CN110980930A - 一种流动床生物膜反应器 - Google Patents

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郑勇生
郑言
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Abstract

本发明公开了一种流动床生物膜反应器，涉及污水处理领域，其包括支架和设置于支架上的外罐体，外罐体内设置有下端开口的内罐体，内罐体的下端与外罐体的下端内壁之间形成倾斜的导流槽；内罐体内竖直设置有搅拌轴，搅拌轴上设置有多个搅拌桨，多个搅拌桨沿搅拌轴的高度方向均匀分布，并且外罐体的上端面设置有用于驱动搅拌轴旋转的减速机。本发明具有以下优点和效果：通过设置搅拌桨搅动生化污泥，使得内罐体底部以及边缘位置的生化污泥处于流动状态，避免出现死泥沉积现象，从而提到污水的处理效率。

Description

一种流动床生物膜反应器
技术领域
本发明涉及污水处理领域，特别涉及一种流动床生物膜反应器。
背景技术
生物接触氧化法是从生物膜法派生出来的一种废水生物处理法。工作时，池内充填填料，已经充氧的污水浸没全部填料，并以一定的流速流经填料。此时在填料上布满生物膜，污水与生物膜广泛接触后，在生物膜上微生物的新陈代谢功能的作用下，污水中有机污染物得到去除，使污水得到净化。
但是污水在池体内处理时，池体底部以及边缘位置的生化污泥很容易出现死泥沉积现象，从而影响污水的处理效率，有待改进。
发明内容
本发明的目的是提供一种流动床生物膜反应器，具有高处理效率的效果。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种流动床生物膜反应器，包括支架和设置于所述支架上的外罐体，所述外罐体内设置有下端开口的内罐体，所述内罐体的下端与所述外罐体的下端内壁之间形成倾斜的导流槽；所述内罐体内竖直设置有搅拌轴，所述搅拌轴上设置有多个搅拌桨，多个所述搅拌桨沿所述搅拌轴的高度方向均匀分布，并且所述外罐体的上端面设置有用于驱动所述搅拌轴旋转的减速机。
通过采用上述技术方案，当上述反应器工作时，利用减速机带动搅拌轴以及搅拌桨同步运动，此时利用搅拌桨搅动填料以及生化污泥，使得内罐体底部以及边缘位置的生化污泥处于流动状态，避免出现死泥沉积现象，从而提到污水的处理效率。
本发明的进一步设置为：所述外罐体的下端面设置有安装孔，所述安装孔内转动连接有安装板，并且所述搅拌轴的下端固定于所述安装板的中心位置；所述搅拌桨包括一对浆叶，一对所述浆叶的中部之间水平设置有连接轴，并且所述搅拌轴上贯穿有供所述连接轴穿设的连接孔；所述安装板上贯穿设置有一对呈位置相对设置的滑动孔，一对所述滑动孔分布于所述安装板的外边缘位置，并且所述滑动孔内竖直滑动连接有滑动杆；每个所述滑动杆的上端面均设置有一对拉绳，所述拉绳将位于所述搅拌轴同一侧的多个所述浆叶连接固定在一起，并且所述安装板的下端面设置有用于驱动一对所述滑动杆交替上下往复运动的驱动机构。
通过采用上述技术方案，当搅拌轴旋转时，搅拌轴将带动安装板同步旋转，并且安装板带动驱动机构同步旋转。然后再利用驱动机构控制一对滑动杆交替上下往复运动，此时滑动杆带动拉绳同步运动，并且拉绳拉动浆叶的两端上下往复摆动。因此使得搅拌桨在搅动生化污泥时，也驱动内罐体的上、中、下每一个区域内的生化污泥均匀翻动，进一步避免出现死泥沉积现象，从而提到污水的处理效率。
本发明的进一步设置为：所述驱动机构包括设置于所述安装板下端面的双轴电机，所述双轴电机的一对机轴上均设置有凸轮，并且一对所述凸轮的凸起位置呈上下交错状设置，所述凸轮的凸起位置的侧壁铰接设置有连杆，所述连杆的上端铰接于所述滑动杆的下端面。
