CN220845840U - 用于河道治理的一体化生态海绵装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于水处理设备，尤其涉及一种用于河道治理的一体化生态海绵装置。包括箱体，与箱体连通的进水、出水单元、排泥单元、反洗单元；过滤截留单元设置于进水单元进水口外侧；采用相互独立设置且通过外置阀门及管路连通的生化模块、物化模块及反洗单元，本实用新型解决了现有技术存在的过载保障区易堵塞等技术问题，具有可以针对河水浑浊程度选择处理方式、有效增加溶氧并防止水体黑臭、控制便利等优点。

Description

用于河道治理的一体化生态海绵装置

技术领域

本实用新型属于水处理设备，尤其涉及一种用于河道治理的一体化生态海绵装置。

背景技术

河道黑臭、浑浊现象主要是由水体中所含有的污染物以及水体中悬浮物、岸边垃圾、未清理的水生植物或水华藻类等所形成的腐败物造成的。水中的悬浮物质是颗粒直径约在0.1μm～100μm之间的微粒，这些微粒主要是由泥沙、粘土、原生动物、藻类、细菌、病毒以及高分子有机物等组成，常常悬浮在水流之中。水产生的浑浊现象，也都是由此类物质所造成，进而造成河道堵塞，河道水成为死水，失去其自净化的功能。同时，河水中存在难于为微生物或一般氧化法所氧化分解的有机物，如杀虫剂、洗涤剂、合成染料以及许多人工合成有机物，经生化处理后很难达到对排放要求较高的水体中排放的标准。

申请人检索到的专利文献包括：

公开号为CN218755347U的专利文献中公开了一种生态海绵型净化装置，其整体技术方案包括一体化箱体，以及分别与一体化箱体连接的进水单元、出水单元、排泥单元和反冲洗单元；其中，所述进水单元用于向一体化箱体供应待处理水，所述一体化箱体用于对待处理水进行处理，所述出水单元用于将一体化箱体处理后的待处理水排出，所述反冲洗单元用于对一体化箱体进行反冲洗，所述排泥单元用于将水处理过程中滤出的污泥排出。上述现有技术中多级填料区和海绵体过载保障区结构布局复杂，各治理单元位置紧邻，空间狭窄，容易相互影响，还存在内部海绵体过载保障区易堵塞的问题。

申请人在国内专利数据库中未检索到与本申请相同或相近似的文献。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于河道治理的一体化生态海绵装置，采用相互独立设置且通过外置阀门及管路连通的生化模块、物化模块及反洗单元，实现了对于污水的分级处理，利用反洗装置有效防止了系统堵塞。

本实用新型的整体技术构思是：

用于河道治理的一体化生态海绵装置，包括箱体，与箱体连通且用于箱体进水输入的进水单元及用于箱体排水输出的出水单元，用于将水处理过程中滤出的污泥排出的排泥单元以及用于防止设备阻塞的反洗单元；过滤截留单元设置于进水单元进水口外侧；其中：

A、过滤截留单元的下方设有海绵过滤单元，海绵过滤单元的顶部及底部封闭且其顶部一侧设有物料入口，海绵过滤单元包括纵向排列且横向间隔的第二隔板，活性炭过滤海绵设置于相邻的第二隔板之间组成吸附腔体，吸附腔体之间的连通口呈高低错落分布以使物料在海绵过滤单元中呈折线形行进，海绵过滤单元共有三路输出，其中第一路接第一出水管，第二路接外置的反洗单元，第三路接生物填料单元的物料输入端；

B、生物填料单元包括填充于海绵过滤单元下方箱体内的脱氮除磷填料，生物填料单元的物料输出接出水单元。

海绵过滤单元的主要作用是吸附，吸附是指利用多孔物质，将水中的大颗粒物质存留于活性炭过滤海绵中，能对难降解的有机物、重金属等进行吸附、过滤。

活性炭过滤海绵中的活性炭以煤、椰壳、木屑活性炭为原料，过滤海绵采用通孔结构的铝蜂窝、塑料蜂窝、纸蜂窝为载体。活性炭过滤海绵含碳量在35％～50％左右，具有空隙结构发达，比面积大，吸附能力强，机械强度高，化学稳定性能好，滤速快、使用寿命长等特点，为现有市售成熟产品。

