CN107265680A - 一种半潜式污水处理曝气设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种半潜式污水处理曝气设备，属于污水处理技术领域。工作时，气流首先从外部压缩机进入气管，经过卷扬轮和导向轮后进入到气流分配块中，从分配块中喷出的气流通过气管进入到主轴的气阀中，由于第一喷杆和第二喷杆在滚筒上处于180度对称分布的状态，而第一气阀和第二气阀在主轴上处于90度分布的状态，因此当高压气流流向第一气阀和第二气阀时，两个气阀中只有沉入水下的那个才能被打开，另一个处于关闭的状态，换向时，第一换向辊碰到第一换向杆，滚筒旋转，第一气阀的阀芯从气孔中脱出，第一气阀关闭，此时滚筒在惯性的作用下会继续旋转，直至第二气阀的阀芯进入到气孔中，第二气阀打开，气流从第二喷杆中喷出，设备反向运行开始。

Description

一种半潜式污水处理曝气设备

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体地说是一种半潜式污水处理曝气设备。

背景技术

目前，曝气是通过机械或者化学的手段对水体底部的氨、氦和硫化氢等有害物质进行氧化，对有害微生物进行抑制，活化池塘底质的作用，传统的环保工业和化学工业的污水处理厂在进行曝气的过程中多采用鼓风机或者输气管，将空气输送到池底的散气盘中，这样的曝气方式存在的弊端在于，污水中含有大量的沙石和纤维杂物，在曝气的过程中泥沙很容易将散气盘的气孔堵塞，导致污水曝气不充分。

发明内容

本发明的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种半潜式污水处理曝气设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本设计的核心思想是，设计了一种半潜式污水处理曝气设备，用于曝气的高压气流在被喷入到水底的同时还能够从第一喷杆喷出推动滚筒前行，当滚筒行进至曝气池的边缘时，在换向杆和换向辊的配合作用下，滚筒在水面实现反转，第一喷杆旋转出水，第二喷杆旋转入水，控制第一喷杆的第一气阀关闭，控制第二喷杆的第二气阀打开，滚筒换向运行。

一种半潜式污水处理曝气设备，包括滚筒，滚筒为圆筒形，圆筒两端第一端盖和第二端盖，第一端盖和第二端盖上开孔并加工有轴承座，轴承座内安装轴承，轴承穿过主轴，滚筒的外壁上有喷管底座，喷管底座位于滚筒的中间位置，均匀的分布在滚筒的圆周上，底座表面加工有螺纹孔，喷管底座通过螺栓连接第一换向杆、第二换向杆、第一喷杆和第二喷杆，第一换向杆、第二换向杆的长度比第一喷杆和第二喷杆的长度大，第一换向杆、第二换向杆为密度较小的空心塑料杆，杆体的端部有浮球，第一喷杆和第二喷杆端部分别安装第一喷嘴和第二喷嘴，滚筒内部有滚珠凹槽和气阀凹槽，滚珠凹槽位于气阀凹槽的两侧；气阀凹槽上有两道气孔，气孔呈90度夹角分布在气阀凹槽内，并分别对准第一喷杆和第二喷杆的安装位置，滚筒和第一端盖和第二端盖之间加装密封垫。

心轴为圆筒型，圆筒两侧有凹槽，凹槽内安装左排滚珠和右排滚珠，左排滚珠和右排滚珠通过保持架相连，心轴中间有气阀底座，气阀底座上安装第一气阀和第二气阀，心轴的内部安装轴承，并通过轴承与主轴连接，心轴两侧分别安装左端盖和右端盖。

第一气阀和第二气阀包括气阀壳体和阀芯，气阀壳体顶部加工外螺纹，底部开孔并安装快插接头，阀芯顶部为圆柱头，圆柱头直径等于气孔的直径，阀芯为阶梯轴，阀体的中部有轴肩，轴肩上安装气阀弹簧。

