申请日2018.04.24
公开(公告)日2018.09.25
IPC分类号C02F3/20; C02F7/00
摘要
本发明公开了一种污水处理的旋转式扰动曝气装置及其方法，包括曝气池、置于曝气池内的旋转架、扰动组件和联动驱动部件，所述旋转架为星形架结构，所述旋转架的周向上设置有若干曝气组件，若干所述曝气组件以旋转架的旋转中心圆形阵列设置;所述扰动组件设置在曝气池内的池底，所述联动驱动部件包括主动件和从动件，所述从动件随动于主动件，所述主动件设置在旋转架的外圈轮廓上或者曝气组件上，所述从动件设置在扰动组件上;在旋转架转动状态下，扰动组件通过联动驱动部件进行随动。本发明提供一种污水处理的旋转式扰动曝气装置及其方法，可有效地防止曝气池的池底活性泥淤积。
权利要求书
1.一种污水处理的旋转式扰动曝气装置，其特征在于：包括曝气池(1)、置于曝气池(1)内的旋转架(2)、扰动组件(5)和联动驱动部件(7)，所述旋转架(2)为星形架结构，所述旋转架(2)的周向上设置有若干曝气组件(3)，若干所述曝气组件(3)以旋转架(2)的旋转中心圆形阵列设置;所述扰动组件(5)设置在曝气池(1)内的池底，所述联动驱动部件(7)包括主动件(4)和从动件(6)，所述从动件(6)随动于主动件(4)，所述主动件(4)设置在旋转架(2)的外圈轮廓上或者曝气组件(3)上，所述从动件(6)设置在扰动组件(5)上;在旋转架(2)转动状态下，扰动组件(5)通过联动驱动部件(7)进行随动。
2.根据权利要求1所述的一种污水处理的旋转式扰动曝气装置，其特征在于：所述扰动组件(5)包括若干扰动板(11)、凸轮(8)、转轴(13)、复位弹簧(9)和座板(10)，所述转轴(13)平行旋转架(2)的旋转中心轴线架设在曝气池(1)的内壁上，所述从动件(6)靠近所述转轴(13)的两端端部设置，且所述凸轮(8)设置在从动件(6)与曝气池(1)的侧壁之间，所述凸轮(8)为椭圆形结构，所述转轴(13)的两端端部上均设置有扭簧(14);所述凸轮(8)随从动件(6)周向转动后通过扭簧复位;
所述凸轮(8)的两侧分别对称设置有扰动板(11)，所述扰动板(11)的长度方向与转轴同向设置，所述扰动板(11)的中间位置设置有转动支点(12)，所述扰动板(11)通过转动支点(12)转动设置在曝气池的壁体上，相邻所述扰动板(11)间距设置有座板(10)，所述座板(10)固定设置在曝气池的壁体上，所述座板(10)设置远离凸轮(8)的一侧，且所述扰动板(11)的上端通过复位弹簧(9)连接在座板(10)上;若干所述扰动板(11)沿垂直于转轴(13)的方向间隔分布设置，且位于转轴(13)同一侧的若干扰动板(11)通过连接件(18)串联同步设置;若干扰动板(11)通过凸轮(8)转动进行绕转动支点(12)的偏转摆动运动。
3.根据权利要求2所述的一种污水处理的旋转式扰动曝气装置，其特征在于：所述连接件(18)包括铰接块(16)和连接杆(15)，若干所述扰动板(11)的顶部铰接设置有铰接块(16)，所述铰接块(16)的转动轴线方向与扰动板(11)的长度方向相同，若干所述铰接块(18)通过连接杆(15)串联连接，所述连接杆(15)垂直与转轴(13)。
4.根据权利要求3所述的一种污水处理的旋转式扰动曝气装置，其特征在于：所述扰动板(11)包括若干间距设置的耙板(101)，若干所述耙板(101)相互串联，所述耙板(101)为钉耙状结构或梳齿状结构;所述耙板(101)的耙齿向下，且所述耙板(101)与曝气池(1)的池底间距设置。
5.根据权利要求1所述的一种污水处理的旋转式扰动曝气装置，其特征在于：所述从动件(6)为齿轮，所述主动件(4)为若干弧状结构的齿条，所述齿条固定设置在曝气组件(3)上，若干所述齿条形成断续的环状齿轮环，且若干弧状结构的齿条的节圆中心与旋转架(2)的旋转中心重合，若干所述齿条在旋转架转动时间歇性的与齿轮啮合传动。
