申请日2021.08.24
公开日期2021.11.26
IPC分类C02F3/08
摘要
本发明涉及一种可深度利用的生物转盘装置，包括转动轴、转盘、若干片生物转盘和若干根连接管，所述生物转盘和转盘均固定在转动轴上，且三者同心设置，每片生物转盘上设有若干个贯穿的安装孔；转盘包括两个外转盘和两个内转盘，所述两个外转盘分别固定在转动轴的两端，两个内转盘均匀地设在转动轴的中部；所述生物转盘设置在外转盘与内转盘之间、两个内转盘之间，并通过连接管与转盘固定连接；所述连接管的两端开口，用于向连接管内部通入污水或清水；连接管连接在两个外转盘之间，并从生物转盘的安装孔依次贯穿所有生物转盘，连接管在对应每个生物转盘的安装孔的位置设有喷淋口，用于从竖直方向向生物转盘通入污水或清水。
权利要求
1.一种可深度利用的生物转盘装置，其特征在于，包括转动轴、转盘、若干片生物转盘和若干根连接管，所述生物转盘和转盘均固定在转动轴上，且三者同心设置，每片生物转盘上设有若干个贯穿的安装孔；
转盘包括两个外转盘和两个内转盘，所述两个外转盘分别固定在转动轴的两端，两个内转盘均匀地设在转动轴的中部；
所述生物转盘设置在外转盘与内转盘之间、两个内转盘之间，并通过连接管与转盘固定连接；
所述连接管的两端开口，用于向连接管内部通入污水或清水；连接管连接在两个外转盘之间，并从生物转盘的安装孔依次贯穿所有生物转盘，连接管在对应每个生物转盘的安装孔的位置设有喷淋口，用于从竖直方向向生物转盘通入污水或清水。
2.根据权利要求1所述的可深度利用的生物转盘装置，其特征在于，所述连接管的前端连接进水支管的末端，进水支管的前端接入第一旋转体的出水端，第一旋转体的进水端连接进水总管；
所述连接管的末端连接出水支管的前端，出水支管的末端接入第二旋转体的进水端，第二旋转体的出水端连接出水总管。
3.根据权利要求2所述的可深度利用的生物转盘装置，其特征在于，所述第一旋转体包括进水腔室和进水支管卡轮，所述进水腔室为第一旋转体的进水端，进水支管卡轮为第一旋转体的出水端，进水腔室的前端设有进水口，用于连接所述进水总管；
进水腔室为中空的，并与进水支管卡轮密闭连接；进水支管卡轮设有若干个进水通道，所述进水通道贯穿进水支管卡轮并水平设置，所述进水通道与进水支管一一对应，用于卡接进水支管并带动进水支管随第一旋转体一起转动。
4.根据权利要求3所述的可深度利用的生物转盘装置，其特征在于，所述进水总管连接进水腔室的进水口的位置设有第一橡胶垫圈，包裹在进水总管与进水口内壁之间，用于保护第一旋转体在旋转时不对进水总管有磨损。
5.根据权利要求2所述的可深度利用的生物转盘装置，其特征在于，所述第二旋转体包括出水腔室和出水支管卡轮，所述出水支管卡轮为第二旋转体的进水端，出水腔室为第二旋转体的出水端，出水腔室的末端设有出水口，用于连接所述出水总管；
出水腔室为中空的，并与出水支管卡轮密闭连接；出水支管卡轮设有若干个出水通道，所述出水通道贯穿出水支管卡轮并水平设置，所述出水通道与出水支管一一对应，用于卡接出水支管并带动出水支管随第二旋转体一起转动。
6.根据权利要求5所述的可深度利用的生物转盘装置，其特征在于，所述出水总管连接出水腔室的出水口的位置设有第二橡胶垫圈，包裹在出水总管与出水口内壁之间，用于保护第二旋转体在旋转时不对出水总管有磨损。
7.根据权利要求2所述的可深度利用的生物转盘装置，其特征在于，所述第一旋转体和第二旋转体均为圆柱体；
进水腔室的内部设有挡流板，用于均衡进水口的水流，使得各个进水支管的进水流量相当，所述挡流板为圆形，且垂直于进水口的水流方向，挡流板的四周边缘与进水腔室的内壁之间留有空隙，用于允许打在挡流板上的进水沿挡流板流动后，由空隙流向进水支管卡轮。
