CN216236103U - 一种具有称重传感模块的水处理装置及水处理*** - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于污水处理领域，提供了一种具有称重传感模块的水处理装置及水处理***，包括容器、进液管、抽液机构、排料机构和滤芯；滤芯设置在容器中；排料机构包括设置在容器底部用于排出废料的出料管；抽液机构包括液泵和与液泵相连的抽水管；容器为外桶，容器外侧的底部设置称重传感模块，称重传感模块与控制器连接，称重传感模块用于对容器、安装在容器上的其它部件以及容器中容纳物的总和进行称重并将称重数据发送给控制器；进液阀、排料阀和液泵均与控制器连接并受控于控制器；本装置自动化程度高，能实现对废水或待净化的水做精细化的处理，结构紧凑，是对现有水处理设备的重大改进，具有巨大的社会效益和经济效益。

Description

一种具有称重传感模块的水处理装置及水处理***

技术领域

本实用新型涉及污水处理领域，具体涉及一种具有称重传感模块的水处理装置及水处理***。

背景技术

现有的污水处理装置或***在处理污水过程方面大多遵循着以下流程；将污水引入容器(容器为池体或人工制作的桶体)中、对容器中的污水进行过滤，投药反应等净化水的步骤，将处理后的水与污水中分离出的污染物从容器中导出。

为提高以上污水处理流程的净化效果，污水处理采取分段式的污水处理流程，分段式的污水处理流程是指将污水引入容器并进行过滤，投药反应等步骤后，先将处理后的水与污染物从容器中导出，再将下一批待处理的污水引入容器中。这样首先可以避免已经处理的水不会因与后一批污水混合再次被污染，其次前一批污水中分离出的污染物不会对下一批污水的处理产生影响。为采用自动化机器达成以上步骤，必须设置用于检测容器中水位与污染物的检测机构，一方面检测机构检测出容器中的水位数据，防止污水超出处理量以及决定药剂投放量与反应过滤时间；另一方面检测机构还可以检测容器中过滤后的水或污染物是否完全排出容器，辅助控制机构对水处理装置进行控制。

参见申请人已公开的专利，如专利号为CN214004257U，申请人在设计过程中无论是采用接触式的水压传感器对容器中低水位压强进行检测，再根据压强换算出水位数据；又或者是采用非接触式的光电传感器对容器中液面高度进行检测都存在缺陷。如图6所示，水压传感器设置在污水中，但由于本装置被设计用于各种严苛的污水处理流程(如养猪场的污水处理流程)中，导致水压传感器的工作环境较为恶劣，影响其工作；而当设置在容器中对水压传感器的检修又比较麻烦。而光电传感器同样存在缺陷，如图7所示，首先由于污染物常常附着在容器内壁各处，导致光电传感器的感应探头无法准确判断污染物是否被完全排出，因此只能根据经验大致判断污染物被完全排出需要多久，再预设污染物的排出时间；其次在本装置的后续设计中，申请人设计了使容器中用于过滤污水的过滤装置(滤芯)往复升降的升降机构，以及使容器中污水被搅拌的机构(搅拌污水加快污水与水处理药剂之间的反应)。过滤装置从污水中提出落下，以及使容器中的污水产生旋涡都会导致光电传感器所探测到的水位数据不停变化，给后续控制器的编程工作带来极***烦。

因此，申请人在设计过程中构思了第三种检测方式用于检测容器中污水与污染物是否被排出，并根据此种检测方式对控制器进行了重新编程。

实用新型内容

本实用新型提供一种具有称重传感模块的水处理装置及水处理***，旨在解决目前设计的检测机构不能很好的对容器中污水与污染物进行检测的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种具有称重传感模块的水处理装置，包括容器、进液管、抽液机构、排料机构和滤芯；

所述滤芯设置在容器中，所述滤芯表面设有多个滤孔；

进液管用于将待处理的水导入到容器内，进液管的供液管路上设有进液阀；

排料机构包括设置在容器底部用于排出废料的出料管，出料管上设置排料阀；

抽液机构包括液泵和与液泵相连的抽水管，抽水管的下端位于滤芯内的底部，液泵用于抽出滤芯中已经处理的水；液泵优选自吸出水泵。

所述容器为外桶，所述容器外侧的底部设置称重传感模块，所述称重传感模块与控制器连接，所述称重传感模块用于对容器、安装在容器上的其它部件，以及容器中容纳物的总和进行称重并将称重数据发送给控制器；