6.根据权利要求1或5所述的一种污水处理的旋转式扰动曝气装置，其特征在于：所述曝气组件(3)为内空腔的长条柱状体结构，所述曝气组件(3)的长度方向沿旋转架的旋转轴的方向延伸，所述曝气组件(3)的横截面形状为梯形结构;所述曝气组件(3)在旋转过程中最先接触到污水表面的侧壁为第一侧壁(22)，所述第一侧壁(22)沿曝气组件(3)的长度方向贯通开设有两个线性曝气槽(21)，两个所述曝气槽(21)平行间距设置，且两个所述曝气槽(21)分别设置在第一侧壁(22)长度棱边的边缘;曝气组件(3)的内腔通过曝气槽(21)与外界空气连通。
7.根据权利要求6所述的一种污水处理的旋转式扰动曝气装置，其特征在于：所述曝气组件(3)上与齿条相接触的侧壁上设置有拨板(20)，所述拨板(20)沿曝气组件(3)的长度方向设置，且所述拨板(20)与相邻的曝气槽(21)间隙设置。
8.根据权利要求1所述的一种污水处理的旋转式扰动曝气装置，其特征在于：所述旋转架(2)包括旋转轴(25)和若干设置在所述旋转轴上的星形架(28)，所述星形架(28)支撑设置曝气组件(3)，位于星形架(28)之间的旋转轴的轴体上设置有若干曝气杆(26)，若干所述曝气杆(26)以旋转轴(25)圆形阵列设置，所述曝气杆(26)为一端开口的内空腔杆体，所述旋转轴(25)为一端开口的内空腔筒体，所述旋转轴(25)的开口端设置有气泵，所述曝气杆(26)的开口端穿设进旋转轴的轴体内，且若干所述曝气杆(26)的内腔与旋转轴(25)的内腔连通，形成气道，所述曝气杆(26)的杆体上贯通开设有若干曝气微孔(27)，所述曝气微孔(27)设置在曝气杆(26)后接触水面的杆体侧臂(261)上，且若干曝气杆(26)上的曝气微孔(27)在转动状态下的最高高度低于曝气池(1)内的污水水面高度。
9.一种污水处理的旋转式扰动曝气的方法，其特征在于：旋转架(2)在曝气池内缓慢转动，通过曝气槽(3)在空气和污水中不断的交替，曝气组件(3)对污水进行曝气处理;曝气组件从污水向空气旋转的过程中，曝气组件的内腔中先充满了水溶液，随着曝气组件的不断升高，内腔中的水溶液逐渐从较低的一个曝气槽中流出，同时，空气从另一个曝气槽进入曝气组件的内腔中，流出的水溶液形成薄片状的水流，增加水溶液与空气的接触面积，同时，水溶液从曝气组件的内腔向污水表面跌落，增加了水溶液与空气接触的时间，同时，薄片状的水溶液跌落在污水表面上，形成冲击作用力，跌落的水溶液部分溅起产生水珠，增加溶液与空气的接触面积，通过增加溶液与空气的接触面积和接触时间，增加曝气量;
曝气组件继续转动，内腔中的水溶液逐渐流出，当两个曝气槽转动至污水液面或刚没入污水液面以下时，通过水溶液对两个线性的曝气槽进行液封，并随着曝气组件的转动，内腔中的空气被液体压缩，促使空气中的氧气融入水溶液内，同时，随着内腔内的水溶液逐渐增多，迫使内腔中的空气从曝气槽向外溢出，空气溢出时在曝气池内的水溶液中形成若干空气气泡，使水溶液充分充氧;
待曝气组件的内腔中的空气完全排出后，内腔中充满水溶液，并在旋转架的转动过程中向上运动，转动出污水液面的曝气组件内的水溶液从内腔中跌落至曝气池的污水中，形成周期性的循环曝气;
在曝气组件转动的同时，通过弧状的齿条与齿轮进行间歇性的接触啮合，使齿轮进行转动;当一个弧状的齿条刚与齿轮啮合时，齿轮转动的同时凸轮及转轴周向转动，凸轮的两长端抵接在扰动板上，使扰动板绕转动支点进行一定角度的偏转，扰动板拨动曝气池内池底的污水沉淀物及活性泥运动，防止池底产生淤泥及死泥，使活性菌与污水充分作用;
当弧状的齿条转动至末端时，齿条与齿轮脱离啮合，转轴、凸轮及齿轮在扭簧的作用下快速复位，凸轮复位至初始竖直位置，凸轮的两长端与扰动板分离，扰动板在复位弹簧的作用下快速回弹复位，扰动板绕转动支点偏转，再次方向拨动池底内的污水沉淀物及活性泥运动，形成一个拨动周期，直至下一个齿条与齿轮啮合，不断循环;通过扰动板的不断拨动，使池底内的污水沉淀物及活性泥始终处于运动的状态，防止池底产生沉淀，促使池底内的活性泥的位置不断交替;
