4、无阀滤池5、清水蓄水池7、生物絮体沉淀池8、干燥房9、仓库10、粗沉淀池15，其特征在于所述生态预警池1、原水池2、波纹反应池3、斜板沉淀池4、无阀滤池5、清水蓄水池7、粗沉淀池15位于承重板47以上，所述仓库10位于承重板47以下，所述波纹反应池3、斜板沉淀池4、无阀滤池5、生物絮体沉淀池8、粗沉淀池15位于两个同心圆结构水处理设备中，所述斜板沉淀池4、生物絮体沉淀池8位于同心圆结构内圈，所述斜板沉淀池4与生物絮体沉淀池8上下连通，所述波纹反应池3、无阀滤池5、粗沉淀池15位于同心圆结构的外圈，此结构紧凑，占地面积小，所述生态预警池1、原水池2、波纹反应池3通过管道a11依次连接，所述波纹反应池3与粗沉淀池15互通，所述粗沉淀池15通过管道d46与斜板沉淀池4连接，所述斜板沉淀池4内壁上端设置有集水井18，所述集水井18底端与进水管23的一端连接，所述进水管23的另一端与无阀滤池5的虹吸上升管24相通，所述无阀滤池5一侧设有虹吸井6，所述无阀滤池5通过管道c29与清水蓄水池7连接，所述管道c29的水经过消毒、杀菌处理28后进入清水蓄水池7；所述波纹反应池3内设置波形板12，水流方向呈上下交替，增加水流的紊乱度和水力停留时间，使得水与生物絮凝剂充分混合，所述波形板12之间的间隔逐渐增大，波形板12之间设置生物填料13，用以吸附水体中的富营养物质，所述波纹反应池3内部上方设置有防水灯14；所述斜板沉淀池4内设置有导流管16，所述导流管16依次穿过斜板17、生物填料13，连通生物絮体沉淀池8，所述生物絮体沉淀池一侧设有舱门43，所述导流管16上端连接管道d46，下端开口呈喇叭状，便于引导水流向四周扩散，开口处正对挡板a20，挡板a20的设置是为了缓解水流对排污口22的冲击，同时提供水流上涌的作用力，所述挡板a20的顶部与导流管16之间设有过流间隙，过流间隙能降低水流速度并向四周扩散，缓解对下方沉积物的扰动，同时减速后的水流中的大颗粒絮凝物在重力作用下，沉降至排污口22，所述挡板a20由支架a19固定于排污口22上方，所述排污口22通过管道b21与干燥房9相通，所述管道b21上设置有泵37、控制阀36；所述干燥房9一侧连通管道b21，所述管道b21将生物絮体运输至履带式干燥机39上，所述履带式干燥机一端设有收集槽41，所述收集槽41内设有刮板40，所述
干燥房9内设有风扇38，实现自动化干燥流程，减少人力，所述干燥房9顶部一侧设有排气口42，所述排气口42直通承重板47上方，干燥房9设置在仓库10内可减少承重板47上方的占地面积；所述无阀滤池5的一侧设有虹吸井6，所述虹吸井6连接虹吸下降管26的一端，阻止外部空气进入虹吸下降管26，所述虹吸下降管26的另一端连接虹吸上升管24，所述虹吸上升管24的一侧设置进水管23，所述虹吸上升管24的另一侧设置有管道c29，所述虹吸上升管24的底部连接过滤结构32，所述过滤结构32内自上而下设置有挡板b31、过滤层33、承托层34，承托层34带有孔洞，水流自由流通，有效防止碎石下漏。所述过滤结构32下方设置支架b35，所述挡板b31位于虹吸上升管24底部下方，所述过滤结构32内侧设有虹吸破坏斗27，所述虹吸破坏斗27的内侧设有虹吸破坏管25，利用虹吸现象设置的无阀滤池5，无需外接动力，节约能源；所述滤料层33自上而下依次布置石英砂、碎石；所述仓库10一侧设置仓库门44，所述仓库门44通过楼梯45通往承重板47上方，方便检修。
26.实施例1
27.如图1-4所示，本实施例的生态安全资源化净化一体设备为半地埋式，即生物预警池1、原水池2、波纹反应池3、斜板沉淀池4、无阀滤池5、虹吸井6、清水蓄水池7设于地面（承重板17）以上，仓库10设于地面（承重板47）以下，仓库10内设置生物絮体沉淀池8、干燥房9；本实施例中设置两个波纹反应池3、两个粗沉淀池15、6个无阀滤池，确保供水不间断；集水井18底部、虹吸上升管24顶部、出水管29的高度由高到低分布，保证反冲洗的正常进行。
28.首先通过水泵把水源抽至生态预警池1，生态预警池1可检测人为投毒、检测事故污染、预防微生物爆发污染水体、自然灾害引起水质突变等突发事件，早发现早预防，改善农村饮水安全环境，无异常的水通过管道11抽至原水池2，原水池2出来的水经过加药后，再通入波纹反应池3，所加的药为生物絮凝剂，波纹反应池3中设置多个波形板12，使得水流方向呈上下交替，波形板12之间的间隔逐渐增大，既能降低水流速度，又能增加生物絮凝剂的反应时间，使其与水充分混合，波形板12之间设置生物填料，用以吸附水体中的富营养物质，同时提高生物絮凝剂的生物活性，波纹反应池3内部上方设置防水灯14。
