一种具有重复曝气功能的螺旋式生物床污水处理装置的制作方法

1.本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种具有重复曝气功能的螺旋式生物床污水处理装置。


背景技术：

2.在对污水进行处理过程中，通常利用微生物与污水中的有机污染物反应，而微生物分解有机污染物需要充分的氧气，为此在污水处理过程中通过曝气向污水中不断注入气体，而现有曝气过程是向污水底部注入气体形成气泡，气泡受浮力作用上浮，随着气泡的上浮氧气逐步融入下部的污水中，导致上部污水中的溶氧量差，影响上部微生物与污水中有机污染物的反应速率，同时现有污水处理时，微生物通常附着在载体上，并在污水中自由悬浮，导致微生物分布不均匀，导致部分污水中有机污染物的分解效果差，影响整体污水的净化效果。
3.针对现有技术的不足，我们研发一种具有重复曝气功能的螺旋式生物床污水处理装置。


技术实现要素：

4.为了克服污水中的溶氧量不均匀和微生物分布不均匀，导致污水中有机污染物的分解效果差的缺点，提供了一种具有重复曝气功能的螺旋式生物床污水处理装置。
5.为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：一种具有重复曝气功能的螺旋式生物床污水处理装置，包括有壳体，壳体上设置有注液管、排液管和排气管，注液管位于排液管的下方，壳体内设有两个用于限位的凸环，壳体内转动设置有转动壳，转动壳上周向对称固接有第一螺旋叶片和第二螺旋叶片，第一螺旋叶片上设置有用于避免气体聚集的孔洞，第一螺旋叶片和第二螺旋叶片的外侧壁固接有第一转动环，第一转动环于壳体的两个凸环之间转动连接，壳体下端通过支撑块固接有导气管，导气管上等间距设置有凹槽，导气管的凹槽处通过转环设置有第一转动管，第一螺旋叶片和第二螺旋叶片配合形成螺旋形腔室，螺旋形腔室内周向等间隔设置有第二转动管，且第二转动管与转动壳和第一转动环转动连接，第一转动管位于相邻第二转动管内，第二转动管上对称开设有两排圆孔，第二转动管固接有转动框，转动框周向均匀设置有圆孔，微生物在转动框上附着形成生物膜，分区域向壳体内注入气体，用于提高曝气效率，壳体设有用于控制第一螺旋叶片和第二螺旋叶片转动速率的转动组件，每个第二转动管内均设有用于防止污水导流的自锁组件，每个转动框均设有用于延长污水与生物膜接触时长的搅动组件。
6.进一步地，转动框的内外两侧均匀设有凸板，用于增大生物膜与污水的接触面积。
7.进一步地，第一螺旋叶片和第二螺旋叶片的外侧边缘高于其内侧边缘，用于引导气体在壳体内均匀分布。
8.进一步地，转动组件包括有伺服电机，伺服电机通过支座固接在壳体下端，伺服电机的输出轴设置有第一直齿轮，转动壳的一端固接有第二直齿轮，第一直齿轮和第二直齿
轮啮合，通过伺服电机不同的转速，控制气泡在污水中的滞留时间，导气管等间距固接有第一锥齿轮，第二转动管与转动壳和第一转动环转动连接，第二转动管的一端固接有第二锥齿轮，相邻的第一锥齿轮和第二锥齿轮啮合，第一螺旋叶片和第二螺旋叶片之间等间隔固接有用于拦截污水的半圆形壳，转动框位于相邻半圆形壳内。
9.进一步地，搅动组件包括有倾斜板，倾斜板对称设置在转动框外侧壁上，倾斜板用于引导污水进入转动框内，第二转动管的外侧壁对称设置有弧形板，弧形板位于第二转动管的孔洞处，弧形板用于推动污水与气泡从转动框流出。
10.进一步地，倾斜板和弧形板交错设置，使污水重复经过转动框与生物膜和气泡接触。
11.进一步地，自锁组件包括有第一滑动套，第一滑动套的一端滑动设置在第一转动管内，第一滑动套的另一端固接有第二滑动套，第二滑动套位于第二转动管内滑动，且第二滑动套侧壁等间距设置有用于和第二转动管上孔洞配合的凹槽，用于防止污水倒流，第二滑动套和第一转动管之间安装有拉簧。
