一种人工湿地污水处理用填料装置及其使用方法与流程

1.本发明属于污水处理设备技术领域，特别涉及一种人工湿地污水处理用填料装置及其使用方法。


背景技术：

2.人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种技术。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。
3.通过人工湿地对污水、污泥进行处理时，需要对人工湿地内进行排放污水和污泥，污水通过管道进行投放，污泥则需要均匀的投放在人工湿地内，污水通过管道进行投放时会带有一部分污泥一起通过管道排放，长期以此污泥会堆积在管道下方无法移动，需要人工经常进行处理，长期不处理则会造成人工湿地处理效果的下降。
4.公开号为cn107416968a的中国专利公开了一种新型填料污水处理装置，在处理池上接有进水管和出水管，并在处理池内设有曝气系统，处理池内的污水中悬浮有若干组填料，该填料的聚丙烯壳体为空心筒状结构，在聚丙烯壳体的外壁上沿周向均布有一组径向翼板；该发明专利针对的是对微生物进行处理，但是并不能对污泥、树枝等垃圾进行处理，从而提高污水处理效率。针对以上问题，本发明提供了一种人工湿地污水处理用填料装置。


技术实现要素：

5.针对上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种人工湿地污水处理用填料装置，包括水管、叶轮、动力机构、开盖机构、清洁机构、导流机构；所述的叶轮有四个，每两个叶轮为一组，两组叶轮对称布置，每组叶轮同轴心转动安装在水管上。
6.所述的动力机构安装在水管上，动力机构包括齿轮组件，所述的齿轮组件有两个，两个齿轮组件的输入端分别与两组叶轮连接，一个齿轮组件的输出端与短轴连接，另一个齿轮组件的输出端与长轴连接，所述的长轴与短轴之间连接有移动环，所述的移动环滑动安装在水管上，所述的移动环上对称布置有两个磁铁二，每个磁铁二与磁铁一通过磁性连接，所述的磁铁一固定安装在过滤网上，所述的过滤网滑动安装在固定安装水管的内部的导向杆上，所述的过滤网与水管之间设置有复位弹簧二，复位弹簧二套设在导向杆外圈，所述的过滤网上设置有若干个通孔。
7.所述的开盖机构包括上盖，所述的上盖通过转轴转动安装在水管上，所述的上盖与动力机构连接。
8.所述的清洁机构设置在水管的内部，所述的清洁机构包括齿条，所述的齿条与清洁组件连接，所述的清洁组件安装在过滤网上。
9.进一步的，所述的齿轮组件包括圆柱齿轮一，所述的圆柱齿轮一与叶轮同轴心连
接，所述的圆柱齿轮一与圆柱齿轮二啮合配合，所述的圆柱齿轮二转动安装在水管上，所述的圆柱齿轮二所在的轴上固定安装有圆锥齿轮一，所述的圆锥齿轮一与圆锥齿轮二啮合配合，一个所述的圆锥齿轮二与长轴固定连接，所述的长轴转动安装在水管上，另一个圆锥齿轮二与短轴固定连接，所述的短轴转动安装在水管上。
10.进一步的，所述的动力机构还包括圆锥齿轮三，所述的圆锥齿轮三固定安装在长轴上，所述的圆锥齿轮三与圆锥齿轮四啮合配合，所述的圆锥齿轮四安装在导流机构上。
11.进一步的，所述的移动环上滑动安装有限位块，所述的限位块与移动环之间设置有复位弹簧一，所述的移动环与长轴滑动配合，且移动环上的两个磁铁二分别与水管上两个对称布置的导向槽滑动配合。
12.进一步的，所述的开盖机构还包括圆锥齿轮五、花键轴、两个卡扣，所述的卡扣对称布置在水管上，所述的圆锥齿轮五固定安装在上盖所在的转轴上，所述的花键轴转动安装在移动环上，所述的花键轴一端设置有花键，花键轴的另一端与皮带组件的一端连接，所述的皮带组件另一端与圆锥齿轮六同轴心转动安装在移动环上。
13.进一步的，所述的清洁组件包括圆柱齿轮三，所述的圆柱齿轮三与齿条啮合配合，齿条与过滤网滑动配合，所述的圆柱齿轮三与螺纹杆固定连接，所述的螺纹杆转动安装在过滤网上，所述的螺纹杆与横板形成螺纹配合，所述的横板滑动安装在过滤网上，所述的横板上设置有若干个锥形杆。
