CN111217415A - 一种用于污水处理的高效节能的气浮装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于污水处理的高效节能的气浮装置，包括水池、控制器、排水管、气浮机、出气机构和进气机构，出气机构包括支撑组件和两个出气组件，出气组件包括出气管、滚轮、搅动单元和若干喷头，进气机构包括浮块、第一固定管、伸缩软管、第二固定管和密封组件，第二固定管上设有滑环，滑环的两侧设有连接架，该用于污水处理的高效节能的气浮装置通过进气机构自动调整伸缩软管，并保证第一固定管顶端高于液面，减小外部空气流动路径，实现节能并避免气浮机损坏，不仅如此，通过出气机构使得气泡从水池底部各处向上漂浮，并带动污水流动，促进气泡与悬浮物的接触，提高污水净化处理效率，提高了设备的实用性。

Description

一种用于污水处理的高效节能的气浮装置

技术领域

本发明涉及污水处理设备领域，特别涉及一种用于污水处理的高效节能的气浮装置。

背景技术

气浮装置是溶气系统在水中产生大量的微小气泡，使空气以高度分散的微小气泡形式附着在悬浮物颗粒上，造成密度小于水的状态，利用浮力远离使浮渣漂浮在水面，从而实现固液分离的水处理设备。

现有的气浮装置在处理污水时，需要由气浮机通过管道将外部空气进入进行压缩粉碎后，生成大量的微小气泡，用于带动污水中的悬浮物上浮至水面，但是现有的气浮装置中，引入外部空气的压缩管的长度固定不变，当压缩管过短时，污水液面过高容易没过压缩管，影响气浮机的运行，当压缩管过长时，又会造成空气流动的路径过大，由于带动空气移动更多的路径，使得设备消耗的电能增加，不仅如此，现有的气浮装置中，由于底部气浮机的位置固定，产生气泡后，气泡沿着固定的路径向上漂浮至污水液面上，在气泡上浮过程中，接触到的悬浮颗粒有限，因此在气浮时需要产生大量的微小气泡并依靠污水的流动，以保证对污水的净化处理效果，导致设备净化处理花费大量的时间，严重降低了设备对污水的净化处理效率。

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，提供一种用于污水处理的高效节能的气浮装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于污水处理的高效节能的气浮装置，包括水池、控制器、排水管、气浮机、出气机构和进气机构，所述排水管固定在水池的底部的一侧，所述排水管内设有阀门，所述控制器固定在水池上，所述控制器内设有PLC，所述阀门和气浮机均与PLC电连接，所述进气机构设置在气浮机的上方；

所述出气机构包括支撑组件和两个出气组件，所述气浮机通过支撑组件设置在水池内的底部，两个出气组件分别位于气浮机的两侧，所述出气组件包括出气管、滚轮、搅动单元和若干喷头，所述出气管水平设置，所述出气管的一端与气浮机连通，所述滚轮设置在出气管的另一端，所述喷头水平均匀设置在出气管的一侧，两个出气组件关于水池的中心轴线对称设置；

所述进气机构包括浮块、第一固定管、伸缩软管、第二固定管和密封组件，所述浮块的中心处设有开孔，所述第一固定管的顶端的外周与开孔的内壁固定连接，所述第一固定管的底端通过伸缩软管与第二固定管的顶端连通，所述第二固定管的顶端固定在气浮机的上方，所述密封组件设置在浮块的上方，所述第二固定管上设有滑环，所述滑环套设在第二固定管上，所述滑环的两侧设有连接架，所述滑环的两侧分别通过两个连接架与浮块的底部固定连接，所述连接架与搅动单元一一对应，所述第二固定管的形状为方形，所述滑环与第二固定管相匹配。

作为优选，为了便于支撑气浮机转动，所述支撑组件包括固定块和支撑块，所述固定块固定在水池内的底部，所述固定块的上方设有凹口，所述支撑块与凹口相匹配，所述支撑块固定在气浮机的下方，所述支撑块的形状为圆锥柱形。

