卧式承压式一体化水质净化处理装置的制作方法

本实用新型涉及净水设备技术领域，特别涉及一种卧式承压式一体化水质净化处理装置。

背景技术：

在市政、工业给排水处理系统中，常规的混凝、沉淀、过滤各处理设施一般为独立的、开放式处理设施，其流程长、占地面积大、土建工程量大、施工工期长，适宜大中型水质净化处理工程。但对于小型水质净化处理工程，采用混凝、沉淀、过滤等多功能于一体的集成设备具有绝对优势，其优点在于设备布置紧凑、占地面积小、工期短、自控水平高，正因如此，多功能一体化、集成式净水设备应运而生，纵观这一类现有设备，普遍存在以下问题：

1、只是集成了混凝、沉淀、过滤中部分水处理工艺，未能针对各设施功能特点做出系统优化组合；

2、高度集成化的结构特点使得混凝、沉淀、过滤等功能相互间受到一定的影响，因而设备的抗冲击能力变弱，导致产水水质不稳定；

3、未能分级去除浊环水中不同粒径范围的固体颗粒杂质，容易造成设备局部区域的堵塞；

4、部分集成设备不耐压，不能充分利用一级加压泵站的余压水头，装置产水仍需经二级加压进入后续处理设施，造成不必要的动力消耗。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种能够克服上述缺陷的卧式承压式一体化水质净化处理装置，且该卧式承压式一体化水质净化处理装置具有高度低、检修方便，能设置于地下空间内等优点。

为达到上述目的，本实用新型提供了一种卧式承压式一体化水质净化处理装置，其包括卧式封闭式承压壳体，在所述卧式封闭式承压壳体内沿其轴线方向依次设有：沉淀室，所述沉淀室的中部设有倒锥形隔板，通过所述倒锥形隔板将所述沉淀室分隔形成上部的澄清区和下部的旋流初沉区，所述澄清区和所述旋流初沉区通过设置于所述倒锥形隔板底部的喷嘴相连通，所述旋流初沉区的侧面上部设有与外部连通的进水管，所述旋流初沉区的底面设有与外部连通的一级排泥管，所述澄清区的底面设有与外部连通的二级排泥管；澄清室，所述澄清室的下部通过竖直配水槽与所述澄清区相连通，所述澄清室的底面设有倒锥形排泥导流槽，所述倒锥形排泥导流槽的底部设有与外部连通的三级排泥管，所述澄清室的中部设有两端敞开的填料斜管，所述澄清室的顶面设有与外部连通的一级出水管；过滤室，所述过滤室的上部设有水平配水槽，所述水平配水槽通过连接管与所述一级出水管相连通，所述水平配水槽的下方设有过滤层组合部件，所述过滤层组合部件内设有与外部连通的二级出水管。

如上所述的卧式承压式一体化水质净化处理装置，其中，所述澄清区内设有对位设置的钟罩形导流板和漏斗形导流板，所述钟罩形导流板的周边与所述漏斗形导流板的周边通过多个间隔设置的支撑件相接，多个所述支撑件的下端连接于所述倒锥形隔板的上表面，且所述漏斗形导流板与所述倒锥形隔板之间形成导流通道，所述导流通道与所述竖直配水槽相连通，所述钟罩形导流板内悬置有由上至下呈缩颈状的喉管，且所述喉管的上端与所述钟罩形导流板的内表面之间具有允许液体流通的流道，所述喉管的下端贯穿所述漏斗形导流板并延伸至所述喷嘴的外侧，且所述喉管与所述漏斗形导流板之间具有环空，所述喉管与所述喷嘴之间具有回流间隙，所述环空、所述回流间隙以及所述导流通道相互连通。

如上所述的卧式承压式一体化水质净化处理装置，其中，所述喷嘴内设有加药管，所述加药管延伸至所述卧式封闭式承压壳体的外部。

如上所述的卧式承压式一体化水质净化处理装置，其中，所述倒锥形隔板的底面连接有底端敞开的圆筒形导流筒，所述喷嘴的下端位于所述圆筒形导流筒内。

如上所述的卧式承压式一体化水质净化处理装置，其中，所述圆筒形导流筒的底部设有滤网，所述圆筒形导流筒内设有多个涡流球。

如上所述的卧式承压式一体化水质净化处理装置，其中，所述一级出水管上连接有止回阀和浊度仪，所述连接管上连接有反洗出水管，所述反洗出水管、所述连接管、所述水平配水槽和所述二级出水管依次连通形成反洗通路。

