一种污水处理装置的制作方法

1.本发明属于水处理、水净化技术领域，具体涉及一种污水处理装置。


背景技术：

2.污水处理是指：为使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。
3.现有技术中，存在多种污水处理方案，例如：一种滤膜滤芯反冲洗装置及反冲洗方法（cn 105060407 b）、水处理装置（cn 105293637 b）、一种水处理系统（cn 101961578 b）等，上述技术方案采用滤膜滤芯等技术能够有效净化水源，同时，部分技术方案具有反洗功能，是目前成熟的技术方案。
4.上述方案中，虽然能够在一定程度净化污水，但依旧存在以下问题需要解决和优化：1）单纯使用滤膜滤芯过滤，未设置预过滤环节，当水体中含有大量颗粒物、悬浮物、胶体和其他溶解性污染物时，使用寿命快速缩短；2）滤材、滤芯在反冲洗时，需要复杂的操作方式，无法实现自动化处理，同时，反冲洗力度有限；3）滤材、滤芯的维修过程复杂，维护、更换过程繁琐。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提出了填料结合滤芯的组合方案，不仅可以提升过滤效果，而且可以通过调整填料组分适应不同过滤需求。此外，该方案能够通过环状维修口对填料进行检测和更换，同时还设计有冲洗室、可控密封盘结构等，能够自动、免拆的清洗填料和滤芯，延长装置的使用寿命。
6.为了实现本发明的目的，本发明的污水处理装置采用如下技术方案：一种污水处理装置，其特征在于，包括顶盖、底盖、壳体、冲洗盖、净水盖、引流套管、滤芯、环形多孔支撑板、滤材和可控密封盘结构，其中：所述顶盖和底盖分别安装在壳体的两端构成装置的密封主体结构，壳体上连接有进水管；所述冲洗盖的下侧通过螺纹安装在顶盖的上侧，冲洗盖的内壁与顶盖之间形成密封的冲洗室，冲洗室的一侧连接有顶冲洗管，所述顶冲洗管通过顶盘管向下延伸有多个冲洗管道至冲洗室，所述冲洗室通过可控密封盘结构与密封主体结构连接：当可控密封盘结构关闭时，冲洗室与密封主体结构隔绝；当可控密封盘结构打开时，冲洗室与密封主体结构连通，利用顶冲洗管清洗滤芯和滤材；所述净水盖的上侧通过螺纹安装在底盖的下侧，净水盖的内壁与底盖之间形成密封的净水室，所述净水室的一侧连接有出水管，净水室的另一侧连接有底冲洗管，所述底冲洗管在可控密封盘结构打开时用于清洗滤芯和滤材；所述引流套管安装在壳体的内部，引流套管的底部开设有引流口，引流套管的外
壁与壳体的内壁、顶盖以及底盖之间形成一级过滤室，所述一级过滤室内水平布置有多个环形多孔支撑板，环形多孔支撑板将一级过滤室划分为多个用于容纳所述滤材的环形过滤空间；所述滤芯布置在引流套管的内部，滤芯内壁与顶盖以及底盖之间形成二级过滤室内，污水依次通过进水管、滤材和滤芯进行过滤处理、并通过出水管排出。
7.优选的，所述壳体上平行开设有一个或多个环状维修口，所述环状维修口的开口角度为90
°
至270
°
，环状维修口上可拆卸的套装有抱箍密封件，其中：所述环状维修口的周边设置有环状密封槽；所述抱箍密封件由两片半圆抱箍组成，半圆抱箍的内侧贴设有环形密封条，所述环形密封条与环状密封槽配合密封，两片半圆抱箍的两侧连接耳处通过抱箍螺栓连接。
8.优选的，所述环形多孔支撑板采用弹性材料制成，环形多孔支撑板由底部支撑座限位，底部支撑座通过螺丝或卡槽安装在壳体的内壁上，位于顶部和位于底部的环形多孔支撑板的边缘还设置有连接凸台，顶部的环形多孔支撑板通过连接凸台安装在顶盖上，底部的环形多孔支撑板通过连接凸台安装在底盖。