在旋转架转动时，通过拨板促使曝气池内的污水进行周向的搅动及转动，保证曝气池的水溶液处于动态的环境中，同时在拨板从空气中向水溶液转动时，通过拨板切割水面，增加空气与水溶液的曝气面积;
在旋转架转动的同时，通过气泵向旋转轴中通入空气，空气在旋转轴与曝气杆形成的气道内流动，并从曝气杆上的曝气微孔中溢出，增加水中含氧量。
说明书
一种污水处理的旋转式扰动曝气装置及其方法
技术领域
本发明属于污水处理领域，特别涉及一种污水处理的旋转式扰动曝气装置及其方法。
背景技术
曝气作为污水好氧生化处理系统的一个重要工艺环节，它的作用是向曝气池或反应容器内充氧，保证微生物生化作用所需之溶解氧，并保持反应器内微生物、底物、溶解氧，为微生物降解有机物提供有利的生化反应条件。但在曝气池内，一般是在池底铺设曝气管道，并增加搅拌装置使池内的溶液及活性泥混合，结构繁多复杂，而且因为搅拌器与池底相距较远，而且要避开曝气管，往往使池底附近的活性泥及微生物沉淀、淤积，大大的降低了生化反应的效果。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种污水处理的旋转式扰动曝气装置及其方法，可有效地防止曝气池的池底活性泥淤积。
技术方案：为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种污水处理的旋转式扰动曝气装置，包括曝气池、置于曝气池内的旋转架、扰动组件和联动驱动部件，所述旋转架为星形架结构，所述旋转架的周向上设置有若干曝气组件，若干所述曝气组件以旋转架的旋转中心圆形阵列设置;所述扰动组件设置在曝气池内的池底，所述联动驱动部件包括主动件和从动件，所述从动件随动于主动件，所述主动件设置在旋转架的外圈轮廓上或者曝气组件上，所述从动件设置在扰动组件上;在旋转架转动状态下，扰动组件通过联动驱动部件进行随动。
进一步，所述扰动组件包括若干扰动板、凸轮、转轴、复位弹簧和座板，所述转轴平行旋转架的旋转中心轴线架设在曝气池的内壁上，所述从动件靠近所述转轴的两端端部设置，且所述凸轮设置在从动件与曝气池的侧壁之间，所述凸轮为椭圆形结构，所述转轴的两端端部上均设置有扭簧;所述凸轮随从动件周向转动后通过扭簧复位;
所述凸轮的两侧分别对称设置有扰动板，所述扰动板的长度方向与转轴同向设置，所述扰动板的中间位置设置有转动支点，所述扰动板通过转动支点转动设置在曝气池的壁体上，相邻所述扰动板间距设置有座板，所述座板固定设置在曝气池的壁体上，所述座板设置远离凸轮的一侧，且所述扰动板的上端通过复位弹簧连接在座板上;若干所述扰动板沿垂直于转轴的方向间隔分布设置，且位于转轴同一侧的若干扰动板通过连接件串联同步设置;若干扰动板通过凸轮转动进行绕转动支点的偏转摆动运动。
进一步，所述连接件包括铰接块和连接杆，若干所述扰动板的顶部铰接设置有铰接块，所述铰接块的转动轴线方向与扰动板的长度方向相同，若干所述铰接块通过连接杆串联连接，所述连接杆垂直与转轴。
进一步，所述扰动板包括若干间距设置的耙板，若干所述耙板相互串联，所述耙板为钉耙状结构或梳齿状结构;所述耙板的耙齿向下，且所述耙板与曝气池的池底间距设置。
进一步，所述从动件为齿轮，所述主动件为若干弧状结构的齿条，所述齿条固定设置在曝气组件上，若干所述齿条形成断续的环状齿轮环，且若干弧状结构的齿条的节圆中心与旋转架的旋转中心重合，若干所述齿条在旋转架转动时间歇性的与齿轮啮合传动。
