公布日：2022.08.09
申请日：2022.06.18
分类号：C02F1/52(2006.01)I;C02F9/14(2006.01)I;B01F35/12(2022.01)I;B01F27/90(2022.01)I;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本申请涉及污水处理的领域，尤其是涉及一种污水混凝搅拌装置、污水脱氮除磷系统及其处理工艺。污水混凝搅拌装置包括混合池、支撑轴、搅拌杆、驱动机构、清洁环、伸缩套筒、弹性件、拉绳、卷绕机构。污水脱氮除磷系统包括污水混凝搅拌装置、斜板沉淀池、反硝化深床滤池。应用污水脱氮除磷系统的处理工艺步骤为混凝沉淀→搅拌杆自洁→斜板沉淀→反硝化深床过滤→反冲洗。本申请具有提高混合池内的悬浮物去除能力、水质提标高效脱氮、除磷以及节省能源的效果。
权利要求书
1.一种污水混凝搅拌装置，其特征在于，包括：混合池(1)，顶部固定连接有顶盖(11)；支撑轴(2)，呈竖向设置，所述支撑轴(2)插设至所述混合池(1)内，所述支撑轴(2)与所述顶盖(11)转动连接，所述支撑轴(2)内设置有安装腔(23)；驱动机构(3)，用于驱动所述支撑轴(2)转动，所述驱动机构(3)安装在所述顶盖(11)上；搅拌杆(21)，呈水平设置，所述搅拌杆(21)的一端固定连接于所述支撑轴(2)；清洁环(22)，滑动套设在所述搅拌杆(21)上；伸缩套筒(4)，连接在所述清洁环(22)与所述支撑轴(2)之间，所述伸缩套筒(4)与所述安装腔(23)连通；弹性件(5)，安装在所述伸缩套筒(4)内，所述弹性件(5)用于驱动所述清洁环(22)远离所述支撑轴(2)移动；拉绳(25)，穿设在所述伸缩套筒(4)内，所述拉绳(25)的一端固定连接于所述清洁环(22)，另一端穿设至所述安装腔(23)内；卷绕机构(6)，用于对所述拉绳(25)进行收卷或放卷；所述卷绕机构(6)包括：卷绕轴(61)，位于所述安装腔(23)内，所述卷绕轴(61)与所述支撑轴(2)转动连接，所述卷绕轴(61)上同轴开设有插接槽(611)，所述拉绳(25)的一端固定连接于所述卷绕轴(61)，所述拉绳(25)缠绕在所述卷绕轴(61)上；升降轴(62)，呈竖向设置，所述升降轴(62)的横截面为多边形，所述升降轴(62)沿竖向滑动插设于所述插接槽(611)内；离合轴(63)，同轴固定于所述升降轴(62)的顶端，所述离合轴(63)的横截面为多边形，所述离合轴(63)的横截面面积大于所述升降轴(62)的横截面面积，所述支撑轴(2)的顶端同轴开有联动槽(26)，所述离合轴(63)与所述联动槽(26)插接配合；升降组件(64)，所述升降组件(64)用于驱动所述离合轴(63)升降；控制组件(65)，当所述离合轴(63)脱离所述联动槽(26)后，所述控制组件(65)用于控制所述离合轴(63)转动。
2.根据权利要求1所述的污水混凝搅拌装置，其特征在于，所述驱动机构(3)包括：第一同步带轮(31)，转动连接于所述顶盖(11)；第二同步带轮(32)，同轴固定于所述支撑轴(2)；同步带(33)，套设在所述第一同步带轮(31)和所述第二同步带轮(32)上；驱动元，固定在所述顶盖(11)上，所述驱动元用于驱动所述第一同步带轮(31)转动。
3.根据权利要求1所述的污水混凝搅拌装置，其特征在于，所述伸缩套筒(4)包括：固定筒(41)，呈水平设置，所述固定筒(41)固定连接于所述支撑轴(2)，所述固定筒(41)与所述安装腔(23)连通，所述拉绳(25)穿设于所述固定筒(41)内；伸缩筒(42)，与所述固定筒(41)滑动插接配合，所述伸缩筒(42)的一端固定于所述清洁环(22)，所述拉绳(25)穿设于所述伸缩筒(42)内；抵触环(412)，固定连接于所述固定筒(41)朝向所述支撑轴(2)的一端，所述抵触环(412)的内径小于所述固定筒(41)的内径，所述弹性件(5)位于所述固定筒(41)和所述伸缩筒(42)内，所述弹性件(5)的一端抵触于所述抵触环(412)，所述弹性件(5)的另一端抵触于所述清洁环(22)。
