一种污水深度处理一体化设备及污水处理工艺的制作方法

本技术涉及污水处理领域，尤其是涉及一种污水深度处理一体化设备及污水处理工艺。

背景技术：

1、在当今社会，随着工业化和城市化进程的加速，水资源污染问题日益严重，污水处理成为了保护环境、维护生态平衡、保障人类健康的重要环节。污水处理不仅能够有效去除水中的有害物质，减少水体污染，还能促进水资源的循环利用，缓解水资源短缺的压力。因此，研发高效、节能、环保的污水处理技术对于实现可持续发展具有重大意义。

2、目前，常见的污水处理方式主要包括物理处理、化学处理和生物处理三大类。物理处理主要通过过滤、沉淀、气浮等手段去除水中的悬浮物和大颗粒杂质；化学处理则利用化学反应来去除水中的溶解性污染物，如重金属离子、有机污染物等；生物处理则是通过微生物的代谢作用来降解水中的有机污染物，将其转化为无害或低毒的物质。实际的污水处理流程往往包含多个处理单元的组合，以实现对不同类型污染物的有效去除，达到排放标准或回用要求。

3、然而，在偏远山区，由于地理位置偏远、经济条件有限，污水处理面临着更为特殊的挑战。这些地区的住户往往没有接入自来水系统，依然依赖井水作为生活用水的主要来源。井水直接取自地下水，而地下水易受工业活动、农业施肥、生活污水排放等多种因素的影响而遭到污染。简单的煮沸处理并不能有效去除水中的化学污染物、重金属、细菌及病毒等有害物质，长期饮用这样的水对居民健康构成潜在威胁。同时，由于电力资源紧张，这些家庭通常无法负担或运行专业的净水设备，使得他们的饮水安全问题更加突出。因此，针对偏远山区的特殊需求，研发一种对井水进行净化处理的一体化设备尤为重要。

技术实现思路

1、为了对偏远山区特殊需求下的污水进行处理，本技术提供一种污水深度处理一体化设备及污水处理工艺。

2、本技术提供一种污水深度处理一体化设备，采用如下的技术方案：

3、一种污水深度处理一体化设备，包括安装座，所述安装座固定于水井内，用于将水井内腔分隔为上下两部分，所述安装座上分别设置有：

4、按压打水机构，用于将水井中的地下水按压出水井外；

5、净水机构，用于对水井中的地下水进行过滤和净化，所述净水机构的出水端与所述按压打水机构连通，当所述按压打水机构动作时，会带动地下水经过所述净水机构自动过滤和净化；

6、杂质吸附机构，于所述按压打水机构动作时产生静电和磁场，用于对所述净水机构处的杂质进行预吸附；

7、开阀机构，用于于地下水的水压达到固定值时自动开启，供地下水穿过所述安装座进入所述安装座的上部空腔内；

8、储能机构，用于将所述开阀机构开启时的动作转化为机械能暂存；

9、刮除机构，安装于所述净水机构外，与所述储能机构传动连接，能够于所述储能机构释放机械能时对所述净水机构外表面的杂质进行刮除；

10、静电消除机构，用于于所述刮除机构对所述净水机构外表面的杂质进行刮除时对所述净水机构上残留的静电进行消除。

11、通过采用上述技术方案，在偏远的落后山区，由于水资源和电力资源等的匮乏，很多住户还采用水井打水的方式来获取水资源，这种环境下，远远没有做到自来水资源的供应。

12、且由于偏远且落后，电力资源也是相当稀缺，这类住户难以负担专业的净水设备和利用电力资源来自动净化水资源，接入自来水系统和接入电力系统目前也存在较大困难，导致这类住户通常采用水井打水后直接煮沸的方式来使用水资源。

13、既然无法直接提供净化好的水资源和提供充足的电力，为了针对这类用户的习惯和适应当地的资源，本技术进行针对性的改进，使净水设备无需消耗电力资源，且能够符合这类住户长久以来的用水习惯，本技术中的设备采用这类住户长久习惯的、使用打井水的方式来获取水资源，但是在打水的过程中无需借助电力，即可实现对水资源的净化，从而获取到清洁的水源，使这类住户的饮水安全得以保证。

