CN110304679A - 一种城市污水处理池 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种城市污水处理池，包括污水池、进水管、出水管、排废管、滤网、收集机构、净化机构和控制器，净化机构包括旋转组件、进气管、套环、气浮机和若干气浮管，气浮管的上方设有若干喷头，收集机构包括横杆、弹簧、刮板、平移组件、气缸、推块、若干刮毛和两个限位组件，该城市污水处理池通过净化机构扩大喷头冒出的气泡的活动范围，使气泡与油珠和颗粒进行充分的接触，提高了净化效率，不仅如此，气浮完成后通过收集机构对污水液面处的油珠和颗粒杂质进行集中处理后，将杂质从排废管排出，无需额外配备刮渣机进行相关处理，简化污水处理程序，提高了设备的实用性。

Description

一种城市污水处理池

技术领域

本发明涉及污水处理设备领域，特别涉及一种城市污水处理池。

背景技术

城市污水即城市地区范围内的生活污水、工业废水和径流污水，一般由城市管渠汇集并应经城市污水处理厂进行处理后排入水体。城市污水中含有大量有机物、病菌、病毒外，由于工业的高度发展，工业废水的水量水质日趋复杂和径流污水的日趋严重，使城市污水含有各种类型、不同程度的各种有毒、有害污染物。

城市污水的处理涉及很多方面，在进行初步预处理时，通常利用气浮法去除污水中的大颗粒杂质和矿物质油类，其中气浮法是向污水中通入空气，利用油珠、飘絮颗粒粘附于高度分散的微气泡后使絮粒和油滴的浮力增大，进而上浮速度提升，使矿物油和大颗粒杂质漂浮于水面上，实现分离。但是现有的污水处理气浮池内，底部喷头的位置固定，气泡的上升路径固定，难以与油滴和絮粒进行充分的接触，进而导致污水处理效率降低，不仅如此，在气浮完成后，人们还需要利用刮渣机移动至处理池附近进行相应操作，将污水表面的颗粒和油渣收集起来集中排放，使得污水处理程序繁琐，进而降低了现有的城市污水处理装置的实用性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种城市污水处理池。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种城市污水处理池，包括污水池、进水管、出水管、排废管、滤网、收集机构、净化机构和控制器，所述控制器固定在污水池上，所述控制器内设有PLC，所述进水管和出水管分别固定在污水池的同侧的上部和下部，所述出水管内设有第一阀门，所述排废管固定在污水池的另一侧，所述排废管内设有第二阀门，所述第一阀门和第二阀门均与PLC电连接，所述滤网位于排废管的下方，所述滤网的外周固定在污水池的内壁上，所述收集机构位于滤网的上方，所述净化机构位于污水池的池底；

所述净化机构包括旋转组件、进气管、套环、气浮机和若干气浮管，所述旋转组件与进气管传动连接，所述滤网的中心处设有开孔，所述套环的外周固定在开孔的内壁上，所述进气管位于套环的内侧，所述进气管的底端与气浮机连通，所述气浮管周向均匀分布在气浮机的外周，所述气浮管的上方设有若干喷头，所述气浮机与PLC电连接；

所述收集机构包括横板、弹簧、刮板、平移组件、气缸、推块、若干毛刷和两个限位组件，所述横板固定在进气管的顶端，所述刮板通过弹簧设置在横板的下方，所述弹簧处于压缩状态，所述毛刷均匀分布在刮板的下方，所述平移组件设置在刮板上，所述平移组件与气缸的缸体传动连接，所述气缸竖直向下设置，所述推块固定在气缸的气杆的底端，两个限位组件分别位于弹簧的两侧，所述气缸与PLC电连接。

作为优选，为了驱动进气管转动，所述旋转组件包括圆环、若干连杆和若干驱动单元，所述进气管位于圆环的内侧，所述进气管的外周通过连杆与圆环的内壁固定连接，所述驱动单元周向均匀分布在圆环的外周，所述驱动单元包括第一电机、驱动轴和齿轮，所述第一电机固定污水池上，所述第一电机与PLC电连接，所述第一电机与驱动轴的一端传动连接，所述驱动轴的另一端穿过污水池的内壁与齿轮固定连接，所述圆环的外周设有若干凸齿，所述凸齿周向均匀分布在圆环的外周，所述齿轮与凸齿啮合。

