申请日2021.09.20
公开日期2021.11.26
IPC分类B01D29/62;B01D29/60;B01D29/66;B01D29/01
摘要
本发明公开了一种黑臭水体异物分离装置，涉及到污水处理技术领域，包括机架，所述机架的顶部安装有污水分离仓，所述污水分离仓的进水管和出水管内分别设置有第一单向阀和第二单向阀。本发明结构合理，驱动杆驱动切割刀片转动，提供了较好的力，使切割刀片更加稳定的对过滤网上的堵塞物进行切断，避免堵塞物卡在网孔内，造成过滤网的堵塞，而影响过滤网正常的过滤，实现了对活塞、弹性圈与污水分离仓配合位置存在沙石卡涩的监测，一方面，避免卡涩严重时，导致活塞无法正常运动，另一方面避免了因沙石的卡涩加速活塞或者污水分离仓的内壁磨损，导致配合位置处密封性变差，严重时出现渗漏等问题。
权利要求
1.一种黑臭水体异物分离装置，包括机架（1），所述机架（1）的顶部安装有污水分离仓（2），所述污水分离仓（2）的进水管和出水管内分别设置有第一单向阀和第二单向阀，其特征在于，还包括清洗部、过滤网组件（10）、切割组件（11）、活塞组件（8）和驱动组件（3）；
所述过滤网组件（10）设置于所述污水分离仓（2）出水管内，所述切割组件（11）位于所述过滤网组件（10）的一侧，用于对所述过滤网组件（10）上的杂物进行切断；
所述活塞组件（8）位于所述污水分离仓（2）的另一端内，并与所述污水分离仓（2）的另一端的内壁滑动连接，所述活塞组件（8）包括活塞（28）和设置于所述活塞（28）上的弹性圈（29），所述弹性圈（29）与所述污水分离仓（2）的内壁相贴合，所述驱动组件（3）用于驱动所述活塞组件（8）在所述污水分离仓（2）内移动和驱动所述切割组件（11）在所述污水分离仓（2）内转动；
所述清洗部包括相连接的第一清洗单元（12）和第二清洗单元（37），所述第一清洗单元（12）用于清洗所述过滤网组件（10），所述第二清洗单元（37）用于清洗所述活塞组件（8）。
2.根据权利要求1所述的一种黑臭水体异物分离装置，其特征在于：所述过滤网组件（10）包括设置于所述污水分离仓（2）出水管内的网框（26），所述网框（26）上固定连接有过滤网（14），所述污水分离仓（2）的出水管的内壁上开设有放置滑槽（50），所述网框（26）滑动连接在所述放置滑槽（50）内，所述切割组件（11）包括设置于所述网框（26）一侧的刀架框（23），所述刀架框（23）上固定连接有切割刀片（17），所述切割刀片（17）的刀刃与所述过滤网（14）表面贴合，所述刀架框（23）上固定连接有保持架（18），所述保持架（18）的一端固定连接有转动环（27），所述转动环（27）上转动连接有支架（19），所述支架（19）固定连接在所述污水分离仓（2）的内壁上，所述活塞（28）的一侧固定连接有顶杆（20），所述顶杆（20）的一端滑动套接有驱动杆（21），所述驱动杆（21）的一端贯穿所述转动环（27），所述驱动杆（21）上开设有螺旋滑槽，所述转动环（27）的内壁上固定连接有导向球，所述导向球与所述螺旋滑槽适配安装，所述顶杆（20）和所述驱动杆（21）上均固定套接有挡环，一对所述挡环之间固定连接有第一回位弹簧（22），所述第一清洗单元（12）位于所述过滤网组件（10）的一侧位置处；
还包括监测系统和压力系统，所述监测系统用于监测所述弹性圈（29）的压力是否超过设计值，当超过设计值时，则判断存在卡涩，所述压力系统对所述活塞（28）加压或者泄压，使所述弹性圈（29）在所述活塞（28）上外扩张或者内收缩，所述第二清洗单元（37）对所述活塞组件（8）进行清洗；