8.根据权利要求3所述的可深度利用的生物转盘装置，其特征在于，所述连接管在长度方向上的中部位置设有补水管接口，用于接通补水管；
所述补水管的前端连接进水支管，且进水支管与补水管接口之间的补水管形成超越管道，设在生物转盘的上方和下方，跨越一半数量的生物转盘，再转为竖直设置，连接两个生物转盘之间的连接管的补水管接口。
9.根据权利要求1所述的可深度利用的生物转盘装置，其特征在于，所述转动轴包括主动轴头、从动轴头和转动轴主体，所述主动轴头和从动轴头分别固定连接转动轴主体的两端，所述主动轴头和从动轴头与转动轴主体同心设置；
所述可深度利用的生物转盘装置还包括加强筋焊合件，所述加强筋焊合件包括外加强筋焊合件和内加强筋焊合件，所述内加强筋焊合件连接在两个内转盘之间，外加强筋焊合件连接在内转盘与外转盘之间；
所述转盘沿周向设有若干个向外侧凸出的凸起部，所述加强筋焊合件的两端分别固定连接相邻转盘的对应的凸起部。
10.根据权利要求1所述的可深度利用的生物转盘装置，其特征在于，所述生物转盘包括六片扇形网状体，并依次排开组成圆形，所述网状体设有六个安装孔。
说明书
一种可深度利用的生物转盘装置
技术领域
本发明属于污水处理设备技术领域，具体涉及一种可深度利用的生物转盘装置。
背景技术
随着环境治理技术的发展和我国对环境保护的要求的逐渐提高，生活污水和工业废水的治理已经是环保工程的重要组成部分。近些年，我国开始关注污水中氨氮、总氮和总磷的含量，并规定了较为严格的排放标准，而对于污水中氨氮、总氮和总磷的去除，生化处理法具有高效、环保、低耗能的优点。生物膜法是一种重要的生化处理法，通过培养驯化微生物，形成生物膜，污水流经生物膜，在微生物的生化作用下降解有机物。
生物膜法的核心设备是生物转盘及其搭载装置，本领域研究人在这方面的研究较为成熟，对于污水的处理效果普遍达标。然而，对于生物转盘及其搭载装置的深度利用的研究尚处于起步阶段，尤其是对于生物转盘的深度利用，相关的研究较少。
目前，对于较大污水处理量的生化处理，普遍采用增加转盘数量的方式，而转盘数量增加对于转轴及相关支持设备提出了更高的要求，导致设备投资、设备占地、运转耗能的增加，在这种背景下，提高原本生物转盘的利用率，是一种更为经济的解决方法。另外，深化利用生物转盘时，面临着检测生物转盘污染情况的问题，以及时清理转盘，保证处理效果。如何提高生物转盘的利用率，以及及时检测生物转盘的污染情况，是本领域技术人员面临的新问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种可深度利用的生物转盘装置，包括转动轴、转盘、若干片生物转盘和若干根连接管，所述生物转盘和转盘均固定在转动轴上，且三者同心设置，每片生物转盘上设有若干个贯穿的安装孔；
转盘包括两个外转盘和两个内转盘，所述两个外转盘分别固定在转动轴的两端，两个内转盘均匀地设在转动轴的中部；
所述生物转盘设置在外转盘与内转盘之间、两个内转盘之间，并通过连接管与转盘固定连接；
所述连接管的两端开口，用于向连接管内部通入污水或清水；连接管连接在两个外转盘之间，并从生物转盘的安装孔依次贯穿所有生物转盘，连接管在对应每个生物转盘的安装孔的位置设有喷淋口，用于从竖直方向向生物转盘通入污水或清水。
本发明在生物转盘之间设置贯穿的连接管，通过连接管将生物转盘与内/外转盘固定连接，从而将生物转盘间接固定在转动轴上；同时，连接管发挥通水管的作用，在贯穿生物转盘的位置设置喷淋口，使得连接管内的污水能从竖直方向通入生物转盘的内部，使得污水不仅能从传统的生物转盘两侧方向与生物转盘接触，而且能从垂直于生物转盘厚度的截面方向(即竖直方向)与生物转盘接触，实现污水从多方向接触生物转盘，增加了生物转盘的有效接触面积，有效提高了生物转盘的利用率；