如上所述的卧式承压式一体化水质净化处理装置，其中，所述连接管的顶部设有排气阀。

如上所述的卧式承压式一体化水质净化处理装置，其中，所述过滤层组合部件包括滤料支撑板和设置于所述滤料支撑板上的多介质滤料层，所述滤料支撑板位于所述过滤室的下部，所述二级出水管位于所述多介质滤料层的下部，所述二级出水管上设有出水收集装置，所述出水收集装置与所述多介质滤料层相连通。

如上所述的卧式承压式一体化水质净化处理装置，其中，所述出水收集装置包括多根沿所述二级出水管的径向并排且间隔设置的过滤管，各所述过滤管的一端与所述二级出水管连通，各所述过滤管的另一端封闭，各所述过滤管上设有多个间隔设置的用于进水的过滤帽。

如上所述的卧式承压式一体化水质净化处理装置，其中，所述沉淀室、所述澄清室和所述过滤室由沿所述卧式封闭式承压壳体径向平行且间隔设置的第一隔板和第二隔板分隔而成；所述卧式封闭式承压壳体内设有与所述第一隔板平行设置的第三隔板，所述第三隔板位于所述第一隔板与所述第二隔板之间，所述第一隔板、所述第三隔板以及卧式封闭式承压壳体的侧壁围合形成所述竖直配水槽，所述第一隔板的上部设有上缺口形成所述竖直配水槽的进液口，所述第三隔板的下部设有下缺口形成所述竖直配水槽的出液口。

与现有技术相比，本实用新型的优点如下：

本实用新型提供的卧式承压式一体化水质净化处理装置，具有沉淀、混凝、澄清、过滤交错处理综合工艺，浊环水依次经旋流沉淀、絮凝沉淀、水力污泥回流利用、斜管沉淀和多介质过滤工艺处理，能够保证稳定的净化效果，且该卧式承压式一体化水质净化处理装置，耐水力冲击性能强、结构相对简单、不易堵塞、维护及操作控制简单方便，全程封闭承压，使得经由一级出水管、反洗出水管或二级出水管排出的浊环水的压力损失较小，能够有效利用余压水头，使得出水无需二级加压泵站即可送至后续处理设施，从而简化了工序，节约了使用成本；此外，与现有的此类设备相比，将斜管沉淀设为一个单独处理区域，能够根据水质情况确定斜管沉淀的面积，从而达到最佳的沉淀效果；

本实用新型提供的卧式承压式一体化水质净化处理装置，充分利用了喷嘴在喉管下端产生的负压进行污泥回流处理，无需机械搅拌设备，节约了动力投入，有利于节能降耗；

本实用新型提供的卧式承压式一体化水质净化处理装置，把过滤室作为最后水质处理单元，可利用连接于一级出水管上的浊度仪监测水质处理数据，根据水质情况随时来调整是否将浊环水通入过滤室，以提高卧式承压式一体化水质净化处理装置的处理效率。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1是根据本实用新型一实施例提供的卧式承压式一体化水质净化处理装置的结构示意图；

图2是图1所示的卧式承压式一体化水质净化处理装置的侧视结构示意图；

图3是图1中沿A-A向截面的剖视结构示意图。

附图标号说明：

1-卧式封闭式承压壳体；11-第一隔板；111-上缺口；12-第二隔板；13-第三隔板；131-下缺口；2-沉淀室；21-倒锥形隔板；22-旋流初沉区；221-进水管；222-一级排泥管；23-澄清区；231-二级排泥管；232-钟罩形导流板；233-漏斗形导流板；234-支撑件；235-导流通道；236-喉管；24-喷嘴；25-加药管；26-圆筒形导流筒；27-涡流球；3-澄清室；31-竖直配水槽；32-倒锥形排泥导流槽；33-三级排泥管；34-填料斜管；35-一级出水管；36-止回阀；37-浊度仪；4-过滤室；41-水平配水槽；42-过滤层组合部件；421-滤料支撑板；422-多介质滤料层；43-二级出水管；44-出水收集装置；441-过滤管；442-过滤帽；5-连接管；6-反洗出水管；7-排气阀。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术方案、目的和效果有更清楚的理解，现结合附图说明本实用新型的具体实施方式。

