公布日：2024.12.27
申请日：2024.11.11
分类号：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/38(2023.01)N;C02F7/00(2006.01)N;C02F3/02(2023.01)N;C02F103/10(2006.01)N;C02F101/30(2006.01)N
摘要
本发明涉及废水处理领域，公开了一种矿山原料开采用废水净化收集装置，包括输入输出机构位于工作釜内，用于输出以及输入矿山原料分离出的废水；曝气净化机构位于工作釜内，配合主输入管以及内锥形引导环用于为待处理的废水均匀融入曝气生物气泡；分离过滤机构位于工作釜上，配合中转箱用于产生废水颗粒分离的离心力。通过结合离心运动和氧曝气微纳米气泡，显著提高了矿山废水中污染物的分离和去除效率，这种多重作用机制能够快速有效地处理废水，减少处理时间，增加了氧气的接触面积，促进了好氧微生物的生长，从而增强了生物降解过程，通过制造持续的纵向和横向液体循环流态，降低了凝固状态的形成时间，确保了每一层废水都能充分参与处理。
权利要求书
矿山原料开采用废水净化收集装置，其特征在于，包括：工作釜(1)，用于废水净化收集设备结构的固定；固定支架(2)位于工作釜(1)上，用于架高安装废水净化收集设备结构；输入输出机构(3)位于工作釜(1)内，用于输出以及输入矿山原料分离出的废水；曝气净化机构(4)位于工作釜(1)内，配合主输入管(31)以及内锥形引导环(32)用于为待处理的废水均匀融入曝气生物气泡；分离过滤机构(5)位于工作釜(1)上，配合中转箱(412)用于产生废水颗粒分离的离心力。
2.根据权利要求1所述的一种矿山原料开采用废水净化收集装置，其特征在于，所述固定支架(2)固定连接在工作釜(1)侧壁，且拥有多条圆周分布的架高支腿结构，所述输入输出机构(3)设置在工作釜(1)上，所述曝气净化机构(4)设置在工作釜(1)内的上部分，所述分离过滤机构(5)设置在工作釜(1)内的下部分。
3.根据权利要求1所述的一种矿山原料开采用废水净化收集装置，其特征在于，所述输入输出机构(3)包括主输入管(31)、内锥形引导环(32)、输出管(34)与过滤壁板(35)，所述主输入管(31)设置在工作釜(1)顶壁，且延伸至工作釜(1)的内部，所述内锥形引导环(32)固定连接在工作釜(1)内侧壁，并位于曝气净化机构(4)与分离过滤机构(5)之间，所述输出管(34)设置在工作釜(1)底部的输出端口，所述输出管(34)的输入端口设置有输出泵(33)。
4.根据权利要求1所述的一种矿山原料开采用废水净化收集装置，其特征在于，所述曝气净化机构(4)包括主固定筒(41)、曝气机(42)、副轴承座(411)、中转箱(412)以及分离舱(415)，所述分离舱(415)设置在工作釜(1)内部上方，所述主固定筒(41)固定连接在工作釜(1)内顶壁中心，并延伸至分离舱(415)内，所述曝气机(42)固定连接在工作釜(1)顶壁外侧，所述曝气机(42)的输出端固定连接有输送管(43)，且输送管(43)延伸至分离舱(415)内部，所述主固定筒(41)内部底壁中心固定连接有输送环(44)，所述输送管(43)纵向贯穿输送环(44)顶壁并延伸至主固定筒(41)内部，所述主固定筒(41)内底壁固定连接有主轴承座(47)，所述主轴承座(47)的内环部固定连接有主输出轴柱(48)，所述主输出轴柱(48)通过主轴承座(47)转动连接在主固定筒(41)内部，所述主输出轴柱(48)延伸至主固定筒(41)的下方，所述主输出轴柱(48)外侧壁上部固定连接有聚集箱(45)，所述聚集箱(45)侧壁与底壁均设置有多组均匀环形排列的喷洒孔(46)，所述主输出轴柱(48)侧壁中上部固定连接有联动涡叶轮一(49)，所述主输出轴柱(48)侧壁中下部固定连接有联动涡叶轮二(410)，所述中转箱(412)固定连接在内锥形引导环(32)的内侧锥形壁上，所述中转箱(412)侧壁与顶壁设置有均匀圆周的收集孔(413)，所述中转箱(412)底壁外侧设置有多组环形排列的传导管(414)，所述传导管(414)延伸至内锥形引导环(32)的下方。