还包括设置于所述污水分离仓（2）排污管上的排污塞组件（9）。
3.根据权利要求2所述的一种黑臭水体异物分离装置，其特征在于：所述网框（26）的两侧周圈上均设置有多个震动弹簧（15），所述震动弹簧（15）的两端分别与所述污水分离仓（2）和所述网框（26）固定连接，所述网框（26）的一侧周圈固定连接有多个第二凸块（25），所述刀架框（23）的一侧周圈固定连接有多个第一凸块（24），所述第二凸块（25）与所述第一凸块（24）相适配。
4.根据权利要求2所述的一种黑臭水体异物分离装置，其特征在于：所述网框（26）的两侧均设置有密封环（16），所述密封环（16）分别固定连接在所述密封环（16）和所述污水分离仓（2）上，所述密封环（16）为弹性橡胶材质，所述切割刀片（17）包括多个相连接的弧形切割刀，所述污水分离仓（2）上位于所述过滤网组件（10）的位置处设置有检修盖板，所述检修盖板与所述污水分离仓（2）通过固定螺栓固定连接，所述检修盖板与所述污水分离仓（2）配合位置设置有密封垫，所述顶杆（20）上滑动套接有支撑架组件（13），所述支撑架组件（13）的一端固定连接在所述污水分离仓（2）的内壁上。
5.根据权利要求2所述的一种黑臭水体异物分离装置，其特征在于：所述第一清洗单元（12）包括设置于所述过滤网组件（10）一侧位置处的环形管（48），所述环形管（48）的侧壁周圈固定连接有多个均匀分布的清洗头（49），多个所述清洗头（49）的喷水端均位于所述过滤网（14）的一侧，所述环形管（48）的侧壁上固定连接有支管（47），所述机架（1）上放置有水箱（5），所述水箱（5）的一侧设置有水泵（4），所述水泵（4）固定连接在所述机架（1）上，所述水泵（4）的进水端与所述水箱（5）相连接，所述支管（47）的一端固定连接在所述水泵（4）的出水端上，所述支管（47）上设置有第一控制阀，所述污水分离仓（2）的出水管的内壁上固定连接有多个第一管夹，所述环形管（48）卡接在所述第一管夹上，所述第二清洗单元（37）与所述活塞（28）和所述水泵（4）相连接，所述驱动组件（3）与所述活塞（28）和所述机架（1）相连接。
6.根据权利要求5所述的一种黑臭水体异物分离装置，其特征在于：所述污水分离仓（2）的出水管的侧壁上固定连接注水管，所述注水管的一端延伸至所述水箱（5）内，所述注水管上设置有第二控制阀，所述污水分离仓（2）的底部固定连接有安装座（7），所述安装座（7）固定连接在所述机架（1）的顶部上。
7.根据权利要求5所述的一种黑臭水体异物分离装置，其特征在于：所述第二清洗单元（37）包括固定连接于所述水泵（4）出水端上的主水管（35），所述主水管（35）的一端固定连接有U形管，所述U形管的一端固定连接有插接管，所述插接管的一端贯穿所述活塞（28），并固定连接有环形清洗管，所述环形清洗管的侧壁上固定连接有多个喷头（43），多个所述喷头（43）的出水端均朝向所述弹性圈（29）与所述污水分离仓（2）的内壁配合位置处，所述压力系统与所述U形管和所述活塞（28）相连接。
8.根据权利要求5所述的一种黑臭水体异物分离装置，其特征在于：所述驱动组件（3）包括固定连接于所述机架（1）顶部上的一对电机座（6），其中一个所述电机座（6）的顶部固定连接有伺服电机（30），所述伺服电机（30）的输出端固定连接有丝杆（31），一对所述电机座（6）上固定连接有同一个导轨（33），所述导轨（33）上滑动连接有滑块（32），所述滑块（32）与所述丝杆（31）螺纹连接，所述滑块（32）上固定连接有一对连接杆（34），一对所述连接杆（34）的一端均固定连接在所述活塞（28）的一侧上。
