CN103818996A - 浮筒式滗水器 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种浮筒式滗水器，位于SBR反应池内，主要应用于城市污水处理、工业废水处理、化学环保污水处理等行业，其包括输气管道、限位柱、浮筒、进水管、中心管、设置在所述浮筒外壁上的复数配重装置、排水伸缩胶管以及排水弯管，所述输气管道通过一输气管与浮筒相通，用于向浮筒内输气或将浮筒内的气体排出，所述浮筒活动设置在限位柱上，且沿着限位柱上下升降，反应池内的澄清水经进水管由下往上汇集到中心管后，再依次经排水伸缩胶管、排水弯管排出池外。本发明适用于中小型的SBR工艺中，具有结构简单，无需传动机构驱动，自重轻便，造价低，安装便捷，便于推广等特点。

Description

浮筒式滗水器

技术领域

本发明涉及环保设备技术领域，尤其是涉及一种无动力的、适用于中小型的SBR工艺中的浮筒式滗水器。

背景技术

滗水器是SBR(Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process，序列间歇式活性污泥法)工艺采用的定期排除澄清水的设备，它具有能从静止的池表面将澄清水滗出，而不搅动沉淀，确保出水水质的作用。目前国内污水处理中SBR滗水器主要有三种形式：虹吸式、旋转式、套筒式，其中旋转式滗水器最为普遍，它是由撇水堰槽、下降管、水平管、水下轴承组成一体，以水平管为转轴上下旋转，撇水堰槽随之上下移动，将水面表层澄清水撇入，再经下降管汇入水平管，最后从出水管排出。

但旋转式滗水器主要定位于大中型以上的污水处理上，整体结构笨重，安装和维护维修上极不方便；且一般都需要专门配备动力电源和控制系统，操作复杂且造价高昂，而一些中小型的SBR处理工程中需要无动力、简便易行、造价低廉的滗水装置，因此现有的旋转式滗水器已无法适应这些需求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种浮筒式滗水器，主要适用于中小型的SBR工艺中，具有结构简单，自重轻便，造价低，安装便捷等特点。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种浮筒式滗水器，位于SBR反应池内，用于滗出反应池上方的澄清水，所述SBR反应池内设置最高水位线和最低水位线，所述浮筒式滗水器包括输气管道，限位柱，浮筒，进水管，中心管，设置在所述浮筒外壁上的复数配重装置，与中心管相接的排水伸缩胶管，以及与所述排水伸缩胶管相接的排水弯管，所述输气管道通过一输气管与所述浮筒相通，用于向浮筒内输气或将浮筒内的气体排出，所述浮筒活动设置在限位柱上，且沿着限位柱在所述最高水位线与最低水位线间上下升降，所述进水管包括穿过浮筒的中部及伸出浮筒外的两个端部，所述端部的开口朝下，所述中心管设置在所述进水管的中心位置且与进水管相通，反应池内的澄清水经进水管汇聚到中心管后，再依次经排水伸缩胶管、排水弯管排出池外。

优选地，所述输气管道布设在所述SBR反应池的外壁上。

优选地，所述输气管道上设置有可自动打开和关闭的进气电磁阀和排气电磁阀，用于分别控制浮筒内的进气与排气，所述输气管一端设置在进气电磁阀和排气电磁阀之间，另一端与浮筒相通。

优选地，所述SBR反应池的上端设置一固定架，所述限位柱固定在所述固定架上。

优选地，所述浮筒通过一限位滑块活动连接在限位柱上，可避免浮筒在浮力作用下发生倾斜，确保浮筒按照限位柱这一运行轨道上下升降，运行可靠。

优选地，在所述限位柱之间设置有限位板，所述限位板对应所述最低水位线设置，使得浮筒与池内水泥临界面保持一定距离。

优选地，所述配重装置采用配重管，所述配重管通过配重管固定块固定在浮筒外壁上，用于增加浮筒上的重量。

优选地，所述浮筒的顶部和底部分别设置有浮筒上盖和浮筒下盖。

优选地，所述浮筒下盖上设置复数气压排水口，用于在浮筒内通气情况下将浮筒内的水及时排到反应池内。

优选地，所述排水弯管上设置有出水电磁阀，便于排水弯管排水和待机状态的切换。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明利用浮筒自身的重力和浮力在反应池内自行升降，无需动力驱动机构，结构简单，同时也相应降低了滗水器的制造成本，更实用，便于推广。

