一种污水净化装置

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体而言，涉及一种污水净化装置。

背景技术

目前的各种污水处理工艺中，污水净化是一种应用最广的污水处理方式；污水净化步骤可以单独应用，也可以与其他的污水处理工艺相结合来对污水进行处理。

污水净化装置工作过程中，通常将污水输送至设置有滤料的滤层中，通过滤料来对污水中的杂质进行过滤；现有的污水净化装置，滤层通常为静止状态，通过使得水穿过静态的滤层来实现过滤；随着过滤时间的增加，滤层中的杂质含量越来越高，导致水处理效果变差。

发明内容

本发明解决的问题是现有的污水净化装置随着过滤时间的增加，水处理效果变差。

为解决上述问题，本发明提供一种污水净化装置，包括罐体，至少一个设置于所述罐体内的移动过滤区，以及至少一个设置于所述罐体内的固定净化区；其中，

所述罐体的侧壁上设置有与所述移动过滤区相通的进水口，以及与所述固定净化区相通的出水口；

所述移动过滤区与所述固定净化区中均设置有滤料；

相邻所述移动过滤区之间、相邻所述移动过滤区与所述固定净化区之间、以及相邻所述固定净化区之间均设置有筛板；

所述移动过滤区与所述固定净化区沿水平方向依次分布；

所述罐体的上方设置有与所述移动过滤区相通的旋流器；

所述罐体的下方设置有与所述移动过滤区相通的螺旋输送设备；

所述螺旋输送设备适于与所述旋流器相配合，以使所述移动过滤区内的滤料形成移动过滤层。

可选地，所述移动过滤区中的滤料为泡沫砂；所述固定净化区中的滤料为吸附滤料。

可选地，所述罐体为方形结构。

可选地，所述出水口的高度高于所述进水口的高度。

可选地，还包括洗沙池；所述螺旋输送设备的出口以及所述旋流器的进口均与所述洗沙池相连。

可选地，所述罐体的上方设置有与所述罐体内部相通的排气阀。

可选地，所述罐体的下方设置有与所述移动过滤区相通的排砂口；所述排砂口通过排砂管路与所述螺旋输送设备的进口相连；所述排砂管路的最高点的高度高于所述出水口的高度。

可选地，所述移动过滤区的数量为两个或多个时，位于上游的所述移动过滤区中的滤料的移动速度，大于位于下游的所述移动过滤区中的滤料的移动速度。

可选地，过滤区中的滤料的粒径，沿污水的流动方向依次减小。

可选地，所述筛板上的筛孔的内径小于与所述筛板相邻的滤料的粒径。

与现有技术相比，本发明提供的污水净化装置具有如下优势：

本发明提供的污水净化装置，通过设置移动过滤区，一方面在过滤过程中，通过旋流器与螺旋输送设备的协同作用，实现对移动过滤区内滤料的更换，避免在过滤时间较长后由于滤层中沉积的杂质太多而影响过滤效果；另一方面，使得污水通过处于移动状态的滤层进行过滤，有助于增加污水在滤层中的停留时间，增加污水与滤层中滤料的接触面积，进而提高过滤效果。

附图说明

图1为本发明中污水净化装置的结构简图一；

图2为本发明中污水净化装置的结构简图二；

图3为图2中污水净化装置的侧视图。

附图标记说明：

1-罐体；11-进水口；12-出水口；13-排气阀；14-排砂口；15-排砂管路；2-移动过滤区；3-固定净化区；4-筛板；5-旋流器；51-排固口；52-排液口；6-螺旋输送设备；7-排砂器。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中表示，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“周向”、“径向”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于简化描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性，或隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定为“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，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第一特征之“上”或之“下”，可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征的正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

现有的污水净化装置中，通常将流动的污水输送至静置的滤层，使得污水在滤层中流动，通过滤层中的滤料来将污水中的杂质去除；随着过滤的进行，滤料中杂质的含量越来越高；为保证过滤效果，通常在过滤一定的时间后，需要对滤层中的滤料进行更换；这种过滤方式，在过滤时间较长后，沉积于滤层中的杂质会成为过滤过程中新的污染源，影响过滤效果；同时，由于不同的过滤阶段，滤层中滤料的清洁程度不同，还会导致不同的过滤阶段得到的出水的水质不同，即过滤效果不同，水处理的结果不稳定。