14、具体的，当需要打水时，仅需对按压打水机构反复按压，按压打水机构就会带动地下水自动经过净水机构进行过滤和净化，在地下水经过净水机构时，不仅可以靠净水机构来实现净化和过滤，按压打水机构还能带动杂质吸附机构，杂质吸附机构能够产生静电场和周期性变化的磁场，静电场能够对地下水中的杂质进行吸附，减少杂质对净水机构正常工作的堵塞和影响；

15、虽然在水下环境中，静电可能会发生转移以及会与地下水中和，但是这种过程并不是瞬间完成的，也就是说静电并不是瞬间消散的，而是需要一定的时间。且周期性变化的磁场会产生磁场梯度，这种梯度会导致磁力线的弯曲和聚焦，从而产生对地下水中杂质的磁力吸引。

16、在此过程中，静电场和磁场之间可能产生相互作用，使静电场影响磁场线的分布，而磁场会影响静电场的强度和方向，这种相互作用可能导致静电场和磁场的耦合效应，从而增强对水中杂质的吸附和去除能力。

17、由此，静电场和磁场能够对周围的杂质进行吸附，辅助净水机构预先完成对杂质的去除，实现对地下水中杂质的预处理，使进入到净水机构的杂质减少，从而使净水机构不会轻易堵塞，也延长了净水机构高效净水的时间，使净水机构能够更长时间的保持高效净水效能。

18、当地下水位上升时或者打完水之后，此时开阀机构会在地下水的水压推动下自动开启，此时储能机构会自动积蓄机械能，当积蓄到一定程度时，机械能会释放，从而带动刮除机构对杂质吸附机构外吸附的杂质进行刮除，减少杂质对杂质吸附机构正常工作的影响，与此同时，还能使静电消除机构对杂质吸附机构产生的静电进行定期消除，从而减少电弧产生的可能性。

19、可选的，所述按压打水机构包括按压柄、按压杆、储水仓、活塞板、封堵组件以及单向阀，所述按压柄与所述按压杆固定连接，且按压柄和按压杆内部设置有连通的水道，所述按压杆端部的水道伸进所述储水仓内，且位于所述水井内，所述按压柄端部的水道位于水井外；

20、所述活塞板固定于所述按压杆上且与所述储水仓的内壁滑动密封，当按压所述按压柄时，所述按压杆带动所述活塞板沿所述储水仓的内腔滑动；

21、所述储水仓底部开设有过水口，所述过水口将所述储水仓和所述净水机构的出水端连通，所述封堵组件用于对所述过水口进行弹性封堵，所述单向阀设置于所述按压杆内的水道中。

22、通过采用上述技术方案，当需要打水时，反复按压和提拉按压柄，按压柄带动按压杆在储水仓内反复升降移动，当提拉按压柄时，活塞板向上移动，活塞板下方的储水仓内的气压变小，在外界大气压的作用下，封堵组件打开，地下水经过杂质吸附机构和净水机构的净化后从过水口进入储水仓内；

23、当向下压动按压柄时，活塞板压缩储水仓内的空间，使储水仓内的气压变大，此时封堵组件自动关闭，地下水由按压杆中的水道流经至按压柄的端部，从而使经过净化后的地下水从按压柄端部流出，实现打水功能，且打出的水是经过净化后的洁净水，可以实现直饮的程度，从而降低了地下水对这类住户饮水安全的影响，使这类用户也可以饮用到洁净的水资源。

24、可选的，所述封堵组件包括多级伸缩筒、弹性件以及封堵球，所述多级伸缩筒一端固定于所述按压杆端部，另一端与所述封堵球固定连接，所述弹性件设置于所述多级伸缩筒内，用于使所述封堵球对所述过水口弹性抵接和封堵。

25、通过采用上述技术方案，当提拉按压柄时，按压杆带动活塞板向上移动，使储水仓内的气压变小，水井中的地下水经过杂质吸附机构和净水机构后将封堵球推开，使经过净化后的地下水进入储水仓内；

26、当按下按压柄时，按压杆带动活塞板向下移动，使储水仓内的气压变大，此时在气压的作用下，封堵球重新对过水口进行封堵，使储水仓内的地下水通过水道从按压柄的端部流出，实现打水功能。

