CN112340834B - 一种基于臭氧催化氧化的多级净化污水处理装置 - Google Patents

Abstract

一种基于臭氧催化氧化的多级净化污水处理装置，包括塔体，塔体的顶部连接有臭氧输送管，塔体内设有与之同轴的套筒，套筒的两端均与塔体的内壁固定连接，套筒的上部开设数个溢流孔，臭氧输送管上套装浮环，套筒内底部设有拨盘，拨盘的底部固定连接转轴的上端，转轴贯穿塔体且与之转动连接，转轴的下端固定安装第一齿轮，第一齿轮啮合第二齿轮，第二齿轮连接电机的输出端，电机为正反转电机，塔体的内壁顶面固定连接上部开口的壳体，套筒贯穿壳体的底部且与之固定连接。本装置利用污水的紊流产生负压吸入臭氧，于套筒内产生涡流、旋转并相互碰撞，污水中的臭氧溶解度相较文丘里射流混合器更高。

Description

一种基于臭氧催化氧化的多级净化污水处理装置

技术领域

本发明属于污水处理领域，具体地说是一种基于臭氧催化氧化的多级净化污水处理装置。

背景技术

从世界的臭氧技术产业来看，以水处理的杀菌净化为主要市场，而水净化臭氧装置包括臭氧源与气水混合装置两部分。臭氧发生器应提供足够浓度与产量的臭氧，混合装置以高效率使臭氧溶解在水中，即达到一定的臭氧溶解度。因此，一台好的臭氧发生器必须要有优良的气水混合装置，使臭氧能高效地和水混合，使水中的臭氧溶解度能满足完全杀菌。目前的混合装置中有通过改变臭氧浓度、压力等方式加速溶解的，也有多级的混合等，但要么工序过长导致占地过广，要么废气的无害化处理难度大，还具有很广阔的提升空间。

发明内容

本发明提供一种基于臭氧催化氧化的多级净化污水处理装置，用以解决现有技术中的缺陷。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种基于臭氧催化氧化的多级净化污水处理装置，包括塔体，塔体的顶部连接有臭氧输送管，塔体内设有与之同轴的套筒，套筒的两端均与塔体的内壁固定连接，套筒的上部开设数个溢流孔，臭氧输送管上套装浮环，套筒内底部设有拨盘，拨盘的底部固定连接转轴的上端，转轴贯穿塔体且与之转动连接，转轴的下端固定安装第一齿轮，第一齿轮啮合第二齿轮，第二齿轮连接电机的输出端，电机为正反转电机，塔体的内壁顶面固定连接上部开口的壳体，套筒贯穿壳体的底部且与之固定连接，壳体和套筒之间设有环形活塞，壳体的下部开设数个排水孔，塔体下方设有能以自身为中心转动齿圈，环形活塞与齿圈活动连接，转轴从齿圈内穿过，齿圈的底面开设凹槽，凹槽的侧壁开设有齿槽，第二齿轮的顶面固定安装第三齿轮，塔体的下方设有第四齿轮，第四齿轮固定连接传动轴的一端，传动轴的另一端固定安装转盘，转盘的偏心处铰接连杆的一端，连杆的另一端铰接安装第二活塞，第二活塞外套装与之滑动配合的第二活塞套，第二活塞套背离转盘的一端分别固定连接吸气管和排气管的一端，吸气管和排气管上均设有单向阀，吸气管的另一端位于壳体和套筒之间，排气管的另一端位于塔体与套筒之间。

如上所述的一种基于臭氧催化氧化的多级净化污水处理装置，所述的环形活塞的底面固定连接数个第一活塞杆的上端，壳体下方设有与第一活塞杆一一对应的第一活塞套，第一活塞套的底部贯穿塔体，第一活塞套的上下两端均开设通孔，壳体的底面开设同样的通孔，第一活塞套内分别设有与之滑动配合的第一活塞，第一活塞杆的下端均与对应的第一活塞的顶面固定连接，第一活塞的底面均固定连接第二活塞杆的上端，第一活塞杆和第二活塞杆分别从对应的通孔内穿过且与之滑动配合，第二活塞杆上均套装弹簧，弹簧均位于对应的第一活塞套内，第二活塞杆的下端共同安装齿圈。

如上所述的一种基于臭氧催化氧化的多级净化污水处理装置，所述的齿圈的顶面开设环形槽，环形槽的截面为球形结构，第二活塞杆的下端均固定安装滑珠，滑珠均位于环形槽内且能沿之滑动。