为解决现有的污水净化装置随着过滤时间的增加，水处理效果变差的问题，本发明提供一种污水净化装置，参见图1～图3所示，该污水净化装置包括罐体1，至少一个设置于罐体1内的移动过滤区2，以及至少一个设置于罐体1内的固定净化区3；其中，罐体1的侧壁上设置有与移动过滤区2相通的进水口11，通过该进水口1向罐体1内输送待处理的污水；以及与固定净化区3相通的出水口12，通过该出水口12将过滤净化处理后的净化水从污水净化装置中输出；移动过滤区2与固定净化区3中均设置有滤料，以便于使得污水经过移动过滤区2与固定净化区3时，通过滤料来对污水中的杂质进行去除，实现对污水的过滤净化；相邻过滤区之间设置有筛板4，即相邻的移动过滤区2之间，移动过滤区2与固定净化区3之间，以及相邻的固定净化区3之间，均设置有筛板4，以便于使得污水经过筛板4依次穿过设置于罐体1内的各个过滤区与净化区；本申请优选移动过滤区2与固定净化区3沿水平方向依次分布，从而使得待处理的污水从设置于罐体1的侧壁上的进水口11进入罐体1中后，依次经过沿水平方向分布的移动过滤区2、固定净化区3后，从设置于罐体1的侧壁上的出水口12，流出该污水净化装置。

本申请中的固定净化区3具体是指，在对污水进行过滤处理时，该过滤区中由滤料组成的滤层处于静置状态，无输入动力来对该过滤区内的滤料进行移动，与传统意义上的过滤层类似；相反，本申请中的移动过滤区2具体是指，在对污水进行过滤处理时，该过滤区中由滤料组成的滤层处于移动状态，从而使得污水经过处于移动状态的滤层进行过滤，通过移动实现对滤层的更新，进而保证始终通过较为清洁的滤料来对污水进行处理，保证污水处理效果。

具体的，为实现移动过滤区2中滤层的移动，本申请中罐体1的上方设置有与移动过滤区2相通的旋流器5，通过该旋流器5向移动过滤区2中输送清洁的滤料；罐体1的下方设置有与移动过滤区2相通的螺旋输送设备6，通过该螺旋输送设备6将过滤后夹杂有杂质的滤料从移动过滤区2中移走；螺旋输送设备6适于与旋流器5相配合，以使移动过滤区2内的滤料形成移动过滤层，进而在对污水进行过滤的同时，实现对移动过滤区2内滤料的更换。

该污水净化装置工作过程中，待处理的污水从进水口11进入移动过滤区2，在移动过滤区2内沿水平方向流动，并在流动过程中经过移动过滤区2内的滤料；同时，通过与移动过滤区2内相通的旋流器5，持续的向移动过滤区2内输送清洁的滤料；具体的，该旋流器5工作过程中，将清洁的滤料与水形成的混合物输送至旋流器5的进口，通过该旋流器5，将水与滤料进行分离，并通过旋流器5的排固口51将分离出来的滤料输送至移动过滤区2中，通过旋流器5的排液口52将分离出来的水排出；与此同时，在重力作用以及与移动过滤区2相通的螺旋输送设备6的作用下，将移动过滤区2内对污水进行过滤处理后的滤料排出，进而在旋流器5以及螺旋输送设备6的作用下，使得移动过滤区2内由滤料形成的滤层，持续的从上向下移动，形成移动滤层。

由此，本申请提供的污水净化装置工作过程中，待处理的污水首先进入移动过滤区2内，在移动过滤区2中，污水沿水平方向流动，同时，移动过滤区2内由滤料构成的滤层沿竖直方向移动，从而使得污水在流经移动的滤层时，污水中的杂质被移动滤层中的滤料过滤去除；污水经过移动滤料区2后，穿过筛板4，继续沿水平方向流动，穿过固定净化区3中的滤层，通过该固定净化区3滤层中的滤料进一步对污水进行过滤后，将过滤后的水通过与固定净化区3相通的出水口12排出罐体1，完成对污水的过滤处理。

