公布日：2023.11.10
申请日：2023.10.07
分类号：C02F1/20(2023.01)I;B08B7/02(2006.01)I;B08B9/087(2006.01)I;B08B9/093(2006.01)I;C02F1/04(2023.01)I;C02F1/10(2023.01)I;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本发明涉及污水去氮技术领域，具体涉及污水总氮去除装置及其去除方法。本发明提供污水总氮去除装置，包括塔体，所述塔体具有出气口、与出气口连接的引气件和用于泵入或排出污水的进出管。通过气动力利用组件、压力阀组件、除垢组件和动力组件的相互配合，实现利用气流动力而产生高压气，利用高压气第一通过动力组件使除垢组件改变相对于塔体的方位和从动框相对于塔体的竖向位置，第二推动磁块一而瞬时缩短其与磁块二的距离，从而实现敲击，第三通过泄压流道与泄压孔流出，并使毛细管内水上升雾化喷淋，第四在上腔与下腔容积发生变化后，适应性减小或增大压力阀组件的压力阈值，提高打开频率，提高水垢清理效率。
权利要求书
1.污水总氮去除装置，包括塔体（1），所述塔体（1）具有出气口（11）、与出气口（11）连接的引气件（12）和用于泵入或排出污水的进出管（13）；其特征在于，还包括：气动力利用组件（2），所述气动力利用组件（2）包括设置于塔体（1）内的压力腔（21），所述压力腔（21）可不断泵入空气以逐渐形成高压空气；压力阀组件（3），所述压力阀组件（3）在压力腔（21）未达到阈值前为关闭状态，在达到阈值时为打开状态；除垢组件（4），包括中空方管（41），所述中空方管（41）内气密滑动连接有滑块（43），所述滑块（43）将中空方管（41）气密分隔成上腔与下腔，所述中空方管（41）外跟随滑块（43）升降设置有从动框（44），所述滑块（43）与从动框（44）连接有至少一个除硬质水垢件（46），所述除硬质水垢件（46）利用气压对塔体（1）内壁形成敲击力以消除硬质水垢；动力组件（5），所述动力组件（5）提供动力使除硬质水垢件（46）每次敲击塔体（1）内壁后更新至下一位置；所述气动力利用组件（2）还包括开设在出气口（11）与压力腔（21）之间的缸槽（22），所述缸槽（22）与压力腔（21）之间形成有隔层（23），所述缸槽（22）内气密滑动连接有活塞一（26），所述活塞一（26）连接有可使其往复轴向运动的动力件（27），所述缸槽（22）在靠近隔层（23）处开设有进气孔一（24），所述隔层（23）内开设有进气孔二（25），且进气孔一（24）与进气孔二（25）单向限制气流向；所述动力件（27）包括转动设置于出气口（11）内的风动轮（271），所述风动轮（271）上同轴固接有转盘（272），所述转盘（272）的上端偏心处铰接有连杆（273），所述连杆（273）的另一端与活塞一（26）铰接；所述动力组件（5）包括主动齿圈（51）、容置槽（52）、主动齿轮（53）、从动齿轮（55）和固定齿圈（56）；所述主动齿圈（51）转动设置于塔体（1）内顶部并与主动齿轮（53）啮合，所述容置槽（52）开设在塔体（1）内壁并用于容置主动齿轮（53），所述容置槽（52）内固定设置有用于驱动主动齿轮（53）的步进电机（54），所述固定齿圈（56）固定设置于塔体（1）的内顶端并与从动齿轮（55）啮合；所述中空方管（41）通过连接块与主动齿圈（51）固接，所述除硬质水垢件（46）包括开设在滑块（43）内的压