气冲洗沉淀装置的制作方法

1.本实用新型涉及水处理控制技术领域，特别涉及一种气冲洗沉淀装置。


背景技术：

2.斜板(斜管)沉淀池是利用“浅层理论”，在沉淀池中加设斜板或者斜管填料，以提高沉淀效率的一种沉淀池。在水处理设施实际运行过程中，斜板(斜管)沉淀池在不同工艺应用中都可能出现下面的问题：
3.(1)、污泥在斜板或斜管内堵塞并在顶部沉积，如果没有及时采取适当的措施会导致污泥在斜板及斜管顶部大量沉积并且向周围扩散，污泥无法正常从泥斗排出；
4.(2)、沉淀池水面会有气泡冒出并且伴随大片的浮渣漂起，出水夹带大量的颗粒物造成水质恶化；
5.(3)、斜板及斜管被压缩变形造成设备出水水质持续恶化，严重时填料层坍塌甚至压垮填料支架造成停运设备，对生产的稳定造成影响。
6.上述问题都与斜管或斜板的填料层的污堵有关。传统的斜管沉淀池或斜板沉淀池的填料层固定在填料支架上方，淹没于水中，在沉淀池运行过程中，填料层被污堵初期往往不容易发现，当填料层发现肉眼可见的堵塞时，污堵已经非常严重，造成填料层变形和坍塌，导致填料层报废，沉淀池只能停产，进行更换填料层作业。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的是提供一种能够及时发现填料层污堵并自动冲洗填料层的气冲洗沉淀装置。
8.为达到上述目的，本实用新型提供了一种气冲洗沉淀装置，其包括：
9.沉淀壳体，其呈上端敞开的中空结构，所述沉淀壳体的侧壁上穿设有进气管，所述进气管上设有进气阀，所述进气阀位于所述沉淀壳体的外部；
10.填料架，其能上下移动的设置于所述沉淀壳体内，所述填料架内设有填料层，所述填料架包括周侧壁和连接于所述周侧壁的下端的底壁，所述底壁上设有多个间隔设置的进水孔，所述底壁的底面连接有气流分配器，所述气流分配器的进气口与所述进气管相连通，所述周侧壁与所述沉淀壳体的侧壁之间设有密封件；
11.水平仪，其连接于所述周侧壁的上端；
12.检测件，其连接于所述沉淀壳体的上端和/或所述周侧壁的上端。
13.如上所述的气冲洗沉淀装置，其中，所述气冲洗沉淀装置还包括控制器，所述控制器与所述检测件和所述进气阀电连接，所述控制器能根据所述检测件的检测信号控制所述进气阀的开关。
14.如上所述的气冲洗沉淀装置，其中，所述检测件包括连接于所述周侧壁的上端的多个等间隔设置的第一浮筒、连接于所述周侧壁的上端的多个沿周向间隔设置的位移传感器、以及连接于所述沉淀壳体的上端的多个分别与各所述位移传感器一一对应设置的标
尺，所述位移传感器与所述控制器电连接，所述控制器能根据所述位移传感器的检测信号控制所述进气阀的开关。
15.如上所述的气冲洗沉淀装置，其中，所述周侧壁的下端连接有多个分别与各所述第一浮筒一一对应设置的第二浮筒。
16.如上所述的气冲洗沉淀装置，其中，所述检测件包括连接于所述沉淀壳体的上端的多个沿周向间隔设置的重量传感器，所述重量传感器的上端连接有悬臂，所述悬臂朝向所述沉淀壳体的内部水平延伸，所述悬臂通过弹性连接件与所述周侧壁的上端相接，所述控制器与所述重量传感器电连接，所述控制器能根据所述重量传感器的检测信号控制所述进气阀的开关。
17.如上所述的气冲洗沉淀装置，其中，所述检测件还包括连接于所述周侧壁的上端的多个沿周向间隔设置的位移传感器，以及连接于所述沉淀壳体的上端的多个分别与各所述位移传感器一一对应设置的标尺，所述位移传感器与所述控制器电连接，所述控制器能根据所述重量传感器和/或所述位移传感器的检测信号控制所述进气阀的开关。
18.如上所述的气冲洗沉淀装置，其中，所述检测件包括连接于所述沉淀壳体的上端的多个沿周向间隔设置的重量传感器，所述周侧壁的上端连接有多个分别与各所述重量传感器一一对应设置的连接臂，所述连接臂竖直向上延伸，所述连接臂的上端连接有悬臂，所述悬臂朝向所述沉淀壳体的外部水平延伸，对应设置的所述悬臂与所述重量传感器通过弹性连接件相接，所述控制器与所述重量传感器电连接，所述控制器能根据所述重量传感器的检测信号控制所述进气阀的开关。
19.如上所述的气冲洗沉淀装置，其中，各所述悬臂的延伸端均连接有位移传感器，所述沉淀壳体的上端沿周向连接有支撑环板，所述重量传感器连接于所述支撑环板上，所述支撑环板上连接有多个分别与各所述位移传感器一一对应设置的标尺，所述位移传感器与所述控制器电连接，所述控制器能根据所述重量传感器和/或所述位移传感器的检测信号控制所述进气阀的开关。