14.进一步的，所述的导流机构包括连接轴、中心轴，所述的中心轴上转动安装有若干个导流盘，所述的导流盘上设置有若干个导流槽，所述的中心轴一端与连接块滑动配合，所述的中心轴另一端与水管滑动配合，所述的连接轴转动安装在连接块上，所述的连接轴与圆锥齿轮四固定连接，所述的连接轴与水管转动连接，所述的连接轴上设置有弧形槽，所述的弧形槽与凸杆滑动配合，所述的凸杆固定安装在中心轴上。
15.进一步的，一种人工湿地污水处理用填料装置的使用方法，包括以下步骤：
16.第一步：将水管上远离叶轮的一端接入到污水中，水管上靠近叶轮的一端作为出水口接入到污水处理设备中；
17.第二步：启动污水处理设备，同时使污水流经水管进入到污水处理设备中进行处理，同时位于水管内部的圆锥齿轮五和过滤网对污水进行过滤；
18.第三步：当上盖被打开后，工作人员将过滤网前堆积的垃圾进行清理。
19.本发明与现有技术相比的有益效果是：(1)本发明通过动力机构、开盖机构、清洁机构和导流机构对待处理的污水进行填装，结构简单，操作方便；(2)本发明通过设置过滤网，能够对污水中的污泥等其它垃圾进行过滤，避免了污泥等进入到污水处理设备中，提高了污水处理的效率；(3)动力机构能够在污泥过多的时候，使开盖机构中的上盖自动打开，这样便于对过滤网前淤积的污泥进行清理。
附图说明
20.图1为本发明整体结构示意图。
21.图2为图1另一角度结构示意图。
22.图3为图2中a处局部放大结构示意图。
23.图4为本发明省略水管后其余结构示意图。
24.图5为本发明部分结构示意图一。
25.图6为图5中b处局部放大结构示意图。
26.图7为动力机构部分结构示意图。
27.图8为本发明部分结构示意图二。
28.图9为图8中c处局部放大结构示意图。
29.图10为导流机构部分结构示意图。
30.图11为本发明部分结构示意图三。
31.图12为图11中d处局部放大结构示意图。
32.附图说明：1-水管；101-限位孔；102-导向槽；2-叶轮；3-动力机构；301-圆柱齿轮一；302-圆柱齿轮二；303-圆锥齿轮一；304-圆锥齿轮二；305-长轴；306-短轴；307-圆锥齿轮三；308-圆锥齿轮四；309-移动环；310-限位块；311-复位弹簧一；312-过滤网；313-通孔；314-磁铁一；315-磁铁二；316-导向杆；317-复位弹簧二；4-开盖机构；401-上盖；402-卡扣；403-圆锥齿轮五；404-花键轴；405-皮带组件；406-圆锥齿轮六；5-清洁机构；501-齿条；502-圆柱齿轮三；503-螺纹杆；504-横板；505-锥形杆；6-导流机构；601-连接轴；602-连接块；603-中心轴；604-导流盘；605-弧形槽；606-凸杆；607-导流槽。
具体实施方式
33.下面结合具体实施例对本发明作进一步描述，在此发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
34.其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸，对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
35.实施例：如图1—图12所示的一种人工湿地污水处理用填料装置，包括水管1、叶轮2、动力机构3、开盖机构4、清洁机构5、导流机构6；叶轮2有四个，每两个叶轮2为一组，两组叶轮2对称布置，每组叶轮2同轴心转动安装在水管1上。