本发明提供的污水净化装置，通过设置移动过滤区2，一方面在过滤过程中，通过旋流器5与螺旋输送设备6的协同作用，实现对移动过滤区2内滤料的更换，避免在过滤时间较长后由于滤层中沉积的杂质太多而影响过滤效果；另一方面，使得污水通过处于移动状态的滤层进行过滤，有助于增加污水在滤层中的停留时间，增加污水与滤层中滤料的接触面积，进而提高过滤效果。

其中移动过滤区2以及固定净化区3的数量均可根据待处理污水的性质而定，本申请优选移动过滤区2的数量为两个，固定净化区3的数量为一个；当移动过滤区2的数量为两个或多个时，两个或多个移动过滤区3相邻，且沿水平方向分布，且每一移动过滤区2均对应设置有一旋流器5以及一螺旋输送设备6，从而在对污水进行过滤过程中，污水首先沿水平方向依次流过各移动过滤区2后，进入固定净化区3进行进一步的过滤净化。

其中移动过滤区2以及固定净化区3中的滤料，可以相同，也可以不同，滤料的类型可根据待处理污水的性质而定；该滤料的材质可以为玻璃、未烧结的陶瓷、活性炭、交换树脂、吸附重金属的吸附剂等；为保证污水处理效果，本申请中的滤料需具有一定的强度，以避免滤料移动过程中发生破碎；移动过滤区2与固定净化区3中的滤料也可以不同；当移动过滤区2与固定净化区3中的滤料不同时，移动过滤区2与移动净化区3分别对污水进行不同的处理；本申请优选移动过滤区2中的滤料为泡沫砂，利用泡沫砂有较多内孔的特性，提高过滤效果；同时，优选固定净化区3内的滤料为具有吸附作用的功能性滤料，即固定净化区3内的滤料为吸附滤料，以便于通过该吸附滤料来对污水中的氟、磷、氮等元素进行吸附；吸附滤料的具体种类根据污水的性质而定，譬如，该固定净化区3内的滤料可以为用于对污水中的某些成分进行吸附的交换树脂，从而在经移动过滤区2过滤后的污水经过固定净化区3时，位于固定净化区3中的交换树脂能够进一步对过滤后的污水中残存的某一种或某几种离子进行吸附去除，实现对污水的进一步净化，提高污水处理效果。

本申请中的罐体1可以为任意规则或不规则的形状结构，本申请优选该罐体1为方形结构，即该罐体1为长方体或正方体型结构。

通过将罐体1设置为方形结构，与传统的圆柱形过滤器相比，有助于在增加污水净化装置容量的基础上，提高过滤装置结构的稳定性，使得该污水净化装置可通过车载等方式进行移动，便于扩大该污水净化装置的使用范围。

为增加污水在污水净化装置中的停留时间，保证过滤效果，本申请优选出水口12的高度高于进水口11的高度。

为实现对滤料的再生利用，本申请提供的污水净化装置还包括洗沙池，通过该洗沙池来对从罐体1中排出的滤料进行清洗；螺旋输送设备6的出口以及旋流器5的进口均与洗沙池相连。

洗沙池中连接有水循环系统以及清洗装置等，以便于对排出的滤料进行清洗，本申请不对洗沙池的具体结构进行限定；污水净化装置工作过程中，通过螺旋输送设备6将夹杂有杂质的滤料输送至洗沙池中，在洗沙池中对滤料进行清洗后，进一步通过旋流器5将清洁的滤料输送至移动过滤区2中，实现移动过滤区2中滤料的更换。

其中洗沙池的数量根据移动过滤区2的数量而定，即每一移动过滤区2均对应于一洗沙池，以免因不同的移动过滤区2共用一个洗沙池而造成滤料的二次污染以及滤料的混杂等问题。

进一步的，本申请优选旋流器5的排固口51处还设置有排砂器7，一方面避免螺旋器5的排固口51处发生堵塞，另一方面有助于对进入移动过滤区2中的滤料进行压实，保证过滤效果。