5.根据权利要求1所述的一种矿山原料开采用废水净化收集装置，其特征在于，所述分离过滤机构(5)包括中和仓(51)、副固定筒(52)、副输出轴柱(54)、固定盘(55)、加氧管(57)以及加氧泵(58)，所述中和仓(51)设置在工作釜(1)内部并位于内锥形引导环(32)下方，所述副固定筒(52)固定连接在中和仓(51)顶壁中心，所述副输出轴柱(54)转动连接在副固定筒(52)上，并延伸至中和仓(51)内部，所述副输出轴柱(54)底端固定连接有固定盘(55)，所述固定盘(55)外侧部固定连接有均匀圆周分布的搅动叶轮(56)。
6.根据权利要求3所述的一种矿山原料开采用废水净化收集装置，其特征在于，所述过滤壁板(35)以圆周均匀分布的形式设置在工作釜(1)，且环绕在曝气净化机构(4)周围。
7.根据权利要求4所述的一种矿山原料开采用废水净化收集装置，其特征在于，所述主固定筒(41)内顶壁中心固定连接有主电机(416)，所述主输出轴柱(48)固定连接在主电机(416)的底部输出端。
8.根据权利要求4所述的一种矿山原料开采用废水净化收集装置，其特征在于，所述副轴承座(411)固定连接在中转箱(412)顶部中心，所述主输出轴柱(48)底端安装在副轴承座(411)的内环部。
9.根据权利要求5所述的一种矿山原料开采用废水净化收集装置，其特征在于，所述副固定筒(52)内部顶壁中心固定连接有副电机(53)，所述副输出轴柱(54)顶端固定连接在副电机(53)的底部输出轴上。
10.根据权利要求5所述的一种矿山原料开采用废水净化收集装置，其特征在于，所述加氧管(57)固定连接在工作釜(1)侧壁，并延伸至中和仓(51)内，所述加氧管(57)输入端设置有加氧泵(58)。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种矿山原料开采用废水净化收集装置，解决了传统废水处理方法效率低、能耗高，无法有效去除污染物、支持微生物生长，且常导致再释放污染物，影响水质的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种矿山原料开采用废水净化收集装置，包括：
工作釜，用于废水净化收集设备结构的固定；
固定支架位于工作釜上，用于架高安装废水净化收集设备结构；
输入输出机构位于工作釜内，用于输出以及输入矿山原料分离出的废水；
曝气净化机构位于工作釜内，配合主输入管以及内锥形引导环用于为待处理的废水均匀融入曝气生物气泡；
分离过滤机构位于工作釜上，配合中转箱用于产生废水颗粒分离的离心力。
优选的，所述固定支架固定连接在工作釜侧壁，且拥有多条圆周分布的架高支腿结构，所述输入输出机构设置在工作釜上，所述曝气净化机构设置在工作釜内的上部分，所述分离过滤机构设置在工作釜内的下部分。
优选的，所述输入输出机构包括主输入管、内锥形引导环、输出管与过滤壁板，所述主输入管设置在工作釜顶壁，且延伸至工作釜的内部，所述内锥形引导环固定连接在工作釜内侧壁，并位于曝气净化机构与分离过滤机构之间，所述输出管设置在工作釜底部的输出端口，所述输出管的输入端口设置有输出泵。
优选的，所述曝气净化机构包括主固定筒、曝气机、副轴承座、中转箱以及分离舱，所述分离舱设置在工作釜内部上方，所述主固定筒固定连接在工作釜内顶壁中心，并延伸至分离舱内，所述曝气机固定连接在工作釜顶壁外侧，所述曝气机的输出端固定连接有输送管，且输送管延伸至分离舱内部，所述主固定筒内部底壁中心固定连接有输送环，所述输送管纵向贯穿输送环顶壁并延伸至主固定筒内部，所述主固定筒内底壁固定连接有主轴承座，所述主轴承座的内环部固定连接有主输出轴柱，所述主输出轴柱通过主轴承座转动连接在主固定筒内部，所述主输出轴柱延伸至主固定筒的下方，所述主输出轴柱外侧壁上部固定连接有聚集箱，所述聚集箱侧壁与底壁均设置有多组均匀环形排列的喷洒孔，所述主输出轴柱侧壁中上部固定连接有联动涡叶轮一，所述主输出轴柱侧壁中下部固定连接有联动涡叶轮二，所述中转箱固定连接在内锥形引导环的内侧锥形壁上，所述中转箱侧壁与顶壁设置有均匀圆周的收集孔，所述中转箱底壁外侧设置有多组环形排列的传导管，所述传导管延伸至内锥形引导环的下方。
