本實(shí)用新型涉及污水處理、河道曝氣復(fù)氧技術(shù)領(lǐng)域,更為具體地,涉及一種周轉(zhuǎn)式曝氣復(fù)氧裝置。
背景技術(shù):
曝氣裝置作為一種有效的污水處理設(shè)備己得到推廣,它的主要功能是向污水中充入空氣,同時(shí)使固、液、氣三相充分混合,在水循環(huán)過(guò)程中,使空氣中的氧溶入水中,并和有機(jī)物、微生物充分接觸、混合,供微生物呼吸,使有機(jī)物得到氧化,從而改善了被污染的生態(tài)環(huán)境,使水質(zhì)凈化,創(chuàng)造適合生物生長(zhǎng)的環(huán)境。同時(shí),污水處理的電能主要消耗在二級(jí)生化處理活性污泥曝氣工藝上,在各種生化處理過(guò)程中,曝氣技術(shù)作為一種不可或缺的環(huán)節(jié),它的好壞不僅影響污水生化處理效果,而且直接影響污水處理的費(fèi)用。
目前,河道曝氣復(fù)氧裝置的結(jié)構(gòu)型式多種多樣,按能源劃分主要包括電動(dòng)式、風(fēng)能式、太陽(yáng)能式或互補(bǔ)式,按曝氣方式劃分主要包括鼓風(fēng)曝氣裝置、射流曝氣裝置、立軸式旋轉(zhuǎn)曝氣裝置、臥軸式旋轉(zhuǎn)曝氣裝置等。
上述河道曝氣復(fù)氧裝置存在的普遍問(wèn)題是:作用范圍小、曝氣不均勻,特別是在不流動(dòng)水體中,極易導(dǎo)致曝氣裝置周邊的溶解氧很高,甚至接近飽和狀態(tài),無(wú)法繼續(xù)充入氧氣了,而曝氣裝置10m外的水體中溶解氧卻幾乎為零,這種情況嚴(yán)重影響了曝氣效率。若要提高曝氣作用范圍和曝氣效率,則需要移動(dòng)曝氣裝置,但由于河道環(huán)境復(fù)雜,曝氣裝置的移動(dòng)必須人工控制,會(huì)額外增加人力成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于上述問(wèn)題,本實(shí)用新型的目的是提供一種周轉(zhuǎn)式曝氣復(fù)氧裝置,以解決目前曝氣復(fù)氧裝置普遍存在的作用范圍小、曝氣不均勻、曝氣效率低、成本高等問(wèn)題。
根據(jù)本實(shí)用新型提供一種周轉(zhuǎn)式曝氣復(fù)氧裝置,包括固定座、曝氣裝置,以及連接固定座和曝氣裝置的連桿;其中,在固定座的上端設(shè)置有豎直軸,在豎直軸的外側(cè)套設(shè)有旋轉(zhuǎn)座,旋轉(zhuǎn)座通過(guò)豎直軸與固定座旋轉(zhuǎn)連接;連桿的一端通過(guò)第一水平軸與旋轉(zhuǎn)座旋轉(zhuǎn)連接,連桿的另一端通過(guò)第二水平軸與曝氣裝置旋轉(zhuǎn)連接;曝氣裝置包括浮體、固定在浮體上的發(fā)電單元、電控系統(tǒng)以及旋轉(zhuǎn)曝氣單元;其中,電控系統(tǒng)將發(fā)電單元產(chǎn)生的電能傳輸至旋轉(zhuǎn)曝氣單元,并控制旋轉(zhuǎn)曝氣單元運(yùn)轉(zhuǎn)。
此外,優(yōu)選的方案是,多個(gè)連桿分別通過(guò)第一水平軸與旋轉(zhuǎn)座旋轉(zhuǎn)連接,連桿的另一端分別與對(duì)應(yīng)的曝氣裝置旋轉(zhuǎn)連接;曝氣裝置同向并均勻分布在旋轉(zhuǎn)座的四周。
此外,優(yōu)選的方案是,旋轉(zhuǎn)曝氣單元通過(guò)第三水平軸固定在浮體上,旋轉(zhuǎn)曝氣單元繞第三水平軸旋轉(zhuǎn),以驅(qū)動(dòng)曝氣裝置繞固定座旋轉(zhuǎn)。
此外,優(yōu)選的方案是,第一水平軸和第二水平軸相互平行;第三水平軸與第二水平軸相互垂直。
此外,優(yōu)選的方案是,旋轉(zhuǎn)曝氣單元包括均勻設(shè)置在第三水平軸上的螺旋碟片。
此外,優(yōu)選的方案是,在浮體上設(shè)置有對(duì)稱分布的軸承座,第三水平軸固定在軸承座內(nèi)。
此外,優(yōu)選的方案是,曝氣裝置還包括設(shè)置在浮體前端的阻水板;阻水板部分或者全部深入水中。