12.进一步地，还包括有杂质分离部件，杂质分离部件设置在壳体内，用于分离污水中的固体杂质，杂质分离部件包括有第二转动环，第二转动环固接在壳体内，第二转动环的中部转动设置有转动套，转动套与第二转动管转动配合，转动套的一端固接有第三直齿轮，转动套的另一端固接有叶轮，用于搅动污水产生离心力，第一转动环的下端设有用于阻碍杂质上移的凸环，第二转动环的下侧转动设置有第四直齿轮，第四直齿轮和第三直齿轮啮合，第四直齿轮的下侧设置有转动盘，转动盘与第二转动管固接，且转动盘的上侧设置有内齿圈，转动盘的内齿圈和第四直齿轮啮合，壳体侧壁设有用于自动排除杂质的杂质排出组件。
13.进一步地，叶轮的叶片设置为倾斜状，且叶片呈弧形，用于加速污水中杂质向壳体的内侧壁聚集。
14.进一步地，杂质排出组件包括有倾斜壳，倾斜壳连通在壳体侧壁，倾斜壳的一端固接并连通有排液壳，排液壳的两端均设有用于杂质交替排出的矩形通孔，排液壳内滑动设置有滑动柱，滑动柱设置有两个用于和倾斜壳交替连通的凹槽，且滑动柱的两个凹槽与排液壳的两个矩形通孔交替配合，滑动柱的一端固接有连接杆，连接杆穿透排液壳并与其滑动连接，倾斜壳的下端通过支撑板转动设置有转轴，转轴和伺服电机输出轴通过带轮和皮带连接，倾斜壳的侧壁通过固定板转动设置有转动轴，转动轴和转轴之间通过锥齿轮组连接，转动轴内设置有往复丝杠，往复丝杠的一端和连接杆固接。
15.与现有技术相比，本发明所达到的技术效果是：本发明通过多个转动框上的生物膜，完成对污水中的有机污染物进行多次重复分解，再通过多个第二转动管向污水内注入气体，实现多方位曝气，提高污水中的氧气含量，从而提高微生物对污水中的有机污染物的分解效率，转动组件使第一螺旋叶片、第二螺旋叶片和转动框转动，且受半圆形壳作用，对流动的污水进行拦截，再结合搅动组件中的弧形板和倾斜板，使污水往复穿过转动框，延长污水与转动框上微生物的接触时长，进一步提高微生物对污水中的有机污染物的分解效率，自锁组件中的第二滑动套与第二转动管配合，避免装置停止工作时污水倒流，杂质分离部件中的叶轮转动搅动污水产生离心力，同时受叶轮的外形作用，对污水中的杂质进行驱赶，完成对污水中杂质的分离与收集，杂质排出组件中的滑动柱的两个凹槽与倾斜壳和排液壳的两个矩形通孔交替连通，实现对污水中杂质的排出，避免杂质冲击生物膜，导致生物
膜脱落并跟随污水流失。
附图说明
16.图1为本发明的立体结构示意图。
17.图2为本发明的剖视图。
18.图3为本发明的局部剖视图。
19.图4为本发明转动组件的局部剖视图。
20.图5为本发明的局部放大图。
21.图6为本发明转动框的剖视图。
22.图7为本发明自锁组件的剖视图。
23.图8为本发明杂质分离部件的立体结构示意图。
24.图9为本发明杂质分离部件的剖视图。
25.图10为本发明杂质排出组件的剖视图。
26.在图中：1、壳体，101、转动壳，102、第一螺旋叶片，103、第二螺旋叶片，104、第一转动环，105、导气管，106、第一转动管，107、第二转动管，108、转动框，2、伺服电机，201、第一直齿轮，202、第二直齿轮，3、第一锥齿轮，301、第二锥齿轮，302、半圆形壳，401、弧形板，4、倾斜板，5、第一滑动套，501、第二滑动套，502、拉簧，6、第二转动环，601、转动套，602、第三直齿轮，603、叶轮，604、第四直齿轮，605、转动盘，7、倾斜壳，701、排液壳，702、滑动柱，703、连接杆，704、转轴，705、转动轴，706、往复丝杠。
具体实施方式
27.为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。