进液阀、排料阀和液泵均与控制器连接并受控于控制器；控制模块可以是继电控制模块，或基于MCU的控制模块，MCU为单片机，PLC，ARM处理器或DSP。

进一步地，还包括投药机构，所述投药机构用于将水处理药剂投入到容器内，所述投药机构为能够定量投放水处理药剂的投药机构；控制器与投药机构连接并控制其动作。

该投药机构为旋辊式定量投料装置；旋辊式定量投料装置包括料斗、落料辊轮、支撑架和落料通道；落料辊轮由下料驱动电机驱动，下料驱动电机与控制器连接；落料辊轮设置在料斗的下料口的下方，落料辊轮的辊面与下料口接触；落料辊轮安装在料斗下方延伸出的辊轮安装板上，落料辊轮的辊面上设有两个凹陷部；当落料辊轮不旋转时，落料辊轮能封住料斗下端的落料口，防止料斗中的物料漏出；落料辊轮旋转时，所述的凹陷部能将防止料斗中的物料带出，并使得物料通过加料通道输出；加料通道为斜向加料通道，斜向加料通道使得物料进入平缓地滑入容器中。

进一步地，所述容器具有支腿与承重板；所述支腿至少为两个，多个支腿下方固定连接承重板，所述称重传感模块设置在承重板下方。

进一步地，所述称重传感模块为称重传感器或者压力传感器。

进一步地，所述滤芯为带转轴的旋转式滤芯，所述容器上方安装有支撑平台，所述支撑平台上安装轴承，所述滤芯的转轴插装在所述轴承上；所述支撑平台上还设置用于驱动转轴旋转的电机。

进一步地，滤芯的底部设有磁浮反集水器，磁浮反集水器位于滤芯的外部；有水的时候，磁浮反集水器在浮力的作用下，封闭磁浮反集水器的管路，无水的时候，通道打开，杂质从管口排出。

进一步地，进液管为环形进液管，进液管的管壁上设有多个出水孔，环形进液管位于容器的开口处；环形进液管的直径大于滤芯的外直径；当滤芯在环形管上升降时，环形管的出水可以清洗滤芯的外壁。

进一步地，还包括用于带动滤芯升降的电控升降驱动机构；电控升降驱动机构与支撑平台相连并带动支撑平台升降；电控升降驱动机构的运动方向与滤芯的轴向相同；电控升降驱动机构为至少2个；电控升降驱动机构可以为电动伸缩杆。电动伸缩杆包括静止部和运动部，电动伸缩杆的静止部固定在容器上或外部支架上或地面上；动作时，静止部不动作，运动部伸缩带动支撑平台升降，进而带动滤芯升降。

进一步地，所述转轴为中空转轴，所述抽水管位于转轴的通孔中，转轴底部设有进水口。

一种水处理***，使用具有称重传感模块的水处理装置进行污水处理，具有称重传感模块的水处理装置为上述的具有称重传感模块的水处理装置。

本实用新型的有益效果是：

1、使用称重传感模块进行测算可以较精准的得出容器中的水位数据，避免进入容器中的污水量超过容器容量；

对未装污水的水处理装置进行称重，重量数据记为M1，并将数据M1发送给控制器；对装入污水的水处理装置进行称重，重量数据记为M2，并将M2发送给控制器；控制器用M2减去M1得出污水重量，再将污水重量除以污水密度，得出污水体积；从而判断出容器中的水位数据，当水位数据接近容器所能容纳的最大水位高度时，控制器控制进液阀关闭，使污水不再排进容器中。

