申请日20200309
公开(公告)日20200703
IPC分类号B01D36/04
摘要
本发明公开了一种用于管流发电的污水预处理设备，其包括溢流式多级过滤集水箱环形斜板接触强化式沉降水室，N个与对应溢流管连接的环形斜板接触强化式沉降水室，磁吸合式封水塞排水器，磁吸合式封水塞排水器底部的排水口连接吸气加速管路。本发明可以建设在各类高层建筑物中实现对生活污水的过滤、沉降、传递和加速，以及通过下接的涡轮机附件模块进行发电，能够有效收集并利用起高位水体的水力势能，并使其发挥可观的经济价值。污水在经过过滤、沉降后，经过排水器喷出到达吸气加速管路，再利用水流自身的势能达到管流充分加速的发电预处理目的。
权利要求书
1.一种用于管流发电的污水预处理设备，其特征在于，包括：
溢流式多级过滤集水箱(1)，其内部从上至下依次为进水区、集水区、污泥区，进水区与集水区之间设有过滤罩(7)，集水区与污泥区之间设有隔污圆盘(11)，污泥区底部设有排污口，排污口端部设有除污封口盖(13);污泥区内设有导流管(9)，导流管(9)的上端穿过隔污圆盘(11)与N通管的一个端口连通，导流管(9)内设有滤芯(12)，N通管的其它端口分别连接一溢流管(10)，溢流管(10)的出口端从溢流式多级过滤集水箱(1)中露出;
N个与对应溢流管(10)连接的环形斜板接触强化式沉降水室(2)，环形斜板接触强化式沉降水室(2)内部设有注水管(15)，注水管(15)的上端从环形斜板接触强化式沉降水室(2)的顶部露出，下端延伸至环形斜板接触强化式沉降水室(2)下部并通过阻流板(18)与环形斜板接触强化式沉降水室(2)内壁固定;环形斜板接触强化式沉降水室(2)的上部设有至少一个出水口，注水管(15)上端的进水口与溢流管(10)连通;环形斜板接触强化式沉降水室(2)底部设有排污口，排污口端部设有泄污端盖(19);环形斜板接触强化式沉降水室(2)的中部设有环形斜板(17)，环形斜板(17)通过环形悬架(16)与环形斜板接触强化式沉降水室(2)内壁固定;
磁吸合式封水塞排水器(3)，磁吸合式封水塞排水器(3)中部设有排水器入水口(22)，所有环形斜板接触强化式沉降水室(2)的出水口与该排水器入水口(22)连通;磁吸合式封水塞排水器(3)的顶部设有防尘箱盖(21)，防尘箱盖(21)通过两根细导杆(23)与底部的封水塞(25)连接，封水塞(25)底部嵌有小铁块(26)，小铁块(26)通过紧定螺盖(27)固定于封水塞(25)底部，磁吸合式封水塞排水器(3)底部设有排水口，该排水口的外缘套有与小铁块(26)相配合的磁铁环(28);排水口连接吸气加速管路(4)。
2.如权利要求1所述的用于管流发电的污水预处理设备，其特征在于，所述溢流式多级过滤集水箱(1)的顶部设有箱盖(5);底部为锥形。
3.如权利要求1所述的用于管流发电的污水预处理设备，其特征在于，所述过滤罩(7)设有下疏上密分布的透水孔，且其边缘通过法兰边搭嵌于集水区的内侧壁上;N通管通过清洁杆(6)与过滤罩(7)连接。
4.如权利要求1所述的用于管流发电的污水预处理设备，其特征在于，所述过滤管(12)内设有两级锥形过滤芯。
5.如权利要求1所述的用于管流发电的污水预处理设备，其特征在于，所述隔污圆盘(11)上孔的孔径比过滤罩(7)上孔的孔径小。
6.如权利要求1所述的用于管流发电的污水预处理设备，其特征在于，所述环形斜板接触强化式沉降水室(2)顶部设有密封大端盖(14);下部为半球形;环形斜板接触强化式沉降水室(2)的出水口连接弯管接头(20)。
7.如权利要求1所述的用于管流发电的污水预处理设备，其特征在于，所述环形斜板接触强化式沉降水室(2)内的环形斜板(17)的半径越大，其自半径倾斜的倾斜角度越大。
8.如权利要求1所述的用于管流发电的污水预处理设备，其特征在于，所述细导杆(23)通过限位螺母(24)与封水塞(25)连接。
9.如权利要求1所述的用于管流发电的污水预处理设备，其特征在于，所述吸气加速管路(4)包括依次连接的加速喷头(30)、负压管(31)及螺旋肋管路(32)，磁吸合式封水塞排水器(3)的排水口通过虹吸管路(29)与加速喷头(30)连通;负压管(31)与加速喷头(30)连接的一端设有吸气孔(33)。
说明书
一种用于管流发电的污水预处理设备
技术领域
本发明涉及一种用于管流发电的污水预处理设备，属于水处理设备技术领域。
背景技术
有学者指出：到目前为止,世界水力发电的潜力只开发了13.6%。美国1982 年公布一种新的小型水力发电装置，其为一种漂浮结构,其有空气室和压载室,直流扩散管,水轮机和装在空腔内的发电机。整个装置安装在过流道(溢流坝的放水孔、水闸、渠道,等等)上,供发电之用。日本钢神电机公司开发了超小型公斤级的径流水力发电装置，其可作为山间一般家庭或养鱼场等的电源,而且有助于工厂利用排水发电实现节能，该类型的小型发电机以10～20kW级为主。在此基础上，有学者又研发出0.5kW和1kW两种产品,均由永磁发电装置、电池组以及拥有逆变器的控制装置等构成,只需有2L/s以上的水量即可。日本经济产业省开展有关工业用水潜在发电能力的基础调查。利用工业用水管道,由上游的水库等通过管道向各企业送水的设施,有望作为水力能源的潜在能源,而现状几乎都未被利用。