4.根据权利要求1所述的污水混凝搅拌装置，其特征在于，所述控制组件(65)包括：控制轴(651)，位于所述支撑轴(2)的上方，所述控制轴(651)与所述支撑轴(2)同轴设置，所述控制轴(651)转动连接在所述顶盖(11)，所述控制轴(651)的底端同轴开有控制槽(6511)，所述离合轴(63)与所述控制槽(6511)插接配合；动力元，安装在所述顶盖(11)上，所述动力元用于驱动所述控制轴(651)转动。
5.根据权利要求1所述的污水混凝搅拌装置，其特征在于，所述升降组件(64)包括：电推杆(641)，所述电推杆(641)安装在所述顶盖(11)上，所述电推杆(641)的活塞杆呈竖向设置；升降板(642)，固定于所述电推杆(641)的活塞杆，所述离合轴(63)转动连接于所述升降板(642)。
6.根据权利要求1所述的污水混凝搅拌装置，其特征在于，所述搅拌杆(21)环绕所述支撑轴(2)阵列有多个，所述卷绕机构(6)用于对多个所述拉绳(25)进行同步收卷或放卷。
7.一种污水脱氮除磷系统，其特征在于，包括：权利要求1-6中任一项所述的污水混凝搅拌装置；斜板沉淀池(7)，所述污水混凝搅拌装置的出水端与所述斜板沉淀池(7)的进水端连通；反硝化深床滤池(8)，所述斜板沉淀池(7)的出水端与所述反硝化深床滤池(8)的进水端连通，所述反硝化深床滤池(8)内设置有滤料床(82)、排水系统、反冲洗系统。
8.一种应用权利要求7所述的污水脱氮除磷系统的处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1、混凝沉淀：将污水、混凝剂加入到混合池(1)内，利用搅拌杆(21)对混合池(1)内的污水进行搅拌；S2、搅拌杆(21)自洁：利用清洁环(22)在搅拌杆(21)上移动，从而对搅拌杆(21)上附着的混凝剂或絮状体进行清洁；S3、斜板(72)沉淀：将混合池(1)内的污水导流入斜板沉淀池(7)内，使得污水内的絮状体进行沉淀；S4、反硝化深床过滤：将斜板(72)沉底池内的清水导流入反硝化深床滤池(8)内，使得滤料床(82)对水进行进一步过滤，最终过滤后的水从排水系统排出；S5、反冲洗：当滤料床(82)受堵时，利用反冲洗系统对滤料床(82)进行反冲洗清洁。
发明内容
为了提高絮凝混合池内的悬浮物去除能力，本申请提供一种污水混凝搅拌装置、污水脱氮除磷系统及其处理工艺。
第一方面，本申请提供一种污水混凝搅拌装置，采用如下的技术方案：
一种污水混凝搅拌装置，包括：
混合池，顶部固定连接有顶盖；
支撑轴，呈竖向设置，所述支撑轴插设至所述混合池内，所述支撑轴与所述顶盖转动连接，所述支撑轴内设置有安装腔；
驱动机构，用于驱动所述支撑轴转动，所述驱动机构安装在所述顶盖上；
搅拌杆，呈水平设置，所述搅拌杆的一端固定连接于所述支撑轴；
清洁环，滑动套设在所述搅拌杆上；
伸缩套筒，连接在所述清洁环与所述支撑轴之间，所述伸缩套筒与所述安装腔连通；
弹性件，安装在所述伸缩套筒内，所述弹性件用于驱动所述清洁环远离所述支撑轴移动；
拉绳，穿设在所述伸缩套筒内，所述拉绳的一端固定连接于所述清洁环，另一端穿设至所述安装腔内；
卷绕机构，用于对所述拉绳进行收卷或放卷。
通过采用上述技术方案，搅拌作业时，驱动机构驱动支撑轴转动，支撑轴带动搅拌杆转动，搅拌对污水进行搅拌，使得混凝剂与污水中的悬浮颗粒能够充分进行混凝反应。
