公布日：2022.04.05
申请日：2022.01.13
分类号：C02F1/40(2006.01)I;C02F1/00(2006.01)I;C02F9/04(2006.01)I
摘要
本发明涉及污水处理技术领域，具体是涉及一种智能自动化港口码头生活污水集中处理装置，其主要的创新处为在污水处理工艺的前端，即沉淀池与臭氧反应器之间设置有收集池和与所述收集池配套使用的去油装置；所述去油装置分为功能相同，位置等间隔设置的各个功能组，所有功能组联合后能够覆盖整个去油区；且所述功能组包括工作机构，所述工作机构是由沿污水流动方向依次设置的工作机构一和工作机构二组成，在工作时段上互为补充，能够保证够覆盖所有工作时段；发明设计装置在污水处理工艺的前端，先一步降低污水中的油污含量，减少了后续工艺中昂贵滤膜的损耗，从而达到节约成本的目的。
权利要求书
1.一种智能自动化港口码头生活污水集中处理装置，按照污水处理流程方向，依次设置有废水池、沉淀池、臭氧反应器、气浮机、中间水池、超滤器，以及位于工艺流程末端的清水排放池、浓水回收池和污泥池，其特征在于，所述沉淀池与臭氧反应器之间设置有收集池（1）和与所述收集池（1）配套使用的去油装置（2）；所述收集池（1）沿污水流动方向依次划分为静置区（11）、去油区（12）和次级收集区（13），不同分区之间通过能够上下移动的电控隔板（14）隔开；以所述去油区（12）所在水平面位观察平面，垂直于污水流动方向架设有去油装置（2）；所述去油装置（2）分为功能相同，位置等间隔设置的各个功能组（21）；将所述去油区（12）沿污水流动方向划分为不同的去油分区（121），每个所述功能组（21）负责处理不同的去油分区（121），所有功能组（21）联合后能够覆盖整个去油区（12）；所述功能组（21）包括工作机构（211），所述工作机构（211）是由沿污水流动方向依次设置的工作机构一（2111）和工作机构二（2112）组成，所述工作机构一（2111）和工作机构二（2112）结构相同，在工作时段上互为补充，保证每个功能组（21）在对应去油分区（121）的去油处理时间能够覆盖所有工作时段；所述工作机构（211）包括作为结构支撑的支撑架一（3），和垂直于污水流动方向且水平设置的转动轴（33）；所述支撑架一（3）上设置有横跨整个去油区（12）且垂直于污水流动方向的水平导轨（31），所述转动轴（33）通过竖直导轨（32）与水平导轨（31）连接，实现在水平/竖直方向上的移动；所述转动轴（33）上套接有毡筒（4），所述毡筒（4）是由连接套筒（41）、吸油泡沫套（42）、吸油毡套（43）由内而外依次套接组成；所述去油区（12）垂直于污水流动方向的一侧，设置有与所述毡筒（4）位置对应的毡筒提供装置（5），去油区（12）远离毡筒提供装置（5）的另一侧设置有毡筒卸除装置（6）；所述转动轴（33）的安装端设置有限位壳（332），转动轴（33）的轴身上沿轴线方向开设有第一卡条槽（333），所述第一卡条槽（333）内嵌有伸缩卡条（334）；所述伸缩卡条（334）与第一卡条槽（333）的间隙内等间隔设置有若干压缩弹簧（34）；当所述伸缩卡条（334）受压时，可完全嵌入第一卡条槽（333）中，当外压消失时，伸缩卡条（334）可自动回弹至原位置；所述限位壳（332）以邻近转动轴（33）的端面为起始，在限位壳（332）的侧面上由近及远依次设置有伸缩卡扣（335）和限位凸缘（3321）；所述限位壳（332）内部，伸缩卡扣（335）邻近限位壳（332）轴心侧设置有液压圈（35），所述液压圈（35）与转动轴（33）间设置有滚珠轴承（352）；当所述液压圈（35）加压时，伸缩卡扣（335）顶起锁死，当液压圈（35）泄压时，伸缩卡扣（335）受压时能够嵌入限位壳（332）内。
2.如权利要求1所述的一种智能自动化港口码头生活污水集中处理装置，其特征在于，所述工作机构（211）包括为转动轴（33）在水平导轨（31）上移动提供动力的电机一（311），为转动轴（33）在竖直导轨（32）上移动提供动力的电机二（321），为转动轴（33）自转提供动力的电机三（331），为液压圈（35）提供动力的泵机（351）。