2、本装置可以根据容器中的污水量，自动向容器中投放适量的水处理药剂，既保证有足够的水处理药剂与污水进行反应，又不投入过多的水处理药剂造成浪费。

控制器根据称重传感模块的数据判断出进入容器中的污水量，根据污水体积得出需要投放的水处理药剂量，控制器控制投药机构，使投药机构定量向容器中投入水处理药剂。

3、本装置在对一批污水进行过滤净化的反应后，称重传感模块与控制器可以辅助抽液机构与排料机构判断是否已将容器中的水与污染物排出；

抽液机构抽取进入滤芯中已经过滤的水，排料机构将从污水中分离出的污染物排出；此时称重传感模块对容器整体以及容器中容纳的残余物进行称重，并将数据发送至控制器；当称重传感模块发送的数据达到与水处理装置原本的重量接近甚至等同时，控制器控制抽液机构与排料机构关闭，开启供液阀，将下一批待处理的污水引入容器中。

4、结构紧凑，一体式结构；占用空间小；便于移动；

容器可以是普通的圆形外桶，也可以是长方体型或立方体型的固定或可以移动容器，后者可以容纳多个滤芯。容器底部设置支腿，便于移动；占用地方小；

5、自动化运行；可以无人值守；远程监控；

设备在控制器的控制下，能自动化运行，能实现无人值守，控制器连接有通信模块后，可以实现远程控制，现场的数据能传输到远程服务器或数据终端(如智能手机)，能实现远程监视；因此，自动化程度高，数字化程度高；

也可以采用模拟的继电控制***实现控制，具体控制为现有成熟技术。

6、采用模块式理念，模块式运行；

可以灵活并联或级联；模块式运行，便于后期维护；

7、具有自洁功能；

整个流程和结构，设计构思巧妙；处理能力强。

在滤芯上升时，电机带动滤芯旋转，环形管的出水可以冲击清洗滤芯的外壁，因此避免了另外的清洗流程；滤芯旋转下降的同时，还能对容器内的混合液体(待处理的水和药剂)进行充分搅拌。

综上所述，本装置进行污水处理突破了以往水处理装置的限制，无论污水水质如何，或是采取何种处理方式对污水进行搅拌、过滤，投药絮凝，都不影响称重传感模块进行称重然后得到各类想要的数据，而且此种方式实施成本低，控制器编程简单，毫无疑问在原水处理装置的基础上有了巨大进步。

附图说明

图1为实施例1中一种具有称重传感模块的水处理装置的滤芯在最低端时的结构示意图(主视图)；

图2为实施例1中一种具有称重传感模块的水处理装置的滤芯在最低端时的结构示意图(侧视图)；

图3为实施例1中一种具有称重传感模块的水处理装置的滤芯在最高端时的结构示意图；

图4为实施例1中称重传感模块的结构示意图；

图5为投药装置的结构示意图；

图6为背景技术中采用水压传感器时的示意图；

图7为背景技术中采用光电传感器时的示意图；

图8为实施例2中一种具有称重传感模块的水处理装置的示意图。

图中：1、容器；2、进液管；3、滤芯；4、电控升降驱动机构；5、出料管；6、排料阀；7、抽水管；8、液泵；9、称重传感模块；10、料斗；11、落料辊轮；12、下料驱动电机；13、辊轮安装板；14、斜向加料通道；15、支腿；16、承重板；17、称重传感模块；18、转轴；19、支撑平台；20、电机；21、磁浮反集水器；22、水压传感器；23、光电传感器；24、污水；25、污染物。

具体实施方式

为了使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

实施例1

(一)一种具有称重传感模块的水处理装置

如图1-图5所示，一种具有称重传感模块的水处理装置，包括容器1、进液管2、抽液机构、排料机构和滤芯3；

所述滤芯3设置在容器1中，所述滤芯3表面设有多个滤孔；

进液管2用于将待处理的水导入到容器1内，进液管2的供液管路上设有进液阀；

排料机构包括设置在容器底部用于排出废料的出料管5，出料管5上设置排料阀6；

抽液机构包括液泵8和与液泵8相连的抽水管7，抽水管7的下端位于滤芯内的底部，液泵用于抽出滤芯中已经处理的水；液泵8优选自吸出水泵。

所述容器为外桶，所述容器外侧的底部设置称重传感模块9，所述称重传感模块9与控制器连接，所述称重传感模块9用于对容器、安装在容器上的其它部件，以及容器中容纳物的总和进行称重并将称重数据发送给控制器；