作为优选，为了避免支撑块脱离凹口，所述支撑块的底部的外径大于支撑块的顶部的外径。

作为优选，为了带动污水流动，所述搅动单元包括横轴、套管和两个搅拌板，所述横轴固定在连接架上，所述套管套设在横轴上，两个搅拌板分别位于套管的两侧。

作为优选，为了减小搅拌板受到的阻力，所述搅拌板上设有若干通孔。

作为优选，为了防止套管脱离横轴，所述横轴的远离连接架的一端设有凸板。

作为优选，为了便于支撑横轴，所述凸板的远离横轴的一侧设有滑块，所述水池的内壁上设有环形槽，所述滑块与环形槽滑动连接。

作为优选，为了保证滑块的稳定滑动，所述环形槽为燕尾槽。

作为优选，为了实现对进气管的密封，所述密封组件包括支架、电机、丝杆、升降块、密封塞和两个限位单元，所述支架的形状为U形，所述支架的两端固定在浮块的上方，所述电机与PLC电连接，所述电机与丝杆的顶端传动连接，所述丝杆的底端设置在升降块内，所述升降块的与丝杆的连接处设有与丝杆匹配的螺纹，所述密封塞固定在升降块的下方，两个限位单元分别位于升降块的两侧。

作为优选，为了固定升降块的移动方向，所述限位单元包括滑板，所述滑板套设在支架的竖直部位。

本发明的有益效果是，该用于污水处理的高效节能的气浮装置通过进气机构自动调整伸缩软管，并保证第一固定管顶端高于液面，减小外部空气流动路径，实现节能并避免气浮机损坏，不仅如此，通过出气机构使得气泡从水池底部各处向上漂浮，并带动污水流动，促进气泡与悬浮物的接触，提高污水净化处理效率，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是本发明的用于污水处理的高效节能的气浮装置的结构示意图；

图2是本发明的用于污水处理的高效节能的气浮装置的进气机构的结构示意图；

图3是图1的A部放大图；

图4是图1的B部放大图；

图中：1.水池，2.控制器，3.排水管，4.气浮机，5.出气管，6.喷头，7.浮块，8.第一固定管，9.伸缩软管，10.第二固定管，11.滑环，12.连接架，13.固定块，14.支撑块，15.横轴，16.套管，17.搅拌板，18.滑块，19.环形槽，20.支架，21.电机，22.丝杆，23.升降块，24.密封塞，25.滑板，26.滚轮，27.凸板。

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所示，一种用于污水处理的高效节能的气浮装置，包括水池1、控制器2、排水管3、气浮机4、出气机构和进气机构，所述排水管3固定在水池1的底部的一侧，所述排水管3内设有阀门，所述控制器2固定在水池1上，所述控制器2内设有PLC，所述阀门和气浮机4均与PLC电连接，所述进气机构设置在气浮机4的上方；

PLC，即可编程逻辑控制器2，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。

使用该气浮装置时，将污水通入水池1中，而后用户可通过控制器2进行操作，向PLC发送指令，PLC接收指令后，控制气浮机4启动，通过进气机构引入外部空气后，气浮机4将引入的空气进行压缩分解成大量的微小气泡，通过出气机构排出，使得水池1的底部产生大量的微小气泡，气泡上浮，与污水中的悬浮物接触后，通过气泡的浮力带动悬浮物漂浮至污水液面处，在污水液面形成浮渣后，由刮渣机收集污水表面的浮渣后，PLC控制阀门打开，使得净化处理后的污水通过排水管3排出。

如图1和图3所示，所述出气机构包括支撑组件和两个出气组件，所述气浮机4通过支撑组件设置在水池1内的底部，两个出气组件分别位于气浮机4的两侧，所述出气组件包括出气管5、滚轮26、搅动单元和若干喷头6，所述出气管5水平设置，所述出气管5的一端与气浮机4连通，所述滚轮26设置在出气管5的另一端，所述喷头6水平均匀设置在出气管5的一侧，两个出气组件关于水池1的中心轴线对称设置；