作为优选，为了保证气浮管的稳定转动，所述气浮管的下方设有滑块，所述污水池的底部设有环形滑道，所述滑块与滑道相匹配，所述滑块与滑道滑动连接。

作为优选，为了实现滑块的稳定转动，所述滑道为燕尾槽。

作为优选，为了带动气缸平移，所述平移组件包括第二电机、轴承、丝杆和平移块，所述第二电机和轴承均固定在刮板上，所述第二电机与PLC电连接，所述第二电机与丝杆的一端传动连接，所述丝杆的另一端设置在轴承内，所述平移块套设在丝杆上，所述平移块抵靠在刮板上，所述平移块固定在气缸的缸体的顶部，所述平移块的与丝杆的连接处设有与丝杆匹配的螺纹。

作为优选，为了实现横板与刮板的同步转动，所述限位组件包括限位块和限位杆，所述限位块通过限位杆固定在刮板的上方，所述横板套设在限位杆上。

作为优选，为了检测污水液位，所述进气管的顶端的远离横板的一端设有液位传感器，所述液位传感器与PLC电连接。

作为优选，为了保证横板的稳定转动，所述横板的远离进气管的一端设有平衡块，所述平衡块的竖向截面的形状为U形，所述污水池的池壁的顶部设置在平衡块的U形开口内。

作为优选，为了减小横板转动时所受的摩擦，所述平衡块的U形开口的底部设有固定块，所述固定块的下方设有凹口，所述凹口内设有滚珠，所述滚珠与凹口相匹配，所述滚珠的球心位于凹口内，所述滚珠抵靠在污水池上。

作为优选，为了进一步保证横板的稳定转动，所述平衡块的U形开口的两侧的内壁设有设有橡胶块，所述橡胶块抵靠在污水池上。

本发明的有益效果是，该城市污水处理池通过净化机构扩大喷头冒出的气泡的活动范围，使气泡与油珠和颗粒进行充分的接触，提高了净化效率，不仅如此，气浮完成后通过收集机构对污水液面处的油珠和颗粒杂质进行集中处理后，将杂质从排废管排出，无需额外配备刮渣机进行相关处理，简化污水处理程序，提高了设备的实用性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的城市污水处理池的结构示意图；

图2是本发明的城市污水处理池的排气机构的剖视图；

图3是本发明的城市污水处理池的收集机构的结构示意图；

图4是本发明的城市污水处理池的旋转组件的结构示意图；

图中：1.污水池，2.进水管，3.出水管，4.排废管，5.滤网，6.控制器，7.进气管，8.套环，9.气浮机，10.气浮管，11.喷头，12.横板，13.弹簧，14.刮板，15.气缸，16.推块，17.圆环，18.连杆，19.第一电机，20.驱动轴，21.齿轮，22.滑块，23.滑道，24.第二电机，25.轴承，26.丝杆，27.平移块，28.限位块，29.限位杆，30.液位传感器，31.平衡块，32.滚珠，33.橡胶块，34.凸齿。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-2所示，一种城市污水处理池，包括污水池1、进水管2、出水管3、排废管4、滤网5、收集机构、净化机构和控制器6，所述控制器6固定在污水池1上，所述控制器6内设有PLC，所述进水管2和出水管3分别固定在污水池1的同侧的上部和下部，所述出水管3内设有第一阀门，所述排废管4固定在污水池1的另一侧，所述排废管4内设有第二阀门，所述第一阀门和第二阀门均与PLC电连接，所述滤网5位于排废管4的下方，所述滤网5的外周固定在污水池1的内壁上，所述收集机构位于滤网5的上方，所述净化机构位于污水池1的池底；

PLC，即可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，其实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制。

用户在使用该装置处理城市污水时，将城市污水通过进水管2通入到污水池1内，利用污水池1内固定位置的滤网5对一些大型的颗粒物进行过滤，污水以及污水中的油珠小型颗粒可通过滤网5进入到污水池1的池底，此时用户通过控制器6操作设运行，由净化机构对污水进行气浮净化处理，使得污水的底部产生大量的微小气泡，污水中的油珠、小型颗粒物粘附在气泡表面，受到气泡的浮力，向上浮动，通过滤网5后停留在污水的液面位置，而后PLC控制出水管3内的第一阀门打开，使得部分污水通过出水管3排出，污水的液面下降至滤网5高度处后，PLC控制第一阀门打开，再控制排废管4内的第二阀门打开，通过收集机构对污水液面的油珠、颗粒物进行收集后，将这些杂物通过排废管4排出，而后PLC再控制第一阀门打开，使得废水从出水管3排出。