28.实施例1一种具有重复曝气功能的螺旋式生物床污水处理装置，参阅图1-图10所示，包括有壳体1，壳体1上固接并连通有注液管、排液管和排气管，注液管位于排液管的下方，壳体1内焊接有两个用于限位的凸环，壳体1内转动连接有转动壳101，转动壳101的外侧壁焊接有第一螺旋叶片102和第二螺旋叶片103，两者周向对称设置，第一螺旋叶片102和第二螺旋叶片103的外侧边缘高于其内侧边缘，用于引导气体向壳体1内侧壁移动，第一螺旋叶片102上设置有用于避免气体聚集的孔洞，微生物在第一螺旋叶片102上附着形成生物膜，第一螺旋叶片102和第二螺旋叶片103的外侧壁焊接有第一转动环104，第一转动环104于壳体1的两个凸环之间转动连接，壳体1下端通过支撑块嵌有导气管105，导气管105上设置有若干个凹槽，若干个凹槽在导气管105上等间距设置，导气管105的凹槽处通过转环转动连接有第一转动管106，第一螺旋叶片102和第二螺旋叶片103配合形成螺旋形腔室，延长污水的流动路径，螺旋形腔室内设置有若干个第二转动管107，若干个第二转动管107周向等间隔设置，且第二转动管107与转动壳101和第一转动环104转动连接，第一转动管106位于相邻第二转动管107内，第二转动管107上对称开设有两排圆孔，气体通过导气管105、第一转动管106和第二转动管107进入壳体1中的污水中，对污水进行多方位曝气，提高污水中的溶氧量，第二转动管107固接有转动框108，转动框108周向均匀设置有圆孔，转动框108的内外两侧均匀设
有四个凸板，转动框108的凸板增大生物膜与污水的接触面积，微生物在转动框108上附着形成生物膜，多个转动框108对污水进行重复多次处理，提高转动框108上的微生物对污水中有机污染物的分解效果，壳体1设有用于控制第一螺旋叶片102和第二螺旋叶片103转动速率的转动组件，控制气体在污水中的滞留时长，每个第二转动管107内均设有用于防止污水导流的自锁组件，每个转动框108均设有用于延长污水与生物膜接触时长的搅动组件。
29.参阅图1和图4所示，转动组件包括有伺服电机2，伺服电机2通过支座螺栓连接在壳体1下端，伺服电机2的输出轴键连接有第一直齿轮201，转动壳101的下端固接有第二直齿轮202，第一直齿轮201和第二直齿轮202啮合，伺服电机2工作通过相连接的零件带动转动壳101、第一螺旋叶片102和第二螺旋叶片103转动，控制气泡在污水中的滞留时间，提高气泡中氧气融入污水的量，导气管105等间距固接有三个第一锥齿轮3，第二转动管107与转动壳101和第一转动环104转动连接，第二转动管107的下端固接有第二锥齿轮301，相邻的第一锥齿轮3和第二锥齿轮301啮合，第一螺旋叶片102和第二螺旋叶片103之间等间隔固接有五个半圆形壳302，半圆形壳302用于拦截污水的流动，转动框108位于相邻半圆形壳302内，延长污水与转动框108的接触时长，通过微生物对污水中的有机污染物进行分解相邻。
30.参阅图6所示，搅动组件包括有两个倾斜板4，两个倾斜板4对称固接在转动框108外侧壁上，转动框108转动带动倾斜板4转动，受倾斜板4的引流作用，倾斜板4推动污水向转动框108的外侧壁聚集并加速进入其内，第二转动管107的外侧壁对称固接有两个弧形板401，弧形板401位于第二转动管107的孔洞处，第二转动管107转动带动弧形板401转动，弧形板401转动推动污水从转动框108流出，倾斜板4和弧形板401交错设置，使污水重复经过转动框108与生物膜和气泡接触，使污水与转动框108的生物膜充分接触，进一步提高微生物对污水中有机污染物进行分解效率，同时使进入壳体1内的气泡在转动框108往复穿过。
