一种自适应反冲洗的污水处理系统及其污水处理方法

摘要

本发明公开了一种自适应反冲洗的污水处理系统及其污水处理方法，包括污水容器、隔层板、过滤组件、反冲洗组件和水流监测组件，所述污水容器通过隔层板分隔成上部的污水腔和下部的净水腔，所述过滤组件穿设在隔层板上，所述水流监测组件对应于过滤组件的滤水端设置在净水腔内，所述水流监测组件监测过滤组件的滤水端的水流速度，所述反冲洗组件设置在净水腔内且所述反冲洗组件伸入至过滤组件的内腔中，所述过滤组件通过反冲洗组件反冲洗，能够自动对过滤组件进行反冲洗，提升过滤效率。

说明书

技术领域

本发明属于污水处理领域，特别涉及一种自适应反冲洗的污水处理系统及其污水处理方法。

背景技术

在污水的过滤处理中，经常出现滤网网孔被堵塞而造成过滤不畅的现象，导致了水处理过程缓慢、周期延长、效率低，目前大多是在过滤过程中通过人工清除、刮板刮除以及更换滤网等措施，效率较低。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种自适应反冲洗的污水处理系统及其污水处理方法，能够自动对过滤组件进行反冲洗，提升过滤效率。

技术方案：为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种自适应反冲洗的污水处理系统，包括污水容器、隔层板、过滤组件、反冲洗组件和水流监测组件，所述隔层板设置在污水容器的内腔，且所述污水容器通过隔层板分隔成上部的污水腔和下部的净水腔，所述过滤组件穿设在隔层板上，且所述过滤组件的进水端伸入在污水腔内，所述过滤组件的滤水端伸入净水腔内，若干所述过滤组件圆周阵列设置，所述水流监测组件对应于过滤组件的滤水端设置在净水腔内，所述水流监测组件监测过滤组件的滤水端的水流速度，所述反冲洗组件设置在净水腔内且所述反冲洗组件伸入至过滤组件的内腔中，所述过滤组件通过反冲洗组件反冲洗。

进一步的，所述过滤组件包括过滤筒体，所述过滤筒体为顶端封闭底端开口的筒体结构，且所述过滤筒体的开口端伸入至净水腔内，所述反冲洗组件密封滑动设置在过滤筒体内，所述过滤筒体位于净水腔的壁体上开设有滤水口，所述过滤筒体位于污水腔的壁体上开设有过滤微孔。

进一步的，所述反冲洗组件包括活动反冲杆、固定导杆和驱动组件，所述活动反冲杆包含沿轴向的盲孔状的内腔，所述固定导杆的底端相对固定设置在净水腔内，所述固定导杆的顶端活动穿设在所述活动反冲杆内腔中，所述活动反冲杆的顶端密封滑动设置在过滤筒体内，所述活动反冲杆的顶端与过滤筒体之间构成过滤内腔，所述驱动组件驱动活动反冲杆沿轴向位移，所述过滤内腔通过活动反冲杆的轴向位移发生容积变化调整；在过滤内腔通过活动反冲杆的位移而减小的状态下，所述过滤内腔内压增加，过滤内腔内的滤液通过过滤微孔反冲至污水腔内。

进一步的，所述固定导杆的顶端设置有密封活塞，所述活动反冲杆的内腔通过密封活塞相对于固定导杆密封滑动设置，所述固定导杆的间距于活动反冲杆的内腔壁设置，且所述活动反冲杆底端开口相对于固定导杆密封滑动设置，所述活动反冲杆的内腔通过密封活塞分隔成上部的顶升腔和下部的复位腔，所述顶升腔和复位腔导通于驱动组件。

进一步的，所述驱动组件包括集液箱、抽吸一体泵和连接管，所述固定导杆沿轴向贯通开设有注液通孔，所述注液通孔的一端连通于顶升腔，且所述注液通孔的另一端连通于设置在净水腔内的集液箱的内腔中，所述集液箱连接于抽吸一体泵的一端，所述连接管的一端连通于复位腔内，且另一端连接于抽吸一体泵的另一端；所述顶升腔和复位腔内的液体通过抽吸一体泵转移。