9.优选的，所述滤材包括纤维滤球、弹性填料、颗粒活性炭、沸石、陶粒、石英砂、无烟煤或麦饭石中的一种或多种组合。
10.优选的，所述滤材由过滤无纺布包裹成环状滤块结构，多个环状滤块能够拼成完整环状。
11.优选的，所述滤芯为管状结构，滤芯为陶瓷滤芯、聚偏氟乙烯滤芯、聚氯乙烯滤芯、聚醚砜滤芯、聚丙烯腈滤芯或聚丙烯滤芯中的一种。
12.优选的，所述顶盖由顶密封盘和顶支撑盘组成，其中：所述顶密封盘的顶部通过螺纹可拆卸的连接有冲洗盖，顶密封盘的底部通过螺丝可拆卸的连接有顶支撑盘；所述顶密封盘和冲洗盖的连接处设置有密封件，顶密封盘和顶支撑盘的连接处设置有密封件；所述顶密封盘的四周设置有顶透水槽，顶密封盘的中部设置有顶安装孔，顶安装孔的内部设置有一个或多个密封件；所述顶支撑盘的底部设置有安装引流套管和滤芯用的顶环形安装槽，顶环形安装槽内设置有密封件；所述顶环形安装槽之间设置有安装环形多孔支撑板用顶环形固定槽；所述顶支撑盘的四周设置有与顶透水槽对应的顶透水口；所述顶支撑盘的中部设置有与顶安装孔对应的通孔。
13.优选的，所述底盖由底密封盘和底支撑盘组成，其中：所述底密封盘的底部通过螺纹可拆卸的连接有净水盖，底密封盘的顶部通过螺丝可拆卸的连接有底支撑盘；所述底密封盘和净水盖的连接处设置有密封件，底密封盘和底支撑盘的连接处设置有密封件；所述底密封盘的四周设置有底透水槽，底密封盘的中部设置有出水孔，出水孔的内部设置有一个或多个密封件；
所述底支撑盘的顶部设置有安装引流套管和滤芯用的底环形安装槽，底环形安装槽内设置有密封件；所述底环形安装槽之间设置有安装环形多孔支撑板用底环形固定槽；所述底支撑盘的四周设置有与底透水槽对应的底透水口；所述底支撑盘的中部设置有与出水孔对应的通孔。
14.优选的，所述可控密封盘结构包括顶密封盘、底密封盘、连动杆和驱动设备，其中：所述顶密封盘安装在顶密封盘和顶支撑盘之间的腔室内，顶密封盘的上表面与顶密封盘内的密封件接触，顶密封盘的下表面与顶支撑盘内的密封件接触，顶密封盘的四周对应设置有顶透水孔，顶透水孔与顶透水槽、顶透水口的位置和形状一致；所述底密封盘安装在底密封盘和底支撑盘之间的腔室内，底密封盘的上表面与底密封盘内的密封件接触，底密封盘的下表面与底支撑盘内的密封件接触，底密封盘的四周对应设置有底透水孔，底透水孔与底透水槽、底透水口的位置和形状一致；所述连动杆的一端通过多边形固定螺母与顶密封盘固连，连动杆的另一端通过多边形固定螺母与底密封盘固连，连动杆的顶端穿过所述冲洗室通过联轴器连接驱动设备，所述驱动设备为驱动齿轮组、伺服电机或马达；所述驱动设备能够带动顶密封盘和底密封盘同步旋转，实现多个透水孔、透水槽和透水口的对齐、交错或错开。
15.优选的，所述顶透水槽、顶透水口、顶透水孔、底透水槽、底透水口和底透水孔的形状一致、均为扇形孔，其中：所述顶透水槽、顶透水口、底透水槽和底透水口的数量均为6个、且以中心点对称布置，顶透水槽、顶透水口、底透水槽和底透水口的夹角范围为45
°
至85
°
；所述顶透水孔和底透水孔的数量均为6个、且以中心点对称布置，顶透水孔和底透水孔的夹角范围为45
°
至85
°
。
16.本发明的一种污水处理装置具有以下有益效果：（1）本发明提出了填料结合滤芯的组合方案，填料能够预处理污水，过滤水体中的颗粒物、悬浮物、胶体和其他溶解性污染物，显著提升过滤效果、以及延长滤芯的使用寿命，而且还可以通过调整填料组分适应不同过滤需求。
17.（2）本发明的壳体处设置有环状维修口和抱箍密封件，能够快速检修填料状态，当需要更换填料时，也能够在不拆解主体结构的前提下快速操作，还可以配合环状滤块快速更换填料，进一步提升过滤效果，多层环形过滤空间能够实现多层预过滤。