9.根据权利要求7所述的一种黑臭水体异物分离装置，其特征在于：所述压力系统包括开设于所述活塞（28）侧壁上的注水孔，所述活塞（28）的一侧固定连接有加压管（38），所述加压管（38）与所述注水孔相连通，所述加压管（38）与所述U形管的另一端固定连接，所述加压管（38）的侧壁上固定连接有泄压管（36），所述泄压管（36）的一端延伸至所述水箱（5）内，所述活塞（28）内开设有与所述注水孔相连通的环形腔（39），所述活塞（28）的侧壁上开设有压力腔（41），所述压力腔（41）与所述环形腔（39）通过多个注液孔（40）相连通，所述压力腔（41）的两侧侧壁上均开设有密封槽（42），所述弹性圈（29）位于所述压力腔（41）内，且与所述密封槽（42）相适配，所述U形管的两端和所述泄压管（36）上均设置有第三控制阀，所述监测系统与所述弹性圈（29）相连接；
所述监测系统压力传感器，所述压力传感器用于监测所述弹性圈（29）的当前压力，当P>P’时，则判断存在卡涩,其中P为当前所述弹性圈（29）受到的压力值，P’为所述弹性圈（29）受到的压力设计值。
10.根据权利要求2所述的一种黑臭水体异物分离装置，其特征在于：所述排污塞组件（9）包括固定连接于所述污水分离仓（2）排污管上的固定板（46），所述固定板（46）的顶部固定连接有伸缩杆（45），所述伸缩杆（45）的伸缩端固定连接有浮力塞（44），所述浮力塞（44）与所述固定板（46）之间设置有第二回位弹簧（52），所述第二回位弹簧（52）的两端分别与所述浮力塞（44）和所述固定板（46）固定连接，所述污水分离仓（2）排污管的内壁上开设有锥形槽（51），所述浮力塞（44）的底部为锥形结构，所述浮力塞（44）与所述锥形槽（51）相适配，所述污水分离仓（2）的分离仓的位置呈椭球形结构，所述污水分离仓（2）的进水管和所述污水分离仓（2）的排污管为不同轴设置。
说明书
一种黑臭水体异物分离装置
技术领域
本发明涉及污水处理技术领域，特别涉及一种黑臭水体异物分离装置。
背景技术
污水处理的前期过程是对污水进行物理分离，将污水中的固体物和液体分开，以便于后期分别进行处理。现有的污水物理分离主要依靠过滤网来进行，通过利用重力以促进污水流动，并利用过滤网对污水中的固体物和液体进行隔离。
现有的技术处理一般是通过搅拌或者离心式分离来进行，但是搅拌以及离心式分离均是对固体物和液体的混合物进行搅拌或分离，不会作用于过滤网。在运行时，由于固体物不断在过滤网上沉淀，而且固体物的粒径大小不一，部分固体物还带有粘性或者电荷，因此经常导致过滤网的网孔被粘附其上的固体物堵住。一旦过滤网被堵，就需要停机检修，非常影响污水的处理效率。而且现有技术中的设备，过滤后的固体物取出也非常不便，并且需要在过滤网上采用人工不断地刮蹭，以便将过滤网上的固体物清理干净，一是操作不便，二是容易导致过滤网刮伤。
例如公开号为CN111059047B中国专利公开了一种污水物理分离装置，活塞的往复移动同时具有三个功能：交替地打开第一单向阀和第二单向阀，从而完成进水和排水；驱动污水在污水分离仓内移动；活塞的往复移动与弹簧有机配合，完成刮板的上下移动，利用三角形刀口部刮断筛板的筛孔上附着的塑料、稻草等杂质，从而保证污水分离的效果。