主轴的两侧安装气筒连杆，气筒连杆底部有第一曝气筒和第二曝气筒，第一曝气筒和第二曝气筒圆周面上充满气孔，并通过气管与外部喷气设备连接。

气管绕过导向轮后缠绕在卷扬轮上，导向轮上开有凹槽，导向轮的轮轴安装在第一导轨和第二导轨的导向槽内，第一导轨和第二导轨安装在支架滑台，支架滑台底部安装滑台脚轮，滑台脚轮通过电机驱动。

第一导轨的两端安装调高连杆，调高连杆加工一排螺纹孔，第一换向辊和第二换向辊安装在调高连杆上，第一换向辊和第二换向辊浸入到曝气池中，浸入深度等于第一换向杆和第二换向杆上浮球的入水深度。

本发明提供的一种半潜式污水处理曝气设备，现有技术相比所产生的有益效果是：

1）通过高压气流对浮筒实现推进，相比于传统的机械推进方式而言，不会出现因为推进器被杂物缠绕的现象，省去了对设备进行检修维护的过程，提高了作业效率。

2）高压推进气流和曝气气流由同一根管道供气，这样两条管道中的气流流速能够形成很好的比例关系，当曝气气流流速增大时，曝气设备的推进速度加快，当曝气气流流速减小时，曝气设备的推进速度减慢，这样就解决了因为气压不稳定造成过度曝气或者曝气不足的问题。

3）设备上自带换向结构，整个换向过程完全依靠换向杆和换向辊的配合完成，不需要使用复杂的光电传感器等电子元器件，对于高湿度和高粉尘的污水处理现场而言，具有很高的实用性能。

4）在工作的过程中，整套曝气设备依靠滚筒的浮力始终漂浮在水面上，曝气筒的深度经过调节后相对水面的距离固定，这样在向曝气池缓慢注水的过程中，曝气设备即可开始工作，对不同水深的污水进行逐层曝气，这样就提高了曝气的质量和效率。

5）卷扬轮和导向轮的相互配合，能够保证气管在曝气的过程中始终处于拉紧的状态，避免了因为气管过紧导致滚筒前进困难或者气管过松导致管路缠绕的现象发生。

6）支架滑台上带有脚轮，在曝气的过程中，脚轮在电机额定带动下自行运动，使得曝气设备在进行纵向曝气的同时又能够进行横向曝气，这样就进一步提高了曝气的质量和效率。

附图说明

图1是本发明结构主视剖面图；

图2是本发明结构运行原理图；

图3是本发明结构俯视图；

图4是本发明结构喷头主视图；

图5是本发明结构心轴三维图；

图6是本发明结构单瓣滚筒三维图；

图中各标号表示：

1、滚筒，101、气阀凹槽，102、滚珠凹槽，103、轴承座，104、喷管底座，105、气孔，106、第一端盖，107、第二端盖，2、主轴， 301、第一曝气筒，302、第二曝气筒，303、气筒连杆，304、气管，401、第一换向杆，402、第二换向杆，501、第一喷杆，502、第二喷杆， 601、第一喷嘴，602、第二喷嘴，7、心轴，701、左排滚珠，702、右排滚珠，703、气阀底座，704、左端盖，705、右端盖，801、第一气阀，802、第二气阀，901、气阀壳体、902、阀芯、903、快插接头，10、气门，11、气阀弹簧，12、气阀进气管，131、第一导轨，132、第二导轨， 14、卷扬轮，15、导向轮，16、支架滑台，161、第一支架，162、第二支架， 171、第一换向辊，172、第二换向辊，18、曝气池，19、滑台脚轮，20、调高连杆,21、分配块。