另外，需要定时对搅拌杆进行清洁。对搅拌杆进行清洁时，驱动机构暂停工作，卷绕机构驱动拉绳放卷，弹性件驱动清洁环远离支撑轴移动，清洁环拉动伸缩套筒使得伸缩套筒伸长；当清洁环移动至搅拌杆远离支撑轴的端部时，卷绕机构驱动拉绳收卷，拉绳拉动清洁环朝向支撑杆移动，同时伸缩套筒缩短，弹性件压缩。
通过控制清洁环在搅拌杆上往复移动，清洁环在移动的过程中对搅拌杆上附着的混凝剂或絮状体进行刮除，从而提高了混凝剂与污水的充分混合。定时对搅拌杆进行自洁，从而提高了混凝剂与污水的混合反应程度，提高了混合池内的悬浮物去除能力。
可选的，所述驱动机构包括：
第一同步带轮，转动连接于所述顶盖；
第二同步带轮，同轴固定于所述支撑轴；
同步带，套设在所述第一同步带轮和所述第二同步带轮上；
驱动元，固定在所述顶盖上，所述驱动元用于驱动所述第一同步带轮转动。
通过采用上述技术方案，驱动元驱动第一同步带轮转动，第一同步带轮带动同步带转动，同步带带动第二同步带轮转动，第二同步带轮带动支撑轴转动，从而达到了驱动支撑轴转动的效果。
可选的，所述伸缩套筒包括：
固定筒，呈水平设置，所述固定筒固定连接于所述支撑轴，所述固定筒与所述安装腔连通，所述拉绳穿设于所述固定筒内；
伸缩筒，与所述固定筒滑动插接配合，所述伸缩筒的一端固定于所述清洁环，所述拉绳穿设于所述伸缩筒内；
抵触环，固定连接于所述固定筒朝向所述支撑轴的一端，所述抵触环的内径小于所述固定筒的内径，所述弹性件位于所述固定筒和所述伸缩筒内，所述弹性件的一端抵触于所述抵触环，所述弹性件的另一端抵触于所述清洁环。
通过采用上述技术方案，当拉绳放卷时，弹性件弹性势能释放，弹性件驱使清洁环朝向远离支撑轴的方向移动，伸缩筒从固定筒中伸出，从而使得伸缩套筒伸长。当拉绳收卷时，拉绳拉动清洁环朝向支撑轴移动，清洁环带动伸缩筒朝向固定筒内收缩，使得伸缩套筒缩短，同时弹性件受压收缩。伸缩套筒对弹性件以及拉绳起到防护的作用，使得弹性件以及拉绳不易受到污水的影响。
另外，拉绳收卷时，伸缩筒朝向固定筒内收缩，固定筒将伸缩筒外壁上粘附的混凝剂或絮状体进行清洁，减小了混凝剂或絮状体粘附在伸缩套筒上的可能性，进一步提高了混凝剂与污水的充分混合程度。
可选的，所述卷绕机构包括：
卷绕轴，位于所述安装腔内，所述卷绕轴与所述支撑轴转动连接，所述卷绕轴上同轴开设有插接槽，所述拉绳的一端固定连接于所述卷绕轴，所述拉绳缠绕在所述卷绕轴上；
升降轴，呈竖向设置，所述升降轴的横截面为多边形，所述升降轴沿竖向滑动插设于所述插接槽内；
离合轴，同轴固定于所述升降轴的顶端，所述离合轴的横截面为多边形，所述离合轴的横截面面积大于所述升降轴的横截面面积，所述支撑轴的顶端同轴开有联动槽，所述离合轴与所述联动槽插接配合；
升降组件，所述升降组件用于驱动所述离合轴升降；
控制组件，当所述离合轴脱离所述联动槽后，所述控制组件用于控制所述离合轴转动。
通过采用上述技术方案，搅拌作业时，离合轴插设在联动槽内，驱动机构驱动支撑轴转动时，支撑轴带动离合轴转动，离合轴带动升降轴转动，升降轴带动卷绕轴转动，从而使得卷绕轴与支撑轴能够同步转动。当需要对搅拌杆进行清洁时，驱动机构暂停工作，升降组件驱动离合轴上升，使得离合轴脱离联动槽，此时利用控制组件驱动离合轴转动，离合轴带动升降轴转动，升降轴带动卷绕轴转动，卷绕轴对拉绳进行收卷或放卷。从而达到了驱动拉绳进行收卷或放卷的效果。
可选的，所述控制组件包括：
控制轴，位于所述支撑轴的上方，所述控制轴与所述支撑轴同轴设置，所述控制轴转动连接在所述顶盖，所述控制轴的底端同轴开有控制槽，所述离合轴与所述控制槽插接配合；
动力元，安装在所述顶盖上，所述动力元用于驱动所述控制轴转动。
通过采用上述技术方案，当离合轴向上移动脱离联动槽后，离合轴的顶端插设至控制槽内，此时里利用动力元驱动控制轴转动，控制轴带动离合轴转动，进而达到了驱动离合轴转动的效果。
可选的，所述升降组件包括：