但上述分离装置存在一下缺点：
1、通过活塞带动弹簧使刮板上下移动，对筛板上的塑料或稻草进行切断，而弹簧的弹力有限，对于一下韧性好的塑料，弹簧的弹力难以促使刮板将其割断，并且割断后的一部分塑料或稻草会继续留在筛孔上，而影响过滤；
2、对于黑臭水体中含有一些沙石，而这些沙石容易落至活塞与污水分离仓配合的位置，一方面会导致活塞与污水分离仓出现卡涩，导致活塞无法正常移动，另一方面一些细小的沙石长时间位于活塞与污水分离仓配合位置，会加速活塞或者污水分离仓的内壁磨损而出现间隙，影响其密封性，导致污水渗漏；
3、浮力阻泥板与污水分离仓转动连接，并通过拉簧使浮力阻泥板与排污腔开合或关闭，而污水分离仓存在水时，浮力阻泥板与污水分离仓呈一定的倾斜角度，导致浮力阻泥板倾斜的一侧和污水分离仓的一侧存在滞留的污泥，使得污泥排除不充分。
因此，本申请提供了一种黑臭水体异物分离装置来满足需求。
发明内容
本申请的目的在于提供一种黑臭水体异物分离装置，驱动杆驱动切割刀片转动，提供了较好的力，使切割刀片更加稳定的对过滤网上的堵塞物进行切断，避免堵塞物卡在网孔内，造成过滤网的堵塞，而影响过滤网正常的过滤，实现了对活塞、弹性圈与污水分离仓配合位置存在沙石卡涩的监测，一方面，避免卡涩严重时，导致活塞无法正常运动，另一方面避免了因沙石的卡涩加速活塞或者污水分离仓的内壁磨损，导致配合位置处密封性变差，严重时出现渗漏等问题。
为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：一种黑臭水体异物分离装置，包括机架，所述机架的顶部安装有污水分离仓，所述污水分离仓的进水管和出水管内分别设置有第一单向阀和第二单向阀，还包括清洗部、过滤网组件、切割组件、活塞组件和驱动组件；所述过滤网组件设置于所述污水分离仓出水管内，所述切割组件位于所述过滤网组件的一侧，用于对所述过滤网组件上的杂物进行切断；所述活塞组件位于所述污水分离仓的另一端内，并与所述污水分离仓的另一端的内壁滑动连接，所述活塞组件包括活塞和设置于所述活塞上的弹性圈，所述弹性圈与所述污水分离仓的内壁相贴合，所述驱动组件用于驱动所述活塞组件在所述污水分离仓内移动和驱动所述切割组件在所述污水分离仓内转动；所述清洗部包括相连接的第一清洗单元和第二清洗单元，所述第一清洗单元用于清洗所述过滤网组件，所述第二清洗单元用于清洗所述活塞组件；还包括监测系统和压力系统，所述监测系统用于监测所述弹性圈的压力是否超过设计值，当超过设计值时，则判断存在卡涩，所述压力系统对所述活塞加压或者泄压，使所述弹性圈在所述活塞上外扩张或者内收缩，所述第二清洗单元对所述活塞组件进行清洗；还包括设置于所述污水分离仓排污管上的排污塞组件。
优选的，所述过滤网组件包括设置于所述污水分离仓出水管内的网框，所述网框上固定连接有过滤网，所述污水分离仓的出水管的内壁上开设有放置滑槽，所述网框滑动连接在所述放置滑槽内，所述切割组件包括设置于所述网框一侧的刀架框，所述刀架框上固定连接有切割刀片，所述切割刀片的刀刃与所述过滤网表面贴合，所述刀架框上固定连接有保持架，所述保持架的一端固定连接有转动环，所述转动环上转动连接有支架，所述支架固定连接在所述污水分离仓的内壁上，所述活塞的一侧固定连接有顶杆，所述顶杆的一端滑动套接有驱动杆，所述驱动杆的一端贯穿所述转动环，所述驱动杆上开设有螺旋滑槽，所述转动环的内壁上固定连接有导向球，所述导向球与所述螺旋滑槽适配安装，所述顶杆和所述驱动杆上均固定套接有挡环，一对所述挡环之间固定连接有第一回位弹簧，所述第一清洗单元位于所述过滤网组件的一侧位置处。