3.如权利要求1所述的一种智能自动化港口码头生活污水集中处理装置，其特征在于，所述连接套筒（41）的轴线位置贯穿开设有与转动轴（33）形状适配的插槽（411），与伸缩卡条（334）形状适配的第二卡条槽（4111）；所述连接套筒（41）的一侧端帽（412）内设置有与伸缩卡扣（335）形状适配的凹槽（4121），另一侧端帽（412）可拆卸。
4.如权利要求1所述的一种智能自动化港口码头生活污水集中处理装置，其特征在于，所述吸油泡沫套（42）的材料为聚氨酯材料和/或聚氨酯改性材料；所述吸油毡套（43）的材料为聚丙烯材料和/或聚丙烯改性材料。
5.如权利要求1所述的一种智能自动化港口码头生活污水集中处理装置，其特征在于，所述毡筒提供装置（5）包括作为支撑结构的支撑架二（51），所述支撑架二（51）上设置有供毡筒（4）滑落的滑坡（52），所述滑坡（52）的倾斜角范围为15°-30°。
6.如权利要求1所述的一种智能自动化港口码头生活污水集中处理装置，其特征在于，所述毡筒卸除装置（6）包括收集箱（62）和卸除半环（61）；所述卸除半环（61）的轴心位置位于转动轴（33）的轴线上，且缺口侧朝上；所述卸除半环（61）的内径范围为：电机三（331）外径＜卸除半环（61）内径＜端帽（412）外径。
7.如权利要求1所述的一种智能自动化港口码头生活污水集中处理装置，其特征在于，所述水平导轨（31）邻近毡筒提供装置（5）和毡筒卸除装置（6）的位置上均设置有两个位置感应器（312），当工作机构（211）经过位置感应器（312）时，位置感应器（312）会发出电信号，控制液压圈（35）的加/减压。
8.如权利要求1-7任意一项所述的一种智能自动化港口码头生活污水集中处理装置的控制方法，其特征在于，所述控制方法的具体步骤如下：S1、通过调节电控隔板（14）的高度差，控制从静置区（11）进入去油区（12）的污水流速；S2、装载毡筒（4）S2-1、通过电机一（311）控制工作机构（211）朝向毡筒提供装置（5）移动；S2-2、当邻近毡筒提供装置（5）的两个位置感应器（312）发出的信号顺序的位置指向为去油区（12）→毡筒提供装置（5），则保持电机三（331）工作，通过电机二（321）控制工作机构（211）升至最高点，且通过泵机（351）减压液压圈（35）；S2-3、通过电机一（311）控制工作机构（211）远离毡筒提供装置（5）移动；当邻近毡筒提供装置（5）的两个位置感应器（312）发出的信号顺序的位置指向为毡筒提供装置（5）→去油区（12），则开启电机三（331），通过电机二（321）控制工作机构（211）至工作高度，且通过泵机（351）加压液压圈（35），伸缩卡扣（335）顶起锁死，防止毡筒（4）从转动轴（33）上脱落；S3、控制各个功能组位于对应的去油分区（121）上方，通过电机二（321）控制工作机构（211）至工作高度；S4、卸载毡筒（4）S4-1、先控制每个功能组（21）的工作机构一（2111）卸载毡筒（4），再控制每个功能组（21）的工作机构二（2112）卸载毡筒（4）；当工作机构一（2111）装载新的毡筒(4)并到达指定工作位置前，保持工作机构二（2112）的工作状态不变；S4-2、通过电机一（311）控制工作机构一（2111）朝向毡筒卸除装置（6）移动；S4-3、当邻近毡筒卸除装置（6）的两个位置感应器（312）发出的信号顺序的位置指向为去油区（12）→毡筒卸除装置（6），则关闭电机三（331），通过电机二（321）控制工作机构（211）升至最高点，且通过泵机（351）减压液压圈（35）；停止旋转的转动轴（33）在经过卸除半环（61）时，卸除半环（61）卡住连接套筒（41）的端帽（412），迫使毡筒（4）从转动轴（33）上滑落，掉入收集箱（62）；S4-4、通过电机一（311）工作机构一（2111）远离毡筒卸除装置（6）移动；S4-5、当邻近毡筒卸除装置（6）的两个位置感应器(312)发出的信号顺序的位置指向为毡筒卸除装置（6）→去油区（12），则关闭电机二（321）、电机三（331）和泵机（351）；S4-6、工作机构一（2111）重复步骤S2、S3，装载完成新的毡筒（4）；S4-7、当工作机构一（2111）完成新的毡筒（4）的装载后，工作机构二（2112）重复步骤S4-1至步骤S4-6，装载新的毡筒（4）。