如上所述的一种基于臭氧催化氧化的多级净化污水处理装置，所述的齿圈的顶面固定安装截面为倒L型的限位碗，转轴从限位碗内穿过，转轴的外周固定连接数个导向套的一端，导向套内分别设有楔形面朝上的楔形杆，楔形杆与导向套滑动配合，楔形杆分别与转轴通过拉簧连接。

如上所述的一种基于臭氧催化氧化的多级净化污水处理装置，所述的臭氧输送管的外周固定安装数个挡块，挡块均位于浮环的下方且无法穿过浮环。

如上所述的一种基于臭氧催化氧化的多级净化污水处理装置，所述的臭氧输送管上设有逆流阀。

如上所述的一种基于臭氧催化氧化的多级净化污水处理装置，所述的套筒的内壁设有数条螺旋走向的凸起。

如上所述的一种基于臭氧催化氧化的多级净化污水处理装置，所述的塔体的底部固定安装数个支撑腿。

本发明的优点是：本装置利用污水的紊流产生负压吸入臭氧，于套筒内产生涡流、旋转并相互碰撞，污水中的臭氧溶解度相较文丘里射流混合器更高。污水进入塔体后，在水压的作用下，一部分污水会进入臭氧输送管内，当用户启动电机后，在第二齿轮和第一齿轮的传动下，转轴通过拨盘带动污水转动，套筒内的污水受离心力作用，中部高度逐渐降低、边缘高度逐渐升高，产生漩涡，当中部高度低于臭氧输送管时，臭氧输送管内的污水向外流出，再加上漩涡内的低气压，即可将臭氧通过臭氧输送管吸入套筒内，然后电机交替转换转动方向，使臭氧在套筒内溶解于污水，随后提高电机的转速，使污水漩涡的边缘顶起浮环，污水通过溢流孔进入壳体内，摔落于环形活塞上，能够进一步促进臭氧溶解，环形活塞受污水重力，随着进入壳体内的污水越来越多，环形活塞向下移动，齿圈随之向下移动，当环形活塞越过排水孔时，齿圈同时与第三齿轮和第四齿轮啮合，壳体内的污水通过排水孔进入塔体与套筒之间的空间，此时齿圈和第四齿轮同步转动，第四齿轮通过传动轴带动转盘转动，转盘通过连杆带动第二活塞往复移动，从而能够将壳体内的气体抽出并排入塔体与套筒之间的空间，能够将壳体内未溶解的臭氧再次与污水混合，能够减少废气中的臭氧含量，提高资源利用率的同时降低了后续的臭氧无害化处理的难度，提供内外三层结构使污水与臭氧混合，且每层都有使污水处于动态的设计，非常巧妙，通过第二活塞的运动能够使壳体内处于负压状态，有利于塔体顶部的气体进入其中，继而通过废气管排出本装置，以免多余气体存留于塔体内影响后续的污水处理。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图；图2是图1的A向视图的放大图；图3是图1的Ⅰ局部放大图。