18.（3）本发明的滤芯采用管状结构设置在引流套管内，针对已经预过滤后的水体进行二级净化过滤，能够显著提升过滤效果和品质。
19.（4）本发明的可控密封盘结构能够在人力、电机或马达的作用下，改变一级、二级过滤室的密封状态，当可控密封盘结构关闭时，一级过滤室的顶部和底部均密封，二级过滤室的顶部密封，其底部出水孔导通；当可控密封盘结构打开时，一级过滤室的顶部和底部均导通，二级过滤室的顶部导通，其底部出水孔导通，再利用顶冲洗管和底冲洗管进行反洗，此时，冲洗水能够直接反洗滤芯和滤材，显著提升冲洗过滤效果，同时，该结构能够自动、免拆的操作。
附图说明
20.图1为本发明的整体结构示意图；图2为本发明中环状维修口示意图；图3为本发明中抱箍密封件结构示意图；图4为本发明中顶盘管结构示意图；图5为本发明的内部结构示意图；图6为本发明中环形多孔支撑板结构示意图；图7为本发明中环形多孔支撑板安装示意图；图8为本发明中环状滤块结构示意图；图9为本发明中顶盖结构示意图；图10为本发明中可控密封盘结构的顶部结构示意图；图11为本发明中底盖结构示意图；图12为本发明中可控密封盘结构的底部结构示意图；图13为本发明中透水孔工作示意图；图14为本发明的第一工作示意图；图15为本发明的第二工作示意图；图16为本发明的第三工作示意。
21.图中，1
‑
顶盖、101
‑
顶密封盘、102
‑
顶支撑盘、1011
‑
顶透水槽、1012
‑
顶安装孔、1021
‑
顶环形安装槽、1022
‑
顶环形固定槽、1023
‑
顶透水口、2
‑
底盖、201
‑
底密封盘、202
‑
底支撑盘、2011
‑
底透水槽、2012
‑
出水孔、2021
‑
底环形安装槽、2022
‑
底环形固定槽、2023
‑
底透水口、3
‑
壳体、301
‑
进水管、302
‑
环状维修口、303
‑
抱箍密封件、3021
‑
环状密封槽、3031
‑
半圆抱箍、3032
‑
环形密封条、3033
‑
抱箍螺栓、4
‑
冲洗盖、401
‑
顶冲洗管、4011
‑
顶盘管、5
‑
净水盖、501
‑
出水管、502
‑
底冲洗管、5021
‑
底盘管、6
‑
引流套管、601
‑
引流口、7
‑
滤芯、8
‑
环形多孔支撑板、801
‑
底部支撑座、802
‑
连接凸台、9
‑
滤材、901
‑
环状滤块、10
‑
可控密封盘结构、1001
‑
顶密封盘、1002
‑
底密封盘、1003
‑
连动杆、1004
‑
驱动设备、10011
‑
顶透水孔、10021
‑
底透水孔、10031
‑
多边形固定螺母。
具体实施方式
22.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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发明和简化描述，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发明的限制。 术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
23.如图1至图16所示，该污水处理装置包括顶盖1、底盖2、壳体3、冲洗盖4、净水盖5、引流套管6、滤芯7、环形多孔支撑板8、滤材9和可控密封盘结构10，图中，顶盖1和底盖2通过环形槽分别安装在壳体3的两端构成装置的密封主体结构，壳体3为圆柱壳体结构，壳体3上