具体实施方式

结合附图对本发明的实施例进行说明。

一种半潜式污水处理曝气设备，包括滚筒1，滚筒1为圆筒形，圆筒两端第一端盖106和第二端盖107，第一端盖106和第二端盖107上开孔并加工有轴承座103，轴承座内103安装轴承，轴承穿过主轴2，滚筒1的外壁上有喷管底座104，喷管底座104位于滚筒1的中间位置，均匀的分布在滚筒1的圆周上，底座表面加工有螺纹孔，喷管底座104通过螺栓连接第一换向杆401、第二换向杆402、第一喷杆501和第二喷杆502，第一换向杆401、第二换向杆402的长度比第一喷杆501和第二喷杆502的长度大，第一换向杆401、第二换向杆402为密度较小的空心塑料杆，杆体的端部有浮球，第一喷杆501和第二喷杆502端部分别安装第一喷嘴601和第二喷嘴602，滚筒1内部有滚珠凹槽102和气阀凹槽101，滚珠凹槽102位于气阀凹槽101的两侧；气阀凹槽101上有两道气孔105，气孔105呈90度夹角分布在气阀凹槽101内，并分别对准第一喷杆501和第二喷杆502的安装位置，滚筒1和第一端盖106和第二端盖107之间加装密封垫。

作为发明的第一实施例，滚珠凹槽102位于滚筒1的两侧，其加工方式为通过车刀从滚筒1的两侧车出两个沉台，在心轴7装入滚筒后，再在滚筒1的两侧安装法兰，进而实现对心轴7的轴向固定。

作为发明的第二实施例，滚筒1为轴向分瓣式结构，加工时预先在滚筒1的两瓣内圆面上加工出滚珠凹槽102和气阀凹槽101，安装时，首先在一块瓣体内装入心轴7，然后瓣与瓣之间通过螺栓连接，连接处添加密封垫，以此来实现整体密封。

作为发明的第一实施例，第一换向杆401、第二换向杆402为第一喷杆501和第二喷杆502长度的2倍。

作为发明的第一实施例，第一换向杆401和第二喷杆502的间隔角度为45度。

作为发明的第一实施例，浮球采用蜂窝状的塑料材质。

心轴7为圆筒型，圆筒两侧有凹槽，凹槽内安装左排滚珠701和右排滚珠702，左排滚珠701和右排滚珠702通过保持架相连，心轴7中间有气阀底座703，气阀底座703上安装第一气阀801和第二气阀802，心轴7的内部安装轴承，并通过轴承与主轴2连接，心轴7两侧分别安装左端盖704和右端盖705。

作为发明的第一实施例，心轴7的两侧首先通过车床加工出沉台，然后将带有保持架的左排滚珠701和右排滚珠702从心轴7的两侧装入后，通过端盖实现轴向限位与固定。

作为发明的第二实施例，左排滚珠701和右排滚珠702采用热套的方式安装，即首先在心轴7的两侧加工出圆环凹槽，然后通过电磁加热设备将左排滚珠701和右排滚珠70加热使得滚珠保持架受热膨胀，最后将左排滚珠701和右排滚珠70从心轴7两侧套入，待左排滚珠701和右排滚珠70冷却后即完成安装。

作为发明的第一实施例，气阀底座703加工内螺纹。

作为发明的第一实施例，心轴7通过轴承与主轴2连接，轴承安装在气阀底座703的两侧对称部分。

作为发明的第一实施例，主轴2为空心轴，轴内分布进气管，进气管与第一气阀801和第二气阀802的快插接头相连接。

第一气阀801和第二气阀802包括气阀壳体901和阀芯902，气阀壳体901顶部加工外螺纹，底部开孔并安装快插接头903，阀芯902顶部为圆柱头，圆柱头直径等于气孔105的直径，阀芯902为阶梯轴，阀体的底部有凹槽，凹槽内安装气阀弹簧11。

作为发明的第一实施例，阀芯902为中空的圆筒形，圆筒中心有阶梯状的沉台。

作为发明的第一实施例，阀芯902从气阀壳体901的顶部装入，气阀壳体901顶部开口，装配时，首先向阀芯902沉台内装入气阀弹簧11，然后将阀芯902整体装入气阀壳体901内，最后在气阀壳体901上加盖端盖来实现对阀芯902的轴向限位。