31.参阅图5所示，自锁组件包括有第一滑动套5，第一滑动套5的下端滑动设置在第一转动管106内，第一滑动套5的上端固接有第二滑动套501，第二滑动套501位于第二转动管107内滑动，且第二滑动套501侧壁等间距设置有若干个凹槽，第二滑动套501的凹槽与第二转动管107的圆孔配合将气体注入壳体1内，完成曝气操作，提高污水中的溶氧量，便于微生物对污水中有机污染物进行分解，第二滑动套501和第一转动管106之间安装有拉簧502，装置停止工作时受拉簧502作用，第二滑动套501移动使其凹槽与第二转动管107的圆孔交错，防止污水倒流。
32.将污水通过壳体1的注液管注入其内，随着污水的注入，污水通过第一螺旋叶片102和第二螺旋叶片103之间的螺纹形腔室向上移动，螺纹形腔室延长污水的流动路径，此过程中污水与第一螺旋叶片102接触，受第一螺旋叶片102上微生物的作用对污水中有机污染物进行分解，进行污水的初步净化操作，同时使用者启动伺服电机2，并向导气管105内持续注入气体。
33.伺服电机2转动通过第一直齿轮201和第二直齿轮202带动转动壳101和与其相连接的零件一同转动，其中第一螺旋叶片102、第二螺旋叶片103和第一转动环104转动对进入壳体1内的污水进行驱赶，由于导气管105和第一锥齿轮3处于固定状态，且第一锥齿轮3和第二锥齿轮301啮合，使转动壳101带动第二转动管107转动过程中，第二转动管107进行自转，第二转动管107转动带动转动框108转动。
34.当污水在第一螺旋叶片102和第二螺旋叶片103的螺纹形腔室内流动经过转动框
108时，受转动框108处的半圆形壳302作用，半圆形壳302对污水的流动进行拦截，同时转动框108和第二转动管107转动带动弧形板401和倾斜板4转动，转动框108和弧形板401转动对半圆形壳302所拦截的污水进行搅动，并使污水进入到转动框108内，而第二转动管107和弧形板401转动使污水从转动框108内流出，最终使污水往复穿过转动框108，提高污水与转动框108上的生物膜的接触时长，并使污水与生物膜充分接触，增强微生物对污水中有机污染物的分解效率。
35.而导气管105内的气体通过第一转动管106和第一滑动套5进入第二滑动套501内，受气体压力作用，第二滑动套501和第一滑动套5移动并拉伸拉簧502，第二滑动套501的凹槽与第二转动管107的孔洞连通，气体进入壳体1内并在污水中形成气泡，气泡同样受转动框108、第二转动管107、弧形板401和倾斜板4的转动作用，气泡往复穿过转动框108，使气泡中的氧气融入污水中，提高微生物与污水中有机污染物之间的反应效率，同时部分气泡受浮力作用，经过半圆形壳302处，并沿着第一螺旋叶片102和第二螺旋叶片103之间的螺纹形腔室向上流动，此过程中受第二螺旋叶片103的作用限制气泡上浮速度，同时受第一螺旋叶片102上孔洞的作用，避免气泡上浮过程中发生过度聚集现象，使气泡在污水中分散分布，即气泡中的氧气在污水中均匀融合，提高曝气效果，增强微生物对污水中有机污染物的分解效果。
36.污水处理过程中，使用者通过控制伺服电机2的转动速度，即控制第一螺旋叶片102和第二螺旋叶片103的转动速度，来控制污水中气泡的上浮速度，来提高气泡中氧气在污水中的溶解效果。
37.污水多次经过转动框108，受转动框108上的微生物作用，多次对污水中的有机污染物进行分解，且每个转动框108处都进行上述曝气操作，提高转动框108上微生物对污水中有机污染物的分解效率，最后净化后的水通过壳体1的排液管排出，而注入壳体1内的气体通过其上的排气管排出。