本实用新型的具体技术构思包括：

过滤截留单元的主要作用是有效地过滤悬浮物，初步将水体中的悬浮固体、砂砾及部分有机物去除。优选的技术实现手段是，过滤截留单元包括设置于进水口外侧的箱体内的筛网，间隔设置与其下方箱体内的砾石层，移动式刮板往复配合于筛网上方，筛网远离进水口的一端与排泥单元的物料输入连通。

为有效提高水体溶氧，同时提高零部件装配的可靠性，优选的技术实现手段是，筛网下方的箱体内壁纵向间隔设置有滤网，砾石层设置于滤网所形成的腔体中，滤网与筛网之间通过中心通气管连通。申请人需要说明的是，砾石层粒径为6～8mm，富含有氧化硅、氧化钙、氧化铁和氧化铝等成份，水解后的产物都具有明显的絮凝效果，砾石因其具有网状多孔结构而具备明显的物理吸附特性，两重作用叠加具有显著的净水效果，机械强度高，化学性能稳定，密度适中，外观光滑呈球状。砾石层由不锈钢网箱装载，为现有市售成熟产品。

本实用新型可以根据进水浊度进行有效控制，使物化模块单独作用或物化模块与生化模块协同作用，上述功能的实现可以人工观察判断，也可实现自动控制，为便于实现对进水、反洗及排泥动作的有效控制，优选的技术实现手段是，进水单元、反洗单元及生物填料单元的输入端和排泥单元的输出端中设有与中央控制系统电连接的控制阀，进水单元中设有浊度传感器，浊度传感器与中央控制系统电连接。因浊度传感器与中央控制系统属于现有技术且有商品在售，申请人在此对其结构不在赘述。

排泥单元优选采用如下技术实现手段，排泥单元包括设于筛网一端的收泥凹槽，与收泥凹槽通过排泥电控阀门及排泥泵连通的排泥管。移动式刮板在筛网表面移动，将大颗粒悬浮物、水草等固体沉淀物推向收泥凹槽，通过排泥泵从排泥管将其排出。移动式刮板的作用不仅仅是清除大颗粒固体污染物，通过在筛网上的不停滑动促进水体流动，增加溶解氧。

反洗单元优选采用如下技术实现手段，反洗单元包括与海绵过滤单元的物料输出端通过反洗电控阀门以及反洗泵连通的反洗进水管。

为便于反洗进水均匀，以便实现对于海绵过滤单元的反洗并有效防止其堵塞，优选的技术实现手段是，反洗进水管通过三通管连通海绵过滤单元的物料输出端。

进水、出水、生物填料单元优选采用如下技术实现手段，进水单元包括与箱体通过进水电控阀门及进水泵连通的进水管；出水单元包括与海绵过滤单元的输出端连通的第一出水管，生物填料单元物料输出端外侧箱体上的出水口通过第二出水阀门接第二出水管。

海绵过滤单元的顶部通过第一隔板封闭且其一端设有物料入口，海绵过滤单元的底部设有第三隔板，相邻的吸附腔体之间通过滤网连通。

在本实用新型的描述中，术语“顶部”、“底部”、“一侧”、“输出”、“横向”、“纵向”、“下方”、“上方”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，仅是为了便于简化描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定方位、以特定方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述区别，而不能理解为暗示重要性。

本实用新型所取得的技术进步在于：

1、本实用新型通过隔板将海绵过滤单元分成纵向相邻的吸附腔体，延长了河水在吸附腔体中的行程及停留时间，有效提高海绵过滤单元过滤的效果。

2、本实用新型在使用时河水进入箱体后无需动力驱动，水流可直接根据重力跌落，一是节约了能源；二是跌水让箱体中的水体保持流动，携带溶解氧；三是同时通气管也为一体化箱体内部带来氧气，防止箱体内部水体黑臭。

3、本实用新型中的物化模块(过滤截留单元、海绵吸附单元)以及生化模块(生物填料单元)彼此独立，通过外置阀门互通并实现出水、反洗、生化处理的状态切换。反清洗时只针对易堵塞的物化模块进行清洗，有效解决了装置内部海绵区易堵塞的问题，且不会破坏生物填料单元中附着生长的微生物膜。

4、本实用新型适用范围广，能综合去除河水中的多种污染物，如难分解的人工合成有机物、重金属、悬浮物、总氮、总磷，兼具物化处理功能和生物处理功能，过滤截留单元和海绵吸附单元为物化处理单元，具有过滤和吸附大颗粒悬浮物、有机物和重金属的功能，生物填料单元为生化单元，具备脱氮除磷的功能，可以针对河水浑浊程度自由选择物化或物化与生化相结合的处理方式。