发明内容
为了实现以上目的，本发明提供了一种智能自动化港口码头生活污水集中处理装置，按照污水处理流程方向，依次设置有废水池、沉淀池、臭氧反应器、气浮机、中间水池、超滤器，以及位于工艺流程末端的清水排放池、浓水回收池和污泥池，所述沉淀池与臭氧反应器之间设置有收集池和与所述收集池配套使用的去油装置；
所述收集池沿污水流动方向依次划分为静置区、去油区和次级收集区，不同分区之间通过能够上下移动的电控隔板隔开；
以所述去油区所在水平面位观察平面，垂直于污水流动方向架设有去油装置；所述去油装置分为功能相同，位置等间隔设置的各个功能组；将所述去油区沿污水流动方向划分为不同的去油分区，每个所述功能组负责处理不同的去油分区，所有功能组联合后能够覆盖整个去油区；
所述功能组包括工作机构，所述工作机构是由沿污水流动方向依次设置的工作机构一和工作机构二组成，所述工作机构一和工作机构二结构相同，在工作时段上互为补充，保证每个功能组对对应去油分区的去油处理时间能够覆盖所有工作时段；
所述工作机构包括作为结构支撑的支撑架一，和垂直于污水流动方向且水平设置的转动轴；所述支撑架一上设置有横跨整个去油区且垂直于污水流动方向的水平导轨，所述转动轴通过竖直导轨与水平导轨连接，实现在水平/竖直方向上的移动；
所述转动轴上套接有毡筒，所述毡筒是由连接套筒、吸油泡沫套、吸油毡套由内而外依次套接组成；
所述去油区垂直于污水流动方向的一侧，设置有与所述毡筒位置对应的毡筒提供装置，去油区远离毡筒提供装置的另一侧设置有毡筒卸除装置。
进一步地，所述转动轴的安装端设置有限位壳，转动轴的轴身上沿轴线方向开设有卡条槽，所述卡条槽内嵌有伸缩卡条；
所述伸缩卡条与卡条槽的间隙内等间隔设置有若干压缩弹簧；当所述伸缩卡条受压时，可完全嵌入卡条槽中，当外压消失时，伸缩卡条可自动回弹至原位置。
进一步地，所述限位壳以邻近转动轴的端面为起始，在限位壳的侧面上由近及远依次设置有伸缩卡扣和限位凸缘，所述限位凸缘的作用是防止转动轴插入毡筒时过深，折断转动轴；
所述限位壳内部，伸缩卡扣邻近限位壳轴心侧设置有液压圈，所述液压圈与转动轴间设置有滚珠轴承；当所述液压圈加压时，伸缩卡扣顶起锁死，当液压圈泄压时，伸缩卡扣受压时能够嵌入限位壳内。
进一步地，所述工作机构包括为转动轴在水平导轨上移动提供动力的电机一，为转动轴在竖直导轨上移动提供动力的电机二，为转动轴自转提供动力的电机三，为液压圈提供动力的泵机。
进一步地，所述连接套筒的轴线位置贯穿开设有与转动轴形状适配的插槽，与伸缩卡条形状适配的卡条槽；所述连接套筒的一侧端帽内设置有与伸缩卡扣形状适配的凹槽，另一侧端帽可拆卸；当需要再生处理毡筒时，可由可拆卸的端帽处取出吸满油污的吸油泡沫套和吸油毡套。
进一步地，所述吸油泡沫套的材料为聚氨酯材料和/或聚氨酯改性材料；所述吸油毡套的材料为聚丙烯材料和/或聚丙烯改性材料，上述材料对于油污均具有良好的吸附功能，且均可通过去油再生工艺达到重复使用的目的，从而降低成本。
进一步地，所述毡筒提供装置包括作为支撑结构的支撑架二，所述支撑架二上设置有供毡筒滑落的滑坡，所述滑坡的倾斜角范围为15°-30°；当毡筒提供装置上装有若干毡筒时，可通过滑坡自动滑至最低点，而最低处的毡筒的轴线与转动轴的轴线向重合，保证转动轴能够顺利插入毡筒的插槽内。
所述毡筒卸除装置包括收集箱和卸除半环；所述卸除半环的轴心位置位于转动轴的轴线上，且缺口侧朝上；所述卸除半环的内径范围为：电机三外径＜卸除半环内径＜端帽外径；
