公布日：2022.11.08
申请日：2021.05.08
分类号：C02F9/02(2006.01)I;B01D36/04(2006.01)I;B01D29/03(2006.01)I;B01D29/60(2006.01)I;B01D29/66(2006.01)I;B01D29/68(2006.01)I;
B01D29/94(2006.01)I;B01D29/96(2006.01)I
摘要
本发明的污水预处理装置以及污水预处理方法，包括：格栅箱体，格栅箱体与污水进入管道连通，污水进入管道上设有闸门；格栅提升翻转机构插入于格栅箱体的内部；格栅部件安装于格栅提升翻转机构上；格栅清洗机构设置于格栅箱体的上方；导流管的竖向管部连接与格栅箱体的底部连通；支撑管件与水平管部连接，支撑管件与水平管部的连接处设置沉砂过滤结构，沉砂过滤结构相对于水平面为倾斜设置；阻挡结构设置于支撑管件与水平管部的连接处，阻挡结构设置于水平管部上，阻挡结构上设有排沙清洗结构；重量监测仪安装于格栅部件上。本发明是一种能够最大程度上去除悬浮物、漂浮物及泥沙，且清理方便、占地面积小的污水预处理装置以及污水预处理方法。
权利要求书
1.一种污水预处理装置，其特征在于，包括：格栅箱体(100)，所述格栅箱体(100)与污水进入管道(200)的输出端(210)连通，所述污水进入管道(200)的输出端(210)上设有闸门；格栅提升翻转机构(410)，插入于所述格栅箱体(100)的内部；格栅部件(300)，安装于所述格栅提升翻转机构(410)上；格栅清洗机构(420)，设置于所述格栅箱体(100)的上方；导流管(110)，所述导流管(110)包括竖向管部(111)和与所述竖向管部(111)的下端连接的水平管部(112)，所述竖向管部(111)的上端连接与所述格栅箱体(100)的底部连通；沉砂组件，包括支撑管件(510)和沉砂过滤结构(520)，所述支撑管件(510)的上端与所述水平管部(112)连接，所述支撑管件(510)与所述水平管部(112)的连接处设置所述沉砂过滤结构(520)，所述沉砂过滤结构(520)相对于水平面为倾斜设置；排砂组件，包括延伸管件(610)、阀门(620)、排沙清洗结构(630)和可升降的阻挡结构(640)，所述阻挡结构(640)设置于所述支撑管件(510)与所述水平管部(112)的连接处，所述阻挡结构(640)设置于所述水平管部(112)上，所述阻挡结构(640)上设有所述排沙清洗结构(630)；当所述阻挡结构(640)下降到所述水平管部(112)中时，所述阻挡结构(640)阻挡水流进入所述支撑管件(510)中，所述延伸管件(610)与所述支撑管件(510)的下端连接，所述延伸管件(610)上设有阀门(620)；重量监测仪(710)，安装于所述格栅部件(300)上；液位监测仪(720)，用于监测所述格栅箱体(100)内部的液位值、所述格栅部件(300)内部的液位值和所述污水进入管道(200)的液位值；控制器(800)，所述闸门、所述格栅提升翻转机构(410)、所述格栅清洗机构(420)、所述阀门(620)、所述排沙清洗结构(630)、所述重量监测仪(710)、所述液位监测仪(720)和所述阻挡结构(640)均与所述控制器(800)连接。
2.根据权利要求1所述的污水预处理装置，其特征在于：所述格栅部件(300)包括格栅槽(310)和设置于所述格栅槽(310)内部的多个格栅网(320)。
3.根据权利要求1所述的污水预处理装置，其特征在于：所述格栅提升翻转机构(410)包括：格栅导轨(411)和驱动部件(412)，所述格栅导轨(411)包括竖向导轨部(4111)和与所述竖向导轨部(4111)的顶部连接的弧形导轨部(4112)，所述格栅部件(300)与所述格栅导轨(411)活动连接，所述驱动部件(412)与所述格栅部件(300)连接；所述驱动部件(412)驱动所述格栅部件(300)，沿着所述格栅导轨(411)移动；所述驱动部件(412)与所述控制器(800)连接。