此外,優(yōu)選的方案是,固定座固定在定位樁上,或者固定座固定在沉入水中的重物上。
此外,優(yōu)選的方案是,發(fā)電單元為太陽(yáng)能發(fā)電裝置或者發(fā)電機(jī)。
此外,優(yōu)選的方案是,連桿為桁架或者鋼管。
利用上述根據(jù)本實(shí)用新型的周轉(zhuǎn)式曝氣復(fù)氧裝置,利用曝氣裝置的推流作用及其反作用力,促使曝氣裝置一邊曝氣一邊繞固定座周轉(zhuǎn),能夠有效擴(kuò)大曝氣范圍、提高曝氣的均勻性和復(fù)氧效率;此外,自動(dòng)化程度高,節(jié)省人力物力,在提高作業(yè)效率的同時(shí),降低成本。
附圖說(shuō)明
通過(guò)參考以下結(jié)合附圖的說(shuō)明及權(quán)利要求書(shū)的內(nèi)容,并且隨著對(duì)本實(shí)用新型的更全面理解,本實(shí)用新型的其它目的及結(jié)果將更加明白及易于理解。在附圖中:
圖1為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例一的周轉(zhuǎn)式曝氣復(fù)氧裝置的側(cè)視圖;
圖2為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例一的周轉(zhuǎn)式曝氣復(fù)氧裝置的俯視圖;
圖3為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例二的周轉(zhuǎn)式曝氣復(fù)氧裝置的側(cè)視圖;
圖4為根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例二的周轉(zhuǎn)式曝氣復(fù)氧裝置的俯視圖。
其中的附圖標(biāo)記包括:固定座1、旋轉(zhuǎn)座2、連桿3、第一連桿3’、第二連桿3”、曝氣裝置4、第一曝氣裝置4’、第二曝氣裝置4”、豎直軸5、第一水平軸6、第二水平軸7、浮體8、發(fā)電單元9、電控系統(tǒng)10、旋轉(zhuǎn)曝氣單元11、阻水板12、第三水平軸13。
在所有附圖中相同的標(biāo)號(hào)指示相似或相應(yīng)的特征或功能。
具體實(shí)施方式
在下面的描述中,出于說(shuō)明的目的,為了提供對(duì)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的全面理解,闡述了許多具體細(xì)節(jié)。然而,很明顯,也可以在沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)現(xiàn)這些實(shí)施例。在其它例子中,為了便于描述一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例,公知的結(jié)構(gòu)和設(shè)備以方框圖的形式示出。
為詳細(xì)描述本實(shí)用新型實(shí)施例的周轉(zhuǎn)式曝氣復(fù)氧裝置,以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例一的周轉(zhuǎn)式曝氣復(fù)氧裝置的側(cè)視結(jié)構(gòu);圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例一的周轉(zhuǎn)式曝氣復(fù)氧裝置的俯視結(jié)構(gòu)。