进一步的，若干所述过滤筒体圆周阵列且相互抵接接触设置，若干所述过滤筒体以相互抵接线为节圆构成分隔节圆，若干所述过滤微孔开设在过滤筒体上位于分隔节圆外圈的筒壁上，若干所述滤水口开设在过滤筒体上位于分隔节圆内圈的筒壁上，所述水流监测组件对应于滤水口设置在分隔节圆的内圈中。

进一步的，所述水流监测组件包括水动力转子和监测组件，所述水动力转子通过转轴转动设置隔层板上，且所述水动力转子位于滤水口的下方，所述检测组件设置在转轴上，所述滤水口的水溶液驱动水动力转子回转转动，且所述检测组件检测水动力转子的转动速度。

进一步的，所述检测组件包括离心组件和对应于离心组件设置的反馈组件，所述反馈组件反馈离心组件的离心程度；所述离心组件包括离心筒体和离心体，两个所述离心筒体两开口端间距相对且对称设置在转轴上，且两个所述离心筒体均呈高低倾斜状设置，所述离心筒体的开口端为低端侧，两个所述离心体分别活动设置在两个所述离心筒体内，所述离心体通过转轴的转动分别离心运动在对应的离心筒体内，所述反馈组件包括两个间隙设置的金属弹片，两个所述金属弹片分别对应于两个离心筒体的开口端设置，且两个所述金属弹片电性连接于反冲洗组件的驱动回路上；

在所述转轴快速转动状态下，两个所述离心体离心运动并与金属弹片分离，两金属弹性复位分离，反冲洗组件的驱动回路断开；在所述转轴低速或未转动状态下，两个所述离心体未发生离心动作，且均压覆在对应的金属弹片上，并使得两金属弹片相互接触构成电性回路，所述反冲洗组件的驱动回路导通，所述反冲洗组件对过滤筒体反冲洗。

一种自适应反冲洗的污水处理系统的污水处理方法，包括以下步骤：

S1：向污水腔中通入污水溶液，并加入絮凝剂，并通过搅拌机构对污水腔内的污水溶液进行搅拌混合，污水溶液通过过滤组件进行过滤；

S2：通过水流监测组件对过滤组件的滤液出液端的水流速进行流速监测，当滤液的出液水流速大于最低预设值时，该状态表明过滤微孔的过滤状态正常；当滤液的出液水流速低于最低预设值时，该状态表明过滤微孔部分或全部堵塞，此时通过反冲组件对过滤组件的内腔进行反冲洗，使得絮凝颗粒从过滤微孔脱离，反冲洗后的过滤组件正常过滤污水溶液，反冲洗组件复位。

有益效果：本发明通过水流监测组件对过滤组件的滤液出液端的水流速进行流速监测，并根据水流速度的变化反映过滤组件的过滤微孔是否堵塞，并及时的通过反冲洗组件对过滤组件进行反冲洗，保证过滤组件的过滤效率。

附图说明

附图1为本发明的整体结构的半剖示意图；

附图2为本发明的除污水容器以外的立体结构示意图；

附图3为本发明的整体结构另一视角的半剖示意图；

附图4为本发明的隔层板、过滤组件和水流监测组件的立体剖视图；

附图5为本发明的局部A的水流监测组件的局部放大示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图1至附图3所示，一种自适应反冲洗的污水处理系统，包括污水容器1、隔层板2、过滤组件3、反冲洗组件4和水流监测组件5，所述隔层板2设置在污水容器1的内腔，且所述污水容器1通过隔层板2分隔成上部的污水腔6和下部的净水腔7，污水腔6内设置有搅拌机构30，用于对污水进行混凝扰动，所述过滤组件3穿设在隔层板2上，且所述过滤组件3的进水端伸入在污水腔内，所述过滤组件的滤水端伸入净水腔内，也即水溶液通过过滤组件3的进水端后经由过滤组件进行过滤，并从滤水端流入到净水腔7内，若干所述过滤组件3圆周阵列设置，所述水流监测组件5对应于过滤组件3的滤水端设置在净水腔7内，所述水流监测组件监测过滤组件的滤水端的水流速度，所述反冲洗组件4设置在净水腔内且所述反冲洗组件伸入至过滤组件3的内腔中，所述过滤组件3通过反冲洗组件4反冲洗。本发明通过水流监测组5件对过滤组件3的滤液出液端的水流速进行流速监测，并根据水流速度的变化反映过滤组件3的过滤微孔是否堵塞，并及时的通过反冲洗组件4对过滤组件3进行反冲洗，保证过滤组件的过滤效率。