连接有进水管301，进水管301通过水泵连接待处理的水体。冲洗盖4的下侧通过螺纹安装在顶盖1的上侧，冲洗盖4的内壁与顶盖1之间形成密封的冲洗室，冲洗室的一侧连接有顶冲洗管401，顶冲洗管401通过顶盘管4011向下延伸有多个冲洗管道至冲洗室，多个冲洗管道能够提升冲洗效果，特别情况下，可以将多个冲洗管倾斜设置，使进水形成旋转。冲洗室通过可控密封盘结构10与密封主体结构连接：当可控密封盘结构10关闭时，冲洗室与密封主体结构隔绝，此时，处于净水状态；当可控密封盘结构10打开时，冲洗室与密封主体结构连通，利用顶冲洗管401清洗滤芯7和滤材9；净水盖5的上侧通过螺纹安装在底盖2的下侧，净水盖5的内壁与底盖2之间形成密封的净水室，净水室的一侧连接有出水管501，净化后的水体由出水管50流出，净水室的另一侧连接有底冲洗管502，底冲洗管502也可以采用盘管结构，底冲洗管502在可控密封盘结构10打开时用于清洗滤芯7和滤材9。引流套管6安装在壳体3的内部，引流套管6的底部开设有引流口601，引流套管6的外壁与壳体3的内壁、顶盖1以及底盖2之间形成一级过滤室，一级过滤室内水平布置有多个环形多孔支撑板8，环形多孔支撑板8将一级过滤室划分为多个用于容纳滤材9的环形过滤空间，待处理水体依次通过多个环形过滤空间实现多级预过滤，滤芯7布置在引流套管6的内部，滤芯7内壁与顶盖1以及底盖2之间形成二级过滤室内，污水依次通过进水管301、滤材9和滤芯7进行过滤处理、并通过出水管501排出。
24.需要说明的是，填料能够预处理污水，过滤水体中的颗粒物、悬浮物、胶体和其他溶解性污染物，显著提升过滤效果、以及延长滤芯的使用寿命，而且还可以通过调整填料组分适应不同过滤需求。
25.如图1和图2中，壳体3上平行开设有一个或多个环状维修口302，环状维修口302的位置与环形过滤空间的位置一致，为了不破坏壳体3的整体强度，壳体3之间不断开，环状维修口302的开口角度为90
°
至270
°
，环状维修口302上可拆卸的套装有抱箍密封件303，环状维修口302的周边设置有环状密封槽3021；抱箍密封件303由两片半圆抱箍3031组成，半圆抱箍3031的内侧贴设有环形密封条3032，环形密封条3032与环状密封槽3021配合密封，两片半圆抱箍3031的两侧连接耳处通过抱箍螺栓3033连接，如图3所示，本发明的壳体处设置有环状维修口和抱箍密封件，能够快速检修填料状态，当需要更换填料时，也能够在不拆解主体结构的前提下快速操作，还可以配合环状滤块快速更换填料，进一步提升过滤效果，多层环形过滤空间能够实现多层预过滤。
26.如图5所示，环形多孔支撑板8采用弹性材料制成，环形多孔支撑板8由底部支撑座801限位，底部支撑座801通过螺丝或卡槽安装在壳体3的内壁上，环形多孔支撑板8具备一定的弹性变形，在安装时，通过弯曲可以方便的穿越上方的支撑座801。环形多孔支撑板8用于限制滤材9移动，位于顶部和位于底部的环形多孔支撑板8的边缘还设置有连接凸台802，顶部的环形多孔支撑板8通过连接凸台802安装在顶盖1上，底部的环形多孔支撑板8通过连接凸台802安装在底盖2，该设计能够在冲洗过程，避免滤材9进入到冲洗室或净水室内。
27.如图6中，滤芯7为管状结构安装在顶盖1和底盖2之间，滤芯7为陶瓷滤芯、聚偏氟乙烯滤芯、聚氯乙烯滤芯、聚醚砜滤芯、聚丙烯腈滤芯或聚丙烯滤芯中的一种，滤芯采用管状结构设置在引流套管内，针对已经预过滤后的水体进行二级净化过滤，能够显著提升过滤效果和品质。
28.需要说明的是，滤材9包括纤维滤球、弹性填料、颗粒活性炭、沸石、陶粒、石英砂、