优选的，所述网框的两侧周圈上均设置有多个震动弹簧，所述震动弹簧的两端分别与所述污水分离仓和所述网框固定连接，所述网框的一侧周圈固定连接有多个第二凸块，所述刀架框的一侧周圈固定连接有多个第一凸块，所述第二凸块与所述第一凸块相适配。
优选的，所述网框的两侧均设置有密封环，所述密封环分别固定连接在所述密封环和所述污水分离仓上，所述密封环为弹性橡胶材质，所述切割刀片包括多个相连接的弧形切割刀，所述污水分离仓上位于所述过滤网组件的位置处设置有检修盖板，所述检修盖板与所述污水分离仓通过固定螺栓固定连接，所述检修盖板与所述污水分离仓配合位置设置有密封垫，所述顶杆上滑动套接有支撑架组件，所述支撑架组件的一端固定连接在所述污水分离仓的内壁上。
优选的，所述第一清洗单元包括设置于所述过滤网组件一侧位置处的环形管，所述环形管的侧壁周圈固定连接有多个均匀分布的清洗头，多个所述清洗头的喷水端均位于所述过滤网的一侧，所述环形管的侧壁上固定连接有支管，所述机架上放置有水箱，所述水箱的一侧设置有水泵，所述水泵固定连接在所述机架上，所述水泵的进水端与所述水箱相连接，所述支管的一端固定连接在所述水泵的出水端上，所述支管上设置有第一控制阀，所述污水分离仓的出水管的内壁上固定连接有多个第一管夹，所述环形管卡接在所述第一管夹上，所述第二清洗单元与所述活塞和所述水泵相连接，所述驱动组件与所述活塞和所述机架相连接。
优选的，所述污水分离仓的出水管的侧壁上固定连接注水管，所述注水管的一端延伸至所述水箱内，所述注水管上设置有第二控制阀，所述污水分离仓的底部固定连接有安装座，所述安装座固定连接在所述机架的顶部上。
优选的，所述第二清洗单元包括固定连接于所述水泵出水端上的主水管，所述主水管的一端固定连接有U形管，所述U形管的一端固定连接有插接管，所述插接管的一端贯穿所述活塞，并固定连接有环形清洗管，所述环形清洗管的侧壁上固定连接有多个喷头，多个所述喷头的出水端均朝向所述弹性圈与所述污水分离仓的内壁配合位置处，所述压力系统与所述U形管和所述活塞相连接。
优选的，所述驱动组件包括固定连接于所述机架顶部上的一对电机座，其中一个所述电机座的顶部固定连接有伺服电机，所述伺服电机的输出端固定连接有丝杆，一对所述电机座上固定连接有同一个导轨，所述导轨上滑动连接有滑块，所述滑块与所述丝杆螺纹连接，所述滑块上固定连接有一对连接杆，一对所述连接杆的一端均固定连接在所述活塞的一侧上。
优选的，所述压力系统包括开设于所述活塞侧壁上的注水孔，所述活塞的一侧固定连接有加压管，所述加压管与所述注水孔相连通，所述加压管与所述U形管的另一端固定连接，所述加压管的侧壁上固定连接有泄压管，所述泄压管的一端延伸至所述水箱内，所述活塞内开设有与所述注水孔相连通的环形腔，所述活塞的侧壁上开设有压力腔，所述压力腔与所述环形腔通过多个注液孔相连通，所述压力腔的两侧侧壁上均开设有密封槽，所述弹性圈位于所述压力腔内，且与所述密封槽相适配，所述U形管的两端和所述泄压管上均设置有第三控制阀，所述监测系统与所述弹性圈相连接。
优选的，所述监测系统压力传感器，所述压力传感器用于监测所述弹性圈的当前压力，当P>P’时，则判断存在卡涩,其中P为当前所述弹性圈受到的压力值，P’为所述弹性圈受到的压力设计值。