电推杆，所述电推杆安装在所述顶盖上，所述电推杆的活塞杆呈竖向设置；
升降板，固定于所述电推杆的活塞杆，所述离合轴转动连接于所述升降板。
通过采用上述技术方案，当需要驱动离合轴进行升降时，电推杆的活塞杆伸缩，活塞杆带动升降板升降，升降板带动离合轴升降。
可选的，所述搅拌杆环绕所述支撑轴阵列有多个，所述卷绕机构用于对多个所述拉绳进行同步收卷或放卷。
通过采用上述技术方案，多个搅拌杆能够提高对污水的搅拌效率。另外，由于搅拌杆环绕支撑轴分布，从而每个搅拌杆上的清洁环的运动方向具有差异，卷绕机构能够控制多个拉绳进行收卷或放卷，进而能够同时控制多个清洁环进行移动，达到了对多个搅拌杆同时进行清洁的效果。
第二方面，本申请提供一种污水脱氮除磷系统，采用如下的技术方案：
一种污水脱氮除磷系统，包括：
污水混凝搅拌装置；
斜板沉淀池，所述污水混凝搅拌装置的出水端与所述斜板沉淀池的进水端连通；
反硝化深床滤池，所述斜板沉淀池的出水端与所述反硝化深床滤池的进水端连通，所述反硝化深床滤池内设置有滤料床、排水系统、反冲洗系统。
通过采用上述技术方案，在污水混凝搅拌装置的混凝沉淀以及斜板沉淀池的二次沉淀，能够高效去除污水中的悬浮颗粒，从而减小了反硝化深床滤池的堵塞频率，缩减了反冲洗系统的启动次数，达到了节省能源的效果。
第三方面，本申请提供一种应用污水脱氮除磷系统的处理工艺，包括以下步骤：
S1、混凝沉淀：将污水、混凝剂加入到混合池内，利用搅拌杆对混合池内的污水进行搅拌；
S2、搅拌杆自洁：利用清洁环在搅拌杆上移动，从而对搅拌杆上附着的混凝剂或絮状体进行清洁；
S3、斜板沉淀：将混合池内的污水导流入斜板沉淀池内，使得污水内的絮状体进行沉淀；
S4、反硝化深床过滤：将斜板沉底池内的清水导流入反硝化深床滤池内，使得滤料床对水进行进一步过滤，最终过滤后的水从排水系统排出；
S5、反冲洗：当滤料床受堵时，利用反冲洗系统对滤料床进行反冲洗清洁。
通过采用上述技术方案，污水脱氮除磷系统的处理工艺为混凝沉淀→搅拌杆自洁→斜板沉淀→反硝化深床过滤→反冲洗，首先将污水倒入混合池内，并向混合池内加入混凝剂，对污水进行搅拌混合，使得污水内发生混凝反应，去除污水内的悬浮颗粒。接着将混合池中初步沉淀的清水导流入斜板沉淀池，斜板沉淀池对水流进行进一步沉淀，提高了水质的清洁程度。最后斜板沉淀池中的清水导流入反硝化深床滤池中进行深度清洁，反硝化深床滤池具有清除悬浮物、除氮、除磷的效果，最终洁净的水流从排水系统中排出。当滤料床受堵时，利用反冲洗系统对滤料床进行反冲洗清洁，使得滤料床能够持续对污水进行过滤。
从而，应用污水脱氮除磷系统的处理工艺将高效沉淀和深床过滤进行组合，达到了高效除磷、除氮、去除悬浮物以及节约能源的效果。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.污水混凝搅拌装置包括支撑轴、驱动机构、搅拌杆、伸缩套筒、弹性件、拉绳、卷绕机构，通过控制清洁环在搅拌杆上往复移动，清洁环在移动的过程中对搅拌杆上附着的混凝剂或絮状体进行刮除，从而提高了混凝剂与污水的充分混合；定时对搅拌杆进行自洁，从而提高了混凝剂与污水的混合反应程度，提高了混合池内的悬浮物去除能力；
2.卷绕机构包括卷绕轴、升降轴、离合轴、升降组件、控制组件，达到了驱动拉绳进行收卷或放卷的效果；
3.污水脱氮除磷系统包括污水混凝搅拌装置、斜板沉淀池、反硝化深床滤池，在污水混凝搅拌装置的混凝沉淀以及斜板沉淀池的二次沉淀，能够高效去除污水中的悬浮颗粒，从而减小了反硝化深床滤池的堵塞频率，缩减了反冲洗系统的启动次数，达到了节省能源的效果；
4.污水脱氮除磷系统的处理工艺为混凝沉淀→搅拌杆自洁→斜板沉淀→反硝化深床过滤→反冲洗，达到了高效除磷、除氮、去除悬浮物以及节约能源的效果。
（发明人：严廷林;严博）