无烟煤或麦饭石中的一种或多种组合，滤材9能够预处理污水，过滤水体中的颗粒物、悬浮物、胶体和其他溶解性污染物，并在内部形成细菌系统对有机物进行分解，极大的降低污水对滤芯的冲击。滤材9可以由过滤无纺布包裹成环状滤块901结构，多个环状滤块901能够拼成完整环状，此时，通过环状维修口302可以更为方便的安装、更换环状滤块901，如图7和图8所示。
29.如图9至图12所示，顶盖1由顶密封盘101和顶支撑盘102组成，其中：顶密封盘101的顶部通过螺纹可拆卸的连接有冲洗盖4，顶密封盘101的底部通过螺丝可拆卸的连接有顶支撑盘102；顶密封盘101和冲洗盖4的连接处设置有密封件，顶密封盘101和顶支撑盘102的接触面均设置有密封件，顶密封盘101的四周设置有顶透水槽1011，顶密封盘101的中部设置有顶安装孔1012，顶安装孔1012的内部设置有一个或多个密封件；顶支撑盘102的底部设置有安装引流套管6和滤芯7用的顶环形安装槽1021，顶环形安装槽1021内设置有密封件；顶环形安装槽1021之间设置有安装环形多孔支撑板8用顶环形固定槽1022；顶支撑盘102的四周设置有与顶透水槽1011对应的顶透水口1023；顶支撑盘102的中部设置有与顶安装孔1012对应的通孔。
30.底盖2由底密封盘201和底支撑盘202组成，底密封盘201的底部通过螺纹可拆卸的连接有净水盖5，底密封盘201的顶部通过螺丝可拆卸的连接有底支撑盘202；底密封盘201和净水盖5的接触面处均设置有密封件，底密封盘201和底支撑盘202的连接处设置有密封件；底密封盘201的四周设置有底透水槽2011，底密封盘201的中部设置有出水孔2012，出水孔2012的内部设置有一个或多个密封件；底支撑盘202的顶部设置有安装引流套管6和滤芯7用的底环形安装槽2021，底环形安装槽2021内设置有密封件；底环形安装槽2021之间设置有安装环形多孔支撑板8用底环形固定槽2022；底支撑盘202的四周设置有与底透水槽2011对应的底透水口2023；底支撑盘202的中部设置有与出水孔2012对应的通孔。
31.需要说明的是，密封件中也设置有与透水口、透水槽一致的通孔。
32.图中，可控密封盘结构10包括顶密封盘1001、底密封盘1002、连动杆1003和驱动设备1004，其中：顶密封盘1001安装在顶密封盘101和顶支撑盘102之间的腔室内，顶密封盘1001的上表面与顶密封盘101内的密封件接触，顶密封盘1001的下表面与顶支撑盘102内的密封件接触，顶密封盘1001的四周对应设置有顶透水孔10011，顶透水孔10011与顶透水槽1011、顶透水口1023的位置和形状一致；底密封盘1002安装在底密封盘201和底支撑盘202之间的腔室内，底密封盘1002的上表面与底密封盘201内的密封件接触，底密封盘1002的下表面与底支撑盘202内的密封件接触，底密封盘1002的四周对应设置有底透水孔10021，底透水孔10021与底透水槽2011、底透水口2023的位置和形状一致。
33.需要说明的是，连动杆1003的一端通过多边形固定螺母10031与顶密封盘1001固连，连动杆1003的另一端通过多边形固定螺母10031与底密封盘1002固连，连动杆1003的顶端穿过冲洗室通过联轴器连接驱动设备1004，驱动设备1004与顶盖1之间采用密封连接，驱动设备1004为驱动齿轮组、伺服电机或马达，具体的，驱动齿轮组可以是现有的摇把和减速增扭齿轮组，伺服电机或马达也可以采用现有设备、并配置二级减速器。驱动设备1004能够带动顶密封盘1001和底密封盘1002同步旋转，实现多个透水孔、透水槽和透水口的对齐、交错或错开，当对齐或交错时，密封盘与盖体之间可以透水，当错开时，密封盘与盖体之间只有出水孔处可以透水。