优选的，所述排污塞组件包括固定连接于所述污水分离仓排污管上的固定板，所述固定板的顶部固定连接有伸缩杆，所述伸缩杆的伸缩端固定连接有浮力塞，所述浮力塞与所述固定板之间设置有第二回位弹簧，所述第二回位弹簧的两端分别与所述浮力塞和所述固定板固定连接，所述污水分离仓排污管的内壁上开设有锥形槽，所述浮力塞的底部为锥形结构，所述浮力塞与所述锥形槽相适配，所述污水分离仓的分离仓的位置呈椭球形结构，所述污水分离仓的进水管和所述污水分离仓的排污管为不同轴设置。
综上，本发明的技术效果和优点：
1、本发明结构合理，活塞移动时带动顶杆移动，顶杆移动带动驱动杆移动，通过设置在驱动杆上的螺旋滑槽和固定在转动环上的导向球，使转动环在支架上转动，转动环转动带动保持架和切割刀片转动，实现切割刀片对过滤网上堵塞物进行切断，当其中一个挡环与支架接触时，驱动杆相对顶杆进行滑动，此时第一回位弹簧受压压缩，避免了活塞的行程过长，使驱动杆的一端与过滤网接触，导致过滤网破损，驱动杆驱动切割刀片转动，提供了较好的力，使切割刀片更加稳定的对过滤网上的堵塞物进行切断；
2、本发明中，第一凸块与第二凸块相接触，在刀架框转动时，使第一凸块推动第二凸块移动，第二凸块移动带动网框移动，在多个震动弹簧的弹力作用下，使网框产生震动，实现了将过滤网上的堵塞物震动下来，避免堵塞物卡在网孔内，造成过滤网的堵塞，而影响过滤网正常的过滤；
3、本发明中，通过设置密封环，对放置滑槽进行密封，避免污泥等异物滑落在放置滑槽内，影响网框的滑动，密封环位弹性橡胶材质具有较好的伸缩性，能配合网框的移动而产生一定的弹性变形，通过设置检修盖板，便于通过检修盖板位置对过滤网组件进行检修，切割刀片由多个相连接弧形切割刀组成，一方面使切割刀片有更好的结构强度，另一方面与过滤网上的堵塞物接触时，切割刀片上的刀刃不会同时接触，减小对切割刀片的冲击力，避免切割刀片的损坏，提高了切割效果；
4、本发明中，水泵的进水端将水箱内水，通过出水端、支管和环形管，最后通过多个清洗头喷出，实现对过滤网组件进行清洗，进一步避免过滤网被堵塞；
5、本发明中，污水分离仓内存在污水时，浮力塞在浮力的作用下，与污水分离仓上的锥形槽保持分离，使得污水分离仓内的污泥滑至排污管内，当污水分离仓内没有水时，在第二回位弹簧的弹力作用下，浮力塞插入至锥形槽内行程密封，避免了污泥产生回流，污水分离仓的分离仓的位置呈椭球形结构，更好的使污泥滑入排污管内，较小了污水分离仓的分离仓残留的污泥；
6、本发明中，当压力传感器监测到弹性圈上的压力超过设定值时，说明弹性圈与污水分离仓内壁配合的位置处出现卡涩，此时泄压管上的第三控制阀开启，压力腔和环形腔内的水排除，此时在负压的作用下，弹性圈在压力腔和密封槽内滑动，相对活塞向内收缩，此时弹性圈与污水分离仓配合的间隙变大，水泵将水通过主水管、U形管、插接管注入至环形清洗管内，最后通过多个喷头将水喷向间隙的位置处，将存在卡涩的沙石从间隙处清洗出，清洗完成后，U形管上的位于加压管一端的第三控制阀开启，将水注入至环形腔、注液孔、压力腔内，使弹性圈重新向外扩张，并与污水分离仓的内壁贴合，实现了对活塞、弹性圈与污水分离仓配合位置存在沙石卡涩的监测，一方面，避免卡涩严重时，导致活塞无法正常运动，另一方面避免了因沙石的卡涩加速活塞或者污水分离仓的内壁磨损，导致配合位置处密封性变差，严重时出现渗漏等问题；
7、本发明中，伺服电机的输出端转动带动丝杆转动，丝杆转动带动螺纹连接在丝杆上的滑块，在导轨的导向作用下进行移动，滑块移动带动一对连接杆使活塞和弹性圈在污水分离仓内进行移动，实现对污水分离仓内进行加压，提高污水分离仓内的污水分离速度。