通过采用上述技术方案，当控制一对滑动杆交替上下往复运动时，利用双轴电机带动一对凸轮旋转。由于一对凸轮的凸起位置呈上下交错状设置，因此当其中一个凸轮的凸起位置位于最高处位置时，另一个凸轮的凸起位置位于最低处。并且每个凸轮的凸起位置均铰接有连杆，因此当凸轮旋转时，凸轮将控制拉杆往复摆动并上下运动。此时连杆将拉动滑动杆上下往复运动，实现一对滑动杆交替上下往复运动的控制。驱动机构的结构简洁，并且工作过程相对稳定，因此实现一对滑动杆交替上下往复运动的稳定控制。
本发明的进一步设置为：所述浆叶的两端至中部的宽度呈渐缩状设置。
通过采用上述技术方案，由于浆叶的两端至中部的宽度呈渐缩状设置，因此使得浆叶各个位置的受力更加均衡，避免出现断裂现象。
本发明的进一步设置为：所述凸轮的凸起位置的侧壁设置有长条形的滑槽，并且所述滑槽朝向所述凸轮的转动轴心方向，所述滑槽内滑动连接有供所述连杆铰接固定的滑块，并且所述滑块内设置有用于将其固定于所述滑槽内的锁定部。
通过采用上述技术方案，当需要调整浆叶的摆动幅度时，先将锁定部解除，然后调整滑块的位置，此时滑块与凸轮的转动轴心之间的距离发生变化，因此连杆的摆动幅度发生变化。所以当连杆带动滑动杆工作时，滑动杆上下往复运动的距离将发生变化，此时即可实现浆叶摆动幅度的调节。
本发明的进一步设置为：所述滑块内设置有空腔，并且所述滑块背离所述凸轮外壁的一端端面上设置有连通所述空腔内部的通孔；所述锁定部包括滑动连接于所述通孔的驱动杆，所述驱动杆位于所述滑块外部的一端设置有压杆，且位于所述空腔内部的一端设置有楔形的锁定块，所述锁定块靠近所述压杆的一端至另一端呈渐缩状设置，并且所述锁定块与所述空腔内壁之间设置有回复弹簧；所述滑块的两侧侧壁均设置有连通所述空腔内部的锁定孔，所述锁定孔内滑动连接有锁定杆，所述锁定杆靠近所述锁定块的一端倾斜设置有与所述锁定块侧壁相抵触的导向面，并且所述滑槽的两侧内壁均匀分布有多个供所述锁定杆插接的锁定槽；所述锁定杆位于所述空腔内的一端外壁设置有挡板，所述锁定杆上套设有位于所述空腔内部的复位弹簧，并且所述复位弹簧位于所述空腔内壁与所述挡板之间。
通过采用上述技术方案，当解除锁定部时，按动压杆靠近滑块，此时压杆带动驱动杆同步运动，随后驱动杆带动锁定块同步运动，并压动回复弹簧压缩。与此同时，锁定块逐渐脱离锁定杆，并且复位弹簧逐渐弹开。当复位弹簧弹开时，复位弹簧将驱动挡板靠近锁定块，此时挡板带动锁定杆向内滑移，并逐渐脱离锁定槽。直至锁定杆完全脱离锁定槽后，实现锁定部的解除。当锁紧锁定部时，松开压杆，此时回复弹簧弹开并驱动锁定块同步运动，并且锁定块带动驱动杆逐渐向外滑移。与此同时，通过锁定块侧壁与导向面的配合，利用锁定块驱动锁定杆逐渐向外滑移。并且此时锁定杆将带动挡板同步运动，并压动复位弹簧压缩。直至锁定杆插入滑槽内的锁定槽内时，即可实现锁定部的锁紧。锁定部的结构简洁，并且操作过程轻松方便，因此使得滑块的位置调节过程更加简便。
本发明的进一步设置为：所述压杆转动连接于所述驱动杆，并且所述压杆上设置有用于压紧所述滑块端面的弹性块。
通过采用上述技术方案，当解除锁定部时，驱动压杆旋转，此时压杆带动弹性块同步运动，直至弹性块脱离滑块端面时，实现压杆的限位解除，此时即可按压压杆，实现锁定部的解除。当锁紧锁定部时，驱动压杆反向旋转，此时压杆带动弹性块同步运动。直至弹性块压紧滑块端面时，实现压杆的限位固定，从而增大锁定部工作时的稳定性。
本发明的进一步设置为：所述滑块上设置有指针，所述凸轮上设置有分布于所述滑槽两侧的刻度标识，并且所述刻度标识与所述锁定槽相互对应。