所述过滤组件3包括过滤筒体8，所述过滤筒体8为顶端封闭底端开口的筒体结构，且所述过滤筒体8的开口端伸入至净水腔7内，所述反冲洗组件4密封滑动设置在过滤筒体8内，通过反冲洗组件4相对于过滤筒体8的密封滑动，能够使得过滤筒体8内形成高压态，从而使得过滤微孔10内的絮凝物能够被排出，所述过滤筒体8位于净水腔7的壁体上开设有滤水口9，所述过滤筒体8位于污水腔7的壁体上开设有过滤微孔10。

所述反冲洗组件4包括活动反冲杆11、固定导杆12和驱动组件，所述活动反冲杆11包含沿轴向的盲孔状的内腔，所述固定导杆12的底端相对固定设置在净水腔7内的底壁上，所述固定导杆12的顶端活动穿设在所述活动反冲杆11内腔中，所述活动反冲杆11的顶端密封滑动设置在过滤筒体8内，所述活动反冲杆11的顶端与过滤筒体8之间构成过滤内腔20，过滤筒体8在进行过滤时，过滤后的水溶液通过过滤内腔，所述驱动组件驱动活动反冲杆11沿轴向位移，所述过滤内腔20通过活动反冲杆11的轴向位移发生容积变化调整；在过滤内腔20通过活动反冲杆11的位移而减小的状态下，所述过滤内腔20内压增加，过滤内腔20内的滤液通过过滤微孔10反冲至污水腔内，从而使得过滤微孔10内的絮凝物能够被排出，保证过滤筒体的正常高效过滤，且该反冲过程无需停止污水处理系统，能够实现即时在线反冲洗，保证过滤的高效性。

所述固定导杆12的顶端设置有密封活塞13，所述活动反冲杆11的内腔通过密封活塞相对于固定导杆12密封滑动设置，所述固定导杆12的间距于活动反冲杆11的内腔壁设置，且所述活动反冲杆11底端开口相对于固定导杆12密封滑动设置，所述活动反冲杆11的内腔通过密封活塞13分隔成上部的顶升腔14和下部的复位腔15，所述顶升腔14和复位腔15导通于驱动组件，驱动组件为液压驱动组件，使得顶升腔14和复位腔15轮流进行注液和排液，从而使得活动反冲杆11相对于固定导杆12进行升降位移，从而使得活动反冲杆11相对于过滤筒体进行密封滑动，以用于进行过滤筒体8的反冲洗。

所述驱动组件包括集液箱16、抽吸一体泵17和连接管18，所述固定导杆12沿轴向贯通开设有注液通孔19，所述注液通孔19的一端连通于顶升腔14，且所述注液通孔19的另一端连通于设置在净水腔内的集液箱16的内腔中，所述集液箱16呈环状结构的内空腔壳体结构，内部储有水溶液，所述集液箱16连接于抽吸一体泵17的一端，所述连接管18的一端连通于复位腔15内，且另一端连接于抽吸一体泵17的另一端，若干所述活动反冲杆上的复位腔15通过连接管进行串联导通，保证若干活动反冲杆的位移同时性；所述顶升腔14和复位腔15内的液体通过抽吸一体泵17转移，其中抽吸一体泵17可为齿轮泵，当通过抽吸一体泵17向顶升腔14注入液体时，活动反冲杆11向上位移，并对过滤筒体8进行反冲洗；当通过抽吸一体泵17向复位腔15注液时，活动反冲杆11向下位移，反冲洗结束，如此循环为一个反冲洗周期。

