CN110486294B - 一种一体式污水处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种一体式污水处理装置，包括水泵和轴流泵，所述水泵包括后盖板、前盖板和开式叶轮，所述前盖板与后盖板固定连接，所述前盖板设有进口端，所述后盖板径向上设有出口端，所述前盖板与后盖板之间设有可同轴旋转的开式叶轮，所述后盖板的出口端与轴流泵的入口段连接，动力装置通过传动装置与所述水泵的输入轴和轴流泵的输入轴连接，使所述开式叶轮的旋向和轴流泵的输入轴旋向相异。本发明可以切碎固体颗粒、长纤维异物，并且实现有机物降解的一体式污水处理装置，可以高效的处理降解污水中的有机污染物。

Description

一种一体式污水处理装置
技术领域
本发明涉及污水处理领域，特别涉及一种一体式污水处理装置。
背景技术
水是一种最基本的自然资源，对于水资源的合理利用是保证经济和社会可持续发展的重要条件之一。我国水资源短缺，虽然水资源总量居世界第六位，但是人均占有量只有2500立方米，这仅仅是世界人均水量的1/4，位居世界第110位，已被联合国列为13个贫水国家之一。随着制药、化工、印染等现代工业的不断发展，使得水体中人工合成的大分子有机物和难降解化学物质逐年增多，使得传统的污水处理方法很难在适应当前日益严格的环保要求，这就使得新型污水处理方法以及技术工艺的开发迫在眉睫了，而水力空化技术就是当前的热门手段之一，这项技术的发展将对国家经济建设和社会发展起到重要的助推作用。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种一体式污水处理装置，同时可以切碎固体颗粒、长纤维异物，并且实现有机物降解的一体式污水处理装置，可以高效的处理降解污水中的有机污染物，同时无二次污染的危险，具有广阔的发展空间和应用前景。
本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
一种一体式污水处理装置，包括水泵和轴流泵，所述水泵包括后盖板、前盖板和开式叶轮，所述前盖板与后盖板固定连接，所述前盖板设有进口端，所述后盖板径向上设有出口端，所述前盖板与后盖板之间设有可同轴旋转的开式叶轮，所述后盖板的出口端与轴流泵的入口段连接，动力装置通过传动装置与所述水泵的输入轴和轴流泵的输入轴连接，使所述开式叶轮的旋向和轴流泵的输入轴旋向相异。
进一步，所述后盖板靠近开式叶轮的壁面设有若干沿周向均布的梯形槽。
进一步，所述梯形槽沿径向延伸，且沿径向横截面逐渐变大。
进一步，所述轴流泵的轴流叶轮的叶片入口边均在同一个平面上，且所述轴流叶轮的叶片入口边所在的平面与所述开式叶轮的后端面平行；所述轴流叶轮的叶片入口边所在的平面与轴流泵的输入轴垂直。
进一步，所述轴流泵的轴流叶轮入口处的过流断面与前盖板的进口端面积相等。
进一步，所述轴流泵的轴流叶轮与开式叶轮之间的轴向间隙为0.01～0.05倍的轴流叶轮直径。
进一步，所述开式叶轮的外径与轴流泵的轴流叶轮的外径相内切。
进一步，所述传动装置为多个齿轮轮系，用于使所述开式叶轮的旋向和轴流泵的输入轴旋向相异；所述多个齿轮轮系还包括若干速度档位，用于调节轴流泵的输入轴的转速。
本发明的有益效果在于：
1.本发明所述的一体式污水处理装置，可以高效的处理降解污水中的有机污染物以及大颗粒、长纤维异物。
2.本发明所述的一体式污水处理装置，由于开式叶轮在出口以外区域的密闭性为后盖板的空化发生位置提供了高压，这样的优点是提高本发明发生空化时对污水中的有机污染物的降解率。
附图说明
图1为本发明所述的一体式污水处理装置的原理图。
图2为本发明所述的后盖板靠近开式叶轮的壁面示意图。
图中：
1-前盖板；2-叶轮螺母；3-开式叶轮；4-主轴密封；5-轴流叶轮；6-后盖板；7-入口段；701-导叶；8-副轴；9-副轴密封；10-主轴；11-第一联轴器；12-第二联轴器；13-传动机构；14-第三联轴器；15-电机。
具体实施方式
下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