出气机构中，由支撑组件将气浮机4支撑在水池1内的底部，方便气浮机4转动，气浮机4将空气压缩分解成大量的微小气泡后，输送至两侧的出气管5，从喷头6喷出气泡，由于两个出气组件关于水池1的中心轴线对称设置，使得两个喷头6分别从两个出气管5的不同方向喷出大量的微小气泡，气泡反作用于出气管5上，推动出气管5绕着水池1的中心轴线转动，改变喷头6喷出的气泡的位置，喷头6在喷出气泡后，向上漂浮，与污水中的悬浮物接触，带动悬浮物漂浮到液面上形成浮渣，利用滚轮26便于对出气管5的远离气浮机4的一端进行支撑，方便出气管5进行平稳的转动，由于出气管5的位置变化，带动喷头6喷出的气泡的位置发生变化，气泡反向作用于喷头6和出气管5上，使得出气管5转动，如此，扩大了气泡的活动范围，便于气泡与污水中的悬浮物接触，提高气浮净化处理的效率。

如图2所示，所述进气机构包括浮块7、第一固定管8、伸缩软管9、第二固定管10和密封组件，所述浮块7的中心处设有开孔，所述第一固定管8的顶端的外周与开孔的内壁固定连接，所述第一固定管8的底端通过伸缩软管9与第二固定管10的顶端连通，所述第二固定管10的顶端固定在气浮机4的上方，所述密封组件设置在浮块7的上方，所述第二固定管10上设有滑环11，所述滑环11套设在第二固定管10上，所述滑环11的两侧设有连接架12，所述滑环11的两侧分别通过两个连接架12与浮块7的底部固定连接，所述连接架12与搅动单元一一对应，所述第二固定管10的形状为方形，所述滑环11与第二固定管10相匹配。

污水倒入水池1内部后，浮块7与污水接触，受浮力影响，浮块7随着污水的液面而发生升降变化，浮块7的下方，通过伸缩软管9方便第一固定管8和第二固定管10之间的距离发生变化，并保证第一固定管8和第二固定管10之间连通，如此，在进行气浮处理时，第一固定管8的顶端的高度始终高于污水液面处的高度，并且还可根据液面的高低变化，带动浮块7的高度变化，进而调节第一固定管8、伸缩软管9和第二固定管10之间的整体长度，便于气浮机4通过合适长度的第一固定管8、伸缩软管9和第二固定管10引入外部空气，防止引入外部空气时，空气流动路径过程而增加设备的能耗，第二固定管10上，通过套设的滑环11可沿着第二固定管10的轴线升降移动，由于浮块7通过第一连接架12与滑环11保持固定连接，进而保证第一固定管8和第二固定管10始终位于同一轴线。

作为优选，为了便于支撑气浮机4转动，所述支撑组件包括固定块13和支撑块14，所述固定块13固定在水池1内的底部，所述固定块13的上方设有凹口，所述支撑块14与凹口相匹配，所述支撑块14固定在气浮机4的下方，所述支撑块14的形状为圆锥柱形。

利用圆锥柱形的支撑块14设置在相匹配的固定块13的凹口内，方便支撑块14绕着凹口的中心轴线转动，由于气浮机4固定在支撑块14的上方，方便气浮机4转动。

作为优选，为了避免支撑块14脱离凹口，所述支撑块14的底部的外径大于支撑块14的顶部的外径。采用这种形状设计，可使得支撑块14的底部的外径大于凹口的顶部的内径，防止支撑块14脱离凹口。

如图1和图4所示，所述搅动单元包括横轴15、套管16和两个搅拌板17，所述横轴15固定在连接架12上，所述套管16套设在横轴15上，两个搅拌板17分别位于套管16的两侧。

气浮机4和出气管5转动后，一方面带动第二固定管10转动，第二固定管10作用在滑环11上，使得滑环11带动连接架12转动，进而使得横轴15绕着水池1的中心轴线转动的同时，另一方面向上浮动的气泡作用在搅拌板17上，推动搅拌板17和套管16绕着横轴15的轴线转动，带动污水流动，便于促进气泡与污水中悬浮物的接触，提高气浮净化处理效率。