2、本发明中的进水口开口朝下设计，使得池内澄清水的流向为由下往上，由外到内，确保浮渣不会进入排水管道内，保证了水面的平稳性，进而保证了出水水质。

3、浮筒依靠限定柱随水位自动升降，平稳不倾斜，运行可靠。

4、限位柱下方设有限位板，使得浮筒与池内水泥临界面保持一定距离，工作时不扰动污泥层，进一步保证了排出水的水质。

5、本发明选用不锈钢材质和PP-H等防腐蚀的材质制造，使用寿命更长。

6、本发明中的管道均为软管连接，不受活动限制，连接处用卡箍紧固，灵活方便，维护便捷。

附图说明

图1是本发明浮筒式滗水器的结构示意图；

图2是图1中浮筒的俯视结构示意图。

附图标记：1、固定架，2、输气管道，3、输气管，4、限位柱，5、浮筒，51、浮筒上盖，52、浮筒下盖，6、进水管，61、中部，62、端部，63、进水口，7、中心管，8、配重装置，9、排水伸缩胶管，10、排水口，11、排气电磁阀，12、进气电磁阀，13、限位板，14、限位滑块，15、出水电磁阀。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。

SBR反应池在经过沉淀的工序后就进入排水工序，本发明所揭示的一种浮筒式滗水器，便是用于排出SBR反应池内的澄清水，主要适用于中小型的SBR工艺中。

如图1所示，本发明所揭示的一种浮筒式滗水器包括固定架1、输气管道2、输气管3、限位柱4、浮筒5、进水管6、中心管7、配重装置8、排水伸缩胶管9和排水口10，固定架1设置在SBR反应池的上端，用于固定限位柱4。

输气管道2布设在SBR反应池外壁上，用作气体的输送通道。输气管道2上设置有能够自动打开、关闭的排气电磁阀11和进气电磁阀12，两者相互配合控制浮筒内的气压，具体地，排气电磁阀11打开，进气电磁阀12关闭时，浮筒5内压力减小；排气电磁阀11关闭，进气电磁阀12打开时，浮筒5内压力恢复，在浮筒5内外形成压差，进而控制进水管6的排水工作。

输气管3一端与输气管道2相通，另一端与浮筒5相通，用于将输气管道2与浮筒5相连通，进而向浮筒5内输送气体或将浮筒5内的空气输出，本发明实施例中输气管3采用输气软管。

限位柱4垂直固定于固定架1上，用作浮筒5上下升降的运动轨道，保证浮筒5在升降过程中平稳不倾斜，准确运行，本发明实施例在固定架1上设置了两根限位柱4。另外，为了使浮筒5与池底保持一定的距离，在两根限位柱4之间设置一限位板13，作为浮筒5下降的最低水位，用于对浮筒5进行限位，使得进水管6在进水时不扰动池底的污泥层，保证了排出水的水质。

结合图1和图2所示，浮筒5通过限位滑块14活动连接在限位柱4上，其根据自身的重力和浮力，在无动力情况下，依靠限位柱4随着反应池内水位自动升降，从而实现滗水器的排水与否。本发明实施例中的浮筒5为圆柱体，上下端分别设置有浮筒上盖51和浮筒下盖52，在浮筒下盖52上开设有气压排水口16，用于在输气管道2向浮筒5内输气时，向外排出浮筒5内的水。

进水管6设置在浮筒5上，用于将池内澄清水输送到中心管7内。进水管6包括中部61和两端部62，端部62均有进水口63，其中进水管6的中部61位于浮筒5内，两端则伸出浮筒5外。与现有技术不同的是，本发明进水管6两端的进水口63设计为开口朝下，使得澄清水在排出时，其流动方向是从进水口63的底部向上输送到进水管6的中部61，开口朝下的设计可以确保池内浮渣不会进入进水管6内，所排水质为沉淀后的上清液，水面平稳。

其中，浮筒5的直径一般根据滗水器的排水量、进水口宽度等因素确定。一般情况下进水口的数量为4个，优选地，浮筒周长是进水口总宽的4倍较为合适。

进水口63的宽度应根据滗水器要求的排水量来确定，同时还应考虑进水口处的流速不应过大，当浮筒5临近至污泥界面处时，进水口63流速过大会扰动沉泥，滗水效果不好。进水口的溢流量为：

其中，q为进水口的溢流量；m₀为流量系数；b为堰口长度(即图2中竖直方向的宽度)；h为最高水位线与进水口间的高度。

中心管7设置在浮筒5内，且位于进水管6中部的中间位置，从进水管6两端进入的水汇集到中心管7后，从中心管7进入到排水伸缩胶管9并最终从排水口10排出。

配重装置8通过固定块固定在浮筒5外壁上，用于增加浮筒5的重力。本发明实施例绕浮筒5外围设置了四个配重装置8，当然也可根据实际情况，对配重装置8的设置数量进行调整，本发明实施例中的配重装置8采用配重管。