4.根据权利要求1所述的污水预处理装置，其特征在于：所述格栅清洗机构(420)包括：滑轮(421)，所述滑轮(421)上绕设有导向链条(422)，所述导向链条(422)连接支撑架(423)，所述支撑架(423)上安装有多个喷头(424)。
5.根据权利要求4所述的污水预处理装置，其特征在于：所述支撑架(423)包括与所述导向链条(422)连接的主架体(4231)，所述主架体(4231)上设有多个伸缩架体(4232)，每个所述主架体(4231)上均设有所述喷头(424)。
6.根据权利要求1所述的污水预处理装置，其特征在于：所述排沙清洗结构(630)包括：排气管(631)和冲洗水管(632)，所述排气管(631)和所述冲洗水管(632)均设置于所述阻挡结构(640)上。
7.根据权利要求1所述的污水预处理装置，其特征在于：所述延伸管件(610)的下端设有集砂槽(650)。
8.一种污水处理方法，采用权利要求1-7中任意一项所述的污水预处理装置，其特征在于：污水经过污水进入管道(200)进入污水预处理装置进行预处理，污水中粒径大于格栅部件(300)的网孔直径的物质，被拦截在格栅部件(300)内部，形成栅渣；污水中粒径小于格栅部件(300)的网孔直径的物质通过格栅部件(300)，进入格栅箱体(100)中；格栅箱体(100)内的污水通过导流管(110)，沉砂过滤结构(520)使得通过水平管部(112)的污水中的颗粒粘附在沉砂过滤结构(520)上，污水中粒径大于沉砂过滤结构(520)的网孔孔径的颗粒截留于沉砂过滤结构(520)上，污水经过所述水平管部(112)后排出；液位监测仪(720)将监测到的所述格栅箱体(100)内部的液位值、所述格栅部件(300)内部的液位值和所述污水进入管道(200)的液位值，发送给控制器(800)；重量监测仪(710)监测所述格栅部件(300)的重量；所述控制器(800)计算得到实际第一液位值，所述第一液位值为污水进入管道(200)中的液位值与格栅部件(300)内部的液位值的差值，当所述控制器(800)判断出实际第一液位值小于预设的第一液位值时，所述控制器(800)控制所述格栅提升翻转机构(410)对所述格栅部件(300)进行清渣操作；当所述控制器(800)判断出所述格栅部件(300)的实际重量大于所述格栅部件(300)的预设重量时，所述控制器(800)控制所述格栅提升翻转机构(410)对所述格栅部件(300)进行清渣操作；所述清渣操作包括以下步骤：步骤1)关闭闸门；步骤2)所述控制器(800)控制格栅提升翻转机构(410)将格栅部件(300)提升并且翻转后，格栅部件(300)中的栅渣被倾倒出来；步骤3)所述控制器(800)控制格栅清洗机构(420)将所述格栅部件(300)进行冲洗；步骤4)所述控制器(800)控制所述格栅提升翻转机构(410)带动所述格栅部件(300)复位到所述格栅箱体(100)中；步骤5)开启所述闸门；当所述控制器(800)判断出所述液位监测仪(720)监测到的格栅箱体(100)内部的液位值大于格栅箱体(100)内部的预设液位值时，所述控制器(800)控制排砂组件启动排砂操作；所述控制器(800)计算得到实际第二液位值，所述第二液位值为所述格栅箱体(100)的液位值与所述格栅部件(300)内部的液位值的差值，当所述控制器(800)判断出实际第二液位值小于预设的第二液位值时，所述控制器(800)控制排砂组件启动排砂操作；所述排砂操作包括以下步骤：步骤1)所述控制器(800)控制所述阻挡结构(640)下降，所述控制器(800)控制阀门(620)开启；步骤2)所述控制器(800)控制所述排沙清洗结构(630)对所述沉砂过滤结构(520)进行冲洗。