如图2所示，所述净化机构包括旋转组件、进气管7、套环8、气浮机9和若干气浮管10，所述旋转组件与进气管7传动连接，所述滤网5的中心处设有开孔，所述套环8的外周固定在开孔的内壁上，所述进气管7位于套环8的内侧，所述进气管7的底端与气浮机9连通，所述气浮管10周向均匀分布在气浮机9的外周，所述气浮管10的上方设有若干喷头11，所述气浮机9与PLC电连接；

在对污水进行净化处理时，PLC控制气浮机9启动，通过进气管7引入外部的空气，将空气进行剪切成大量的微小气泡，通过气浮管10输送至喷头11，使得喷头11向上冒出大量的微小气泡，带动污水中的油污和颗粒物上浮至污水的液面，为了提高净化效率，PLC控制旋转组件启动，带动进气管7在污水池1内旋转，使得气浮机9带动气浮管10在污水池1的池底进行转动，扩大了喷头11冒出的气泡的活动范围，使得气泡能够与污水中的油珠和颗粒物进行充分的接触，提高净化效率。

如图3所示，所述收集机构包括横板12、弹簧13、刮板14、平移组件、气缸15、推块16、若干毛刷和两个限位组件，所述横板12固定在进气管7的顶端，所述刮板14通过弹簧13设置在横板12的下方，所述弹簧13处于压缩状态，所述毛刷均匀分布在刮板14的下方，所述平移组件设置在刮板14上，所述平移组件与气缸15的缸体传动连接，所述气缸15竖直向下设置，所述推块16固定在气缸15的气杆的底端，两个限位组件分别位于弹簧13的两侧，所述气缸15与PLC电连接。

在气浮完成后，PLC控制出水管3内的第一阀门打开，使得污水的液面下降，污水液面处的油珠和颗粒物残留在滤网5的上方后，PLC控制旋转组件启动，同时排废管4内的第二阀门打开，矿物油通过排废管4排出，旋转组件带动进气管7转动的同时，横杆转动，横杆的下方，压缩状态的弹簧13对刮板14产生向下的推力，使得刮板14下方的毛刷抵靠在滤网5的表面，随着横板12的转动，通过限位组件带动刮板14转动，使得刮板14通过毛刷将滤网5上的颗粒杂物集中起来，通过将刮板14转动至进气管7和排废管4之间，而后PLC控制气缸15启动，增加气缸15的缸体内的空气量，使得气缸15的气杆带动推块16向下移动，而后平移组件启动，带动推块16在滤网5的表面向排废管4移动，推块16将滤网5上的颗粒杂物从排废管4推出，而后PLC控制第一阀门打开，进而使得污水从出水管3排出，实现了污水、油和颗粒物的分离。

如图2和图4所示，所述旋转组件包括圆环17、若干连杆18和若干驱动单元，所述进气管7位于圆环17的内侧，所述进气管7的外周通过连杆18与圆环17的内壁固定连接，所述驱动单元周向均匀分布在圆环17的外周，所述驱动单元包括第一电机19、驱动轴20和齿轮21，所述第一电机19固定污水池1上，所述第一电机19与PLC电连接，所述第一电机19与驱动轴20的一端传动连接，所述驱动轴20的另一端穿过污水池1的内壁与齿轮21固定连接，所述圆环17的外周设有若干凸齿34，所述凸齿34周向均匀分布在圆环17的外周，所述齿轮21与凸齿34啮合。

PLC控制污水池1外部的第一电机19启动，通过驱动轴20带动齿轮21旋转，齿轮21作用在圆环17外周的凸齿34上，使得凸齿34发生转动，进而带动圆环17转动，圆环17通过连杆18与进气管7固定连接，从而驱动进气管7进行转动。

作为优选，为了保证气浮管10的稳定转动，所述气浮管10的下方设有滑块22，所述污水池1的底部设有环形滑道23，所述滑块22与滑道23相匹配，所述滑块22与滑道23滑动连接。进气管7转动后，带动气浮机9转动，使得气浮机9外周的气浮管10转动，气浮管10带动下方的滑块22在固定位置的环形滑道23内转动，由于环形滑道23的位置固定，从而固定了滑块22的转动轨迹，实现了气浮管10的稳定转动。