27、可选的，所述净水机构包括呈筒状的pp棉滤芯、活性炭滤芯以及ro反渗透膜滤芯，所述pp棉滤芯、活性炭滤芯以及ro反渗透膜滤芯依次相互同轴套设，所述ro反渗透膜滤芯位于最内层，且出水端与所述过水口连通。

28、通过采用上述技术方案，当地下水经过杂质吸附机构后，地下水中的部分杂质被清除，此时小部分杂质分别经过pp棉滤芯、活性炭滤芯以及ro反渗透膜滤芯进行吸附和过滤，从而使进入储水仓内的水被充分净化，使打上来的水为洁净的水，减少了水中杂质在使用过程中对人身体健康的影响。

29、可选的，所述杂质吸附机构包括第一金属筒以及第二金属筒，所述第一金属筒同轴套设于所述pp棉滤芯外，所述第二金属筒同轴套设于所述pp棉滤芯和所述活性炭滤芯之间，且所述pp棉滤芯间隔固定于所述第一金属筒内，所述活性炭滤芯间隔固定于所述第二金属筒内；

30、所述第一金属筒和所述第二金属筒外壁上均匀间隔开设有多个透水孔；

31、所述第二金属筒转动安装于所述储水仓的下方，所述第一金属筒和所述第二金属筒端部转动贴合，且相互摩擦部位的表面粗糙设置且涂抹有静电增强剂，所述按压杆和所述第二金属筒之间设置有用于带动所述第二金属筒转动的旋转结构；

32、所述第一金属筒和所述第二金属筒侧壁上均匀且间隔设置有多组磁柱，且所述第二金属筒上的磁柱能够于转动过程中转动至与所述第一金属筒同一高度上的磁柱正对。

33、通过采用上述技术方案，当提拉和按下按压柄时，按压杆会通过旋转结构带动第二金属筒旋转，第二金属筒旋转时会加速pp棉滤芯和活性炭滤芯之间水的流动，降低了杂质在pp棉滤芯和活性炭滤芯上的附着，使ro反渗透膜滤芯能够更加高效的使用更长的时间，提高了净水机构的净化能力和使用寿命；

34、且第二金属筒旋转时，端部会与第一金属筒相互摩擦，此时端部会产生静电，由于是在水下环境，部分静电被逐渐中合，部分静电会传递到第一金属筒和第二金属筒上，使第一金属筒和第二金属筒上带有静电，此时静电能够对进入pp面滤芯的杂质进行提前吸附，对进入活性炭滤芯的杂质进行提前吸附，大幅降低了杂质对pp棉滤芯和对活性炭滤芯堵塞的可能性，使pp棉滤芯和对活性炭滤芯能够更加高效且长久的保持对地下水的净化；

35、且旋转的过程中，第一金属筒和第二金属筒上的磁柱会产生周期性变化的磁场，磁场会对杂质进行吸附，也可能会对静电场产生相互作用，从而增强对水中杂质的吸附和去除能力。

36、可选的，所述旋转结构包括连杆、套筒以及插杆，所述套筒套设于所述储水仓外，所述连杆将所述套筒与所述按压杆固定连接，所述插杆设置于所述第二金属筒的端部外壁上，所述套筒内壁上开设有螺纹槽，所述插杆滑动插接于所述螺纹槽内。

37、通过采用上述技术方案，当按压杆升降时，带动连杆升降，从而使套筒升降，从而使插杆沿着螺纹槽的方向移动，实现第二金属筒的旋转。

38、可选的，所述储能机构包括螺旋杆、螺旋套、旋拧筒、压缩筒以及压簧，所述螺旋杆与所述开阀机构的移动端固定连接，当所述开阀机构开阀时，能够带动所述螺旋杆沿垂直于所述安装座的方向远离所述安装座；