在图1中，箭头方向为浊环水流动方向。

如图1所示，本实用新型提供的卧式承压式一体化水质净化处理装置，其包括卧式封闭式承压壳体1，在卧式封闭式承压壳体1内沿其轴线方向依次设有沉淀室2、澄清室3和过滤室4，其中，沉淀室2的中部设有倒锥形隔板21，通过倒锥形隔板21将沉淀室2分隔形成上部的澄清区23和下部的旋流初沉区22，倒锥形隔板21的底部设有喷嘴24，澄清区23和旋流初沉区22通过喷嘴24相连通，喷嘴24的进液口位于旋流初沉区22内，喷嘴24的出液口位于澄清区23内，旋流初沉区22的侧面上部设有与外部连通的进水管221，且进水管221沿切线进入旋流初沉室内，旋流初沉区22的底面设有与外部连通的一级排泥管222，通过进水管221延切线方向进入旋流初沉区22内的浊环水，在倒锥形隔板21的导向作用下形成旋流，由于受到离心力的作用，浊环水中部分较大粒度的悬浮物被甩至旋流初沉区22的侧壁上，并在重力的作用下滑落至旋流初沉区22的底面，当旋流初沉区22的底面集聚一定量的泥浆时，通过底面设置的一级排泥管222排出，为了使泥浆更顺畅的排出，在旋流初沉区22的底面用堆砌混凝土的方法，使旋流初沉区22的底面形成利于排渣的漏斗状，并将一级排泥管222的进口设置在漏斗的底部，这样，泥浆能够在漏斗状的旋流初沉区22的底面的导流作用下顺利进入一级排泥管222排出，去除较大粒度的悬浮物后的浊环水会通过喷嘴24进入澄清区23进行澄清，为了便于澄清区23内沉淀物排出，澄清区23内的底面设有与外部连通的二级排泥管231，二级排泥管231穿过旋流初沉区22延伸至卧式封闭式承压壳体1的外部，澄清区23内沉淀物可以经由二级排泥管231定期排出；

澄清室3的下部通过竖直配水槽31与澄清区23相连通，经由沉淀室2处理后的浊环水通过竖直配水槽31进入澄清室3的底部，澄清室3的底面设有倒锥形泥浆导流槽32，倒锥形排泥导流槽32的底部设有与外部连通的三级排泥管33，澄清室3内的沉淀物在倒锥形泥浆导流槽32的导向作用下，能够顺利通过三级排泥管33排出，澄清室3的中部设有两端敞开的填料斜管34，斜管34的底部由槽钢与圆钢组成的钢架支撑，斜管34设置于澄清室3的中部，澄清室3底部的浊环水均匀进入斜管34，并在斜管34的作用下，达到水质澄清的效果，且该部分泥浆能够由斜管34内滑下并最终汇集至倒锥形排泥导流槽32，并在倒锥形排泥导流槽32的导向作用下，定期从三级排泥管33排出，澄清室3的顶面设有与外部连通的一级出水管35，若带压浊环水经澄清室处理后澄清度满足要求，则可通过一级出水管35排出，直接进入后续处理设施，若带压浊环水经澄清室处理后水质不满足要求，则经澄清室处理后的浊环水，依次通过一级出水管35、连接管5流入设置于过滤室4的上部的水平配水槽41内；

水平配水槽41的下方设有过滤层组合部件42，浊环水通过水平配水槽41均匀的进入过滤层组合部件42内，过滤层组合部件42内设有与外部连通的二级出水管43，浊环水经由过滤层组合部件42过滤后通过二级出水管43排出，且无需加压直接进人后续处理设施。