通过采用上述技术方案，通过设置指针与刻度标识的配合，实现滑块位置的快速定位，从而实现滑块位置的快速调节。
本发明的进一步设置为：所述滑块的表面设置有供手指部嵌入的凹槽。
通过采用上述技术方案，通过设置供手指部嵌入的凹槽，增大手指与滑块之间的摩擦力，使得驱动滑块运动的过程更加轻松方便。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1.通过设置搅拌桨搅动生化污泥，使得内罐体底部以及边缘位置的生化污泥处于流动状态，避免出现死泥沉积现象，从而提到污水的处理效率；
2.通过设置往复摆动的搅拌桨，驱动内罐体的上、中、下每一个区域内的生化污泥均匀翻动，从而避免出现死泥沉积现象，提到污水的处理效率；
3.通过设置凸轮和连杆的配合，实现一对滑动杆交替上下往复运动的稳定控制，从而实现搅拌桨摆动的稳定控制；
4.通过设置位置可调节的滑块，实现连杆摆动幅度的调节，因此使得滑动杆上下往复运动的距离发生变化，即实现浆叶摆动幅度的调节。
附图说明
图1是实施例1的结构示意图；
图2是实施例1的内罐体的内部结构示意图；
图3是实施例1的搅拌轴的搅拌桨的连接关系示意图；
图4是实施例1的凸轮的结构示意图；
图5是实施例1的锁定部的结构示意图；
图6是实施例2的结构示意图。
附图标记：1、支架；2、外罐体；21、进水管；22、出水管；23、曝气管；231、曝气孔；24、进气管；25、安装孔；26、安装板；261、滑动孔；262、滑动杆；263、拉绳；27、减速机；3、内罐体；31、填料；4、导流槽；5、搅拌轴；51、连接孔；6、搅拌桨；61、浆叶；62、连接轴；7、驱动机构；71、双轴电机；72、凸轮；73、滑槽；731、锁定槽；74、滑块；741、凹槽；742、空腔；743、通孔；744、锁定孔；745、锁定杆；746、导向面；747、挡板；748、复位弹簧；749、指针；75、连杆；76、刻度标识；8、锁定部；81、驱动杆；82、压杆；83、弹性块；84、锁定块；85、回复弹簧；9、外罩；91、进料端；92、出料端。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1：如图1、图2所示，一种流动床生物膜反应器，包括支架1和设置于支架1上的外罐体2，外罐体2内设置有下端开口的内罐体3，内罐体3的下端与外罐体2的下端内壁之间形成倾斜的导流槽4，并且内罐体3内充满填料31。
如图1、图2所示，外罐体2的的一侧上端外壁设置有进水管21，且另一侧的上端外壁设置有出水管22，其中进水管21延伸至内罐体3的上端内部，出水管22连通外罐体2的上端内部。
如图1、图2所示，外罐体2的底壁设置有一圈曝气管23，曝气管23上均布有若干曝气孔231，外罐体2的下端面设置有连通曝气管23的进气管24，并且进气管24位于外罐体2底壁的外边缘位置。
上述反应器工作时，将污水沿着进水管21通入内罐体3内，并将氧气沿着进气管24通入曝气管23内，随后氧气氧气沿着曝气孔231排出，并涌动填料31。随后污水以一定的流速流经填料31后，污水得到净化，并沿着导流槽4流向内罐体3和外罐体2之间的空隙内，最后处理后的污水再沿着出水管22排出，实现污水的净化。
如图1、图2所示，外罐体2的下端面设置有安装孔25，安装孔25内转动连接有安装板26，安装板26的上端面竖直设置有搅拌轴5，搅拌轴5位于安装板26的中心位置。
如图1、图2所示，搅拌轴5上设置有多个搅拌桨6，多个搅拌桨6沿搅拌轴5的高度方向均匀分布，并且外罐体2的上端面设置有用于驱动搅拌轴5旋转的减速机27。