結(jié)合圖1和圖2共同所示,本實(shí)用新型實(shí)施例一的周轉(zhuǎn)式曝氣復(fù)氧裝置,包括固定在河道或者處理池中的固定座1、曝氣裝置4,以及活動(dòng)連接該固定座1和曝氣裝置4的連桿3;其中,固定座1可以固定在定位樁上,或者固定在沉入水中的重物上等,在固定座1的上端設(shè)置有豎直軸5,在豎直軸5的外側(cè)套設(shè)有可繞豎直軸5旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)座2,旋轉(zhuǎn)座2通過(guò)豎直軸5與固定座1旋轉(zhuǎn)連接,并且,旋轉(zhuǎn)座2能夠繞豎直軸5旋轉(zhuǎn);連桿3的一端通過(guò)第一水平軸6與旋轉(zhuǎn)座2旋轉(zhuǎn)連接,連桿3的另一端通過(guò)第二水平軸7與曝氣裝置4旋轉(zhuǎn)連接,在周轉(zhuǎn)式曝氣復(fù)氧裝置作業(yè)過(guò)程中,曝氣裝置4在連桿3的作用下,以固定座1為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)曝氣;曝氣裝置4進(jìn)一步包括浮體8、固定在浮體8上的發(fā)電單元9、電控系統(tǒng)10以及旋轉(zhuǎn)曝氣單元11;其中,電控系統(tǒng)10將發(fā)電單元9產(chǎn)生的電能傳輸至旋轉(zhuǎn)曝氣單元11,并控制旋轉(zhuǎn)曝氣單元11運(yùn)轉(zhuǎn)。
其中,可以通過(guò)電控系統(tǒng)10對(duì)旋轉(zhuǎn)曝氣單元11的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置或者控制,以提高周轉(zhuǎn)式曝氣復(fù)氧裝置的自動(dòng)化程度;另外,也可以設(shè)置與電控系統(tǒng)導(dǎo)通的顯示屏或者觸摸屏等,以便工作人員對(duì)旋轉(zhuǎn)曝氣單元的作業(yè)時(shí)間、速度等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示和記錄。
此外,連桿3為剛性桿件,連桿3可以采用桁架結(jié)構(gòu)或者鋼管。在活動(dòng)連接連桿3與旋轉(zhuǎn)座2的過(guò)程中,可以在旋轉(zhuǎn)座上設(shè)置兩個(gè)豎向并平行設(shè)置的固定耳,在兩個(gè)固定耳上分別設(shè)置位置水平對(duì)應(yīng)的通孔,在連桿的端部也設(shè)置與通孔對(duì)應(yīng)的固定孔,將連桿放置在兩個(gè)固定耳之間,并使第一水平軸依次穿過(guò)其中一個(gè)固定耳的通孔、連桿上與通孔對(duì)應(yīng)的固定孔、另一個(gè)固定耳的通孔,從而將旋轉(zhuǎn)座與連桿活動(dòng)連接;此時(shí),連桿能夠在豎直方向上,繞第一水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
具體地,第一水平軸6和第二水平軸7相互平行,并且第一水平軸6和第二水平軸7均與第三水平軸13相互垂直。在周轉(zhuǎn)式曝氣復(fù)氧裝置工作使,曝氣裝置4能夠在旋轉(zhuǎn)座2的作用下,繞固定座1旋轉(zhuǎn);而在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,水面的波動(dòng)或者水位的變化,均會(huì)對(duì)曝氣裝置4與旋轉(zhuǎn)座2之間在豎直方向上的高度造成影響,此時(shí),可通過(guò)第一水平軸6和第二水平軸7調(diào)整連接桿的傾斜程度,以應(yīng)對(duì)水面波動(dòng)或者水位的變化。
需要說(shuō)明的是,連桿3與旋轉(zhuǎn)座2和曝氣裝置4之間的連接方式,并不限于通過(guò)水平軸進(jìn)行連接的具體結(jié)構(gòu),能夠確保連桿與旋轉(zhuǎn)座、連桿與曝氣裝置之間能夠活動(dòng)旋轉(zhuǎn)連接皆可,例如,在旋轉(zhuǎn)座上設(shè)置第一固定環(huán),在連桿的端部設(shè)置第二固定環(huán),通過(guò)將第一固定環(huán)和第二固定環(huán)套設(shè)在一起,同樣能夠?qū)崿F(xiàn)連桿與旋轉(zhuǎn)座和曝氣裝置之間的旋轉(zhuǎn)連接。