34.如图13中，顶透水槽1011、顶透水口1023、顶透水孔10011、底透水槽2011、底透水口2023和底透水孔10021的形状一致、均为扇形孔，其中：顶透水槽1011、顶透水口1023、底透水槽2011和底透水口2023的数量均为6个、且以中心点对称布置，顶透水槽1011、顶透水口1023、底透水槽2011和底透水口2023的夹角α范围为45
°
至85
°
；顶透水孔10011和底透水孔10021的数量均为6个、且以中心点对称布置，顶透水孔10011和底透水孔10021的夹角β范围为45
°
至85
°
。
35.需要说明的是，上述角度范围要确保顶透水孔10011和顶透水槽1011、顶透水口1023之间存在未交错的死区，确保密封性，底透水孔10021同理。本实施例中，一级过滤室的顶部分别设置有2个顶透水槽1011，两个顶透水槽1011的夹角为75
°
、且以中心点对称布置。同理，二级过滤室的顶部分别设置有2个顶透水槽1011，两个顶透水槽1011的夹角为75
°
、且以中心点对称布置，一级过滤室和二级过滤室之间的流通空间的顶部分别设置有2个顶透水槽1011，两个顶透水槽1011的夹角为75
°
、且以中心点对称布置。
36.实际工作过程如图14至图16所示，其中，包括了净水过程、冲洗过程和反冲洗过程。图14中为净水过程，此时，可控密封盘结构10关闭，密封盘的透水孔与密封盘的透水槽、支撑盘的透水口错开，水体依次通过进水管、多层滤材和滤芯进行过滤处理、并通过出水管排出。图15为冲洗过程，此时，可控密封盘结构10旋转打开，密封盘的透水孔与密封盘的透水槽、支撑盘的透水口对齐，通过进水管和顶冲洗管向装置进水、底冲洗管排水、出水管关闭，此时，清洁水横向冲洗滤材、滤芯的内外壁。图16为反冲洗过程，此时，可控密封盘结构10旋转打开，密封盘的透水孔与密封盘的透水槽、支撑盘的透水口对齐，进水管关闭、出水管关闭、底冲洗管向装置进水、顶冲洗管向外排水，此时，清洁水横向反冲洗滤材、滤芯的内外壁，经过多次正、反向冲洗能够极大延长设备的使用寿命。
37.需要说明的是，清洁水可以是纯净水、酸性水、或碱性水，其冲洗流量为100
‑
200l/m2·
h，顶冲洗管401和底冲洗管502可以通过循环水泵连接清洁池，其中：酸性水可以为浓度为3％的草酸或浓度为4％的柠檬酸或浓度0.6％的盐酸，酸性清洗液的温度为40℃
‑
45℃，ph值为0.8
‑
1.5，其适用于铁污染、碳酸盐结晶污堵及部分胶体。碱性水可以为0.08％的氢氧化钠与浓度为0.4％的次氯酸钠的混合液，碱性清洗液的温度为40℃
‑
42℃，ph 值为11.9
‑
12.5，其适用于有机物及微生物污染，具体冲洗环节，可以依次使用酸性水、碱性水和纯净水循环冲洗，例如：每2或3周使用酸性水正反循环冲洗30min，碱性水正反循环冲洗30min，纯净水正反循环冲洗40min，完成一次装置内部自清洁。
38.需要说明的是，该结构能够实现自动、免拆的操作，具体的，可控密封盘结构能够在电机或马达的作用下旋转工作，出水管、进水管、顶冲洗管和底冲洗管上配置有电磁阀和泵体，通过继电器即可实现设备的远程或现场自动化控制。
39.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，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发明各实施例技术方案的精神和范围。