力流道（461），所述压力流道（461）具有依次相连的竖直段、过渡段和水平段，所述水平段气密滑动连接有磁块一（462），所述磁块一（462）与水平段内壁固接有弹簧二（463），所述水平段连通有泄压流道（464）；所述从动框（44）朝向塔体（1）一侧固接有缸筒（465），所述缸筒（465）内气密滑动连接有活塞二（466），所述活塞二（466）内嵌设有与压力流道（461）相斥设置的磁块二，所述活塞二（466）与缸筒（465）内壁固接有弹簧三（467），所述活塞二（466）朝向塔体（1）一侧固接有敲击杆（468），所述敲击杆（468）贯穿缸筒（465）并具有球形端；所述除垢组件（4）还包括转动设置于中空方管（41）内的双向丝杆（42），所述滑块（43）与双向丝杆（42）螺纹连接，所述滑块（43）上下端设置有与双向丝杆（42）连接的密封件（45）；所述除垢组件（4）还包括均匀开设在中空方管（41）朝向塔体（1）一侧、单向设置的泄压孔（47），且其中一个泄压孔（47）与泄压流道（464）连通；所述从动框（44）上固接有毛细管（48），所述毛细管（48）由上下连接的硬质段和软质段构成，且硬质段的上端与泄压流道（464）位置对应、软质段的下端延伸至塔体（1）内底部，所述从动框（44）朝向塔体（1）一侧且在非缸筒（465）区域设置有若干个软性刷毛（49）；所述中空方管（41）的下端开设有连接气孔二并在连接气孔二处连通有连接气管（410）；所述压力阀组件（3）包括开设在塔体（1）内的出气流道一（31）、阀槽（32）和出气流道二（33），且出气流道一（31）与阀槽（32）相通、阀槽（32）与出气流道二（33）相通，所述阀槽（32）内气密滑动连接有阀芯（34），所述阀芯（34）的下端通过弹簧一（35）连接有固定架，且阀芯（34）连接有阈值阻力件，所述出气流道二（33）通过软管与上腔连通，所述出气流道二（33）内设置有与步进电机（54）信号连接的气压传感器（38）。
2.根据权利要求1所述的污水总氮去除装置，其特征在于，所述压力阀组件（3）还包括与出气流道二（33）连通的扩容腔（36），所述扩容腔（36）内开设有连接气孔一（37），所述连接气孔一（37）通过连接气管（410）与连接气孔二相连。
3.根据权利要求2所述的污水总氮去除装置的去除方法，其特征在于，包括以下步骤：将污水泵入塔体（1）内并进行吹脱－汽提，在此过程中，通过气动力利用组件（2）、压力阀组件（3）、除垢组件（4）和动力组件（5）的相互配合对容置槽（52）以下的塔体（1）内壁附着的水垢轮流产生敲击力、喷水雾和刷除。
发明内容
针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了污水总氮去除装置及其去除方法，能够有效解决现有技术汽提塔喷淋装置无法消除硬质水垢的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
本发明提供污水总氮去除装置，包括塔体，所述塔体具有出气口、与出气口连接的引气件和用于泵入或排出污水的进出管；
还包括：
气动力利用组件，所述气动力利用组件包括设置于塔体内的压力腔，所述压力腔不断泵入空气以逐渐形成高压空气；
压力阀组件，所述压力阀组件在压力腔未达到阈值前为关闭状态，在达到阈值时为打开状态；
除垢组件，包括中空方管，所述中空方管内气密滑动连接有滑块，所述滑块将中空方管气密分隔成上腔与下腔，所述中空方管外跟随滑块升降设置有从动框，所述滑块与从动框连接有至少一个除硬质水垢件，所述除硬质水垢件利用气压对塔体内壁形成敲击力以消除硬质水垢；