20.如上所述的气冲洗沉淀装置，其中，所述沉淀壳体包括由上至下依次设置的过滤区和排泥区，所述填料架设置于所述过滤区内，所述沉淀壳体的内表面对应于所述过滤区的底部的位置连接有下限位环板，所述周侧壁的下端面能抵接所述下限位环板的顶面。
21.如上所述的气冲洗沉淀装置，其中，所述密封件为套设于所述周侧壁的外部的至少一个随动密封环板，所述随动密封环板的外周面与所述沉淀壳体的内表面密封贴合。
22.与现有技术相比，本实用新型的优点如下：
23.本实用新型的气冲洗沉淀装置，通过观察水平仪的变化，能够及时发现填料层污堵并判断污堵方位，检测件能够测量出填料架的重量和/或位移变化，从而使得控制器能根据检测的变化量控制进气阀的开关，使得外部的压缩空气能通过进气管进入沉淀壳体内并通过气流分配器鼓入填料层，以产生水力循环旋流，利用水力循环旋流和气泡破裂对填料层进行自动清污作业，解决了填料层的污堵，使污堵的填料层恢复净水能力，进而延长了填料层的使用周期。
附图说明
24.以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范
围。其中：
25.图1是本实用新型的气冲洗沉淀装置的第一种结构示意图；
26.图2是本实用新型的气冲洗沉淀装置的第二种结构示意图；
27.图3是本实用新型的气冲洗沉淀装置的第三种结构示意图。
28.附图标号说明：
29.100、沉淀壳体；110、过滤区；120、排泥区；130、下限位环板；140、支撑环板；150、上限位环板；160、进气管；161、进气阀；
30.200、气流分配器；
31.300、填料架；310、周侧壁；311、连接臂；320、底壁；330、密封件；331、随动密封环板；340、填料层；
32.400、水平仪；
33.500、检测件；510、第一浮筒；520、第二浮筒；530、重量传感器；531、称重指示器；540、悬臂；550、弹性连接件；560、位移传感器；570、标尺；
34.600、控制器。
具体实施方式
35.为了对本实用新型的技术方案、目的和效果有更清楚的理解，现结合附图说明本实用新型的具体实施方式。其中，形容词性或副词性修饰语“水平”和“竖直”、“上”和“下”、“顶”和“底”、“内”和“外”的使用仅是为了便于多组术语之间的相对参考，且并非描述对经修饰术语的任何特定的方向限制。另外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
36.如图1、图2和图3所示，本实用新型提供了一种气冲洗沉淀装置，其包括沉淀壳体100、填料架300、水平仪400和检测件500，其中：
37.沉淀壳体100呈上端敞开的中空结构，具体的，沉淀壳体100的敞开端形成出水口，沉淀壳体100的侧壁上设有进水口，进水口位于填料架300的下方，进水口的具体结构为现有技术，在此不再赘述，沉淀壳体100的侧壁上穿设有进气管160，进气管160上设有进气阀161，进气阀161位于沉淀壳体100的外部，且进气管160的进气端能与装有压缩空气的容器相连通；
38.填料架300能上下移动的设置于沉淀壳体100内，以适应沉淀壳体100内水位的变化，填料架300内设有填料层340，填料层340由填料构成，其中，填料的具体材料为现有技术，在此不再赘述，填料架300包括周侧壁310和连接于周侧壁310的下端的底壁320，底壁320上设有多个间隔设置的进水孔，且进水孔的孔径不允许填料通过，具体的，填料架300为采用金属制成的框架，框架的上端敞开形成排水口，框架的底部采用网格金属板制成，网格金属板的网孔形成进水孔，底壁320的底面连接有气流分配器200，气流分配器200的进气口与进气管160的出气端相连通，外部的压缩空气能通过进气管160进入沉淀壳体100内并通过气流分配器200鼓入填料层340，从而产生水力循环旋流和气泡破裂，利用水力循环旋流和气泡破裂对填料层340进行自动清污冲洗作业；周侧壁310与沉淀壳体100的侧壁之间设
有密封件330，密封件330能够对填料架300与沉淀壳体100之间的空隙进行密封，以使得水只能在通过填料层340过滤后排出，从而防止了进水出现短流的情况；