作为发明的第二实施例，阀芯902从气阀壳体901的底部装入，气阀壳体901底部开口，装配时，首先将阀芯902装入气阀壳体901内，然后向阀芯902沉台内装入气阀弹簧11，最后在气阀壳体901底部上加盖端盖来实现对阀芯902的轴向限位。

将主轴2的两侧安装气筒连杆303，气筒连杆303底部有第一曝气筒301和第二曝气筒302，第一曝气筒301和第二曝气筒302圆周面上充满气孔，并通过气管304与外部喷气设备连接。

作为发明的第一实施例，气筒连杆303上有不同高度的螺纹孔，第一曝气筒301和第二曝气筒302能够调节入水深度。

作为发明的第一实施例，第一曝气筒301和第二曝气筒302上有快插接头，曝气筒通过气管与安装在滚筒上的气流分配块连接。

气管304绕过导向轮15后缠绕在卷扬轮14上，导向轮15上开有凹槽，导向轮的轮轴安装在第一导轨131和第二导轨132的导向槽内，第一导轨131和第二导轨132安装在支架滑台16，支架滑台16底部安装滑台脚轮19，滑台脚轮19通过电机驱动。

作为发明的第一实施例，导向轮15的轮轴上安装轴承，轴承安装在第一导轨131和第二导轨132的导向槽内。

作为发明的第一实施例，卷扬轮14的内部安装卷簧，卷扬轮14依靠卷簧实现卷管和放管。

作为发明的第二实施例，卷扬轮14通过电机带动。

第一导轨131的两端安装调高连杆20，调高连杆20加工一排螺纹孔，第一换向辊171和第二换向辊172安装在调高连杆20上，第一换向辊171和第二换向辊172浸入到曝气池18中，浸入深度等于第一换向杆401和第二换向杆402上浮球的入水深度。

第一气阀801和第二气阀802的工作原理是，气阀的进气口位于气阀壳体901的侧面，在非工作条件下，阀芯902在气阀凹槽101的压迫作用下处于收缩状态，此时气阀的进气口被阀芯902阻挡，气路关闭。当滚筒1旋转时，阀芯902沿着气阀凹槽101滑动，当阀芯902进入气孔105时，阀芯902在气阀弹簧11的作用下弹出，气阀的进气口打开，高压气流进入到阀芯902的中空腔体内，再通过第一喷杆501上的喷嘴喷出，推动设备前行。

在工作的过程中，气流首先从外部压缩机进入气管，经过卷扬轮14和导向轮15后进入到气流分配块中，从分配块中喷出的气流一部分通过气管进入到主轴2的气阀中，由于第一喷杆501和第二喷杆502在滚筒1上处于180度对称分布的状态，而第一气阀801和第二气阀802在主轴2上处于90度分布的状态，因此当高压气流进入到第一气阀801和第二气阀802，两个气阀中只有沉入水下的那个才能被打开，另一个处于关闭的状态，换向时，第一换向辊171碰到第一换向杆401，设备在惯性的作用下依旧会前行，此时滚筒1旋转，第一气阀801的阀芯902从气孔105中脱出，第一气阀801关闭，滚筒1继续旋转，直至第二气阀802的阀芯902进入到气孔105中，第二气阀802打开，气流从第二喷杆502中喷出，设备反向运行开始。

在工作的过程中，高压推进气流和曝气气流由同一根管道供气，这样两条管道中的气流流速能够形成很好的比例关系，当曝气气流流速增大时，曝气设备的推进速度加快，当曝气气流流速减小时，曝气设备的推进速度减慢，这样就解决了因为气压不稳定造成过度曝气或者曝气不足的问题。

同时，支架滑台上带有脚轮，在曝气的过程中，脚轮在电机额定带动下自行运动，使得曝气设备在进行纵向曝气的同时又能够进行横向曝气，这样就进一步提高了曝气的质量和效率。

应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管该具体实施方式部分对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (6)