进一步，所述曝气组件为内空腔的长条柱状体结构，所述曝气组件的长度方向沿旋转架的旋转轴的方向延伸，所述曝气组件的横截面形状为梯形结构;所述曝气组件在旋转过程中最先接触到污水表面的侧壁为第一侧壁，所述第一侧壁沿曝气组件的长度方向贯通开设有两个线性曝气槽，两个所述曝气槽平行间距设置，且两个所述曝气槽分别设置在第一侧壁长度棱边的边缘;曝气组件的内腔通过曝气槽与外界空气连通。
进一步，所述曝气组件上与齿条相接触的侧壁上设置有拨板，所述拨板沿曝气组件的长度方向设置，且所述拨板与相邻的曝气槽间隙设置。
进一步，所述旋转架包括旋转轴和若干设置在所述旋转轴上的星形架，所述星形架支撑设置曝气组件，位于星形架之间的旋转轴的轴体上设置有若干曝气杆，若干所述曝气杆以旋转轴圆形阵列设置，所述曝气杆为一端开口的内空腔杆体，所述旋转轴为一端开口的内空腔筒体，所述旋转轴的开口端设置有气泵，所述曝气杆的开口端穿设进旋转轴的轴体内，且若干所述曝气杆的内腔与旋转轴的内腔连通，形成气道，所述曝气杆的杆体上贯通开设有若干曝气微孔，所述曝气微孔设置在曝气杆后接触水面的杆体侧臂上，且若干曝气杆上的曝气微孔在转动状态下的最高高度低于曝气池内的污水水面高度。
一种污水处理的旋转式扰动曝气的方法：旋转架在曝气池内缓慢转动，通过曝气槽在空气和污水中不断的交替，曝气组件对污水进行曝气处理;曝气组件从污水向空气旋转的过程中，曝气组件的内腔中先充满了水溶液，随着曝气组件的不断升高，内腔中的水溶液逐渐从较低的一个曝气槽中流出，同时，空气从另一个曝气槽进入曝气组件的内腔中，流出的水溶液形成薄片状的水流，增加水溶液与空气的接触面积，同时，水溶液从曝气组件的内腔向污水表面跌落，增加了水溶液与空气接触的时间，同时，薄片状的水溶液跌落在污水表面上，形成冲击作用力，跌落的水溶液部分溅起产生水珠，增加溶液与空气的接触面积，通过增加溶液与空气的接触面积和接触时间，增加曝气量;
曝气组件继续转动，内腔中的水溶液逐渐流出，当两个曝气槽转动至污水液面或刚没入污水液面以下时，通过水溶液对两个线性的曝气槽进行液封，并随着曝气组件的转动，内腔中的空气被液体压缩，促使空气中的氧气融入水溶液内，同时，随着内腔内的水溶液逐渐增多，迫使内腔中的空气从曝气槽向外溢出，空气溢出时在曝气池内的水溶液中形成若干空气气泡，使水溶液充分充氧;
待曝气组件的内腔中的空气完全排出后，内腔中充满水溶液，并在旋转架的转动过程中向上运动，转动出污水液面的曝气组件内的水溶液从内腔中跌落至曝气池的污水中，形成周期性的循环曝气;
在曝气组件转动的同时，通过弧状的齿条与齿轮进行间歇性的接触啮合，使齿轮进行转动;当一个弧状的齿条刚与齿轮啮合时，齿轮转动的同时凸轮及转轴周向转动，凸轮的两长端抵接在扰动板上，使扰动板绕转动支点进行一定角度的偏转，扰动板拨动曝气池内池底的污水沉淀物及活性泥运动，防止池底产生淤泥及死泥，使活性菌与污水充分作用;
当弧状的齿条转动至末端时，齿条与齿轮脱离啮合，转轴、凸轮及齿轮在扭簧的作用下快速复位，凸轮复位至初始竖直位置，凸轮的两长端与扰动板分离，扰动板在复位弹簧的作用下快速回弹复位，扰动板绕转动支点偏转，再次方向拨动池底内的污水沉淀物及活性泥运动，形成一个拨动周期，直至下一个齿条与齿轮啮合，不断循环;通过扰动板的不断拨动，使池底内的污水沉淀物及活性泥始终处于运动的状态，防止池底产生沉淀，促使池底内的活性泥的位置不断交替;
在旋转架转动时，通过拨板促使曝气池内的污水进行周向的搅动及转动，保证曝气池的水溶液处于动态的环境中，同时在拨板从空气中向水溶液转动时，通过拨板切割水面，增加空气与水溶液的曝气面积;
在旋转架转动的同时，通过气泵向旋转轴中通入空气，空气在旋转轴与曝气杆形成的气道内流动，并从曝气杆上的曝气微孔中溢出，增加水中含氧量。
有益效果：本发明在曝气组件旋转曝气的同时，通过齿条齿轮联动扰动组件对曝气池的池底进行扰动混合，使曝气池内的微生物及污水溶液混合均匀，防止池底内沉降，减少死角，保证曝气充足，同时替换了搅拌装置，优化曝气池内的整体结构。