国内像文长明等人提出的虹吸式水力发电装置(专利号：CN209067405U)，解秀忠提出的虹吸式水力发电系统(专利号：CN107435611A)，朱安心提出的高坝水电站虹吸式水力发电系统(专利号：CN106836155A)及寇贤伟等人提出的一种虹吸式发电系统(专利号：CN206092277U)，方案主要包括高坝水库、虹吸管、主流管、轴流式发电机、冲击式水力发电机和深井泵,其利用高坝水库的水压与虹吸出水管出水口的压差,将水库的水快速吸入所述虹吸管,进而流入主流管。主流管上安装有多台轴流式发电机,轴流式发电机呈阶梯式排布,主流管的底端安装有冲击式水力发电机,将水库高程蓄水的动能转化为电能,实现虹吸式水力发电。方案中的管道可以预见应为大直径管道，其需要大量的水体。此外，使用多级轴流式发电机将增加水阻并且沿程流速损失增加，这暴露出想要通过多级利用实现发电的局限性。此外，马成果等人提出的一种污水虹吸发电装置(专利号： CN104251180A)，以直接利用污水在虹吸管中流动的水流对内轴承装置起到清水润滑作用为切入点考虑了污水虹吸发电装置中与污水接触的金属表面塑胶保护层，但其未具体考虑水体的复杂性。针对于污水过滤沉降的相关理论已经在现有专利技术中被提及，但现有技术中的结构设计过于复杂，不便于设计制造和投入使用，并且过于密集的结构给后勤维护增加了困难。此外，在现有的管流加速技术中，有内置螺旋肋的空气柱法，也有常见的水射流法。水射流原理中水流的初始速度起着至关重要的作用，而初始速度相对较小的管流将难以通过水射流法实现对水流的加速。因此设计一种内部结构便捷有序，能减小维护困难的适于此类情形发电的装置是十分有必要的。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：现有污水预处理设备多场合应用适应性不强，后勤维护过于频繁的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：
一种用于管流发电的污水预处理设备，其特征在于，包括：
溢流式多级过滤集水箱，其内部从上至下依次为进水区、集水区、污泥区，进水区与集水区之间设有过滤罩，集水区与污泥区之间设有隔污圆盘，污泥区底部设有排污口，排污口端部设有除污封口盖;污泥区内设有导流管，导流管的上端穿过隔污圆盘与N通管的一个端口连通，导流管内设有滤芯，N通管的其它端口分别连接一溢流管，溢流管的出口端从溢流式多级过滤集水箱中露出;
N个与对应溢流管连接的环形斜板接触强化式沉降水室，环形斜板接触强化式沉降水室内部设有注水管，注水管的上端从环形斜板接触强化式沉降水室的顶部露出，下端延伸至环形斜板接触强化式沉降水室下部并通过阻流板与环形斜板接触强化式沉降水室内壁固定;环形斜板接触强化式沉降水室的上部设有至少一个出水口，注水管上端的进水口与溢流管连通;环形斜板接触强化式沉降水室底部设有排污口，排污口端部设有泄污端盖;环形斜板接触强化式沉降水室的中部设有环形斜板，环形斜板通过环形悬架与环形斜板接触强化式沉降水室内壁固定;
磁吸合式封水塞排水器，磁吸合式封水塞排水器中部设有排水器入水口，所有环形斜板接触强化式沉降水室的出水口与该排水器入水口连通;磁吸合式封水塞排水器的顶部设有防尘箱盖，防尘箱盖通过两根细导杆与底部的封水塞连接，封水塞底部嵌有小铁块，小铁块通过紧定螺盖固定于封水塞底部，磁吸合式封水塞排水器底部设有排水口，该排水口的外缘套有与小铁块相配合的磁铁环;排水口连接吸气加速管路。
优选地，所述溢流式多级过滤集水箱的顶部设有箱盖;底部为锥形。
优选地，所述过滤罩设有下疏上密分布的透水孔，且其边缘通过法兰边搭嵌于集水区的内侧壁上;N通管通过清洁杆与过滤罩连接。
优选地，所述过滤管内设有两级锥形过滤芯。
优选地，所述隔污圆盘上孔的孔径比过滤罩上孔的孔径小。
优选地，所述环形斜板接触强化式沉降水室顶部设有密封大端盖;下部为半球形;环形斜板接触强化式沉降水室的出水口连接弯管接头。
优选地，所述环形斜板接触强化式沉降水室内的环形斜板的半径越大，其自半径倾斜的倾斜角度越大。
优选地，所述细导杆通过限位螺母与封水塞连接。
优选地，所述吸气加速管路包括依次连接的加速喷头、负压管及螺旋肋管路，磁吸合式封水塞排水器的排水口通过虹吸管路与加速喷头连通;负压管与加速喷头连接的一端设有吸气孔。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明的设备可以建设在各类高层建筑物中实现对雨/污水的过滤、沉降、传递和加速，以及通过下接的涡轮机组模块进行发电，能够有效收集并利用起高位水体的水力势能，并使其发挥可观的经济价值。污水在经过过滤、沉降后，经过排水器喷出到达吸气加速管路，再利用水流自身的势能达到管流充分加速的发电预处理目的。（发明人柏转;孙小庆;胡俊;张慧;邹慧;邓硕哲;单云）