作为优选，为了实现滑块22的稳定转动，所述滑道23为燕尾槽。滑道23采用燕尾槽，可避免滑块22脱离滑道23，进一步实现滑块22的稳定转动。

如图3所示，所述平移组件包括第二电机24、轴承25、丝杆26和平移块27，所述第二电机24和轴承25均固定在刮板14上，所述第二电机24与PLC电连接，所述第二电机24与丝杆26的一端传动连接，所述丝杆26的另一端设置在轴承25内，所述平移块27套设在丝杆26上，所述平移块27抵靠在刮板14上，所述平移块27固定在气缸15的缸体的顶部，所述平移块27的与丝杆26的连接处设有与丝杆26匹配的螺纹。

PLC控制第二电机24启动，带动丝杆26在轴承25的支撑作用下旋转，丝杆26通过螺纹作用在平移块27上，使得平移块27贴着刮板14的表面，沿着丝杆26的方向进行移动，进而带动气缸15实现平移。

作为优选，为了实现横板12与刮板14的同步转动，所述限位组件包括限位块28和限位杆29，所述限位块28通过限位杆29固定在刮板14的上方，所述横板12套设在限位杆29上。横板12转动时，作用在限位杆29上，带动限位杆29进行转动，由于限位杆29固定在刮板14上，从而实现了刮板14与横板12的同步转动。弹簧13的形变量发生变化时，刮板14沿着限位杆29的轴线进行移动，而利用限位块28可防止横板12脱离限位杆29。

作为优选，为了检测污水液位，所述进气管7的顶端的远离横板12的一端设有液位传感器30，所述液位传感器30与PLC电连接。利用液位传感器30检测污水的液位，并将液位数据传递给PLC，PLC根据液位数据控制第一阀门的开启或关闭，便于在气浮完成后，将污水液面控制在滤网5的高度位置。

作为优选，为了保证横板12的稳定转动，所述横板12的远离进气管7的一端设有平衡块31，所述平衡块31的竖向截面的形状为U形，所述污水池1的池壁的顶部设置在平衡块31的U形开口内。横板12转动过程中，带动平衡块31在污水池1的顶部进行转动，由于污水池1的顶部位于平衡块31的U形开口内，使得横板12保持稳定的转动。

作为优选，为了减小横板12转动时所受的摩擦，所述平衡块31的U形开口的底部设有固定块，所述固定块的下方设有凹口，所述凹口内设有滚珠32，所述滚珠32与凹口相匹配，所述滚珠32的球心位于凹口内，所述滚珠32抵靠在污水池1上。

固定块的凹口内，通过滚珠32与污水池1的接触，减小了平衡块31内的底部与污水池1的顶部的接触面积，从而减小了横板12转动时所受的摩擦。

作为优选，为了进一步保证横板12的稳定转动，所述平衡块31的U形开口的两侧的内壁设有设有橡胶块33，所述橡胶块33抵靠在污水池1上。利用平衡块31内部的两个橡胶块33贴在污水池1上，避免平衡块31左右滑动，进一步保证横板12的稳定转动。

该城市污水处理池在运行时，通过旋转组件带动气浮机9和气浮管10在污水池1的底部旋转，扩大了喷头11冒出的大量微小气泡的活动范围，使其与污水中的油珠和颗粒物进行充分的接触，提高了净化效率，不仅如此，利用旋转组件还可带动横板12转动，使得刮板14在滤网5的表面转动，将滤网5上的杂质集中后，气缸15推动推块16抵靠在滤网5上后，由平移组件带动推块16在滤网5的表面移动，将集中后的杂质从排废管4排出，从而实现了污水与油珠和颗粒杂质的分离，无需配备刮渣机进行废物收集处理，简化污水处理程序，提高了设备的实用性。

与现有技术相比，该城市污水处理池通过净化机构扩大喷头11冒出的气泡的活动范围，使气泡与油珠和颗粒进行充分的接触，提高了净化效率，不仅如此，气浮完成后通过收集机构对污水液面处的油珠和颗粒杂质进行集中处理后，将杂质从排废管4排出，无需额外配备刮渣机进行相关处理，简化污水处理程序，提高了设备的实用性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种城市污水处理池，其特征在于，包括污水池(1)、进水管(2)、出水管(3)、排废管(4)、滤网(5)、收集机构、净化机构和控制器(6)，所述控制器(6)固定在污水池(1)上，所述控制器(6)内设有PLC，所述进水管(2)和出水管(3)分别固定在污水池(1)的同侧的上部和下部，所述出水管(3)内设有第一阀门，所述排废管(4)固定在污水池(1)的另一侧，所述排废管(4)内设有第二阀门，所述第一阀门和第二阀门均与PLC电连接，所述滤网(5)位于排废管(4)的下方，所述滤网(5)的外周固定在污水池(1)的内壁上，所述收集机构位于滤网(5)的上方，所述净化机构位于污水池(1)的池底；