9.根据权利要求8所述的污水处理方法，其特征在于：所述格栅部件(300)包括格栅槽(310)和设置于所述格栅槽(310)内部的格栅网(320)；当所述控制器(800)判断出所述格栅部件(300)进行清渣操作的次数达到预设的所述格栅部件(300)进行清渣操作的最高次数时，所述控制器(800)启动格栅网(320)更换提示，进行所述格栅网(320)更换操作；当所述控制器(800)判断出冲洗后且处于所述格栅箱体(100)中的所述格栅部件(300)内部的液位值达到预设的更换格栅网(320)对应的液位值时，所述控制器(800)启动格栅网(320)更换提示，进行所述格栅网(320)更换操作；当所述控制器(800)判断出相邻两次所述格栅部件(300)的清洗时间间隔小于预设的格栅部件(300)清洗时间间隔时，所述控制器(800)启动格栅网(320)更换提示，进行所述格栅网(320)更换操作；所述格栅网(320)更换操作包括以下步骤：步骤1)关闭闸门；步骤2)所述控制器(800)控制所述格栅提升翻转机构(410)将格栅部件(300)提升后，将所述格栅部件(300)中的格栅网(320)更换；步骤3)所述控制器(800)控制所述格栅提升翻转机构(410)带动所述格栅部件(300)复位到所述格栅箱体(100)中；步骤4)开启闸门。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明解决的技术问题在于提供一种能够最大程度上去除悬浮物、漂浮物及泥沙，且自动化程度高、清理方便、占地面积小的污水预处理装置以及污水预处理方法。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种污水预处理装置，包括：
格栅箱体，所述格栅箱体与污水进入管道的输出端连通，所述污水进入管道的输出端上设有闸门；
格栅提升翻转机构，插入于所述格栅箱体的内部；
格栅部件，安装于所述格栅提升翻转机构上；
格栅清洗机构，设置于所述格栅箱体的上方；
导流管，所述导流管包括竖向管部和与所述竖向管部的下端连接的水平管部，所述竖向管部的上端连接与所述格栅箱体的底部连通；
沉砂组件，包括支撑管件和沉砂过滤结构，所述支撑管件的上端与所述水平管部连接，所述支撑管件与所述水平管部的连接处设置所述沉砂过滤结构，所述沉砂过滤结构相对于水平面为倾斜设置；
排砂组件，包括延伸管件、阀门、排沙清洗结构和可升降的阻挡结构，所述阻挡结构设置于所述支撑管件与所述水平管部的连接处，所述阻挡结构设置于所述水平管部上，所述阻挡结构上设有所述排沙清洗结构；当所述阻挡结构下降到所述水平管部中时，所述阻挡结构阻挡水流进入所述支撑管件中，所述延伸管件与所述支撑管件的下端连接，所述延伸管件上设有阀门；
重量监测仪，安装于所述格栅部件上；
液位监测仪，用于监测所述格栅箱体内部的液位值、所述格栅部件内部的液位值和所述污水进入管道的液位值；
控制器，所述闸门、所述格栅提升翻转机构、所述格栅清洗机构、所述阀门、所述排沙清洗结构、所述重量监测仪、所述液位监测仪和所述阻挡结构均与所述控制器连接。
优选地，所述格栅部件包括格栅槽和设置于所述格栅槽内部的多个格栅网。
优选地，所述格栅提升翻转机构包括：格栅导轨和驱动部件，所述格栅导轨包括竖向导轨部和与所述竖向导轨部的顶部连接的弧形导轨部，所述格栅部件与所述格栅导轨活动连接，所述驱动部件与所述格栅部件连接，所述驱动部件驱动所述格栅部件，沿着所述格栅导轨移动，所述驱动部件与所述控制器连接。
优选地，所述格栅清洗机构包括：滑轮，所述滑轮上绕设有导向链条，所述导向链条连接支撑架，所述支撑架上安装有多个喷头。
进一步地，所述支撑架包括与所述导向链条连接的主架体，所述主架体上设有多个伸缩架体，每个所述主架体上均设有所述喷头。