所述控制器还与进液阀、排料阀6，液泵连接并控制其动作；控制模块可以是继电控制模块，或基于MCU的控制模块，MCU为单片机，PLC，ARM处理器或DSP。

进一步地，还包括投药机构，所述投药机构用于将水处理药剂投入到容器内，所述投药机构为能够定量投放水处理药剂的投药机构；控制器与投药机构连接并控制其动作。

该投药机构为旋辊式定量投料装置；旋辊式定量投料装置包括料斗10、落料辊轮11、支撑架和落料通道；落料辊轮11由下料驱动电机12驱动，下料驱动电机12与控制器连接；落料辊轮11设置在料斗10的下料口的下方，落料辊轮的辊面与下料口接触；落料辊轮安装在料斗10下方延伸出的辊轮安装板13上，落料辊轮的辊面上设有两个凹陷部；当落料辊轮不旋转时，落料辊轮能封住料斗下端的落料口，防止料斗中的物料漏出；落料辊轮旋转时，所述的凹陷部能将防止料斗中的物料带出，并使得物料通过加料通道输出；加料通道为斜向加料通道14，斜向加料通道14使得物料进入平缓地滑入容器中。

进一步地，所述容器具有支腿15与承重板；所述支腿至少为两个，多个支腿下方固定连接承重板，所述称重传感模块设置在承重板下方。

进一步地，所述称重传感模块为称重传感器或者压力传感器。

进一步地，所述滤芯为带转轴18的旋转式滤芯，所述容器上方安装有支撑平台19，所述支撑平台19上安装轴承，所述滤芯的转轴18插装在所述轴承上；所述支撑平台19上还设置用于驱动转轴18旋转的电机20。

进一步地，滤芯的底部设有磁浮反集水器21，磁浮反集水器21位于滤芯的外部；有水的时候，磁浮反集水器21在浮力的作用下，封闭磁浮反集水器的管路，无水的时候，通道打开，杂质从管口排出。

进一步地，进液管为环形进液管，进液管的管壁上设有多个出水孔，环形进液管位于容器的开口处；环形进液管的直径大于滤芯的外直径；当滤芯在环形管上升降时，环形管的出水可以清洗滤芯的外壁。

进一步地，还包括用于带动滤芯升降的电控升降驱动机构4；电控升降驱动机构4与支撑平台19相连并带动支撑平台升降；电控升降驱动机构4的运动方向与滤芯的轴向相同；电控升降驱动机构4为至少2个；电控升降驱动机构4可以为电动伸缩杆。电动伸缩杆包括静止部和运动部，电动伸缩杆的静止部固定在容器上或外部支架上或地面上；动作时，静止部不动作，运动部伸缩带动支撑平台升降，进而带动滤芯升降。

进一步地，所述转轴为中空转轴，所述抽水管7位于转轴的通孔中，转轴底部设有进水口。

本装置的具体工作原理：

初始阶段，电控升降驱动机构带动支撑平台升起，进而带动滤芯升起；滤芯升起时被电机20带着旋转，进液管向滤芯方向出水冲击滤芯的外壁，且污水之后落入容器中。

称重传感模块17对未装污水的水处理装置进行称重，重量数据记为M1，并将数据M1发送给控制器；对装入污水的水处理装置进行称重，重量数据记为M2，并将M2发送给控制器；控制器用M2减去M1得出污水重量，再将污水重量除以污水密度，得出污水体积；从而判断出容器中的水位数据，当水位数据接近容器所能容纳的水位高度时，控制器控制进液阀关闭，使污水不再排进容器中。

控制器根据称重传感模块17的数据判断出进入容器中的污水量，根据污水体积得出需要投放的水处理药剂量，控制器控制投药机构，使投药机构定量向容器中投入水处理药剂。

等待一段时间(控制器中具有控制此段结絮反应时间的定时单元)，待水处理药剂与污水反应完全，充分产生结絮反应后；控制器控制电控升降驱动机构带动滤芯落入水中。

与药剂反应过的水经过滤芯表面滤孔过滤并进入滤芯中，抽液机构将进入滤芯中的水抽出；排料机构将从从污水中分离出的污染物从出料管5排出；此时称重传感模块对容器整体以及容器中容纳的残余物进行称重，并将数据发送至控制器；当称重传感模块发送的数据达到与水处理装置原本的重量接近甚至等同时(说明容器中残存的水与污染物已经大致排放出)，控制器控制抽液机构与排料机构关闭，开启供液阀，将下一批待处理的污水引入容器中。