所述净化机构包括旋转组件、进气管(7)、套环(8)、气浮机(9)和若干气浮管(10)，所述旋转组件与进气管(7)传动连接，所述滤网(5)的中心处设有开孔，所述套环(8)的外周固定在开孔的内壁上，所述进气管(7)位于套环(8)的内侧，所述进气管(7)的底端与气浮机(9)连通，所述气浮管(10)周向均匀分布在气浮机(9)的外周，所述气浮管(10)的上方设有若干喷头(11)，所述气浮机(9)与PLC电连接；

所述收集机构包括横板(12)、弹簧(13)、刮板(14)、平移组件、气缸(15)、推块(16)、若干毛刷和两个限位组件，所述横板(12)固定在进气管(7)的顶端，所述刮板(14)通过弹簧(13)设置在横板(12)的下方，所述弹簧(13)处于压缩状态，所述毛刷均匀分布在刮板(14)的下方，所述平移组件设置在刮板(14)上，所述平移组件与气缸(15)的缸体传动连接，所述气缸(15)竖直向下设置，所述推块(16)固定在气缸(15)的气杆的底端，两个限位组件分别位于弹簧(13)的两侧，所述气缸(15)与PLC电连接。

2.如权利要求1所述的城市污水处理池，其特征在于，所述旋转组件包括圆环(17)、若干连杆(18)和若干驱动单元，所述进气管(7)位于圆环(17)的内侧，所述进气管(7)的外周通过连杆(18)与圆环(17)的内壁固定连接，所述驱动单元周向均匀分布在圆环(17)的外周，所述驱动单元包括第一电机(19)、驱动轴(20)和齿轮(21)，所述第一电机(19)固定污水池(1)上，所述第一电机(19)与PLC电连接，所述第一电机(19)与驱动轴(20)的一端传动连接，所述驱动轴(20)的另一端穿过污水池(1)的内壁与齿轮(21)固定连接，所述圆环(17)的外周设有若干凸齿(34)，所述凸齿(34)周向均匀分布在圆环(17)的外周，所述齿轮(21)与凸齿(34)啮合。

3.如权利要求1所述的城市污水处理池，其特征在于，所述气浮管(10)的下方设有滑块(22)，所述污水池(1)的底部设有环形滑道(23)，所述滑块(22)与滑道(23)相匹配，所述滑块(22)与滑道(23)滑动连接。

4.如权利要求3所述的城市污水处理池，其特征在于，所述滑道(23)为燕尾槽。

5.如权利要求1所述的城市污水处理池，其特征在于，所述平移组件包括第二电机(24)、轴承(25)、丝杆(26)和平移块(27)，所述第二电机(24)和轴承(25)均固定在刮板(14)上，所述第二电机(24)与PLC电连接，所述第二电机(24)与丝杆(26)的一端传动连接，所述丝杆(26)的另一端设置在轴承(25)内，所述平移块(27)套设在丝杆(26)上，所述平移块(27)抵靠在刮板(14)上，所述平移块(27)固定在气缸(15)的缸体的顶部，所述平移块(27)的与丝杆(26)的连接处设有与丝杆(26)匹配的螺纹。

6.如权利要求1所述的城市污水处理池，其特征在于，所述限位组件包括限位块(28)和限位杆(29)，所述限位块(28)通过限位杆(29)固定在刮板(14)的上方，所述横板(12)套设在限位杆(29)上。

7.如权利要求1所述的城市污水处理池，其特征在于，所述进气管(7)的顶端的远离横板(12)的一端设有液位传感器(30)，所述液位传感器(30)与PLC电连接。

8.如权利要求1所述的城市污水处理池，其特征在于，所述横板(12)的远离进气管(7)的一端设有平衡块(31)，所述平衡块(31)的竖向截面的形状为U形，所述污水池(1)的池壁的顶部设置在平衡块(31)的U形开口内。

9.如权利要求8所述的城市污水处理池，其特征在于，所述平衡块(31)的U形开口的底部设有固定块，所述固定块的下方设有凹口，所述凹口内设有滚珠(32)，所述滚珠(32)与凹口相匹配，所述滚珠(32)的球心位于凹口内，所述滚珠(32)抵靠在污水池(1)上。

10.如权利要求8所述的城市污水处理池，其特征在于，所述平衡块(31)的U形开口的两侧的内壁设有设有橡胶块(33)，所述橡胶块(33)抵靠在污水池(1)上。