需要说明的是，进入进水管221浊环水的压力值要大于0.15MPa。

本实用新型提供的卧式承压式一体化水质净化处理装置，具有沉淀、澄清、精细过滤等处理综合工艺，浊环水依次经旋流沉淀、澄清、斜管沉淀和多介质过滤处理，能够保证稳定的净化效果，且该卧式承压式一体化水质净化处理装置，耐水力冲击性能强、结构相对简单、不易堵塞、维护及操作控制简单方便，全程封闭承压，并且能够有效利用余压水头，出水无需二级加压泵站即可送至后续处理设施，从而简化了工序，节约了使用成本；此外，与现有的此类设备相比，将斜管沉淀设为一个单独处理区域，能够根据水质情况确定斜管沉淀的面积，从而达到最佳的沉淀效果。

进一步，澄清区23内设有对位设置的钟罩形导流板232和漏斗形导流板233，钟罩形导流板232的周边与漏斗形导流板233的周边通过多个间隔设置的支撑件234相接，支撑件234为角钢，钟罩形导流板232的周边连接于多个支撑件234的顶端，漏斗形导流板233的周边连接于多个支撑件234的中部，且漏斗形导流板233与倒锥形隔板21平行设置，多个支撑件234的底端连接于倒锥形隔板21的上表面，并使漏斗形导流板233与倒锥形隔板21之间形成导流通道235，导流通道235通过钟罩形导流板232上部的空间与竖直配水槽31相连通，钟罩形导流板232内通过槽钢悬接一由上至下呈缩颈状的喉管236，且喉管236的上端与钟罩形导流板232的内表面之间相分离形成允许液体流通的流道，带压浊环水由喉管236上端喷出时，通过喉管236起到扩流的作用，喉管236的下端贯穿漏斗形导流板233并延伸至喷嘴24的外侧，且喉管236与漏斗形导流板233之间具有环空，喉管236与喷嘴24之间具有回流间隙，环空、回流间隙以及导流通道235相互连通，经由喷嘴24喷出的浊环水通过喉管236，在钟罩形导流板232的导向作用下，经由导流通道235流至竖直配水槽31内，由于喷嘴24的直径小于喉管236下端的直径，从而使得喷嘴24在喉管236的下端产生负压，导流通道235内部分泥浆会在负压的作用下流至回流间隙处进行污泥回流利用，该处理过程无需机械搅拌设备，有效节约了动力投入，从而使得卧式承压式一体化水质净化处理装置具有节能降耗的优点，其余的泥浆定期经由二级排泥管231排出。

进一步，如图1和图2所示，喷嘴24内设有加药管25，加药管25延伸至壳体的外部，通过加药管25可向澄清室内添加絮凝剂，以使浊环水中难于沉淀的微小悬浮物凝聚成易于沉淀的大的絮状物，从而达到最佳的沉淀效果，并在喷嘴24位于喉管236处产生负压的作用下，进行污泥回流，使得浊环水得到充分的混凝搅拌。

进一步，如图1所示，倒锥形隔板21的底面连接有底端敞开的圆筒形导流筒26，圆筒形导流筒26的顶端焊接在倒锥形隔板21的底面，喷嘴24的下端位于圆筒形导流筒26内，圆筒形导流筒26在旋流初沉区22内形成混凝反应室，加过混凝药剂的浊环水经由圆筒形导流筒26的底部进入圆筒形导流筒26，进行充分混合，通过喷嘴24进入澄清区23，沉降后的泥浆会定期经由倒锥形隔板21的底面的二级排泥管231排出。

再进一步，圆筒形导流筒26的底部设有滤网，圆筒形导流筒26内设有多个涡流球27，多个涡流球27为空心的球体结构，其表面开有圆孔，当浊环水穿过圆孔时，因球体的作用，使浊环水与药剂得到充分的混合，因此增强了絮凝反应效果。

在本实用新型的一种实施方式中，如图1所示，一级出水管35上连接有止回阀36和浊度仪37，通过浊度仪37实时检测经由沉淀室2和澄清室3处理后的带压浊环水的水质，以判断浊环水是否需要进入过滤室4进行过滤处理，这样，当处理后的浊环水水质满足要求时，就可只由沉淀室2和澄清室3处理后，并依次经由一级出水管35、连接管5和反洗出水管6排出卧式承压一体化水质净化处理装置外，无需加压即可进入后续处理设施；