(二)一种水处理***

一种水处理***，使用具有称重传感模块的水处理装置进行污水处理，具有称重传感模块的水处理装置为上述的具有称重传感模块的水处理装置。

实施例2

参见图8，本实施例中，称重传感模块包括多个称重传感器，容器的每一个支腿底端都压在称重传感器上，例如当支腿为四条时，称重传感器也为四个；每一个称重传感器均与控制器连接，控制器接受所有称重传感器的称重数据后将所有称重数据相加得到总和称重数据，总和称重数据即是容器、安装在容器上的其它部件，以及容器中容纳物的总和重量。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有称重传感模块的水处理装置，其特征在于，包括容器（1）、进液管（2）、抽液机构、排料机构和滤芯（3）；

所述滤芯（3）设置在容器（1）中，所述滤芯（3）表面设有多个滤孔；

进液管（2）用于将待处理的水导入到容器（1）内，进液管（2）的供液管路上设有进液阀；

排料机构包括设置在容器（1）底部用于排出废料的出料管（5），出料管（5）上设置排料阀（6）；

抽液机构包括液泵（8）和与液泵（8）相连的抽水管（7），抽水管（7）的下端位于滤芯（3）内的底部，液泵（8）用于抽出滤芯（3）中已经处理的水；

所述容器（1）为外桶，所述容器（1）外侧的底部设置称重传感模块（9），所述称重传感模块（9）与控制器连接，所述称重传感模块（9）用于对容器（1）、安装在容器（1）上的其它部件以及容器（1）中容纳物的总和进行称重并将称重数据发送给控制器；

进液阀、排料阀（6）和液泵（8）均与控制器连接并受控于控制器。

2.根据权利要求1所述的一种具有称重传感模块的水处理装置，其特征在于，还包括投药机构，所述投药机构用于将水处理药剂投入到容器（1）内，所述投药机构为能够定量投放水处理药剂的投药机构；控制器与投药机构连接并控制其动作。

3.根据权利要求1所述的一种具有称重传感模块的水处理装置，其特征在于，所述容器（1）具有支腿（15）与承重板（16）；所述支腿（15）至少为两个，多个支腿（15）下方固定连接承重板（16），所述称重传感模块（9）设置在承重板（16）下方。

4.根据权利要求1所述的一种具有称重传感模块的水处理装置，其特征在于，所述称重传感模块为称重传感器或者压力传感器。

5.根据权利要求1所述的一种具有称重传感模块的水处理装置，其特征在于，所述滤芯（3）为带转轴（18）的旋转式滤芯（3），所述容器（1）上方安装有支撑平台（19），所述支撑平台（19）上安装轴承，所述滤芯（3）的转轴（18）插装在所述轴承上；所述支撑平台（19）上还设置用于驱动转轴（18）旋转的电机（20）。

6.根据权利要求1所述的一种具有称重传感模块的水处理装置，其特征在于，滤芯（3）的底部设有磁浮反集水器（21），磁浮反集水器（21）位于滤芯（3）的外部。

7.根据权利要求1所述的一种具有称重传感模块的水处理装置，其特征在于，所述进液管（2）为环形进液管（2），所述进液管（2）的管壁上设有多个出水孔，所述环形进液管（2）位于容器（1）的开口处；所述环形进液管（2）的直径大于滤芯（3）的外直径。

8.根据权利要求1所述的一种具有称重传感模块的水处理装置，其特征在于，还包括用于带动滤芯（3）升降的电控升降驱动机构（4）；电控升降驱动机构（4）与支撑平台（19）相连并带动支撑平台（19）升降；电控升降驱动机构（4）的运动方向与滤芯（3）的轴向相同。

9.根据权利要求5所述的一种具有称重传感模块的水处理装置，其特征在于，所述转轴（18）为中空转轴，所述抽水管（7）位于转轴（18）的通孔中，转轴（18）底部设有进水口。

10.一种水处理***，其特征在于，使用具有称重传感模块的水处理装置进行污水处理，具有称重传感模块的水处理装置为权利要求1-9其中任一项所述的具有称重传感模块的水处理装置。

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