一种城市污水处理用杂物过滤辅助装置及方法

1.本发明属于城市污水处理技术领域，具体涉及一种城市污水处理用杂物过滤辅助装置及方法。


背景技术：

2.众所周知，随着经济社会的发展，城市水资源短缺的压力越来越大，人们越来越认识到水的社会循环超出了水的自然循环可承载的范围是造成污染的根本原因，为了降低环境的污染同时缓解水资源短缺的压力，提高水的利用效率并且加强污水再生利用是关键，城市污水处理用杂物过滤辅助装置是一种在污水处理设备净化城市污水的过程中，用于提高污水处理设备净化污水效率的装置，其在污水处理的领域中得到了广泛地使用。现有的污水处理在初步污水处理过程中可能面对大量的大体积杂物，给人们的清理带来麻烦，且需要人工清理，大大的浪费了时间。
3.为此，中国专利公开号为cn107335272b的专利说明书中公开了一种污水杂物过滤装置，包括有支撑脚，在支撑脚上端连接有过滤箱，在过滤箱前方连接有过滤网刮除装置，在过滤箱后方连接有进水装置，在过滤箱设有防止过滤网偏移的弹性压块。在过滤箱外壁设有电连接于过滤网刮除装置和过滤箱的单片机。该装置在初步污水处理过程中面对大量的大体积杂物，能自动进行过滤网的清理，降低了人们对清理带来麻烦，且减少了人工清理的工作量，大大地节省了时间。
4.但是这种污水杂物过滤装置在使用时仍存在不足之处，一是其过滤网和刮除装置各需要一个电机进行驱动，能耗较高，也易因故障而无法进行工作；二是其过滤网的固定部位长期受到高强度的水流冲击，易出现损坏；三是其只能进行单级过滤，无法实现多级过滤。因此需要对其进行改进。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述问题，提供一种城市污水处理用杂物过滤辅助装置及方法。
6.为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：一种城市污水处理用杂物过滤辅助装置，包括：立式过滤箱，所述立式过滤箱的顶端设有污水进口，底端设有污水出口，侧端安装有能够打开或关闭的清掏管，所述立式过滤箱的内壁安装有三级刮板组件；一级过滤机构，所述一级过滤机构由一级过滤筒、安装在其上侧的一级旋转驱动组件、安装在其下侧的一级旋转支撑组件和安装在其外侧的一级刮板组件构成；二级过滤机构，所述二级过滤机构由二级过滤筒、安装在其上侧的二级旋转驱动组件、安装在其下侧的二级旋转支撑组件和安装在其外侧的二级刮板组件构成，所述二级过滤筒套设在一级过滤筒的外侧，且其内壁与一级刮板组件抵接，所述二级旋转驱动组件位于一级旋转驱动组件的外侧，所述二级旋转支撑组件位于一级旋转支撑组件的外侧；
以及三级过滤机构，所述三级过滤机构由三级过滤筒、安装在其上侧的三级旋转驱动组件和安装在其下侧的三级旋转支撑组件构成，所述三级过滤筒套设在二级过滤筒的外侧，且其内壁与二级刮板组件抵接，外壁与所述三级刮板组件抵接，所述三级旋转驱动组件位于二级旋转驱动组件的外侧，所述三级旋转支撑组件位于二级旋转支撑组件的外侧。
7.进一步地，上述城市污水处理用杂物过滤辅助装置中，所述一级旋转驱动组件由一级上端板、一级转轴和一级扇轮构成，所述一级转轴的底端通过一级上端板与一级过滤筒的上端固定，所述一级转轴上安装有一级扇轮；所述二级旋转驱动组件由二级上端板、二级转轴和二级扇轮构成，所述二级转轴的底端通过二级上端板与二级过滤筒的上端固定，所述二级上端板开设有便于一级转轴通过的穿孔，所述二级转轴为空心轴，套设在一级转轴的外侧，所述二级转轴上安装有二级扇轮，所述二级扇轮的水平位置低于一级扇轮的水平位置；所述三级旋转驱动组件由三级上端板、三级转轴和三级扇轮构成，所述三级转轴的底端通过三级上端板与三级过滤筒的上端固定，所述三级上端板开设有便于二级转轴通过的穿孔，所述三级转轴为空心轴，套设在二级转轴的外侧，所述三级转轴上安装有三级扇轮，所述三级扇轮的水平位置低于二级扇轮的水平位置。