附图说明

本实用新型的附图有：

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是图1的A-A向视图。

图3是图1的B-B向视图。

图4是图1的C-C向视图。

图中的附图标记如下：

1、进水管；2、进水电控阀门；3、移动式刮板；4、筛网；5、中心通气管；6、砾石层；7、第一隔板；8、第二隔板；9、活性炭过滤海绵；10、第一出水管；11、第一出水阀门；12、反洗进水管；13、反洗电控阀门；14、反洗泵；15、生物填料单元阀门；16、生物填料单元进水口；17、进水泵；18、收泥凹槽；19、排泥电控阀门；20、排泥管；21、三通管；22、排泥泵；23、过滤板；24、第三隔板；25、中央控制系统；26、第二出水管；27、第二出水阀门；28、出水口；29、脱氮除磷填料；30、浊度传感器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步描述，但不作为对本实用新型的限定。本实用新型的保护范围以权利要求记载的内容为准，任何依据说明书做出的等效技术手段替换，均不脱离本实用新型的保护范畴。

实施例

本实施例的整体结构如图所示，用于河道治理的一体化生态海绵装置，包括箱体，与箱体连通且用于箱体进水输入的进水单元及用于箱体排水输出的出水单元，用于将水处理过程中滤出的污泥排出的排泥单元以及用于防止设备阻塞的反洗单元；过滤截留单元设置于进水单元进水口外侧；其中：

A、过滤截留单元的下方设有海绵过滤单元，海绵过滤单元的顶部及底部封闭且其顶部一侧设有物料入口，海绵过滤单元包括纵向排列且横向间隔的第二隔板8，活性炭过滤海绵9设置于相邻的第二隔板8之间组成吸附腔体，吸附腔体之间的滤板23呈高低错落分布以使物料在海绵过滤单元中呈折线形行进，海绵过滤单元共有三路输出，其中第一路经第一出水阀门11接第一出水管10，第二路接外置的反洗单元，第三路经生物填料单元阀门15以及箱体上开设的生物填料单元进水口16接生物填料单元的物料输入端；

B、生物填料单元包括填充于海绵过滤单元下方箱体内的脱氮除磷填料29，生物填料单元的物料输出接出水单元。

过滤截留单元包括设置于进水口外侧的箱体内的筛网4，筛网4下方的箱体内壁纵向间隔设置有滤网，砾石层6设置于滤网所形成的腔体中，滤网与筛网4之间通过中心通气管5连通。移动式刮板3往复配合于筛网4上方，筛网4远离进水口的一端与排泥单元的物料输入连通。

进水单元、反洗单元及生物填料单元的输入端和排泥单元的输出端中设有与中央控制系统25电连接的控制阀，进水单元的输入端设有浊度传感器30，浊度传感器30与中央控制系统25电连接。

排泥单元包括设于筛网4一端的收泥凹槽18，与收泥凹槽18通过排泥电控阀门19及排泥泵22连通的排泥管20。

反洗单元包括与海绵过滤单元的物料输出端通过反洗电控阀门13以及反洗泵14连通的反洗进水管12。

反洗进水管12通过三通管21连通海绵过滤单元的物料输出端。

进水单元包括与箱体通过进水电控阀门2及进水泵17连通的进水管1；出水单元包括与海绵过滤单元的输出端连通的第一出水管10，生物填料单元物料输出端外侧箱体上的出水口28通过第二出水阀门27接第二出水管26。

海绵过滤单元的顶部通过第一隔板7封闭且其一端设有物料入口，海绵过滤单元的底部设有第三隔板24，相邻的吸附腔体之间通过滤板23连通。

本实施例是这样工作的：

河水自进水单元进入箱体，首先经过滤截留单元进行初步的过滤。移动式刮板3在筛网4表面移动，将大颗粒悬浮物、水草等固体沉淀物推向收泥凹槽18，通过排泥泵22从排泥管20将其排出。排泥时中央控制系统25发出指令打开排泥电控阀门19并启动排泥泵22，将收泥凹槽18中的固体污染物通过排泥管20排入污泥管道。砾石层6对于水体具有显著的絮凝及吸附功效。