反洗出水管6、连接管5、水平配水槽41和二级出水管43依次连通形成反洗通路，当过滤层组合部件42经一定时间过滤后，其上会拦截一定量的悬浮物，从而使其过滤能力下降，此时需关闭本装置的进水管221，反洗水由二级出水管43进入过滤室4，反洗水通过过滤层组合部件42、水平配水槽41、连接管5、反洗出水管6、排出本装置外，由于一级出水管35上装有止回阀36，故反洗水不会流回澄清室3。

在本实用新型的一种实施方式中，如图1和图3所示，过滤层组合部件42包括滤料支撑板421和设置于滤料支撑板421上的多介质滤料层422，滤料支撑板421位于过滤室4的下部，二级出水管43位于多介质滤料层422的下部，二级出水管43通过槽钢支撑在滤料支撑板421的上方，使得二级出水管43与滤料支撑板421之间具有一定距离形成积水空间，以便于过滤后的浊环水顺利进入二级出水管43内，为了进一步增加二级出水管43的进水量，在二级出水管43上设有出水收集装置44，出水收集装置44置于多介质滤料层422内，过滤后的浊环水通过出水收集装置44进入二级出水管43内，并经由二级出水管43排出卧式封闭式承压壳体1直接进入后续处理设施。

进一步，如图3所示，出水收集装置44包括多根沿二级出水管43的径向并排且间隔设置的过滤管441，各过滤管441的一端设有与二级出水管43连接的过滤管法兰，各过滤管441的另一端封闭，二级出水管43沿径向设有多个并排且间隔设有连接法兰，通过螺栓将一连接法兰与一过滤管法兰相接，过滤管441的一端与二级出水管43连通，各过滤管上设有多个间隔设置的用于进水的过滤帽442，过滤帽442的数量可以根据实际需要设置，通过多介质过滤层过滤后的浊环水，经过过滤帽442的进入过滤管441内，汇聚到二级出水管43后，经由二级出水管43排出卧式封闭式承压壳体1直接进入后续处理设施。

在本实用新型的一种实施方式中，如图1所示，沉淀室2、澄清室3和过滤室4由沿卧式封闭式承压壳体1径向平行且间隔设置的第一隔板11和第二隔板12分隔而成，卧式封闭式承压壳体1的径向截面呈圆形，第一隔板11和第二隔板12均为圆形隔板，支撑填料斜管34的槽钢的两端分别与第一隔板11和第二隔板12焊接，水平配水槽41的一端与第二隔板12焊接，滤料支撑板的一端与第二隔板12焊接，另外部分与卧式封闭式承压壳体1的侧壁焊接；

卧式封闭式承压壳体1内设有与第一隔板11平行设置的第三隔板13，第三隔板13也为圆形隔板。第三隔板13位于第一隔板11与第二隔板12之间，且第三隔板13邻近第一隔板11设置，第一隔板11、第三隔板13以及卧式封闭式承压壳体1的侧壁围合形成竖直配水槽31，第一隔板11的上部设有上缺口111形成竖直配水槽31的进液口，第三隔板13的下部设有下缺口131形成出液口，具体的，在第一隔板11的上部裁切下一个弓形结构形成上缺口111，并使上缺口111的两侧分别通过上连接板与第三隔板13相接，通过两上连接板确保上缺口111不会与第三隔板13贴合，在第三隔板13的下部裁切下一个弓形结构形成下缺口131，使下缺口131的两侧分别通过下连接板与第一隔板11相接，通过两下连接板确保下缺口131不会与第一隔板11相贴合，从而确保了浊环水能够经通过竖直配水槽31进入澄清室3。