生物转盘使用一段时间后，由于其上负载了过多的污染物，而遮挡了生物膜，使得有效生物膜面积减少，严重影响了后续的污水处理效率，因此需要定期清理生物转盘。所述连接管贯穿生物转盘的安装孔，能够实现生物转盘定位检测污染程度和从竖直方向清洗生物转盘的效果。当检测时，排空污水池内的污水，将生物转盘需要检测的位置转到转动轴下方，向对应的安装孔的连接管通入少量清水，取样检测从生物转盘流下的水，可探明该安装孔及以下的生物转盘的污染情况；当清洗时，除了传统的清洗之外，再配合向连接管通入较多清水，能从竖直方向清洗生物转盘，提高了清洗效率。本发明所述的连接管设置在生物转盘上的设计，使得连接管在生物转盘运行的污水处理、检测和清洗的不同阶段均能发挥作用。
另外，所述转动轴上设置四个转盘，相比于现有的三个转盘，本发明的转盘的位置远离转动轴的最大弯矩处，改善了转动轴的受力状况；本发明取消了现有技术中转盘与转动轴连接处的加强筋，转盘直接与转动轴连接，大大降低焊接应力，并增加焊后热处理去应力工序，使焊接应力几乎接近于零。
由于生物转盘运行时处于旋转状态，即所述转动轴带动所有转盘和生物转盘旋转，因此连接管也跟随生物转盘旋转，保持连接管与生物转盘的相对位置不变。因此需要解决连接管的输水问题，如何在连接管旋转的同时，向连接管内稳定的通水和出水，是需要解决的技术问题。
可选的，所述连接管的前端连接进水支管的末端，进水支管的前端接入第一旋转体的出水端，第一旋转体的进水端连接进水总管；所述连接管的末端连接出水支管的前端，出水支管的末端接入第二旋转体的进水端，第二旋转体的出水端连接出水总管。
可选的，所述第一旋转体包括进水腔室和进水支管卡轮，所述进水腔室为第一旋转体的进水端，进水支管卡轮为第一旋转体的出水端，进水腔室的前端设有进水口，用于连接所述进水总管；进水腔室为中空的，并与进水支管卡轮密闭连接；进水支管卡轮设有若干个进水通道，所述进水通道贯穿进水支管卡轮并水平设置，所述进水通道与进水支管一一对应，用于卡接进水支管并带动进水支管随第一旋转体一起转动。
可选的，所述进水总管连接进水腔室的进水口的位置设有第一橡胶垫圈，包裹在进水总管与进水口内壁之间，用于保护第一旋转体在旋转时不对进水总管有磨损。
可选的，所述第二旋转体包括出水腔室和出水支管卡轮，所述出水支管卡轮为第二旋转体的进水端，出水腔室为第二旋转体的出水端，出水腔室的末端设有出水口，用于连接所述出水总管；出水腔室为中空的，并与出水支管卡轮密闭连接；出水支管卡轮设有若干个出水通道，所述出水通道贯穿出水支管卡轮并水平设置，所述出水通道与出水支管一一对应，用于卡接出水支管并带动出水支管随第二旋转体一起转动。
可选的，所述出水总管连接出水腔室的出水口的位置设有第二橡胶垫圈，包裹在出水总管与出水口内壁之间，用于保护第二旋转体在旋转时不对出水总管有磨损。
本发明设计了所述第一旋转体和第二旋转体，用于为旋转的生物转盘上的连接管供水和出水。第一旋转体一端连接进水总管，另一端连接若干个进水支管，并一一对应连接所述连接管，用于供水；进水总管为静止的，第一旋转体和进水支管为转动的，完成静止管路和旋转的连接管的衔接；进水总管的进水进入进水腔室，进水腔室与进水支管卡轮里的若干个进水支管连通，进水能够进入进水支管，再通过进水支管输入对应的连接管中。第二旋转体的出水原理与第一旋转体的进水原理相同。唯一在转动过程中，可能有磨损的是橡胶垫圈，可以随时更换，成本低廉。所述第一旋转体和第二旋转体结构简单，解决了固定进/出水管与旋转的连接管之间的衔接问题，使得针对于生物转盘厚度方向上的直接进水成为可能，这样，在不改变原生物转盘的结构的基础上，也能设置所述连接管，提高原生物转盘的利用率。