39.水平仪400连接于周侧壁310的上端，具体的，水平仪400通过连接杆连接于周侧壁310的上端，使水平仪400能够伸出沉淀壳体100，从而便于工作人员观察，当填料层340内部出现污堵时，会引起填料层340的重量变化，使得填料架300在竖直方向产生位移，从而引起水平仪400平度的变化，通过观察水平仪400的变化，能够使得工作人员及时发现填料污堵并判断污堵方位；
40.检测件500连接于沉淀壳体100的上端和/或周侧壁310的上端，检测件500能够测量出填料架300的重量和/或位移变化，从而获知污堵的污泥的重量，以便于工作人员能适时开启进气阀161，进而实现自动清洗污堵污泥的目的。
41.本实用新型的气冲洗沉淀装置，通过观察水平仪400的变化，能够及时发现填料层340污堵并判断污堵方位，检测件500能够测量出填料架300的重量和/或位移变化，从而使得工作人员能根据检测的变化量判断是否形成污泥堵塞，以及时开启进气阀161，使得外部的压缩空气能够及时的通过进气管160进入沉淀壳体100内并通过气流分配器200鼓入填料层340，以产生水力循环旋流，利用水力循环旋流和气泡破裂对填料层340进行自动清污作业，解决了填料层340的污堵，使污堵的填料层340恢复净水能力，进而延长了填料层340的使用周期。
42.进一步，如图1至图3所示，气冲洗沉淀装置还包括控制器600，控制器600与检测件500和进气阀161电连接，控制器600能根据检测件500的检测信号控制进气阀161的开关，具体的，当检测件500的检测信号在第一预设信号范围内时，控制器600控制进气阀161开启，以进行全自动清污作业，当检测件500的检测信号在第二预设信号范围内时，控制器600控制进气阀161关闭，以降低能量损耗。
43.其中，在图1至图3中，虚线可以表示为电线，也可以表示为无线连接。
44.进一步，如图1至图3所示，沉淀壳体100包括由上至下依次设置的过滤区110和排泥区120，填料架300设置于过滤区110内，进气管160位于排泥区120内，沉淀壳体100的内表面对应于过滤区110的底部的位置连接有下限位环板130，周侧壁310的下端面能抵接下限位环板130的顶面，下限位环板130能够有效阻止填料架300下移至排泥区120，优选的，将进水口设置于排泥区120的顶端与下限位环板130之间，通过下限位环板130限制填料架300堵塞进水口，以使得待处理水能够顺畅的经由进水口进入沉淀壳体100内。
45.再进一步，排泥区120呈上大下小的锥状，以便于污泥在自动重力作用下沿着沉淀壳体100的侧壁移动至排泥区120的底部，优选的，在排泥区120的底部设置排泥口，以使清理污泥的操作简单方便。
46.进一步，如图1至图3所示，密封件330为套设于周侧壁310的外部的至少一个随动密封环板331，随动密封环板331的外周面与沉淀壳体100的内表面密封贴合，且随动密封环板331能够随填料架300上下移动，这样，使得随动密封环板331既能起到密封作用，也不会影响填料架300的移动，从而保证了水平仪400检测结果的准确性。
47.具体的，周侧壁310的外部套接有两个随动密封环板331，两随动密封环板331分别位于周侧壁310的上下两端，设置两个随动密封环板331，能够有效保证填料架300与沉淀壳体100之间的密封性，有效防止了进水出现短流的情况，从而确保沉淀装置排出的水均为过
滤后的水。
48.进一步，填料架300的横截面形状与沉淀壳体100的横截面形状相同，以使得填料架300内的填料层340能够以最大面积对沉淀壳体100内的水进行过滤，优选的，填料架300的横截面与沉淀壳体100的横截面均呈矩形，当然，填料架300的横截面与沉淀壳体100的横截面也可以均呈圆形或者椭圆形，在此不再赘述。
49.当然，填料架300的横截面形状也可以与沉淀壳体100的横截面形状不同，例如，填料架300的横截面呈矩形，沉淀壳体100的横截面呈椭圆形，或者，填料架300的横截面呈椭圆形，沉淀壳体100的横截面呈矩形，在此不再赘述。
50.实施例一