此外,在本實(shí)用新型的周轉(zhuǎn)式曝氣復(fù)氧裝置中,旋轉(zhuǎn)曝氣單元11通過(guò)第三水平軸13固定在浮體8上,旋轉(zhuǎn)曝氣單元11繞第三水平軸13旋轉(zhuǎn),以驅(qū)動(dòng)曝氣裝置4繞固定座1旋轉(zhuǎn)。其中,在浮體8上設(shè)置對(duì)稱分布的軸承座,通過(guò)將第三水平軸13固定在軸承座內(nèi),對(duì)旋轉(zhuǎn)曝氣單元11進(jìn)行固定限位。旋轉(zhuǎn)曝氣單元11包括均勻設(shè)置在第三水平軸13上的螺旋碟片,可以在螺旋碟片表面設(shè)置符合水力特性的若干組三角結(jié)節(jié)和/或圓形凹孔,并且,三角結(jié)節(jié)和圓形凹孔呈徑向直線排列,能夠提高曝氣效率、保證曝氣效果。
在本實(shí)用新型的另一具體實(shí)施方式中,曝氣裝置4還包括設(shè)置在浮體8前端的阻水板12,阻水板12部分或者全部深入水中,浮體8前端指在曝氣裝置4的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,位于迎水面的一端。其中,附圖2中箭頭所示方向?yàn)槠貧庋b置4的旋轉(zhuǎn)方向。通過(guò)設(shè)置阻水板12,能夠提高曝氣裝置4在水中的前行阻力,從而在曝氣裝置4移動(dòng)的同時(shí)增加曝氣效率;此外,阻水板12還能夠調(diào)節(jié)曝氣裝置4的周轉(zhuǎn)速度,增加曝氣裝置4對(duì)后面水體的推流能力,進(jìn)一步提高曝氣的作用范圍。
為提高周轉(zhuǎn)式曝氣復(fù)氧裝置的自動(dòng)化程度,降低人力成本,在本實(shí)用新型的周轉(zhuǎn)式曝氣復(fù)氧裝置中,發(fā)電單元9可以采用太陽(yáng)能發(fā)電裝置或者發(fā)電機(jī)等,例如,利用太陽(yáng)能發(fā)電裝置進(jìn)行發(fā)電,能夠充分發(fā)揮太陽(yáng)能的優(yōu)勢(shì),不僅節(jié)約電能,還能夠省去電纜、電線的束縛,周轉(zhuǎn)式曝氣復(fù)氧裝置的設(shè)置位置也能夠更加靈活。
此外,旋轉(zhuǎn)座2的側(cè)壁可以與多個(gè)連桿3旋轉(zhuǎn)連接,而每個(gè)連桿的另一端均可與對(duì)應(yīng)的曝氣裝置連接;換言之,至少兩個(gè)連桿分別通過(guò)第一水平軸與旋轉(zhuǎn)座旋轉(zhuǎn)連接,連桿的另一端分別與對(duì)應(yīng)的曝氣裝置旋轉(zhuǎn)連接,曝氣裝置同向并均勻分布在旋轉(zhuǎn)座的四周。
具體地,圖3示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例二的周轉(zhuǎn)式曝氣復(fù)氧裝置的側(cè)視結(jié)構(gòu);圖4示出了根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例二的周轉(zhuǎn)式曝氣復(fù)氧裝置的俯視結(jié)構(gòu)。
結(jié)合圖3和圖4共同所示,在本實(shí)用新型實(shí)施例二的周轉(zhuǎn)式曝氣復(fù)氧裝置,包括固定在河道或者處理池中的固定座1、兩組曝氣裝置(包括第一曝氣裝置4’和第二曝氣裝置4”),以及分別活動(dòng)連接固定座1和兩組曝氣裝置的兩根連桿(包括第一連桿3’和第二連桿3”);其中,固定座1可以固定在定位樁上,或者固定在沉入水中的重物上等,在固定座1的上端設(shè)置有豎直軸,在豎直軸的外側(cè)套設(shè)有可繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)座2,旋轉(zhuǎn)座2通過(guò)豎直軸與固定座1旋轉(zhuǎn)連接。