39、所述螺旋套上开设有供所述螺旋杆插接且适配的开口槽，所述螺旋套套设于所述螺旋杆上，且所述螺旋套远离所述安装座的一端设置有锁合齿；

40、所述旋拧筒转动安装于所述安装座上，且所述旋拧筒靠近所述螺旋套的端部对应所述锁合齿设置有接合齿，当所述开阀机构开阀时，所述螺旋杆带动所述螺旋套上的锁合齿与所述接合齿啮合，使所述螺旋杆带动所述旋拧筒转动一定角度；

41、所述压缩筒一端与所述刮除机构固定连接，另一端插接于所述旋拧筒内，所述压缩筒外壁上设置有限位杆，所述旋拧筒内壁上开设有螺旋插槽，且所述螺旋插槽的首尾正对，所述限位杆插接于所述螺旋插槽内，所述旋拧筒的内壁上还开设有连通槽，所述连通槽将所述螺旋插槽的首尾相互连通；

42、所述压簧设置于所述压缩筒和所述旋拧筒之间，当所述螺旋杆带动所述旋拧筒转动时，所述限位杆配合所述螺旋插槽带动所述压缩筒向靠近所述安装座移动，以使所述压簧压缩蓄能。

43、通过采用上述技术方案，当地水下的水压增大或者打完水后，此时地下水为了平衡水压，会推动开阀机构打开，使地下水进入安装座上方的空间内，此时开阀机构会带动螺旋杆先上升后下降，在螺旋杆上升的过程中，螺旋杆会带动螺旋套上升，螺旋套上的锁合齿会先和接合齿啮合，而后锁合齿会有一个继续带动接合齿一同上升的趋势，但是旋拧筒无法上升，此时在开口槽的配合下，带动旋拧筒向一个方向旋转，从而使限位杆沿螺旋插槽移动，以此来使压缩筒下降，使压簧不断积蓄动能，此时压缩筒带动刮除机构沿第一金属筒外壁缓慢实现对杂质的刮除；

44、当限位杆移动到连通槽中时，压簧带动限位杆快速复位到螺旋插槽的端部，此时刮除机构快速对第一金属筒外壁上的杂质进行刮除，从而实现打水后或者一段时间后对第一金属筒外壁上杂质的刮除，降低了第一金属筒上杂质的堵塞，进一步提高了pp棉滤芯、活性炭滤芯以及ro反渗透膜滤芯的净化效能和使用寿命。

45、可选的，所述刮除机构包括刮环以及刮毛，所述刮环同轴套设在所述第一金属筒外，且与所述压缩筒固定连接，所述刮毛沿周向均匀布设在所述刮环内壁上，且端部与所述第一金属筒外壁贴合。

46、通过采用上述技术方案，当压缩筒升降时，会带动刮环升降，此时刮毛会对第一金属筒外壁上的杂质进行刮除，降低吸附在第一金属筒外壁上的杂质对净水的影响。

47、可选的，所述静电消除机构包括设置于所述刮环内壁上的静电消除柱以及设置于所述第一金属筒外壁上的导电柱，当所述刮环沿所述第一金属筒外壁移动时，所述静电消除柱能够与所述导电柱相触碰。

48、通过采用上述技术方案，当刮环沿第一金属筒外壁移动时，静电消除柱会移动至与导电柱相触碰，使第一金属筒上可能残留的静电进行消除，从而使刮除机构刮除时能够更加轻松和彻底的将杂质从第一金属筒外壁清除。

49、本技术还提供一种污水处理工艺，采用上述中的污水深度处理一体化设备对污水进行处理，包括以下步骤：

50、s1：将安装座吊装到水井内，并将安装座上的第一金属筒完全浸没在地下水中；

51、s2：对吊装到水井内的安装座调节水平，并将安装座的位置和高度进行固定；

52、s3：将按压柄伸出水井外，并对水井口进行防尘封堵；

53、s4：反复按压和提拉按压柄，使地下水经过滤和净化后从按压柄上的水道流出。

54、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

55、1.为了解决偏远山区住户水资源、电能匮乏的缺陷，本技术针对性的进行了改进，使净水设备无需消耗电力资源，且能够符合这类住户长久以来的用水习惯，本技术中的设备采用这类住户长久习惯的、使用打井水的方式来获取水资源，但是在打水的过程中无需借助电力，即可实现对水资源的净化，从而获取到清洁的水源，使这类住户的饮水安全得以保证；