动力组件，所述动力组件提供动力使除硬质水垢件每次敲击塔体内壁后更新至下一位置。
进一步地，所述气动力利用组件还包括开设在出气口与压力腔之间的缸槽，所述缸槽与压力腔之间形成有隔层，所述缸槽内气密滑动连接有活塞一，所述活塞一连接有使其往复轴向运动的动力件，所述缸槽在靠近隔层处开设有进气孔一，所述隔层内开设有进气孔二，且进气孔一与进气孔二单向限制气流向。
进一步地，所述动力件包括转动设置于出气口内的风动轮，所述风动轮上同轴固接有转盘，所述转盘的上端偏心处铰接有连杆，所述连杆的另一端与活塞一铰接。
进一步地，所述动力组件包括主动齿圈、容置槽、主动齿轮、从动齿轮、固定齿圈；
所述主动齿圈转动设置于塔体内顶部并与主动齿轮啮合，所述容置槽开设在塔体内壁并用于容置主动齿轮，所述容置槽内固定设置有用于驱动主动齿轮的步进电机，所述固定齿圈固定设置于塔体的内顶端并与从动齿轮啮合。
进一步地，所述中空方管通过连接块与主动齿圈固接，所述除硬质水垢件包括开设在滑块内的压力流道，所述压力流道具有依次相连的竖直段、过渡段和水平段，所述水平段气密滑动连接有磁块一，所述磁块一与水平段内壁固接有弹簧二，所述水平段连通有泄压流道；
所述从动框朝向塔体一侧固接有缸筒，所述缸筒内气密滑动连接有活塞二，所述活塞二内嵌设有与压力流道相斥设置的磁块二，所述活塞二与缸筒内壁固接有弹簧三，所述活塞二朝向塔体一侧固接有敲击杆，所述敲击杆贯穿缸筒并具有球形端。
进一步地，所述除垢组件还包括转动设置于中空方管内的双向丝杆，所述滑块与双向丝杆螺纹连接，所述滑块上下端设置有与双向丝杆连接的密封件；
所述除垢组件还包括均匀开设在中空方管朝向塔体一侧、单向设置的泄压孔，且其中一个泄压孔与泄压流道连通；
所述从动框上固接有毛细管，所述毛细管由上下连接的硬质段和软质段构成，且硬质段的上端与泄压流道位置对应、软质段的下端延伸至塔体内底部，所述从动框朝向塔体一侧且在非缸筒区域设置有若干个软性刷毛。
进一步地，所述中空方管的下端开设有连接气孔二并在连接气孔二处连通有连接气管；
所述压力阀组件包括开设在塔体内的出气流道一、阀槽、出气流道二，且出气流道一与阀槽相通、阀槽与出气流道二相通，所述阀槽内气密滑动连接有阀芯，所述阀芯的下端通过弹簧一连接有固定架，且阀芯连接有阈值阻力件，所述出气流道二通过软管与上腔连通，所述出气流道二内设置有与步进电机信号连接的气压传感器。
进一步地，所述压力阀组件还包括与出气流道二连通的扩容腔，所述扩容腔内开设有连接气孔一，所述连接气孔一通过连接气管与连接气孔二相连。
使用污水总氮去除装置的污水总氮去除方法，包括以下步骤：将污水泵入塔体内并进行吹脱－汽提，在此过程中，通过气动力利用组件、压力阀组件、除垢组件和动力组件的相互配合对容置槽以下的塔体内壁附着的水垢轮流产生敲击力、喷水雾和刷除。
本发明提供的技术方案，与已知的现有技术相比，具有如下有益效果：
通过气动力利用组件、压力阀组件、除垢组件和动力组件的相互配合，实现利用气流动力而产生高压气，利用高压气第一通过动力组件使除垢组件改变相对于塔体的方位和从动框相对于塔体的竖向位置，第二推动磁块一而瞬时缩短其与磁块二的距离，从而实现敲击，第三通过泄压流道与泄压孔流出，并使毛细管内水上升雾化喷淋，第四在上腔与下腔容积发生变化后，适应性减小或增大压力阀组件的压力阈值，提高打开频率，提高水垢清理效率。
（发明人：纪伟洁;孙森林;马继华;王晶莹）