8.进一步地，上述城市污水处理用杂物过滤辅助装置中，所述一级扇轮的外径小于二级扇轮的外径，所述二级扇轮的外径小于三级扇轮的外径。
9.进一步地，上述城市污水处理用杂物过滤辅助装置中，所述一级扇轮的扇叶旋向与三级扇轮的扇叶旋向相同，所述一级扇轮的扇叶旋向与二级扇轮的扇叶旋向相同。
10.进一步地，上述城市污水处理用杂物过滤辅助装置中，所述一级旋转支撑组件包括一级下端板、一级活动管和旋转密封接头i、一级固定管和一级支架，所述一级活动管的顶端通过一级下端板与一级过滤筒的下端固定，底端通过旋转密封接头i与一级固定管转动连接并接通，所述一级固定管与污水出口卡合，并通过一级支架与立式过滤箱固定。
11.进一步地，上述城市污水处理用杂物过滤辅助装置中，所述二级旋转支撑组件包括二级下端板、二级支撑轴和旋转连密封接头ii、二级固定轴和二级支架，所述二级支撑轴的顶端通过二级下端板与二级过滤筒的下端固定，底端通过旋转密封接头ii与二级固定轴转动连接，所述二级固定轴通过二级支架与立式过滤箱固定。
12.进一步地，上述城市污水处理用杂物过滤辅助装置中，所述三级旋转支撑组件包括三级下端板、活动环、支撑环、滚珠和三级支座，所述活动环的顶端通过三级下端板与三级过滤筒的下端固定，底端设有为其提供转动支撑的支撑环，且所述活动环和支撑环之间安装有用于减少转动阻力的滚珠，所述支撑环通过三级支座与立式过滤箱固定。
13.进一步地，上述城市污水处理用杂物过滤辅助装置中，所述三级旋转支撑组件与三级过滤筒配合共同将立式处理箱的内腔分隔，形成与清掏管连通的排杂区，所述一级旋转支撑组件、二级旋转支撑组件位于排杂区的下方；所述立式处理箱位于排杂区的上方安装有若干为一级旋转驱动组件、二级旋转驱动组件或三级旋转驱动组件中转轴提供支撑的支撑板，所述支撑板上开设有导流孔。
14.进一步地，上述城市污水处理用杂物过滤辅助装置中，所述一级刮板组件、二级刮板组件、三级刮板组件各自由刮板座、刮板和压缩弹簧构成，所述刮板座内开设有卡槽，所述刮板安装在卡槽中，且刮板内端与卡槽底端之间连接有若干并排分布的压缩弹簧；所述
刮板由耐磨硅胶材料制成，所述刮板座由能够在旋转过程中作为拍击板来打碎刮落物的不锈钢材料制成。
15.一种城市污水处理用杂物过滤辅助方法，该方法基于上述的装置实现，具体包括如下步骤：1）将提供的装置作为处理单元并联使用在污水处理系统的前端，各个处理单元分别通过分歧管与主管道连通，各个分歧管上安装有开度阀；2）污水经立式过滤箱的顶端的污水进口导入，带动一级、二级、三级旋转驱动组件工作，一级旋转驱动组件带动一级过滤筒正向旋转，二级旋转驱动组件带动二级过滤筒反向旋转，三级旋转驱动组件带动三级过滤筒正向旋转；三级过滤筒的外壁堵塞物经三级刮板组件进行刮落，内壁堵塞物经二级刮板组件进行刮落，二级过滤筒的内壁堵塞物经一级刮板组件进行刮落；污水经三级过滤筒、二级过滤筒、一级过滤筒依次过滤后，经污水出口导出。
16.本发明的有益效果是：1、本发明采用无电机设计方案，利用污水竖直下落的势能来作为驱动力，能够驱动各级过滤机构进行工作，降低能耗的同时可避免因电力故障而无法进行工作情况的出现。
17.2、本发明中各级过滤筒不会与直接与下落的污水发生直接碰撞，能够避免固定部位长期受到高强度的水流冲击，延长过滤筒的使用寿命。
18.3、本发明能够实现多级过滤，其中最外层的三级精度过滤机构能够拦截大体积杂物，二级精度过滤机构能够拦截较小体积杂物，并利用二级刮板组件旋转作用对其进行进一步拍打，使其达到能够进入一级过滤筒的一级精度，从而保障排出的污水不会有较大的杂物，利于后续的污水处理，消除后续污水堵塞的隐患。
19.4、本发明提供的装置可作为处理单元并联使用在污水处理系统的前端，各个处理单元分别通过分歧管与主管道连通，当需要对装置进行内部清理时，关闭开度阀，打开清掏管即可实现清理；清掏管中可增设螺旋排污机构，开度阀设计为电控阀，即可实现自动化定期清理。