具體地,第一連桿3’的一端通過(guò)對(duì)應(yīng)的第一水平軸與旋轉(zhuǎn)座2旋轉(zhuǎn)連接,第一連桿3’的另一端通過(guò)對(duì)應(yīng)的第二水平軸與第一曝氣裝置4’旋轉(zhuǎn)連接,第二連桿3”的一端通過(guò)對(duì)應(yīng)的第一水平軸與固定座1旋轉(zhuǎn)連接,第二連桿3”的另一端通過(guò)對(duì)應(yīng)的第二水平軸與第二曝氣裝置4”旋轉(zhuǎn)連接。第一曝氣裝置4’和第二曝氣裝置4”呈180度角分布在旋轉(zhuǎn)座2的兩側(cè)。其中,附圖4中箭頭所示方向?yàn)槠貧庋b置的旋轉(zhuǎn)方向。
其中,在周轉(zhuǎn)式曝氣復(fù)氧裝置作業(yè)過(guò)程中,第一曝氣裝置4’和第二曝氣裝置4”分別在第一連桿3’和第二連桿3”的作用下,以固定座1為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)曝氣;第一曝氣裝置4’和第二曝氣裝置4”,分別包括浮體、固定在浮體上的發(fā)電單元、電控系統(tǒng)以及旋轉(zhuǎn)曝氣單元;其中,電控系統(tǒng)將發(fā)電單元產(chǎn)生的電能傳輸至旋轉(zhuǎn)曝氣單元,并控制對(duì)應(yīng)的旋轉(zhuǎn)曝氣單元運(yùn)轉(zhuǎn)。
需要說(shuō)明的是,在連桿長(zhǎng)度允許的情況下,在固定座1四周可以設(shè)置三組或者四組均勻分布的曝氣裝置;并且,各曝氣裝置的具體結(jié)構(gòu)均可參見(jiàn)本實(shí)用新型實(shí)施例一所示結(jié)構(gòu),此處不再一一贅述。
通過(guò)上述實(shí)施方式可以看出,本實(shí)用新型提供的周轉(zhuǎn)式曝氣復(fù)氧裝置,具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、在連桿的限制作用下,曝氣裝置以固定座為中心做周轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),曝氣作用面積得到大幅度的擴(kuò)展,能夠提高曝氣的均勻性和充氧效率;此外,還可以根據(jù)水面寬度及曝氣范圍的要求來(lái)選用合適的連桿長(zhǎng)度。
2、充分發(fā)揮太陽(yáng)能的優(yōu)勢(shì),不僅節(jié)約了電能,整個(gè)裝置的運(yùn)行不再受電纜線的束縛;并且,不用在曝氣裝置四周拉繩索固定,不阻礙航道的使用。
3、充分利用旋轉(zhuǎn)曝氣單元的推流作用及其反作用力,一邊利用水體對(duì)曝氣裝置的反作用力來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)裝置的周轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),一邊又利用阻水板來(lái)增加前行阻力,不僅可以調(diào)節(jié)周轉(zhuǎn)速度,而且可以增加曝氣裝置對(duì)后面水體的推流能力,從而進(jìn)一步提高曝氣作用范圍。
4、連桿兩端可以繞對(duì)應(yīng)的水平軸自由旋轉(zhuǎn),充分利用浮體的浮力自動(dòng)適應(yīng)水位的變化。
5、若要改變安裝位置,只需移動(dòng)固定座的位置即可,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、成本較低。
如上參照附圖以示例的方式描述根據(jù)本實(shí)用新型的周轉(zhuǎn)式曝氣復(fù)氧裝置。但是,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,對(duì)于上述本實(shí)用新型所提出的周轉(zhuǎn)式曝氣復(fù)氧裝置,還可以在不脫離本實(shí)用新型內(nèi)容的基礎(chǔ)上做出各種改進(jìn)。因此,本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)由所附的權(quán)利要求書(shū)的內(nèi)容確定。