51.如图1所示，检测件500包括连接于周侧壁310的上端的多个等间隔设置的第一浮筒510、连接于周侧壁310的上端的多个沿周向间隔设置的位移传感器560、以及连接于沉淀壳体100的上端的多个分别与各位移传感器560一一对应设置的标尺570，位移传感器560与控制器600电连接，控制器600能根据位移传感器560的检测信号控制进气阀161的开关，具体的，第一浮筒510通过螺栓连接、焊接或者铆接于周侧壁310的上端，第一浮筒510能够漂浮于沉淀壳体100的液面上，且填料层340在没有污堵的情况下，多个第一浮筒510等间隔设置能够保证填料架300始终处于平衡状态，位移传感器560呈指针状，当填料层340内部出现污堵时，会增加填料架300的重量，并使得填料架300的上下位移产生变化，一方面，填料架300的变化会改变位移传感器560指向标尺570的位置，从而使得位移传感器560向控制器600反馈位移变化的检测信号，在本实施例中，第一预设信号范围为填料架300在污泥过多时相对沉淀壳体100向下移动的浮动范围，第二预设信号范围为填料架300在初始状态时相对沉淀壳体100的浮动范围，另一方面，填料架300的变化会增加第一浮筒510的排水量，通过测量第一浮筒510的排水量并经由简单的计算，即可获知造成污堵的污泥的重量，通过将计算获得的污泥的重量与沉淀壳体100排出的污泥的重量进行比较，即可判断是否正常完成了清洁作业，具体的，当计算获得的污泥的重量与沉淀壳体100排出的污泥的重量大致相等，则判断正常完成了清洁作业，若计算获得的污泥的重量与沉淀壳体100排出的污泥的重量差距较大，则需要对气冲洗沉淀装置进行检修。
52.进一步，周侧壁310的下端连接有多个分别与各第一浮筒510一一对应设置的第二浮筒520，随动密封环板331设置于第一浮筒510与第二浮筒520之间，第二浮筒520的设置能够对填料架300起到一定的支撑作用，以避免填料架300与沉淀壳体100底部的淤泥接触。
53.再进一步，沉淀壳体100的上端设有上限位环板150，第一浮筒510能抵接上限位环板150的底面，即填料架300只能在上限位环板150与下限位环板130之间移动，上限位环板150能够有效避免填料架300在进入沉淀壳体100内的水流冲击的作用下以及第一浮筒510和第二浮筒520的浮力作用下过度上移，从而影响对水的过滤作用。
54.实施例二
55.如图2所示，检测件500包括连接于沉淀壳体100的上端的多个沿周向间隔设置的重量传感器530，重量传感器530的上端连接有悬臂540，悬臂540朝向沉淀壳体100的内部水平延伸，具体的，多个重量传感器530沿沉淀壳体100的周向等间隔设置，悬臂540水平设置并采用刚性材料制成，悬臂540的第一端连接于重量传感器530的上表面，悬臂540的第二端位于沉淀壳体100内，悬臂540通过弹性连接件550与周侧壁310的上端相接，具体的，弹性连
接件550的第一端与悬臂540的第二端相接，弹性连接件550的第二端与周侧壁310的上端相接，即填料架300通过多个间隔设置的悬臂540悬挂于沉淀壳体100内，悬臂540能承受填料架300整体重量并将该重量传递至重量传感器530，重量传感器530能够实时测量通过悬臂540传递的重量，而通过弹性连接件550连接悬臂540与填料架300的方式，既使得填料架300能够悬置于沉淀壳体100内，又不会影响填料架300相对沉淀壳体100上下移动，控制器600与重量传感器530电连接，控制器600能根据重量传感器530的检测信号控制进气阀161的开关，在本实施例中，第一预设信号范围包括填料层340含有较多污泥时的重量范围，该重量范围可以根据实际使用时测量得知，在此不再赘述，第二预设信号包括填料层340的初始重量至填料层340含有微量污泥时的重量。
56.其中，重量传感器530还能起到限制填料架300上移的作用，弹性连接件550为拉伸弹簧，拉伸弹簧能够承受轴向拉力，且在失去作用力后能够复原，以使得在填料层340被清理后，填料架300能够重新处于水平的状态。
57.当然，弹性连接件550也可以使用其它具有弹性的部件，如橡胶。
58.进一步，检测件500还包括连接于周侧壁310的上端的多个沿周向间隔设置的位移传感器560，以及连接于沉淀壳体100的上端的多个分别与各位移传感器560一一对应设置的标尺570，位移传感器560与控制器600电连接，具体的，位移传感器560呈指针状，当填料层340内部出现污堵时，会增加填料架300的重量，并使得填料架300的上下位移产生变化，控制器600能根据重量传感器530和/或位移传感器560的检测信号控制进气阀161的开关，在本实施例中，第一预设信号范围还包括填料架300在污泥过多时相对沉淀壳体100向下移动的浮动范围，第二预设信号范围还包括填料架300在初始状态时相对沉淀壳体100的浮动范围。