优选的，所述分离过滤机构包括中和仓、副固定筒、副输出轴柱、固定盘、加氧管以及加氧泵，所述中和仓设置在工作釜内部并位于内锥形引导环下方，所述副固定筒固定连接在中和仓顶壁中心，所述副输出轴柱转动连接在副固定筒上，并延伸至中和仓内部，所述副输出轴柱底端固定连接有固定盘，所述固定盘外侧部固定连接有均匀圆周分布的搅动叶轮。
优选的，所述过滤壁板以圆周均匀分布的形式设置在工作釜，且环绕在曝气净化机构周围。
优选的，所述主固定筒内顶壁中心固定连接有主电机，所述主输出轴柱固定连接在主电机的底部输出端。
优选的，所述副轴承座固定连接在中转箱顶部中心，所述主输出轴柱底端安装在副轴承座的内环部。
优选的，所述副固定筒内部顶壁中心固定连接有副电机，所述副输出轴柱顶端固定连接在副电机的底部输出轴上。
优选的，所述加氧管固定连接在工作釜侧壁，并延伸至中和仓内，所述加氧管输入端设置有加氧泵。
工作原理：首先将矿山原料清洗所得到的废水通过外部砂石过滤设备过滤后，利用抽送设备沿主输入管加注进工作釜内部上方设置的分离舱内，废水通过曝气净化机构进行废水的曝气分离净化，当废水充斥在分离舱内部后，启动加装在主固定筒内部的主电机，主电机带动其底部输出端加装的主输出轴柱沿着主轴承座在分离舱内部旋转，同时固定在主输出轴柱上的聚集箱、联动涡叶轮一以及联动涡叶轮二也随之旋转，联动涡叶轮一与联动涡叶轮二带动分离舱内部充斥的矿用废水进行离心圆周运动，同时启动曝气机，曝气机产生氧曝微纳米气泡并通过输送管将氧曝微纳米气泡加压从外部的储存设备充入进输送环内，氧曝微纳米气泡再通过输送环顶部的开口进入到正在进行旋转的聚集箱内，因为聚集箱的旋转，将内部聚集的氧曝微纳米气泡通过喷洒孔离心喷出，对分离舱内部的废水进行喷淋曝气，废水与喷淋的氧曝微纳米气泡接触后，产生轻微的旋涡，制造持续超大流量的纵、横向液体循环流态，较大限度地驱使每层废水旋转，增加废水的旋涡流动速度，降低凝固状态的形成时间，内部的氧曝气微纳米气泡产生离心力，使加速水体曝气的氧曝气微纳米气泡均匀地扩散至周围，通入的氧曝气微纳米气泡可以有效地加快废水杂质分离，同时进行离心圆周运动的废水与过滤壁板接触，其内部的大颗粒过滤壁板过滤分离，在减少分离的时间前提下提高了分离的质量，分离聚集的液体在分离后产生高压的情况下通过中转箱加装的收集孔进入到中转箱内，气体通过内锥形引导环底部加装的传导管进入到中和仓内，再通过分离过滤机构对气体内含有的微小颗粒进行分解，当液体进入到中和仓内部后在中和仓底部聚集，通过启动加氧泵，使氧气被加氧泵从外部的储氧设备沿着加氧管充入进中和仓内，使氧气与中和仓内部的水分液体充分掺和，同时启动加装在副固定筒内部的副电机，副电机带动其底端通过固定盘固定的搅动叶轮开始旋转，并通过对中和仓内部底部液体进行旋转搅动，气体内含有的氧气在搅动叶轮的搅动下加速与氧气发生反应并得到二氧化氮，由在搅动叶轮的搅动下加速氧气与底部液体融合，可以促进好氧微生物的生长，增强生物降解过程，这有助于去除有机物和某些金属离子，而分离出的分离水可通过启动加装在工作釜底部的输出泵，使输出泵利用输出管将分离水抽出进行回收。
本发明提供了一种矿山原料开采用废水净化收集装置。具备以下有益效果：
1、本发明具备高效分离和净化效果：通过结合离心运动和氧曝气微纳米气泡，显著提高了矿山废水中污染物的分离和去除效率，这种多重作用机制能够快速有效地处理废水，减少处理时间，微纳米气泡的引入使氧气能够均匀扩散至废水中，增加了氧气的接触面积，促进了好氧微生物的生长，从而增强了生物降解过程。
2、本发明具备优化流态效果：通过制造持续的纵向和横向液体循环流态，改善了废水的流动性，降低了凝固状态的形成时间，确保了每一层废水都能充分参与处理，利用旋转的聚集箱和过滤壁板的设计，能够快速有效地分离出废水中的大颗粒物质，提高了分离的质量。
3、本发明具备减少能耗效果：通过优化曝气和分离过程，降低了对传统机械搅拌的依赖，从而在一定程度上降低了能耗，提升了整体处理的经济性，气体内含有的微小颗粒能够通过分离过滤机构得到有效去除，确保了处理过程中气体的纯净性，进而支持了后续的化学反应和生物降解，该方案通过促进微生物生长和加速有机物降解，不仅实现了污染物的去除，还有助于减少环境污染，符合可持续发展的理念。
（发明人：舒金华;张冉;吴天浩;刘志娟;朱龙胤）