1.一种半潜式污水处理曝气设备，其特征在于，包括滚筒（1），所述滚筒（1）为圆筒形，圆筒两端第一端盖（106）和第二端盖（107），所述第一端盖（106）和第二端盖（107）上开孔并加工有轴承座（103），所述轴承座内（103）安装轴承，轴承穿过主轴（2），所述滚筒（1）的外壁上有喷管底座（104），所述喷管底座（104）位于所述滚筒（1）的中间位置，均匀的分布在所述滚筒（1）的圆周上，底座表面加工有螺纹孔，所述喷管底座（104）通过螺栓连接第一换向杆（401）、第二换向杆（402）、第一喷杆（501）和第二喷杆（502），所述第一换向杆（401）、第二换向杆（402）的长度比所述第一喷杆（501）和第二喷杆（502）的长度大，所述第一换向杆（401）、第二换向杆（402）为密度较小的空心塑料杆，杆体的端部有浮球，所述第一喷杆（501）和第二喷杆（502）端部分别安装第一喷嘴（601）和第二喷嘴（602），所述滚筒（1）内部有滚珠凹槽（102）和气阀凹槽（101），所述滚珠凹槽（102）位于所述气阀凹槽（101）的两侧；所述气阀凹槽（101）上有两道气孔（105），所述气孔（105）呈90度夹角分布在所述气阀凹槽（101）内，并分别对准所述第一喷杆（501）和第二喷杆（502）的安装位置，所述滚筒（1）和所述第一端盖（106）和第二端盖（107）之间加装密封垫。

2.根据权利要求1所述的一种半潜式污水处理曝气设备，其特征在于，包括心轴（7），所述心轴（7）为圆筒型，圆筒两侧有凹槽，凹槽内安装左排滚珠（701）和右排滚珠（702），所述左排滚珠（701）和右排滚珠（702）通过保持架相连，所述心轴（7）中间有气阀底座（703），所述气阀底座（703）上安装第一气阀（801）和第二气阀（802），所述心轴（7）的内部安装轴承，并通过轴承与所述主轴（2）连接，所述心轴（7）两侧分别安装左端盖（704）和右端盖（705）。

3.根据权利要求1所述的一种半潜式污水处理曝气设备，其特征在于，所述第一气阀（801）和第二气阀（802）包括气阀壳体（901）和阀芯（902），所述气阀壳体（901）顶部加工外螺纹，底部开孔并安装快插接头（903），所述阀芯（902）顶部为圆柱头，圆柱头直径等于所述气孔（105）的直径，所述阀芯（902）为阶梯轴，阀体的底部有凹槽，凹槽内安装气阀弹簧（11）。

4.根据权利要求1所述的一种半潜式污水处理曝气设备，其特征在于，所述主轴（2）的两侧安装气筒连杆（303），所述气筒连杆（303）底部有第一曝气筒（301）和第二曝气筒（302），所述第一曝气筒（301）和第二曝气筒（302）圆周面上充满气孔，并通过气管（304）与外部喷气设备连接，所述气管（304）与所述分配块（21）连接。

5.根据权利要求1所述的一种半潜式污水处理曝气设备，其特征在于，所述气管（304）绕过导向轮（15）后缠绕在卷扬轮（14）上，所述导向轮（15）上开有凹槽，导向轮的轮轴安装在第一导轨（131）和第二导轨（132）的导向槽内，所述第一导轨（131）和第二导轨（132）安装在支架滑台（16），所述支架滑台（16）底部安装滑台脚轮（19），所述滑台脚轮（19）通过电机驱动，所述导向轮（15）通过连杆与所述滚筒（1）连接，所述卷扬轮（14）的内部安装卷簧。

6.根据权利要求1所述的一种半潜式污水处理曝气设备，其特征在于，所述第一导轨（131）的两端安装调高连杆（20），所述调高连杆（20）加工一排螺纹孔，第一换向辊（171）和第二换向辊（172）安装在所述调高连杆（20）上，所述第一换向辊（171）和第二换向辊（172）浸入到曝气池（18）中，浸入深度等于所述第一换向杆（401）和第二换向杆（402）上浮球的入水深度。