优选地，所述排沙清洗结构包括：排气管和冲洗水管，所述排气管和所述冲洗水管均设置于所述阻挡结构上。
优选地，所述延伸管件的下端设有集砂槽。
本发明还涉及一种污水处理方法，采用所述的污水预处理装置，污水经过污水进入管道进入污水预处理装置进行预处理，污水中粒径大于格栅部件的网孔直径的物质，被拦截在格栅部件内部，形成栅渣；污水中粒径小于格栅部件的网孔直径的物质通过格栅部件，进入格栅箱体中；
格栅箱体内的污水通过导流管，沉砂过滤结构使得通过水平管部的污水中的颗粒粘附在沉砂过滤结构上，污水中粒径大于沉砂过滤结构的网孔孔径的颗粒截留于沉砂过滤结构上，污水经过所述水平管部后排出；
液位监测仪将监测到的所述格栅箱体内部的液位值、所述格栅部件内部的液位值和所述污水进入管道的液位值，发送给控制器；
重量监测仪监测所述格栅部件的重量；
所述控制器计算得到实际第一液位值，所述第一液位值为污水进入管道中的液位值与格栅部件内部的液位值的差值，当所述控制器判断出实际第一液位值小于预设的第一液位值时，所述控制器控制所述格栅提升翻转机构对所述格栅部件进行清渣操作；
当所述控制器判断出所述格栅部件的实际重量大于所述格栅部件的预设重量时，所述控制器控制所述格栅提升翻转机构对所述格栅部件进行清渣操作；
所述清渣操作包括以下步骤：
步骤1)关闭闸门；
步骤2)所述控制器控制格栅提升翻转机构将格栅部件提升并且翻转后，格栅部件中的栅渣被倾倒出来；
步骤3)所述控制器控制格栅清洗机构将所述格栅部件进行冲洗；
步骤4)所述控制器控制所述格栅提升翻转机构带动所述格栅部件复位到所述格栅箱体中；
步骤5)开启所述闸门；
当所述控制器判断出所述液位监测仪监测到的格栅箱体内部的液位值大于格栅箱体内部的预设液位值时，所述控制器控制排砂组件启动排砂操作；
所述控制器计算得到实际第二液位值，所述第二液位值为所述格栅箱体的液位值与所述格栅部件内部的液位值的差值，当所述控制器判断出实际第二液位值小于预设的第二液位值时，所述控制器控制排砂组件启动排砂操作；
所述排砂操作包括以下步骤：
步骤1)所述控制器控制所述阻挡结构下降，所述控制器控制阀门开启；
步骤2)所述控制器控制所述排沙清洗结构对所述沉砂过滤结构进行冲洗。
优选地，所述格栅部件包括格栅槽和设置于所述格栅槽内部的格栅网；
当所述控制器判断出所述格栅部件进行清渣操作的次数达到预设的所述格栅部件进行清渣操作的最高次数时，所述控制器启动格栅网更换提示，进行所述格栅网更换操作；
当所述控制器判断出冲洗后且处于所述格栅箱体中的所述格栅部件内部的液位值达到预设的更换格栅网对应的液位值时，所述控制器启动格栅网更换提示，进行所述格栅网更换操作；
当所述控制器判断出相邻两次所述格栅部件的清洗时间间隔小于预设的格栅部件清洗时间间隔时，所述控制器启动格栅网更换提示，进行所述格栅网更换操作；
所述格栅网更换操作包括以下步骤：
步骤1)关闭闸门；
步骤2)所述控制器控制所述格栅提升翻转机构将格栅部件提升后，将所述格栅部件中的格栅网更换；
步骤3)所述控制器控制所述格栅提升翻转机构带动所述格栅部件复位到所述格栅箱体中；
步骤4)开启闸门。
如上所述，本发明的污水预处理装置以及污水预处理方法，具有以下有益效果：
本发明的污水预处理装置能够实现对农村污水的除渣和沉砂，通过污水预处理装置的使用，能够解决现有农村污水预处理设备缺失的问题，将农村污水中的无机物在预处理阶段分离，减少后续生化段的处理负荷，降低污水处理的管理压力，同时由于本发明的污水预处理装置采用自动化控制，减少了人工劳动强度，实现了农村污水的简便预处理；本发明是一种能够最大程度上去除悬浮物、漂浮物及泥沙，且自动化程度高、清理方便、占地面积小的污水预处理装置以及污水预处理方法。
（发明人：杨东赫;李广胜;陈贻海）