作为优选，为了减小搅拌板17受到的阻力，所述搅拌板17上设有若干通孔。通过搅拌板17上的通孔方便搅拌板17的两侧的污水对流，减小搅拌板17转动时受到的阻力。

作为优选，为了防止套管16脱离横轴15，所述横轴15的远离连接架12的一端设有凸板27。利用凸板27限制了套管16在横轴15上的位置，从而防止套管16脱离横轴15。

作为优选，为了便于支撑横轴15，所述凸板27的远离横轴15的一侧设有滑块18，所述水池1的内壁上设有环形槽19，所述滑块18与环形槽19滑动连接。通过固定在水池1内壁上的环形槽19，便于固定滑块18的转动轨迹，由于滑块18与凸板27固定连接，便于对横轴15的远离连接架12的一端进行辅助支撑。

作为优选，为了保证滑块18的稳定滑动，所述环形槽19为燕尾槽。环形槽19为燕尾槽，可防止滑块18脱离环形槽19，进一步保证滑块18的稳定滑动。

如图2所示，所述密封组件包括支架20、电机21、丝杆22、升降块23、密封塞24和两个限位单元，所述支架20的形状为U形，所述支架20的两端固定在浮块7的上方，所述电机21与PLC电连接，所述电机21与丝杆22的顶端传动连接，所述丝杆22的底端设置在升降块23内，所述升降块23的与丝杆22的连接处设有与丝杆22匹配的螺纹，所述密封塞24固定在升降块23的下方，两个限位单元分别位于升降块23的两侧。

利用支架20方便固定电机21，PLC控制电机21启动，可带动丝杆22旋转，丝杆22通过螺纹作用在升降块23上，使得升降块23在两个限位单元的作用下升降移动，进而带动密封塞24升降移动，密封塞24向下移动时，可堵住第一固定管8，防止气浮机4内进水，当密封塞24向上移动后，可打开第一固定管8，便于外部空气通过第一固定管8、伸缩软管9和第二固定管10进入气浮机4内。

作为优选，为了固定升降块23的移动方向，所述限位单元包括滑板25，所述滑板25套设在支架20的竖直部位。利用滑板25套设在支架20的竖直部位，便于固定滑板25的移动方向，使得升降块23保持稳定的升降移动。

该气浮装置运行时，浮块7可通过污水液位自动进行升降，调整第一固定管8的高度位置，使得伸缩软管9发生长度变化的同时，第一固定管8的顶端始终高于污水液面高度，便于减小外部空气通过第一固定管8、伸缩软管9和第二固定管10的路径长度，实现节能效果，又防止污水通过第一固定管8、伸缩软管9和第二固定管10进入气浮机4内，外部空气通过气浮机4内后，利用喷管喷出大量气泡，推动气浮机4和出气管5中，调整喷头6的位置，使得气泡从水池1底部各个位置向上漂浮，扩大气泡活动范围，便于气泡与污水中的悬浮物充分接触，并通过搅动单元搅动污水流动，进一步促进了气泡与悬浮物的接触，从而提高了污水净化处理的效率，提高了设备的实用性。

与现有技术相比，该用于污水处理的高效节能的气浮装置通过进气机构自动调整伸缩软管9，并保证第一固定管8顶端高于液面，减小外部空气流动路径，实现节能并避免气浮机4损坏，不仅如此，通过出气机构使得气泡从水池1底部各处向上漂浮，并带动污水流动，促进气泡与悬浮物的接触，提高污水净化处理效率，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)

1.一种用于污水处理的高效节能的气浮装置，其特征在于，包括水池(1)、控制器(2)、排水管(3)、气浮机(4)、出气机构和进气机构，所述排水管(3)固定在水池(1)的底部的一侧，所述排水管(3)内设有阀门，所述控制器(2)固定在水池(1)上，所述控制器(2)内设有PLC，所述阀门和气浮机(4)均与PLC电连接，所述进气机构设置在气浮机(4)的上方；