36.动力机构3安装在水管1上，动力机构3包括齿轮组件，齿轮组件有两个，两个齿轮组件的输入端分别与两组叶轮2连接，一个齿轮组件的输出端与短轴306连接，另一个齿轮组件的输出端与长轴305连接，长轴305与短轴306之间连接有移动环309，移动环309滑动安装在水管1上，移动环309上对称布置有两个磁铁二315，每个磁铁二315与磁铁一314通过磁性连接，磁铁一314固定安装在过滤网312上，过滤网312滑动安装在固定安装水管1的内部的导向杆316上，过滤网312与水管1之间设置有复位弹簧二317，复位弹簧二317套设在导向杆316外圈，过滤网312上设置有若干个通孔313。
37.开盖机构4包括上盖401，上盖401通过转轴转动安装在水管1上，上盖401与动力机构3连接。
38.清洁机构5设置在水管1的内部，清洁机构5包括齿条501，齿条501与清洁组件连接，清洁组件安装在过滤网312上。
39.齿轮组件包括圆柱齿轮一301，圆柱齿轮一301与叶轮2同轴心连接，圆柱齿轮一301与圆柱齿轮二302啮合配合，圆柱齿轮二302转动安装在水管1上，圆柱齿轮二302所在的
轴上固定安装有圆锥齿轮一303，圆锥齿轮一303与圆锥齿轮二304啮合配合，一个圆锥齿轮二304与长轴305固定连接，长轴305转动安装在水管1上，另一个圆锥齿轮二304与短轴306固定连接，短轴306转动安装在水管1上。
40.动力机构3还包括圆锥齿轮三307，圆锥齿轮三307固定安装在长轴305上，圆锥齿轮三307与圆锥齿轮四308啮合配合，圆锥齿轮四308安装在导流机构6上。
41.移动环309上滑动安装有限位块310，限位块310与移动环309之间设置有复位弹簧一311，移动环309与长轴305滑动配合，且移动环309上的两个磁铁二315分别与水管1上两个对称布置的导向槽102滑动配合。
42.开盖机构4还包括圆锥齿轮五403、花键轴404、两个卡扣402，卡扣402对称布置在水管1上，圆锥齿轮五403固定安装在上盖401所在的转轴上，花键轴404转动安装在移动环309上，花键轴404一端设置有花键，花键轴404的另一端与皮带组件405的一端连接，皮带组件405另一端与圆锥齿轮六406同轴心转动安装在移动环309上。
43.清洁组件包括圆柱齿轮三502，圆柱齿轮三502与齿条501啮合配合，齿条501与过滤网312滑动配合，圆柱齿轮三502与螺纹杆503固定连接，螺纹杆503转动安装在过滤网312上，螺纹杆503与横板504形成螺纹配合，横板504滑动安装在过滤网312上，横板504上设置有若干个锥形杆505。
44.导流机构6包括连接轴601、中心轴603，中心轴603上转动安装有若干个导流盘604，导流盘604上设置有若干个导流槽607，中心轴603一端与连接块602滑动配合，中心轴603另一端与水管1滑动配合，连接轴601转动安装在连接块602上，连接轴601与圆锥齿轮四308固定连接，连接轴601与水管1转动连接，连接轴601上设置有弧形槽605，弧形槽605与凸杆606滑动配合，凸杆606固定安装在中心轴603上。
45.一种人工湿地污水处理用填料装置的使用方法，包括以下步骤：
46.第一步：将水管1上远离叶轮2的一端接入到污水中，水管1上靠近叶轮2的一端作为出水口接入到污水处理设备中；
47.第二步：启动污水处理设备，同时使污水流经水管1进入到污水处理设备中进行处理，同时位于水管1内部的圆锥齿轮五403和过滤网312对污水进行过滤；
48.第三步：当上盖401被打开后，工作人员将过滤网312前堆积的垃圾进行清理。
49.工作原理：在对污水处理的时候，将水管1接入到污水流通的管路中，即使水管1中远离叶轮2的一端作为污水的进入口，叶轮2所在的一端作为出水口，这样污水流入到水管1中，依次经过导流盘604、过滤网312、叶轮2和水管1中的出水口流出。
50.当水流经过导流盘604的时候，会推动导流盘604转动，而导流盘604与中心轴603转动连接，此时中心轴603就不会转动，导流盘604上设置的导流槽607会对水进行导流，便于水的通过。