进一步可选，所述第一旋转体和第二旋转体均为圆柱体，进水腔室的内部设有挡流板，用于均衡进水口的水流，使得各个进水支管的进水流量相当，所述挡流板为圆形，且垂直于进水口的水流方向，挡流板的四周边缘与进水腔室的内壁之间留有空隙，用于允许打在挡流板上的进水沿挡流板流动后，由空隙流向进水支管卡轮。
可选的，所述连接管在长度方向上的中部位置设有补水管接口，用于接通补水管，所述补水管的前端连接进水支管，且进水支管与补水管接口之间的补水管形成超越管道，设在生物转盘的上方和下方，跨越一半数量的生物转盘，再转为竖直设置，连接两个生物转盘之间的连接管的补水管接口。
在实际应用中，若转动轴较长，生物转盘数量较多，连接管的长度也较长，可能造成连接管中后部供水不足。本发明设置补水管，并将补水管连接到进水支管，即将补水管间接连接到第一旋转体上，使得第一旋转体带动补水管转动，以适应补水管与连接管的连接。
可选的，所述转动轴的外侧设有连接盘，连接盘与转动轴同心设置；所述连接盘包括两个外盘连接盘和两个内盘连接盘，所述两个外盘连接盘的位置分别对应两个外转盘，所述两个内盘连接盘的位置分别对应两个内转盘。
可选的，对应位置的连接盘与转盘之间采用止口定位，且通过铰制孔螺栓固定连接。
进一步可选的，所述转动轴主体的两端分别设有一个外盘连接盘，所述外盘连接盘套装在转动轴主体的外侧，且焊接连接，用于连接外转盘。
进一步可选的，两个所述外盘连接盘之间设有两个内盘连接盘，内盘连接盘套装在转动轴主体中部的外侧，且焊接连接，用于连接内转盘；两个内盘连接盘将两个外盘连接盘之间的转动轴主体部分分为三段。
所述转动轴主体上的连接盘与转盘之间采用止口定位和铰制孔螺栓联接的形式，连接稳定可靠，连接盘与转盘的焊接面积减少，不会产生额外应力；同时，未连接转盘时，转动轴的空间尺寸较小，能够很容易实现去应力热处理，冷裂纹和延迟裂纹产生的可能性几乎降低到零，使其机械综合性能得到提高。
所述转动轴包括主动轴头、从动轴头和转动轴主体，所述主动轴头和从动轴头分别固定连接转动轴主体的两端，所述主动轴头和从动轴头与转动轴主体同心设置；所述主动轴头通过第一连接部与转动轴主体的前端固定连接，从动轴头通过第二连接部与转动轴主体的后端固定连接。
本发明采用主动轴头、从动轴头与转动轴主体配合的设计，使得固定生物接解体的辅助轴(即转动轴主体)变短，刚性增强，使生物接触体在运转过程中的摆动量减少，从而使载荷交变幅度减小，增强了安全性和使用寿命；
可选的，所述第一连接部包括第一支撑环、若干个第一加强筋和第二支撑环，所述第一支撑环和第二支撑环依次套接于主动轴头的外侧，所述第一加强筋设在第一支撑环和第二支撑环之间，并沿主动轴头的周向均匀分布。
所述第二连接部的结构与第一连接部相同。
可选的，所述可深度利用的生物转盘装置还包括加强筋焊合件，所述加强筋焊合件包括外加强筋焊合件和内加强筋焊合件，所述内加强筋焊合件连接在两个内转盘之间，外加强筋焊合件连接在内转盘与外转盘之间。
可选的，所述转盘沿周向设有若干个向外侧凸出的凸起部，所述加强筋焊合件的两端分别固定连接相邻转盘的对应的凸起部。
进一步可选的，所述外转盘与内转盘对应位置的凸起部之间连接外加强筋焊合件，外加强筋焊合件为杆状结构，一端连接外转盘的凸起部，另一端连接内转盘的凸起部。
进一步可选的，所述两个内转盘对应位置的凸起部之间连接内加强筋焊合件，内加强筋焊合件为杆状结构，一端连接内转盘的凸起部，另一端连接相邻内转盘的凸起部。
可选的，所述生物转盘包括六片扇形网状体，并依次排开组成圆形，所述网状体设有六个安装孔。
可选的，所述外转盘和内转盘均为圆形，且对应生物接触体的安装孔的位置设有贯穿孔，所述贯穿孔用于连接管贯穿转盘，至此，转盘固定连接管，连接管支撑生物转盘，完成生物转盘的固定。