20.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有优点。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本发明整体的结构示意图；图2为本发明中一级过滤机构的结构示意图；图3为本发明中二级过滤机构的结构示意图；图4为本发明中三级过滤机构的结构示意图；图5为本发明中各刮板组件的结构示意图；图6为本发明的使用状态示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：1-立式过滤箱，2-一级过滤筒，3-二级过滤筒，4-三级过滤筒，5-一级旋转驱动组件，501-一级上端板，502-一级转轴，503-一级扇轮，6-二级旋转驱动组件，601-二级上端板，602-二级转轴，603-二级扇轮，7-三级旋转驱动组件，701-三级上端板，702-三级转轴，703-三级扇轮，8-水平横杆，9-一级旋转支撑组件，901-一级下端板，902-一级活动管，903-旋转密封接头i，904-一级固定管，905-一级支架，10-二级旋转支撑组件，101-二级下端板，102-二级支撑轴，103-旋转连密封接头ii，104-二级固定轴，105-二级支架，11-三级旋转支撑组件，111-三级下端板，112-活动环，113-支撑环，114-滚珠，115-三级支座，12-一级刮板组件，121-刮板座，122-刮板，123-压缩弹簧，13-二级刮板组件，14-三级刮板组件，15-污水进口，16-污水出口，17-清掏管，18-支撑板，19-导流孔，20-主管道，21-分歧管，22-开度阀。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
24.如图1-图4所示，本实施例提供一种城市污水处理用杂物过滤辅助装置，包括立式过滤箱1、一级过滤机构、二级过滤机构和三级过滤机构，本实施例中一级、二级、三级主要指代过滤的精度，级别越低，过滤的精度越高。
25.本实施例中，立式过滤箱1的顶端设有污水进口15，底端设有污水出口16，侧端安装有能够打开或关闭的清掏管17，立式过滤箱1的内壁通过多根水平横杆8固定安装有三级刮板组件14。
26.本实施例中，一级过滤机构由一级过滤筒2、安装在其上侧的一级旋转驱动组件5、安装在其下侧的一级旋转支撑组件9和安装在其外侧的一级刮板组件12构成。一级旋转驱动组件5由一级上端板501、一级转轴502和一级扇轮503构成，一级转轴502的底端通过一级上端板501与一级过滤筒2的上端固定，一级转轴502上安装有一级扇轮503。一级旋转支撑组件9包括一级下端板901、一级活动管902和旋转密封接头i 903、一级固定管904和一级支架905，一级活动管902的顶端通过一级下端板901与一级过滤筒2的下端固定，底端通过旋转密封接头i 903与一级固定管904转动连接并接通，一级固定管904与污水出口16卡合，并通过一级支架905与立式过滤箱1固定。
27.本实施例中，二级过滤机构由二级过滤筒3、安装在其上侧的二级旋转驱动组件6、安装在其下侧的二级旋转支撑组件10和安装在其外侧的二级刮板组件13构成。二级过滤筒3套设在一级过滤筒2的外侧，且其内壁与一级刮板组件12抵接。二级旋转驱动组件6位于一级旋转驱动组件5的外侧，二级旋转支撑组件10位于一级旋转支撑组件9的外侧。二级旋转驱动组件6由二级上端板601、二级转轴602和二级扇轮603构成，二级转轴602的底端通过二级上端板602与二级过滤筒3的上端固定，二级上端板601开设有便于一级转轴502通过的穿孔，穿孔处设有轴封。二级转轴602为空心轴，套设在一级转轴502的外侧，二级转轴602上安装有二级扇轮603，二级扇轮603的水平位置低于一级扇轮503的水平位置。二级旋转支撑组件10包括二级下端板101、二级支撑轴102和旋转连密封接头ii 103、二级固定轴104和二级