该排砂器7的具体结构可参照现有技术中的相关记载，本申请不对排砂器7的具体结构以及型号等进行限定。

进一步的，为便于对罐体1内的液位进行限定，本申请优选罐体1的上方设置有与罐体1内部相通的排气阀13，以便于通过该排气阀13来对罐体1内的压力进行调节，进而对罐体1内的液位进行调节。

本申请提供的污水净化装置，运行状态稳定后，罐体1内的液位保持在某一高度，或某一高度范围内，在滤料的种类一定的情况下，通过控制污水在罐体1内的停留时间来保证过滤效果；由于移动过滤区2内的滤料处于移动状态，在将移动过滤区2内的滤料输出的过程中，易于将一部分水带出罐体1；本申请通过调节滤料的排出速度来控制水的带出量，通常通过对旋流器5以及螺旋输送设备6的速度进行调节，使得移动过滤区2内滤料的移动速度调节为一不高于某一上限值，即将滤料调节为一较慢的移动速度，从而减小滤料输出时对污水的带出量；本申请还可通过对压力进行调节来减少污水的带出量。

具体生产过程中，由于移动过滤区2内滤料的移动速度特别缓慢，因此，在移动过滤区2内的滤料移动过程中，带出的污水量特别少；本申请优选移动过滤区2内的滤料移动过程中带出的污水量不大于其流量的5％。

进一步的，该移动过滤区2内的滤料还可以是间歇移动过程，如经过一定的处理时间，或根据污水的处理量，来定期或不定期对移动过滤区2内的滤料进行移动更换。

进一步的，本申请中罐体1的下方设置有与移动过滤区2相通的排砂口14；排砂口14通过排砂管路15与螺旋输送设备6的进口相连；排砂管路15的最高点的高度高于出水口12的高度，进而减小滤料排出时污水的带出量。

本申请优选螺旋输送设备6的扬程范围为20m～50m；进一步的，为避免滤料在排砂管路15内发生堵塞，本申请优选在排砂管路15底部，即排砂管路15上的最低点处，设置有静态混合器。

由于污水处理过程中，污水经过的过滤区的数量越多，则污水的清洁度就越高，因此，本申请优选移动过滤区2的数量为两个或多个时，位于上游的移动过滤区2中的滤料的移动速度，大于位于下游的移动过滤区2中的滤料的移动速度。

本申请中的上游以及下游均为针对污水在罐体1内的流动方向而言；由于上游的污水中杂质较多，通过使上游的移动过滤区2中滤料的移动速度大于位于下游的移动过滤区2中的滤料的移动速度，一方面有助于增加污水位于上游时与移动过滤区2内滤料的接触面积，从而有助于位于上游的污水中较多的杂质被过滤；另一方面，由于位于对上游的污水进行过滤过程中，滤料中沉积的杂质较多，还可以通过提高滤料的移动速度增加对滤料的更换速度，进而保证过滤效果。

本申请进一步优选过滤区中的滤料的粒径，沿污水的流动方向依次减小，从而使得位于上游的过滤区能够对污水中较大粒径的杂质进行去除，实现对污水中不同粒径的杂质进行去除；具体的，本申请优选按照污水于罐体1内的流动方向，第一级移动过滤区2中滤料的粒径为0.2mm以上，第二级移动过滤区2中滤料的粒径范围为0.05mm～0.15mm，并优选为0.1mm；第三级过滤区，即固定净化区3中的滤料为功能性滤料，该功能性滤料的类型等根据污水的性质而定。

为避免滤料穿过筛板4而造成不同过滤区中滤料的混合，本申请优选筛板4上的筛孔的内径小于与筛板4相邻的滤料的粒径，即每一筛板4上筛孔的内径，均小于位于该筛板4两侧的两个过滤区中滤料的内径，从而使得过滤过程中，仅能使污水通过该筛板4，保证过滤效果。

本申请提供的污水净化装置，通过设置沿水平方向设置的过滤区，使得该污水净化装置的过滤原理类似于膜过滤器，与传统的过滤区沿竖直方向排列的过滤器相比，不仅结构更加稳定、紧凑，易于制造，且有助于提高过滤效果。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。