下面结合附图具体说明本实用新型提供的卧式承压式一体化水质净化处理装置的具体工艺流程：

如图1所示，需处理并加过混凝剂药剂的污水通过进水管221延切线进入沉淀室2的旋流初沉区22内，其中，自进水管221进入装置的污水的压力值要大于0.15MPa，在倒锥形隔板21的导流作用下形成旋流，由于所受离心力不同，浊环水中部分较大粒度的悬浮物被甩至旋流初沉区22的侧壁上，并在重力的作用下滑落至旋流初沉区22的底面，这些悬浮物泥浆定期经一级排泥管222排出，通过旋流沉降作用去除部分较大粒度的悬浮物的浊环水进入设置于倒锥形隔板21底部的圆筒形导流筒26内，在圆筒形导流筒26内进行混凝反应，为了使混凝反应更加充分，在圆筒形导流筒26内设有多个涡流球27，通过涡流球27加强混凝反应效果，通过混凝反应后的浊环水由喷嘴24进入澄清区23，由于喷嘴24内设有与外部连通的加药管25，通过加药管25向喷嘴24内添加絮凝剂，浊环水连同絮凝剂一起通过喷嘴24进入澄清区23进行澄清处理，浊环水能在喉管236与喷嘴24之间的回流间隙处进行反应，产生大的絮凝体，反应后的浊环水通过喉管236，并在钟罩形导流板232的导流作用下，经由导流通道235流至竖直配水槽31内，而产生絮凝体一部分在喷嘴24位于喉管236的下端处产生的负压作用下通过回流至回流间隙处再次进行反应，另一部分定期经由二级排泥管231排出；

通过竖直配水槽31流至澄清室3的浊环水在倒锥形排泥导流槽32的作用下均匀进入填料斜管34内，经由填料斜管34澄清处理后进入一级出水管35排出，沉淀的污泥则定期通过三级排泥管33排出，进入一级出水管35内的浊环水经连接于一级出水管35上的浊度仪37检测，若其检测结果符合要求，则浊环水直接经由一级出水管35、连接管5和反洗出水管6排出，若其检测结果不符合要求，则浊环水通过连接管5进入过滤室4的水平配水槽41内；

浊环水通过水平配水槽41均匀流入多介质滤料层422内，经由多介质滤料层422过滤处理后，通过过滤帽442进入过滤管441内，最后通过二级出水管43排出。

多介质滤料层422，经一定时间过滤后，滤料层上面会拦截一定量的悬浮物，使滤料层过滤能力下降，此时需关闭本装置的进水管221，反洗水由二级出水管43进入过滤室4，并通过出水收集装置44、多介质滤料层422、水平配水槽41、连接管5、反洗出水管6、排出本装置外。因一级出水管35上装有止回阀36，故反洗水不会流回澄清室3。

综上所述，本实用新型提供的卧式承压式一体化水质净化处理装置，具有多级沉淀、一级混凝、一级澄清、一级过滤交错处理综合工艺，浊环水依次经旋流沉淀、絮凝沉淀、水力污泥回流利用、斜管沉淀和多介质过滤工艺处理，能够保证稳定的净化效果，且该卧式承压式一体化水质净化处理装置，耐水力冲击性能强、结构相对简单、不易堵塞、维护及操作控制简单方便，全程封闭承压，使得经由一级出水管、或二级出水管、或反洗出水管排出的浊环水的压力损失较小，能够有效利用余压水头，使得产水无需二级加压泵站即可送至后续处理设施，从而简化了工序，节约了使用成本；此外，与现有的此类设备相比，将斜管沉淀设为一个单独处理区域，能够根据水质情况确定斜管沉淀的面积，从而达到最佳的沉淀效果；

本实用新型提供的卧式承压式一体化水质净化处理装置，充分利用了喷嘴在喉管下端产生的负压进行污泥回流利用，无需机械搅拌设备，节约了动力投入，有利于节能降耗；

本实用新型提供的卧式承压式一体化水质净化处理装置，把过滤室作为最后水质处理单元，可利用连接于一级出水管上的浊度仪监测水质处理数据，根据水质情况随时来调整是否将浊环水通入过滤室，以提高卧式承压式一体化水质净化处理装置的处理效率。

以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。而且需要说明的是，本实用新型的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本实用新型的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本实用新型理所当然地涵盖了与本案发明点有关的其它组合及具体应用。