56、2.当需要打水时，仅需对按压打水机构反复按压，按压打水机构就会带动地下水自动经过净水机构进行过滤和净化，在地下水经过净水机构时，不仅可以靠净水机构来实现净化和过滤，按压打水机构还能带动杂质吸附机构，杂质吸附机构能够产生静电场和周期性变化的磁场，静电场能够对地下水中的杂质进行吸附，减少杂质对净水机构正常工作的堵塞和影响；

57、3.虽然在水下环境中，静电可能会发生转移以及会与地下水中和，但是这种过程并不是瞬间完成的，也就是说静电并不是瞬间消散的，而是需要一定的时间，且周期性变化的磁场会产生磁场梯度，这种梯度会导致磁力线的弯曲和聚焦，从而产生对地下水中杂质的磁力吸引；

58、在此过程中，静电场和磁场之间可能产生相互作用，使静电场影响磁场线的分布，而磁场会影响静电场的强度和方向，这种相互作用可能导致静电场和磁场的耦合效应，从而增强对水中杂质的吸附和去除能力；

59、4.当地下水位上升时或者打完水之后，开阀机构会在地下水的水压推动下自动开启，此时储能机构会自动积蓄机械能，当积蓄到一定程度时，机械能会释放，从而带动刮除机构对杂质吸附机构外吸附的杂质进行刮除，减少杂质对杂质吸附机构正常工作的影响，与此同时，还能使静电消除机构对杂质吸附机构产生的静电进行定期消除，从而减少电弧产生的可能性；

60、5.当提拉和按下按压柄时，按压杆会通过旋转结构带动第二金属筒旋转，第二金属筒旋转时会加速pp棉滤芯和活性炭滤芯之间水的流动，降低了杂质在pp棉滤芯和活性炭滤芯上的附着，使ro反渗透膜滤芯能够更加高效的使用更长的时间，提高了净水机构的净化能力和使用寿命；

61、6.第二金属筒旋转时，端部会与第一金属筒相互摩擦，此时端部会产生静电，由于是在水下环境，部分静电被逐渐中合，部分静电会传递到第一金属筒和第二金属筒上，使第一金属筒和第二金属筒上带有静电，此时静电能够对进入pp面滤芯的杂质进行提前吸附，对进入活性炭滤芯的杂质进行提前吸附，大幅降低了杂质对pp棉滤芯和对活性炭滤芯堵塞的可能性，使pp棉滤芯和对活性炭滤芯能够更加高效且长久的保持对地下水的净化；

62、7.当地水下的水压增大或者打完水后，此时地下水为了平衡水压，会推动开阀机构打开，使地下水进入安装座上方的空间内，此时开阀机构会带动螺旋杆先上升后下降，在螺旋杆上升的过程中，螺旋杆会带动螺旋套上升，螺旋套上的锁合齿会先和接合齿啮合，而后锁合齿会有一个继续带动接合齿一同上升的趋势，但是旋拧筒无法上升，此时在开口槽的配合下，带动旋拧筒向一个方向旋转，从而使限位杆沿螺旋插槽移动，以此来使压缩筒下降，使压簧不断积蓄动能，此时压缩筒带动刮除机构沿第一金属筒外壁缓慢实现对杂质的刮除；

63、当限位杆移动到连通槽中时，压簧带动限位杆快速复位到螺旋插槽的端部，此时刮除机构快速对第一金属筒外壁上的杂质进行刮除，从而实现打水后或者一段时间后对第一金属筒外壁上杂质的刮除，降低了第一金属筒上杂质的堵塞，进一步提高了pp棉滤芯、活性炭滤芯以及ro反渗透膜滤芯的净化效能和使用寿命；

64、8.当压缩筒升降时，会带动刮环升降，此时刮毛会对第一金属筒外壁上的杂质进行刮除，降低吸附在第一金属筒外壁上的杂质对净水的影响，当刮环沿第一金属筒外壁移动时，静电消除柱会移动至与导电柱相触碰，使第一金属筒上可能残留的静电进行消除，从而使刮除机构刮除时能够更加轻松和彻底的将杂质从第一金属筒外壁清除。