排水伸缩胶管9连接在中心管7上，可随浮筒5的升降进行拉伸和压缩，保证浮筒5可在一定的排水范围内活动。

排水口10与排水伸缩胶管9相连，用于将池内的澄清水排出。为了便于控制排水口10的排水情况，可在排水口10上设置一出水电磁阀15，在进水管6工作时(即排水状态时)打开，在进水管6脱离水面后(即待机状态时)关闭，增加了滗水器的排水可控性。

本发明浮筒式滗水器的具体工作原理为：当池内水位处于最高水位时，进水管两端的进水口高于最高水位，此时进气电磁阀自动关闭，排气电磁阀自动打开，将浮筒内的空气排出，浮筒靠自身重力沿着限位柱下降，排水伸缩胶管伸缩，当进水口接触到水面时，由于浮筒内外压差，进水管开始将池内澄清水吸进中心管，并依次经排水伸缩胶管、排水口排出池外；当浮筒到达限位块时，排气电磁阀自动关闭，进气电磁阀自动打开，输气管道向浮筒内通入压缩空气，浮筒的浮力增大，在浮力的作用下，浮筒上浮，进水口逐渐高出水面，滗水器停止排水，滗水器的一个工作循环结束。当SBR反应池进入下一组水处理循环时，反应池内首先要注入污水，此时滗水器浮筒随反应池内水位的上升而上升，直至反应池注水结束，浮筒也处于初始的最高水位，进入待机阶段，等待下一工作循环的命令。

本发明浮筒式滗水器的主要工作原理是靠浮力操纵浮筒的升降，从而使浮筒上的进水口抬出水面和没入水面，实现排水和待机状态，其设计原理具体为：浮筒式滗水器的浮力要大于浮筒式滗水器的总重力。浮力太大使浮筒体积过大，太小则不能保证有足够的浮力，优选地，F/W=1.5较为合适，其中，F为浮筒浮力；W为浮筒总重力。当浮筒式滗水器位于最高水位时，由于浮筒下部的排水伸缩胶管被浮筒拉长，相当于浮筒下部挂有一个被拉伸的弹簧，所以浮筒总重力由两部分组成，一部分是浮筒本身的质量W1，另一部分是伸缩胶管被浮筒拉长后的垂直拉力W2，故W=W1+W2。

本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种浮筒式滗水器，位于SBR反应池内，其特征在于：所述浮筒式滗水器包括输气管道，限位柱，浮筒，进水管，中心管，设置在所述浮筒外壁上的复数配重装置，与中心管相接的排水伸缩胶管，以及与所述排水伸缩胶管相接的排水弯管，所述输气管道通过一输气管与所述浮筒相通，用于向浮筒内输气或将浮筒内的气体排出，所述浮筒活动设置在限位柱上，且沿着限位柱在所述SBR反应池内上下升降，所述进水管包括穿过浮筒的中部及伸出浮筒外的两个端部，所述端部的开口朝下，所述中心管设置在所述进水管的中心位置且与进水管相通。

2.根据权利要求1所述的浮筒式滗水器，其特征在于，所述输气管道布设在所述SBR反应池的外壁上。

3.根据权利要求1或2所述的浮筒式滗水器，其特征在于，所述输气管道上设置有进气电磁阀和排气电磁阀，分别控制浮筒内的进气与排气，所述输气管一端设置在进气电磁阀和排气电磁阀之间，另一端与浮筒相通。

4.根据权利要求1所述的浮筒式滗水器，其特征在于，所述SBR反应池的上端设置一固定架，所述限位柱固定在所述固定架上。

5.根据权利要求1或4所述的浮筒式滗水器，其特征在于，所述浮筒通过一限位滑块活动连接在限位柱上。

6.根据权利要求1或4所述的浮筒式滗水器，其特征在于，在所述限位柱之间设置有限位板，所述限位板对应所述最低水位线设置。

7.根据权利要求1所述的浮筒式滗水器，其特征在于，所述配重装置采用配重管，所述配重管通过配重管固定块固定在浮筒外壁上。

8.根据权利要求1所述的浮筒式滗水器，其特征在于，所述浮筒的顶部和底部分别设置有浮筒上盖和浮筒下盖。

9.根据权利要求8所述的浮筒式滗水器，其特征在于，所述浮筒下盖上设置复数气压排水口。

10.根据权利要求1所述的浮筒式滗水器，其特征在于，所述排水弯管上设置有出水电磁阀。

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