如图1所示，本发明所述的一体式污水处理装置，包括水泵和轴流泵，所述水泵包括后盖板6、前盖板1、开式叶轮3、叶轮螺母2、主轴密封4和主轴10，所述前盖板1与后盖板6固定连接构成泵壳，所述前盖板1与后盖板6之间设有可同轴旋转的开式叶轮3，所述主轴10一端穿过主轴密封4与开式叶轮3连接，所述叶轮螺母2用于轴向锁紧开式叶轮3。所述前盖板1设有进口端，所述后盖板6径向上设有出口端，如图2所示，出口端与进口端不同心，且出口端位于后盖板6中心的偏心处。所述后盖板6的出口端与轴流泵的入口段7连接，动力装置通过传动装置13与所述水泵的输入轴和轴流泵的输入轴连接，使所述开式叶轮3的旋向和轴流泵的输入轴旋向相异。所述轴流泵包括入口段7、导叶701、轴流叶轮5、副轴密封9和副轴8，入口段7内穿入副轴8，所述副轴8上安装轴流叶轮5，所述入口段7内设有导叶701，所述导叶701位于轴流叶轮5的输出端后方，所述副轴密封9用于副轴8与入口段7之间的密封。所述副轴8与主轴10平行。
如图2所示，为了增加空化效果，所述后盖板6靠近开式叶轮3的壁面设有若干沿周向均布的梯形槽。所述梯形槽沿径向延伸，且沿径向横截面逐渐变大。
所述轴流叶轮5的叶片入口边均在同一个平面上，且所述轴流叶轮5的叶片入口边所在的平面与所述开式叶轮3的后端面平行；所述轴流叶轮5的叶片入口边所在的平面与轴流泵的输入轴垂直。所述轴流叶轮5入口处的过流断面与前盖板1的进口端面积相等。所述轴流叶轮5与开式叶轮3之间的轴向间隙为0.01～0.05倍的轴流叶轮5直径。所述开式叶轮3的外径与轴流叶轮5的外径相内切。
所述传动装置13为多个齿轮轮系，用于使所述开式叶轮3的旋向和轴流泵的输入轴旋向相异；所述多个齿轮轮系还包括若干速度档位，用于调节轴流泵的输入轴的转速。多个齿轮轮系为现有的轮系结构，通过主动轮、惰轮和从动轮可以实现简单的轮系一个输入，二个相反转速的输出。此外从动轮与惰轮设置多组组合，可实现调节轴流泵的输入轴的转速。电机15通过第三联轴器14与传动装置13输入连接，所述传动装置13通过第一联轴器11与副轴8连接；所述传动装置13通过第二联轴器12与主轴10连接；
工作原理为：
电机15通过传动装置13使主轴10带动开式叶轮3旋转。开式叶轮3将机械能传递至污水介质并形成高压。同时，当开式叶轮3扫掠过后盖板壁面上的梯形槽后，在开式叶轮3旋转与过流断面变小的共同作用下，导致污水在开式叶轮3与后盖板6之间的最小间隙处出现极高流速。之后，由于相邻梯形槽之间过流截面的突变以及较小间隙处的阻流作用，在梯形槽的内产生局部低压，导致了空化的发生。在水力空化的作用下，有机污染物降解。另一方面，在开式叶轮3的离心作用下，进入装置内的异物被甩在开式叶轮的外缘处，当异物流于轴流叶轮5时，具有相反旋向的轴流叶轮5与开式叶轮3产生了更大的相对动力，可以更加有效的将异物粉碎。
所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种一体式污水处理装置，其特征在于，包括水泵和轴流泵，所述水泵包括后盖板(6)、前盖板(1)和开式叶轮(3)，所述前盖板(1)与后盖板(6)固定连接，所述前盖板(1)设有进口端，所述后盖板(6)径向上设有出口端，所述前盖板(1)与后盖板(6)之间设有可同轴旋转的开式叶轮(3)，所述后盖板(6)的出口端与轴流泵的入口段连接，动力装置通过传动装置(13)与所述水泵的输入轴和轴流泵的输入轴连接，使所述开式叶轮(3)的旋向和轴流泵的输入轴旋向相异。
2.根据权利要求1所述的一体式污水处理装置，其特征在于，所述后盖板(6)靠近开式叶轮(3)的壁面设有若干沿周向均布的梯形槽。
3.根据权利要求2所述的一体式污水处理装置，其特征在于，所述梯形槽沿径向延伸，且沿径向横截面逐渐变大。
4.根据权利要求1所述的一体式污水处理装置，其特征在于，所述轴流泵的轴流叶轮(5)的叶片入口边均在同一个平面上，且所述轴流叶轮(5)的叶片入口边所在的平面与所述开式叶轮(3)的后端面平行；所述轴流叶轮(5)的叶片入口边所在的平面与轴流泵的输入轴垂直。
5.根据权利要求1所述的一体式污水处理装置，其特征在于，所述轴流泵的轴流叶轮(5)入口处的过流断面与前盖板(1)的进口端面积相等。
6.根据权利要求1所述的一体式污水处理装置，其特征在于，所述轴流泵的轴流叶轮(5)与开式叶轮(3)之间的轴向间隙为0.01～0.05倍的轴流叶轮(5)直径。
7.根据权利要求4所述的一体式污水处理装置，其特征在于，所述开式叶轮(3)的外径与轴流泵的轴流叶轮(5)的外径相内切。
8.根据权利要求1所述的一体式污水处理装置，其特征在于，所述传动装置(13)为多个齿轮轮系，用于使所述开式叶轮(3)的旋向和轴流泵的输入轴旋向相异；所述多个齿轮轮系还包括若干速度档位，用于调节轴流泵的输入轴的转速。
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