51.经过导流盘604的污水会通过过滤网312上设置的多个通孔313流出，最终经过叶轮2进入到污水处理设备中，同时一些多余的污泥也会被过滤网312挡住。当水流经过叶轮2的时候，水流会推动叶轮2转动，由于叶轮2与圆柱齿轮一301同轴连接，所以圆柱齿轮一301也会转动，当圆柱齿轮一301转动的时候，由于圆柱齿轮一301与圆柱齿轮二302啮合配合，所以圆柱齿轮二302就会转动，圆柱齿轮二302与圆锥齿轮一303同轴连接，所以圆锥齿轮一303就会转动，圆锥齿轮一303与圆锥齿轮二304啮合配合，所以圆锥齿轮二304就会转动，当
圆锥齿轮二304转动的时候，分别与两个圆锥齿轮二304固定连接的长轴305和短轴306就会在水管1上转动。当长轴305转动的时候，固定安装在长轴305上的圆锥齿轮三307就会转动，圆锥齿轮三307转动使与圆锥齿轮三307啮合配合的圆锥齿轮四308进行转动，而圆锥齿轮四308与连接轴601固定连接，所以连接轴601会在水管1上转动，由于连接轴601上设置有弧形槽605，且弧形槽605与固定安装在中心轴603上的凸杆606滑动配合，所以在连接轴601转动的时候，通过弧形槽605的导向会拉动凸杆606和中心轴603进行移动，使中心轴603在连接块602上滑动，这样转动安装在中心轴603上的导流盘604会随着中心轴603的移动一起移动位置，这样可以通过导流盘604将污水中的垃圾如塑料袋树枝等过滤掉并拦住。
52.当被过滤网312过滤掉的污泥以及其它垃圾过多的时候，就会挡住通孔313，使水流不能顺畅的通过过滤网312，这样在水流的冲击下就会推动过滤网312在水管1的内部进行滑动，滑动方向为水流的流动方向，即过滤网312逐渐向靠近叶轮2的一侧滑动，在过滤网312滑动的时候，固定安装在过滤网312上的磁铁一314会通过磁力吸着磁铁二315沿着导向槽102一起滑动，而磁铁二315固定安装在移动环309上，所以移动环309也会沿着水管1的外壁以及长轴305向靠近叶轮2的一侧滑动，这样转动安装在移动环309上的花键轴404会逐渐靠近短轴306并最终插入到短轴306中，短轴306与花键轴404形成花键配合，并且此时圆锥齿轮六406与圆锥齿轮五403接触，相互啮合，那么转动的短轴306就会带动花键轴404转动，花键轴404带着皮带组件405转动，皮带组件405使圆锥齿轮六406转动，而圆锥齿轮六406与圆锥齿轮五403啮合，所以圆锥齿轮五403就会转动，由于圆锥齿轮五403与上盖401所在的转轴固定连接，且转轴转动安装在水管1上，所以转动的圆锥齿轮五403会使转轴和上盖401进行翻转，从而使上盖401上的凸台插入到两个对称布置在水管1上的卡扣402之间，完成卡接，卡扣402的作用是对上盖401进行固定；同时，当过滤网312在移动的过程，固定安装在螺纹杆503上的圆柱齿轮三502会在齿条501的作用下转动，而圆柱齿轮三502与螺纹杆503固定连接，所以螺纹杆503也会转动，那么与螺纹杆503螺纹连接的横板504就会沿着过滤网312的表面下移动(如图8)，在横板504向下移动的过程中，固定安装在横板504上的锥形杆505就会刺动过滤网312前方淤积的污泥等垃圾，这样有助于后续的垃圾处理。
53.此时上盖401就被打开，且过滤网312和移动环309一起移动到了上盖401的附近，而且开盖机构409上滑动安装的限位块310在复位弹簧一311的作用下插入到水管1上的限位孔101中，完成限位，移动环309和过滤网312不再移动，这样工作人员就可以对过滤网312阻挡下来的垃圾进行清理，从而确保进入到污水处理设备中的污水不含有污泥等垃圾，提高了污水处理的效率。
54.由于过滤网312在向靠近叶轮2的一侧移动时，过滤网312与导向杆316滑动配合，所以过滤网312在靠近叶轮2的过程中会逐渐压缩套设在导向杆316外圈的复位弹簧二317，这样当过滤网312前方的垃圾清理完毕后，水流又可以顺畅通过，那么过滤网312受到的水流的力减小，从而过滤网312就可以在复位弹簧二317的弹力下复位，同时上盖401也会复位。