59.进一步，重量传感器530上连接有称重指示器531，称重指示器531能够直接显示称重传感器的测量结果，从而使得获取检测件500的测量结果的操作简单方便，其中称重指示器531的具体结构及其工作原理均为现有技术，在此不再详述。
60.实施例三
61.如图3所示，检测件500包括连接于沉淀壳体100的上端的多个沿周向间隔设置的重量传感器530，周侧壁310的上端连接有多个分别与各重量传感器530一一对应设置的连接臂311，连接臂311竖直向上延伸，连接臂311的上端连接有悬臂540，悬臂540朝向沉淀壳体100的外部水平延伸，具体的，连接臂311和悬臂540均采用刚性材料制成，悬臂540的第一端连接于连接臂311的上端面，悬臂540的第二端位于沉淀壳体100的外部，对应设置的悬臂540与重量传感器530通过弹性连接件550相接，即弹性连接件550的第一端与悬臂540的第二端相接，弹性连接件550的第二端与重量传感器530的上端相接，填料架300通过多个间隔设置的连接臂311以及连接于各连接臂311的上端的悬臂540悬挂于沉淀壳体100内，连接臂311和悬臂540能承受填料架300整体重量并将该重量传递至重量传感器530，重量传感器530能够实时测量通过悬臂540传递的重量，而通过弹性连接件550连接悬臂540与重量传感器530，既使得悬臂540能够向重量传感器530传递重量，又不会影响填料架300相对沉淀壳体100上下移动；控制器600能根据重量传感器530的检测信号控制进气阀161的开关，在本实施例中，第一预设信号范围包括填料层340含有较多污泥时的重量范围，该重量范围可以根据实际使用时测量得知，在此不再赘述，第二预设信号包括填料层340的初始重量至填料
层340含有微量污泥时的重量。
62.其中，重量传感器530还能起到限制填料架300上移的作用，弹性连接件550为拉伸弹簧，拉伸弹簧能够承受轴向拉力，且在失去作用力后能够复原，以使得在填料层340被清理后，填料架300能够重新处于水平的状态。
63.当然，弹性连接件550也可以使用其它具有弹性的部件，如橡胶。
64.进一步，各悬臂540的延伸端均连接有位移传感器560，沉淀壳体100的上端沿周向连接有支撑环板140，重量传感器530连接于支撑环板140上，支撑环板140上连接有多个分别与各位移传感器560一一对应设置的标尺570，位移传感器560与控制器600电连接，控制器600能根据重量传感器530和/或位移传感器560的检测信号控制进气阀161的开关，具体的，位移传感器560呈指针状，当填料层340内部出现污堵时，会增加填料架300的重量，并使得填料架300的上下位移产生变化，控制器600能根据重量传感器530和/或位移传感器560的检测信号控制进气阀161的开关，在本实施例中，第一预设信号范围还包括填料架300在污泥过多时相对沉淀壳体100向下移动的浮动范围，第二预设信号范围还包括填料架300在初始状态时相对沉淀壳体100的浮动范围。
65.进一步，重量传感器530上连接有称重指示器531，称重指示器531能够直接显示称重传感器的测量结果，从而使得获取检测件500的测量结果的操作简单方便，其中称重指示器531的具体结构及其工作原理均为现有技术，在此不再详述。
66.综上所述，本实用新型的气冲洗沉淀装置，通过观察水平仪的变化，能够及时发现填料层污堵并判断污堵方位，检测件能够测量出填料架的重量和/或位移变化，从而使得控制器能根据检测的变化量控制进气阀的开关，使得外部的压缩空气能通过进气管进入沉淀壳体内并通过气流分配器鼓入填料层，以产生水力循环旋流，利用水力循环旋流和气泡破裂对填料层进行自动清污作业，解决了填料层的污堵，使污堵的填料层恢复净水能力，进而延长了填料层的使用周期。
67.以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。而且需要说明的是，本实用新型的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本实用新型的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本实用新型理所当然地涵盖了与本案发明点有关的其它组合及具体应用。