当对污水进行处理时，利用减速机27带动搅拌轴5以及搅拌桨6同步运动，此时搅拌轴5带动安装板26同步旋转。与此同时，利用搅拌桨6搅动填料31以及生化污泥，使得内罐体3底部以及边缘位置的生化污泥处于流动状态，避免出现死泥沉积现象，从而提到污水的处理效率。
如图2、图3所示，搅拌桨6包括一对浆叶61，浆叶61的两端至中部的宽度呈渐缩状设置。一对浆叶61的中部之间水平设置有连接轴62，搅拌轴5上贯穿有供连接轴62穿设的连接孔51，并且一对浆叶61通过连接轴62与搅拌轴5呈铰接状设置。
如图2、图3所示，安装板26上贯穿设置有一对呈位置相对设置的滑动孔261，一对滑动孔261分布于安装板26的外边缘位置，并且滑动孔261内竖直滑动连接有滑动杆262。
如图2、图3所示，每个滑动杆262的上端面均设置有一对拉绳263，拉绳263将位于搅拌轴5同一侧的多个浆叶61连接固定在一起，并且安装板26的下端面设置有用于驱动一对滑动杆262交替上下往复运动的驱动机构7。
当安装板26旋转时，安装板26将带动驱动机构7同步旋转，此时启动控制机构，利用驱动机构7控制一对滑动杆262交替上下往复运动，此时滑动杆262带动拉绳263同步运动，并且拉绳263拉动浆叶61的两端上下往复摆动。
因此当搅拌桨6搅动生化污泥时，也驱动内罐体3的上、中、下每一个区域内的生化污泥均匀翻动，使得生化污泥处于流动状态，从而避免出现死泥沉积现象，也提到污水的处理效率。
如图2、图3所示，驱动机构7包括设置于安装板26下端面的双轴电机71，双轴电机71的一对机轴上均设置有凸轮72，并且一对凸轮72的凸起位置呈上下交错状设置。凸轮72的凸起位置的侧壁铰接设置有连杆75，连杆75的上端铰接于滑动杆262的下端面。
当驱动机构7工作时，启动双轴电机71，利用双轴电机71带动一对凸轮72旋转。由于一对凸轮72的凸起位置呈上下交错状设置，因此当其中一个凸轮72的凸起位置位于最高处位置时，另一个凸轮72的凸起位置位于最低处。
由于每个凸轮72的凸起位置均铰接有连杆75，因此当凸轮72旋转时，凸轮72将控制拉杆往复摆动并上下运动。此时连杆75将拉动滑动杆262上下往复运动，实现一对滑动杆262交替上下往复运动的控制。
如图3、图4所示，凸轮72的凸起位置的侧壁设置有长条形的滑槽73，并且滑槽73朝向凸轮72的转动轴心方向。滑槽73内滑动连接有供连杆75铰接固定的滑块74，滑块74的表面设置有供手指部嵌入的凹槽741，并且滑块74内设置有用于将其固定于滑槽73内的锁定部8。
当需要调整浆叶61的摆动幅度时，先将锁定部8解除，然后将手指嵌入凹槽741内，并驱动滑块74沿着滑槽73内壁滑移，实现滑块74位置的调整。此时滑块74与凸轮72的转动轴心之间的距离将发生变化，因此连杆75的摆动幅度发生变化。因此当连杆75带动滑动杆262工作时，滑动杆262上下往复运动的距离将会发生变化，此时即可实现浆叶61摆动幅度的调节。
如图4、图5所示，滑块74内设置有空腔742，并且滑块74背离凸轮72外壁的一端端面上设置有连通空腔742内部的通孔743。
如图4、图5所示，锁定部8包括滑动连接于通孔743的驱动杆81，驱动杆81位于滑块74外部的一端设置有压杆82，压杆82转动连接于驱动杆81，并且压杆82上设置有用于压紧滑块74端面的弹性块83。
如图4、图5所示，驱动杆81位于空腔742内部的一端设置有楔形的锁定块84，锁定块84靠近压杆82的一端至另一端呈渐缩状设置，并且锁定块84与空腔742内壁之间设置有回复弹簧85。
如图4、图5所示，滑块74的两侧侧壁均设置有连通空腔742内部的锁定孔744，锁定孔744内滑动连接有锁定杆745，锁定杆745靠近锁定块84的一端倾斜设置有与锁定块84侧壁相抵触的导向面746。