38.实施例2在实施例1的基础之上，参阅图2和图8-图10所示，还包括有杂质分离部件，杂质分离部件设置在壳体1内，用于分离污水中的固体杂质，杂质分离部件包括有第二转动环6，第二转动环6焊接在壳体1内的下部，第二转动环6的中部转动连接有转动套601，转动套601与第二转动管107转动配合，转动套601的下端键连接有第三直齿轮602，转动套601的上端螺栓连接有叶轮603，叶轮603的叶片设置为倾斜状，且叶片呈弧形，叶轮603转动搅动污水产生离心力，且受叶轮603外形的作用，叶轮603驱赶污水中的杂质，加速污水中杂质向壳体1的内侧壁聚集，第一转动环104的下端设有用于阻碍杂质上移的凸环，阻碍污水中的杂质上移，第二转动环6的下侧转动连接有第四直齿轮604，第四直齿轮604和第三直齿轮602啮合，第四直齿轮604的下侧设有转动盘605，转动盘605与第二转动管107固接，且转动盘605的上侧设有内齿圈，转动盘605的内齿圈和第四直齿轮604啮合，转动盘605上内齿圈的齿数是第四直齿轮604齿数的三倍，用于提高叶轮603的转速，提高污水中杂质向壳体1内侧壁聚集效率，壳体1侧壁设有用于自动排除杂质的杂质排出组件。
39.参阅图9和图10所示，杂质排出组件包括有倾斜壳7，倾斜壳7焊接并连通在壳体1下部的侧壁，倾斜壳7的后端焊接并连通有排液壳701，排液壳701的两端均设有矩形通孔，排液壳701内滑动连接有滑动柱702，滑动柱702设置有两个凹槽，滑动柱702的两个凹槽分
别与倾斜壳7连通，且滑动柱702的两个凹槽和倾斜壳7交替配合，且滑动柱702的两个凹槽与排液壳701的两个矩形通孔交替配合，滑动柱702移动使其上凹槽与倾斜壳7连通，对杂质与污水进行收集，然后滑动柱702移动使凹槽密封，接着滑动柱702移动使其上凹槽与排液壳701的矩形通孔连通，完成杂质的排出，滑动柱702的左端焊接有连接杆703，连接杆703穿透排液壳701并与其滑动连接，倾斜壳7的下端通过支撑板转动连接有转轴704，转轴704和伺服电机2输出轴通过带轮和皮带连接，倾斜壳7后部的侧壁通过固定板转动连接有转动轴705，转动轴705和转轴704之间通过锥齿轮组连接，转动轴705内设有往复丝杠706，往复丝杠706的左端和连接杆703固接，伺服电机2工作通过相连接的零件带动往复丝杠706转动，往复丝杠706通过相连接的零件带动滑动柱702左右往复移动，对壳体1内污水与杂质进行交替式排出。
40.伺服电机2工作通过转动壳101带动转动盘605转动，转动盘605的内齿圈通过第四直齿轮604、第三直齿轮602和转动套601带动叶轮603转动，转动盘605上内齿圈的齿数是第四直齿轮604齿数的三倍，放大动力输出，而叶轮603快速转动对壳体1下部的污水进行搅动，污水受搅动发生转动产生离心力，使污水中的杂质向壳体1内侧壁附近聚集，且受叶轮603上叶片的形状作用，叶轮603在转动过程中，使其上的叶片同时驱赶污水中的杂质向壳体1的内侧壁聚集。
41.伺服电机2工作同时通过带轮和皮带带动转轴704转动，转轴704通过锥齿轮组带动转动轴705转动，转动轴705转动带动往复丝杠706、连接杆703和滑动柱702进行左右往复移动，滑动柱702往复移动使其上两个凹槽交替与倾斜壳7连通，当滑动柱702的凹槽与倾斜壳7连通后，污水与壳体1内侧壁处的杂质通过倾斜壳7进入到滑动柱702的凹槽内，后续滑动柱702继续移动，先使滑动柱702充满污水与杂质的凹槽进行密封，然后滑动柱702继续移动，使滑动柱702上的充满污水与杂质的凹槽与排液壳701的矩形通孔连通，使污水与杂质排出，且此时滑动柱702的另一个凹槽与倾斜壳7连通，重复上述操作使滑动柱702的两个凹槽交替排出壳体1内的杂质。
42.以上参照附图说明了本发明的具体实施方式，并非因此局限本发明的权利范围。本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本发明的权利范围之内。