如附图1至附图4所示，若干所述过滤筒体8圆周阵列且相互抵接接触设置，若干所述过滤筒体8以相互抵接线为节圆构成分隔节圆21，若干所述过滤微孔10开设在过滤筒体8上位于分隔节圆外圈的筒壁上，以使得位于若干过滤筒体8内圈的空间构成无水的内腔，一方面用于容纳其它设备，比如搅拌机构30的动力电机31，另一方面能够极大程度的使结构紧凑化，减小整体体积，还一方面，能够使得过滤后的絮凝颗粒位于若干过滤筒体的外侧，利于清理和集聚。若干所述滤水口9开设在过滤筒体8上位于分隔节圆内圈的筒壁上，所述水流监测组件5对应于滤水口9设置在分隔节圆21的内圈中，通过将若干过滤筒体8的滤水口9设置在内侧，且集中设置，能够使得全部的滤液水溶液作用于水流监测组件5，能够集中的反映过滤筒体8的过滤后的水流量和水流速是否正常。

如附图4和附图5所示，所述水流监测组件5包括水动力转子22和监测组件，所述水动力转子22通过转轴23转动设置隔层板2上，且所述水动力转子22位于滤水口9的下方，所述水动力转子22为轴流桨叶结构，当滤水口9内的水溶液向净水腔7流动时，冲击在水动力转子上，进而驱动转轴23进行转动，所述检测组件设置在转轴23上，所述滤水口9的水溶液驱动水动力转子22回转转动，且所述检测组件检测水动力转子22的转动速度，通过检测组件对转轴的转动速度进行检测，以检测过滤后的滤液水流量和水流速。

所述检测组件包括离心组件24和对应于离心组件24设置的反馈组件25，所述反馈组件25反馈离心组件24的离心程度；所述离心组件24包括离心筒体26和离心体27，所述离心体27为钢球或者柱体等配重件，两个所述离心筒体26两开口端间距相对且对称设置在转轴23上，且两个所述离心筒体26均呈高低倾斜状设置，以使得当两离心体27未离心或离心力不足的状态下，能够自由落至低端侧，所述离心筒体的开口端为低端侧，两个所述离心体27分别活动设置在两个所述离心筒体26内，所述离心体27通过转轴23的转动分别离心运动在对应的离心筒体内，所述反馈组件25包括两个间隙设置的金属弹片28，两个所述金属弹片28分别对应于两个离心筒体27的开口端设置，且两个所述金属弹片28电性连接于反冲洗组件4的驱动回路上，两个所述金属弹片28构成回路开关，通过金属弹片的分离或贴合，使得冲洗组件4断路或者进行工作。

在所述转轴23快速转动状态下，两个所述离心体27离心运动并与金属弹片28分离，两金属弹性复位分离，反冲洗组件4的驱动回路断开；在所述转轴23低速或未转动状态下，两个所述离心体27未发生离心动作，且均压覆在对应的金属弹片28上，并使得两金属弹片相互接触构成电性回路，所述反冲洗组件4的驱动回路导通，所述反冲洗组件4对过滤筒体8反冲洗。

一种自适应反冲洗的污水处理系统的污水处理方法，包括以下步骤：

S1：向污水腔7中通入污水溶液，并加入絮凝剂，并通过搅拌机构30对污水腔内的污水溶液进行搅拌混合，污水溶液通过过滤组件3进行过滤；

污水溶液通过过滤筒体8上的过滤微孔10向过滤筒体8的内腔中流动，过滤后的水溶液通过滤水孔9进入到净水腔7中，且在滤水溶液从滤水孔9流出时，流动的水溶液冲击在水动力转子22上，并驱动水动力转子22和转轴23转动，

S2：通过水流监测组件5对过滤组件3的滤液出液端的水流速进行流速监测，当滤液的出液水流速大于最低预设值时，该状态表明过滤微孔10的过滤状态正常；当滤液的出液水流速低于最低预设值时，该状态表明过滤微孔10部分或全部堵塞，此时通过反冲组件4对过滤组件3的内腔进行反冲洗，使得絮凝颗粒从过滤微孔10脱离，反冲洗后的过滤组件3正常过滤污水溶液，反冲洗组件复位。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。