29.然后水流进入粗沉淀池15进行初步沉淀，沉淀后的水通过管道d46进入导流管16，导流管16贯穿斜板沉淀池4、生物絮体沉淀池8，斜板沉淀池4与生物絮体沉淀池8为一体，上下连通，水流进入导流管16后，在重力作用下流向生物絮体沉淀池8，导流管16末端开口，开口处正对挡板a20板a20呈伞状，尖部正对导流管16底部，减缓生物絮团形成的沉积物及水流对排污口22的冲击力，以免堵塞排污口22与管道b21的连接口，随水流上涌的生物絮团在重力及斜板17的作用下慢慢下沉至底部，开启控制阀36利用泵37将沉积物输送至干燥房9的履带式干燥机39上，同时开启风扇38，定时转动履带式干燥机39，转动至收集槽41时在刮板40作用下，将干燥后的沉积物刮至收集槽41，定时收取，收集的沉积物可资源化利用，生产生物饲料、肥料等，干燥房9上方一侧设置排气口42，排气口12直通地面，将水汽带出地下，而上涌水流依次穿过生物填料13、斜板17，直至溢入集水井18。
30.最后集水井18内的水通过进水管23进入无阀滤池5，经过过滤结构32的清水进入管道c29，在管道c29过程中需经过消毒、杀菌处理28，再进入清水蓄水池7，此工艺过程中未添加任何化学药剂，无传统工艺中铝离子或铁离子残留，检测水质达标后可供当地居民生活使用。
31.自动反冲洗的原理：无阀滤池5中的过滤层33经过长时间的过滤工作，过滤层33不
断截留水中的絮凝物，造成过滤层33阻力不断增加，过滤被中止，促使水从虹吸上升管24上升进入虹吸下降管26，随着水流的不断上升，在虹吸上升管24管口处逐渐形成负压，使得无阀滤池5内的水开始反冲洗滤料层33，当吸破坏斗27内的水被抽空时，虹吸自动结束，使得过滤工作继续进行。反冲洗的水通过虹吸下降管26进入虹吸井6，通过出水管30排出，虹吸下降管26一端与虹吸井6连接，阻止外部空气进入虹吸下降管26，以保证反冲洗的正常进行。
32.实施例2
33.如图1-4所示，本实施例的生态安全资源化净化一体设备分上下层，以承重板47为分界，均位于地面以上，即生物预警池1、原水池2、波纹反应池3、斜板沉淀池4、无阀滤池5、虹吸井6、清水蓄水池7设于上层，仓库10设于下层，仓库10内设置生物絮体沉淀池8、干燥房9；本实施例中设置两个波纹反应池3、两个粗沉淀池15、6个无阀滤池，确保供水不间断；集水井18底部、虹吸上升管24顶部、出水管29的高度由高到低分布，保证反冲洗的正常进行。
34.首先通过水泵把水源抽至生态预警池1，生态预警池1可检测人为投毒、检测事故污染、预防微生物爆发污染水体、自然灾害引起水质突变等突发事件，早发现早预防，改善农村饮水安全环境，无异常的水通过管道11抽至原水池2，原水池2出来的水经过加药后，再通入波纹反应池3，所加的药为生物絮凝剂，波纹反应池3中设置多个波形板12，使得水流方向呈上下交替，波形板12之间的间隔逐渐增大，既能降低水流速度，又能增加生物絮凝剂的反应时间，使其与水充分混合，波形板12之间设置生物填料，用以吸附水体中的富营养物质，同时提高生物絮凝剂的生物活性，波纹反应池3内部上方设置防水灯14。
35.然后水流进入粗沉淀池15进行初步沉淀，沉淀后的水通过管道d46进入导流管16，导流管16贯穿斜板沉淀池4、生物絮体沉淀池8，斜板沉淀池4与生物絮体沉淀池8为一体，上下连通，水流进入导流管16后，在重力作用下流向生物絮体沉淀池8，导流管16末端开口，开口处正对挡板a20板a20呈伞状，尖部正对导流管16底部，减缓生物絮团形成的沉积物及水流对排污口22的冲击力，以免堵塞排污口22与管道b21的连接口，随水流上涌的生物絮团在重力及斜板17的作用下慢慢下沉至底部，开启控制阀36利用泵37将沉积物输送至干燥房9的履带式干燥机39上，同时开启风扇38，定时转动履带式干燥机39，转动至收集槽41时在刮板40作用下，将干燥后的沉积物刮至收集槽41，定时收取，收集的沉积物可资源化利用，生产生物饲料、肥料等，干燥房9上方一侧设置排气口42，排气口12上层，将水汽带出仓库10，而上涌水流依次穿过生物填料13、斜板17，直至溢入集水井18。
36.最后集水井18内的水通过进水管23进入无阀滤池5，经过过滤结构32的清水进入管道c29，在管道c29过程中需经过消毒、杀菌处理28，再进入清水蓄水池7，此工艺过程中未添加任何化学药剂，无传统工艺中铝离子或铁离子残留，检测水质达标后可供当地居民生活使用。
37.自动反冲洗的原理：无阀滤池5中的过滤层33经过长时间的过滤工作，过滤层33不断截留水中的絮凝物，造成过滤层33阻力不断增加，过滤被中止，促使水从虹吸上升管24上升进入虹吸下降管26，随着水流的不断上升，在虹吸上升管24管口处逐渐形成负压，使得无阀滤池5内的水开始反冲洗滤料层33，当吸破坏斗27内的水被抽空时，虹吸自动结束，使得过滤工作继续进行。反冲洗的水通过虹吸下降管26进入虹吸井6，通过出水管30排出，虹吸下降管26一端与虹吸井6连接，阻止外部空气进入虹吸下降管26，以保证反冲洗的正常进
行。
38.以上是本实用新型的优选实施方案，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用于限制本实用新型，凡根据本实用新型做的任何修改、等同替换、改进等，均应属于本实用新型的保护范围。