如图4、图5所示，锁定杆745位于空腔742内的一端外壁设置有挡板747，锁定杆745上套设有位于空腔742内部的复位弹簧748，并且复位弹簧748位于空腔742内壁与挡板747之间。
如图4、图5所示，滑槽73的两侧内壁均匀分布有多个供锁定杆745插接的锁定槽731，凸轮72上设置有分布于滑槽73两侧的刻度标识76，刻度标识76与锁定槽731相互对应，并且滑块74上设置有用于指示刻度标识76的指针749。
当解除锁定部8时，驱动压杆82旋转，此时压杆82带动弹性块83同步运动，直至弹性块83脱离滑块74端面时，实现压杆82的限位解除。然后按动压杆82靠近滑块74，此时压杆82带动驱动杆81同步运动，随后驱动杆81带动锁定块84同步运动，并压动回复弹簧85压缩。
与此同时，锁定块84逐渐脱离锁定杆745，并且复位弹簧748逐渐弹开。当复位弹簧748弹开时，复位弹簧748将驱动挡板747靠近锁定块84，此时挡板747带动锁定杆745沿着锁定孔744内壁向内滑移，并逐渐脱离锁定槽731。直至锁定杆745完全脱离锁定槽731后，实现锁定部8的解除。
然后驱动滑块74运动，此时滑块74带动指针749同步运动，然后观察指针749的位置，直至指针749指示的刻度标识76满足滑块74位置的调整需求时，再锁紧锁定部8，实现滑块74的位置调节和固定。
当锁紧锁定部8时，先松开压杆82，此时回复弹簧85弹开，并驱动锁定块84反向运动，并且锁定块84带动驱动杆81逐渐向外滑移，随后驱动杆81将带动压杆82同步运动。
与此同时，通过锁定块84侧壁与导向面746的配合，利用锁定块84驱动锁定杆745逐渐向外滑移。随后锁定杆745将带动挡板747同步运动，并压动复位弹簧748压缩。直至锁定杆745插入滑槽73内的锁定槽731内时，即可实现锁定部8的锁紧。
最后驱动压杆82反向旋转，此时压杆82带动弹性块83同步运动，直至弹性块83压紧滑块74端面时，即可实现压杆82的限位固定，从而实现锁定部8的稳定固定，增大锁定部8工作时的稳定性。
工作原理：当反应器工作时，先将污水沿着进水管21通入内罐体3内，并将氧气通入内罐体3的下方，利用氧气涌动填料31。随后污水以一定的流速流经填料31，与此同时，利用搅拌桨6对填料31和生化污泥进行搅动，使得污水得到充分的净化后，再沿着导流槽4流向内罐体3和外罐体2之间的空隙内。最后处理后的污水再沿着出水管22排出，实现污水的净化。
实施例2：如图6所示，一种生物膜反应器，与实施例1的区别在于，包括外罩9，外罩9上端设置有进料端91且下端设置有出料端92，外罐体2（图中未示出）位于外罩9内，并且进料端91连通进水管21，出料端92连通出水管22。
具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种流动床生物膜反应器，包括支架(1)和设置于所述支架(1)上的外罐体(2)，所述外罐体(2)内设置有下端开口的内罐体(3)，所述内罐体(3)的下端与所述外罐体(2)的下端内壁之间形成倾斜的导流槽(4)；
其特征在于：所述内罐体(3)内竖直设置有搅拌轴(5)，所述搅拌轴(5)上设置有多个搅拌桨(6)，多个所述搅拌桨(6)沿所述搅拌轴(5)的高度方向均匀分布，并且所述外罐体(2)的上端面设置有用于驱动所述搅拌轴(5)旋转的减速机(27)。
2.根据权利要求1所述的一种流动床生物膜反应器，其特征在于：所述外罐体(2)的下端面设置有安装孔(25)，所述安装孔(25)内转动连接有安装板(26)，并且所述搅拌轴(5)的下端固定于所述安装板(26)的中心位置；