支架105，二级支撑轴102的顶端通过二级下端板101与二级过滤筒3的下端固定，底端通过旋转密封接头ii 103与二级固定轴104转动连接，二级固定轴104通过二级支架105与立式过滤箱1固定。二级下端板101、二级支撑轴102和旋转连密封接头ii 103、二级固定轴104均设有避让一级活动管902的避让孔。
28.本实施例中，三级过滤机构由三级过滤筒4、安装在其上侧的三级旋转驱动组件7和安装在其下侧的三级旋转支撑组件11构成，三级过滤筒4套设在二级过滤筒3的外侧，且其内壁与二级刮板组件13抵接，外壁与三级刮板组件14抵接。三级旋转驱动组件7位于二级旋转驱动组件6的外侧，三级旋转支撑组件11位于二级旋转支撑组件10的外侧。三级旋转驱动组7件由三级上端板701、三级转轴702和三级扇轮703构成，三级转轴702的底端通过三级上端板701与三级过滤筒4的上端固定，三级上端板701开设有便于二级转轴602通过的穿孔，穿孔处安装有轴封。三级转轴702为空心轴，套设在二级转轴602的外侧，三级转轴702上安装有三级扇轮703，三级扇轮703的水平位置低于二级扇轮603的水平位置。三级旋转支撑组件11包括三级下端板111、活动环112、支撑环113、滚珠114和三级支座115，活动环112的顶端通过三级下端板111与三级过滤筒4的下端固定，底端设有为其提供转动支撑的支撑环113，且活动环112和支撑环113之间安装有用于减少转动阻力的滚珠114，支撑环113通过三级支座115与立式过滤箱1固定。
29.本实施例中，一级扇轮503的外径小于二级扇轮603的外径，二级扇轮603的外径小于三级扇轮703的外径。一级扇轮503的扇叶旋向与三级扇轮703的扇叶旋向相同，一级扇轮503的扇叶旋向与二级扇轮603的扇叶旋向相同。
30.本实施例中，三级旋转支撑组件11与三级过滤筒4配合共同将立式处理箱1的内腔分隔，形成与清掏管17连通的排杂区，一级旋转支撑组件9、二级旋转支撑组件10位于排杂区的下方。立式处理箱1位于排杂区的上方安装有若干为一级旋转驱动组件9、二级旋转驱动组件10或三级旋转驱动组件11中转轴提供支撑的支撑板18，支撑板18上开设有导流孔19。
31.本实施例中，如图5所示，一级刮板组件12、二级刮板组件12、三级刮板组件14各自由刮板座121、刮板122和压缩弹簧123构成，刮板座121内开设有卡槽，刮板122安装在卡槽中，且刮板122内端与卡槽底端之间连接有若干并排分布的压缩弹簧123，压缩弹簧123的设计是的刮板122能够与对象紧密相抵，磨损后能够自动“补位”，保障刮落效果。刮板122由耐磨硅胶材料制成，刮板座121由能够在旋转过程中作为拍击板来打碎刮落物的不锈钢材料制成。
32.本实施例还提供一种城市污水处理用杂物过滤辅助方法，具体包括如下步骤：1）将提供的装置作为处理单元并联使用在污水处理系统的前端，如图6所示，各个处理单元分别通过分歧管21与主管道20连通，各个分歧管21上安装有开度阀22；2）污水经立式过滤箱1的顶端的污水进口15导入，带动一级、二级、三级旋转驱动组件工作，一级旋转驱动组件5带动一级过滤筒2正向旋转，二级旋转驱动组件6带动二级过滤筒3反向旋转，三级旋转驱动组件7带动三级过滤筒4正向旋转；三级过滤筒4的外壁堵塞物经三级刮板组14件进行刮落，内壁堵塞物经二级刮板组件13进行刮落，二级过滤筒3的内壁堵塞物经一级刮板组件12进行刮落；污水经三级过滤筒4、二级过滤筒3、一级过滤筒2依次过滤后，经污水出口导出。
33.当需要对装置进行内部清理时，关闭开度阀22，打开清掏管17即可实现清理；清掏管17中可增设螺旋排污机构，开度阀22设计为电控阀，排杂区的底面设计呈具有一定倾斜的滑料面，且滑料面的低位端位于与清掏管17的内端处，这样即可实现自动化定期清理。
34.以上公开的本发明优选实施例只是利于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。