所述出气机构包括支撑组件和两个出气组件，所述气浮机(4)通过支撑组件设置在水池(1)内的底部，两个出气组件分别位于气浮机(4)的两侧，所述出气组件包括出气管(5)、滚轮(26)、搅动单元和若干喷头(6)，所述出气管(5)水平设置，所述出气管(5)的一端与气浮机(4)连通，所述滚轮(26)设置在出气管(5)的另一端，所述喷头(6)水平均匀设置在出气管(5)的一侧，两个出气组件关于水池(1)的中心轴线对称设置；

所述进气机构包括浮块(7)、第一固定管(8)、伸缩软管(9)、第二固定管(10)和密封组件，所述浮块(7)的中心处设有开孔，所述第一固定管(8)的顶端的外周与开孔的内壁固定连接，所述第一固定管(8)的底端通过伸缩软管(9)与第二固定管(10)的顶端连通，所述第二固定管(10)的顶端固定在气浮机(4)的上方，所述密封组件设置在浮块(7)的上方，所述第二固定管(10)上设有滑环(11)，所述滑环(11)套设在第二固定管(10)上，所述滑环(11)的两侧设有连接架(12)，所述滑环(11)的两侧分别通过两个连接架(12)与浮块(7)的底部固定连接，所述连接架(12)与搅动单元一一对应，所述第二固定管(10)的形状为方形，所述滑环(11)与第二固定管(10)相匹配。

2.如权利要求1所述的用于污水处理的高效节能的气浮装置，其特征在于，所述支撑组件包括固定块(13)和支撑块(14)，所述固定块(13)固定在水池(1)内的底部，所述固定块(13)的上方设有凹口，所述支撑块(14)与凹口相匹配，所述支撑块(14)固定在气浮机(4)的下方，所述支撑块(14)的形状为圆锥柱形。

3.如权利要求2所述的用于污水处理的高效节能的气浮装置，其特征在于，所述支撑块(14)的底部的外径大于支撑块(14)的顶部的外径。

4.如权利要求1所述的用于污水处理的高效节能的气浮装置，其特征在于，所述搅动单元包括横轴(15)、套管(16)和两个搅拌板(17)，所述横轴(15)固定在连接架(12)上，所述套管(16)套设在横轴(15)上，两个搅拌板(17)分别位于套管(16)的两侧。

5.如权利要求4所述的用于污水处理的高效节能的气浮装置，其特征在于，所述搅拌板(17)上设有若干通孔。

6.如权利要求4所述的用于污水处理的高效节能的气浮装置，其特征在于，所述横轴(15)的远离连接架(12)的一端设有凸板(27)。

7.如权利要求6所述的用于污水处理的高效节能的气浮装置，其特征在于，所述凸板(27)的远离横轴(15)的一侧设有滑块(18)，所述水池(1)的内壁上设有环形槽(19)，所述滑块(18)与环形槽(19)滑动连接。

8.如权利要求7所述的用于污水处理的高效节能的气浮装置，其特征在于，所述环形槽(19)为燕尾槽。

9.如权利要求1所述的用于污水处理的高效节能的气浮装置，其特征在于，所述密封组件包括支架(20)、电机(21)、丝杆(22)、升降块(23)、密封塞(24)和两个限位单元，所述支架(20)的形状为U形，所述支架(20)的两端固定在浮块(7)的上方，所述电机(21)与PLC电连接，所述电机(21)与丝杆(22)的顶端传动连接，所述丝杆(22)的底端设置在升降块(23)内，所述升降块(23)的与丝杆(22)的连接处设有与丝杆(22)匹配的螺纹，所述密封塞(24)固定在升降块(23)的下方，两个限位单元分别位于升降块(23)的两侧。

10.如权利要求1所述的用于污水处理的高效节能的气浮装置，其特征在于，所述限位单元包括滑板(25)，所述滑板(25)套设在支架(20)的竖直部位。

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