所述搅拌桨(6)包括一对浆叶(61)，一对所述浆叶(61)的中部之间水平设置有连接轴(62)，并且所述搅拌轴(5)上贯穿有供所述连接轴(62)穿设的连接孔(51)；
所述安装板(26)上贯穿设置有一对呈位置相对设置的滑动孔(261)，一对所述滑动孔(261)分布于所述安装板(26)的外边缘位置，并且所述滑动孔(261)内竖直滑动连接有滑动杆(262)；
每个所述滑动杆(262)的上端面均设置有一对拉绳(263)，所述拉绳(263)将位于所述搅拌轴(5)同一侧的多个所述浆叶(61)连接固定在一起，并且所述安装板(26)的下端面设置有用于驱动一对所述滑动杆(262)交替上下往复运动的驱动机构(7)。
3.根据权利要求2所述的一种流动床生物膜反应器，其特征在于：所述驱动机构(7)包括设置于所述安装板(26)下端面的双轴电机(71)，所述双轴电机(71)的一对机轴上均设置有凸轮(72)，并且一对所述凸轮(72)的凸起位置呈上下交错状设置，所述凸轮(72)的凸起位置的侧壁铰接设置有连杆(75)，所述连杆(75)的上端铰接于所述滑动杆(262)的下端面。
4.根据权利要求2所述的一种流动床生物膜反应器，其特征在于：所述浆叶(61)的两端至中部的宽度呈渐缩状设置。
5.根据权利要求3所述的一种流动床生物膜反应器，其特征在于：所述凸轮(72)的凸起位置的侧壁设置有长条形的滑槽(73)，并且所述滑槽(73)朝向所述凸轮(72)的转动轴心方向，所述滑槽(73)内滑动连接有供所述连杆(75)铰接固定的滑块(74)，并且所述滑块(74)内设置有用于将其固定于所述滑槽(73)内的锁定部(8)。
6.根据权利要求5所述的一种流动床生物膜反应器，其特征在于：所述滑块(74)内设置有空腔(742)，并且所述滑块(74)背离所述凸轮(72)外壁的一端端面上设置有连通所述空腔(742)内部的通孔(743)；
所述锁定部(8)包括滑动连接于所述通孔(743)的驱动杆(81)，所述驱动杆(81)位于所述滑块(74)外部的一端设置有压杆(82)，且位于所述空腔(742)内部的一端设置有楔形的锁定块(84)，所述锁定块(84)靠近所述压杆(82)的一端至另一端呈渐缩状设置，并且所述锁定块(84)与所述空腔(742)内壁之间设置有回复弹簧(85)；
所述滑块(74)的两侧侧壁均设置有连通所述空腔(742)内部的锁定孔(744)，所述锁定孔(744)内滑动连接有锁定杆(745)，所述锁定杆(745)靠近所述锁定块(84)的一端倾斜设置有与所述锁定块(84)侧壁相抵触的导向面(746)，并且所述滑槽(73)的两侧内壁均匀分布有多个供所述锁定杆(745)插接的锁定槽(731)；
所述锁定杆(745)位于所述空腔(742)内的一端外壁设置有挡板(747)，所述锁定杆(745)上套设有位于所述空腔(742)内部的复位弹簧(748)，并且所述复位弹簧(748)位于所述空腔(742)内壁与所述挡板(747)之间。
7.根据权利要求6所述的一种流动床生物膜反应器，其特征在于：所述压杆(82)转动连接于所述驱动杆(81)，并且所述压杆(82)上设置有用于压紧所述滑块(74)端面的弹性块(83)。
8.根据权利要求6所述的一种流动床生物膜反应器，其特征在于：所述滑块(74)上设置有指针(749)，所述凸轮(72)上设置有分布于所述滑槽(73)两侧的刻度标识(76)，并且所述刻度标识(76)与所述锁定槽(731)相互对应。
9.根据权利要求6所述的一种流动床生物膜反应器，其特征在于：所述滑块(74)的表面设置有供手指部嵌入的凹槽(741)。
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