上述结构设计能够保证当工作机构靠近毡筒卸除装置时，卸除半环能够避开竖直导轨、电机三和泵机，只作用于毡筒。
进一步地，所述水平导轨邻近毡筒提供装置和毡筒卸除装置的位置上均设置有两个位置感应器，当工作机构经过位置感应器时，位置感应器会发出电信号，控制液压圈的加/减压。
进一步地，电控隔板沿污水流动方向设置有两个，且两个电控隔板间设置有一层滤网，滤网能够滤除体积较大的杂物，避免杂物影响后续工艺；通过控制两个电控隔板的高度差，使从静置区进入去油区的污水流速范围为：0.3m/s-0.5m/s，污水流速较慢时，滞留时间就会变长，有利于毡筒吸附油污。
进一步地，所述工作机构的下方设置有液位计，所述液位计能够测量工作机构的毡筒浸入污水液面的深度，保证毡筒浸入污水液面的深度范围为：2-4cm。
进一步地，所述限位壳邻近电机三的端面设置有法兰轴承，所述法兰轴承的轴心与转动轴连接，外侧轴环上嵌有滚珠，所述法兰轴承通过滚珠可在与水平导轨连接的辅助导轨上滑动；所述辅助导轨的作用是加固转动轴与水平导轨的连接强度，并减少电机工作时的震动对转动轴平稳性的影响。
进一步地，所述连接套筒上插入转动轴侧的端帽的端面中心上设置有辅助凹陷，所述辅助凹陷能够利用其弧面帮助转动轴准确插入插槽。
进一步地，所述污水集中处理装置的控制方法，包括以下步骤：
S1、通过调节两个电控隔板的高度差，控制从静置区进入去油区的污水流速范围为：0.3m/s-0.5m/s，增长污水滞留时间，有利于毡筒吸附油污；
S2、装载毡筒
S2-1、通过电机一控制工作机构朝向毡筒提供装置移动；
S2-2、当邻近毡筒提供装置的两个位置感应器发出的信号顺序的位置指向为去油区→毡筒提供装置，则保持电机三工作，通过电机二控制工作机构升至最高点，且通过泵机减压液压圈；
此时，旋转的转动轴邻近毡筒的端帽，在辅助凹陷的帮助下插入插槽，随着转动轴转动，伸缩卡条在经过卡跳槽时自动卡入，伸缩卡扣在经过凹槽时自动卡入；
S2-3、通过电机一控制工作机构远离毡筒提供装置移动；
当邻近毡筒提供装置的两个位置感应器发出的信号顺序的位置指向为毡筒提供装置→去油区，则开启电机三，通过电机二控制工作机构至工作高度，且通过泵机加压液压圈，伸缩卡扣顶起锁死，防止毡筒从转动轴上脱落；
S3、控制各个功能组位于对应的去油分区上方，通过电机二控制工作机构至工作高度，由液位计测得数据保证毡筒的侧壁浸入污水深度范围为2-4cm；
S4、卸载毡筒
S4-1、先控制每个功能组的的工作机构一卸载毡筒，再控制每个功能组的的工作机构二卸载毡筒；当工作机构一装载新的毡筒并到达指定工作位置前，保持工作机构二的工作状态不变；
S4-2、通过电机一控制工作机构一朝向毡筒卸除装置移动；
S4-3、当邻近毡筒卸除装置的两个位置感应器发出的信号顺序的位置指向为去油区→毡筒卸除装置，则关闭电机三，通过电机二控制工作机构升至最高点，且通过泵机减压液压圈；
此时，停止旋转的转动轴在经过卸除半环时，卸除半环卡住连接套筒的端帽，迫使毡筒从转动轴上滑落，掉入收集箱；
S4-4、通过电机一工作机构一远离毡筒卸除装置移动；
S4-5、当邻近毡筒卸除装置的两个位置感应器发出的信号顺序的位置指向为毡筒卸除装置→去油区，则关闭电机二、电机三和泵机；
S4-6、工作机构一重复步骤S2、S3，装载完成新的毡筒；
S4-7、当工作机构一完成新的毡筒的装载后，工作机构二重复步骤S4-1至S4-6，装载完成新的毡筒。
与现有的污水处理装置的制备方法相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明设计的一种智能自动化港口码头生活污水集中处理装置，相较于传统的生活污水处理装置，着重去除污水表面的漂浮油污，使从沉淀池进入臭氧反应器的污水中油污含量大大降低，降低了后续工艺的负担，减少了昂贵滤膜的使用。
(2)本发明设计的污水集中处理装置，其主要的油污去除结构能够在再生后可重复使用，效果好，成本低，带来的经济效益好。
（发明人：丁敏;邵盛;戴健;钮顺鸿;韩晓强;丁志敏;陆嘉涵;余剑明）