河水依次经吸附腔体、滤板23依次呈折线形运动并在末端重力跌落。跌水让一体化箱体中的水体保持流动并携带丰富的溶解氧。

当河水浊度较低未超过设定值时且需要快速过滤时，中央控制系统发出指令关闭反洗电控阀门13及生物填料单元阀门15，打开第一出水阀门11，河流只经过物化模块(过滤截留单元和海绵吸附单元)进行过滤，从第一出水管10排出。

当进行反洗时，打开反洗电控阀门13，关闭第一出水阀门11及生物填料单元阀门15，然后启动反洗泵14。水流进入反洗进水管12，经三通管21均匀布水流经生态海绵单元和过滤截留单元进行反清洗，反洗结束后，污水通过排泥管20排出。

当河水浊度较高超过设定值时，中央控制系统发出指令关闭反洗电控阀门13及第一出水阀门11，打开生物填料单元阀门15，河水流经物化模块(过滤截留单元和海绵吸附单元)和生化模块(生物填料单元)进行过滤净化，通过出水口28从第二出水管26排出。生物填料单元中的脱氮除磷填料29可实现对河水中氮、磷的去除。同时为微生物膜的生长提供了基质。

Claims (9)

1.用于河道治理的一体化生态海绵装置，包括箱体，与箱体连通且用于箱体进水输入的进水单元及用于箱体排水输出的出水单元，用于将水处理过程中滤出的污泥排出的排泥单元以及用于防止设备阻塞的反洗单元；过滤截留单元设置于进水单元进水口外侧；其特征在于其中：

A、过滤截留单元的下方设有海绵过滤单元，海绵过滤单元的顶部及底部封闭且其顶部一侧设有物料入口，海绵过滤单元包括纵向排列且横向间隔的第二隔板(8)，活性炭过滤海绵(9)设置于相邻的第二隔板(8)之间组成吸附腔体，吸附腔体之间的连通口呈高低错落分布以使物料在海绵过滤单元中呈折线形行进，海绵过滤单元共有三路输出，其中第一路接第一出水管(10)，第二路接外置的反洗单元，第三路接生物填料单元的物料输入端；

B、生物填料单元包括填充于海绵过滤单元下方箱体内的脱氮除磷填料(29)，生物填料单元的物料输出接出水单元。

2.根据权利要求1所述的用于河道治理的一体化生态海绵装置，其特征在于过滤截留单元包括设置于进水口外侧的箱体内的筛网(4)，间隔设置与其下方箱体内的砾石层(6)，移动式刮板(3)往复配合于筛网(4)上方，筛网(4)远离进水口的一端与排泥单元的物料输入连通。

3.根据权利要求2所述的用于河道治理的一体化生态海绵装置，其特征在于筛网(4)下方的箱体内壁纵向间隔设置有滤网，砾石层(6)设置于滤网所形成的腔体中，滤网与筛网(4)之间通过中心通气管(5)连通。

4.根据权利要求1所述的用于河道治理的一体化生态海绵装置，其特征在于进水单元、反洗单元及生物填料单元的输入端和排泥单元的输出端中设有与中央控制系统(25)电连接的控制阀，进水单元中设有浊度传感器(30)，浊度传感器(30)与中央控制系统(25)电连接。

5.根据权利要求1、2或4所述的用于河道治理的一体化生态海绵装置，其特征在于排泥单元包括设于筛网(4)一端的收泥凹槽(18)，与收泥凹槽(18)通过排泥电控阀门(19)及排泥泵(22)连通的排泥管(20)。

6.根据权利要求1或4所述的用于河道治理的一体化生态海绵装置，其特征在于反洗单元包括与海绵过滤单元的物料输出端通过反洗电控阀门(13)以及反洗泵(14)连通的反洗进水管(12)。

7.根据权利要求6所述的用于河道治理的一体化生态海绵装置，其特征在于反洗进水管(12)通过三通管(21)连通海绵过滤单元的物料输出端。

8.根据权利要求1所述的用于河道治理的一体化生态海绵装置，其特征在于进水单元包括与箱体通过进水电控阀门(2)及进水泵(17)连通的进水管(1)；出水单元包括与海绵过滤单元的输出端连通的第一出水管(10)，生物填料单元物料输出端外侧箱体上的出水口(28)通过第二出水阀门(27)接第二出水管(26)。

9.根据权利要求1所述的用于河道治理的一体化生态海绵装置，其特征在于海绵过滤单元的顶部通过第一隔板(7)封闭且其一端设有物料入口，海绵过滤单元的底部设有第三隔板(24)，相邻的吸附腔体之间通过滤板(23)连通。