附图标记：1、塔体，2、臭氧输送管，3、套筒，4、溢流孔，5、浮环，6、拨盘，7、转轴，8、第一齿轮，9、第二齿轮，10、电机，11、壳体，12、环形活塞，13、排水孔，14、第一活塞杆，15、第一活塞套，16、通孔，17、第一活塞，18、第二活塞杆，19、弹簧，20、齿圈，21、凹槽，22、第三齿轮，23、第四齿轮，24、传动轴，25、转盘，26、连杆，27、第二活塞，28、第二活塞套，29、吸气管，30、排气管，31、环形槽，32、滑珠，33、限位碗，34、导向套，35、楔形杆，36、拉簧，37、挡块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种基于臭氧催化氧化的多级净化污水处理装置，如图所示，包括塔体1，塔体1的顶部连接有臭氧输送管2，臭氧通过其进入塔体1内，臭氧输送管2贯穿塔体1的顶部且与之固定连接，臭氧输送管2的出气口位于塔体1内的底部，塔体1内设有与之同轴的套筒3，套筒3的两端均与塔体1的内壁固定连接，套筒3的上部开设数个溢流孔4，臭氧输送管2上套装浮环5，浮环5的外周与套筒3的内壁间隙配合，塔体1连接污水进水管，污水进水管贯穿套筒3，其位置低于浮环5高于环形活塞12，套筒3内底部设有拨盘6，拨盘6的外周与套筒3的内壁接触配合，顶部为凹凸不平的结构，以带动污水随之转动，拨盘6的底部固定连接转轴7的上端，转轴7贯穿塔体1且与之转动连接，采用密封轴承连接，以免污水渗漏，转轴7与塔体1同轴，转轴7的下端固定安装第一齿轮8，第一齿轮8啮合第二齿轮9，第二齿轮9连接电机10的输出端，电机10为正反转电机，固定安装于地面上，塔体1的内壁顶面固定连接上部开口的壳体11，套筒3贯穿壳体11的底部且与之固定连接，壳体11和套筒3之间设有环形活塞12，环形活塞12同时与壳体11的内壁、套筒3的外周接触配合且能沿之竖向滑动，壳体11的下部开设数个排水孔13，均位于环形活塞12的下方，塔体1下方设有能以自身为中心转动齿圈20，环形活塞12与齿圈20活动连接，转轴7从齿圈20内穿过，齿圈20的底面开设凹槽21，凹槽21与齿圈20同轴，凹槽21的侧壁开设有齿槽，第二齿轮9的顶面固定安装第三齿轮22，第三齿轮22位于凹槽21内时与齿槽啮合，塔体1的下方设有第四齿轮23，当齿圈20移至最下方使与第四齿轮23啮合，第四齿轮23固定连接传动轴24的一端，传动轴24通过轴承座与塔体1底部连接，传动轴24的另一端固定安装转盘25，转盘25的偏心处铰接连杆26的一端，连杆26的另一端铰接安装第二活塞27，第二活塞27外套装与之滑动配合的第二活塞套28，第二活塞套28朝向转盘25的一端开口，第二活塞套28背离转盘25的一端分别固定连接吸气管29和排气管30的一端，吸气管29和排气管30上均设有单向阀，吸气管29的另一端位于壳体11和套筒3之间，位置靠近壳体11的顶部，排气管30的另一端位于塔体1与套筒3之间，位置靠近套筒3的底部，塔体1的外周固定连接废气管和出水管，废气管连接臭氧无害处理装置，出水管将溶解臭氧后的污水送往下序，此为现有技术，于此不再赘述。本装置利用污水的紊流产生负压吸入臭氧，于套筒3内产生涡流、旋转并相互碰撞，污水中的臭氧溶解度相较文丘里射流混合器更高。污水进入塔体1后，在水压的作用下，一部分污水会进入臭氧输送管2内，当用户启动电机10后，在第二齿轮9和第一齿轮8的传动下，转轴7通过拨盘6带动污水转动，套筒3内的污水受离心力作用，中部高度逐渐降低、边缘高度逐渐升高，产生漩涡，当中部高度低于臭氧输送管2时，臭氧输送管2内的污水向外流出，再加上漩涡内的低气压，即可将臭氧通过臭氧输送管2吸入套筒3内，然后电机10交替转换转动方向，使臭氧在套筒3内溶解于污水，随后提高电机10的转速，使污水漩涡的边缘顶起浮环5，污水通过溢流孔4进入壳体11内，摔落于环形活塞12上，能够进一步促进臭氧溶解，环形活塞12受污水重力，随着进入壳体11内的污水越来越多，环形活塞12向下移动，齿圈20随之向下移动，当环形活塞12越过排水孔13时，齿圈20同时与第三齿轮22和第四齿轮23啮合，壳体11内的污水通过排水孔13进入塔体1与套筒3之间的空间，此时齿圈20和第四齿轮23同步转动，第四齿轮23通过传动轴24带动转盘25转动，转盘25通过连杆26带动第二活塞27往复移动，从而能够将壳体11内的气体抽出并排入塔体1与套筒3之间的空间，能够将壳体11内未溶解的臭氧再次与污水混合，能够减少废气中的臭氧含量，提高资源利用率的同时降低了后续的臭氧无害化处理的难度，提供内外三层结构使污水与臭氧混合，且每层都有使污水处于动态的设计，非常巧妙，通过第二活塞27的运动能够使壳体11内处于负压状态，有利于塔体1顶部的气体进入其中，继而通过废气管排出本装置，以免多余气体存留于塔体1内影响后续的污水处理。

具体而言，如图1所示，本实施例所述的环形活塞12的底面固定连接数个第一活塞杆14的上端，壳体11下方设有与第一活塞杆14一一对应的第一活塞套15，第一活塞套15的底部贯穿塔体1，第一活塞套15的上下两端均开设通孔16，壳体11的底面开设同样的通孔16，第一活塞套15内分别设有与之滑动配合的第一活塞17，第一活塞杆14的下端均与对应的第一活塞17的顶面固定连接，第一活塞17的底面均固定连接第二活塞杆18的上端，第一活塞杆14和第二活塞杆18分别从对应的通孔16内穿过且与之滑动配合，第二活塞杆18上均套装弹簧19，弹簧19均位于对应的第一活塞套15内，第二活塞杆18的下端共同安装齿圈20。弹簧19用以使环形活塞12复位，当环形活塞12向下移动时，第一活塞杆14、第一活塞17和第二活塞杆18均向下移动，从而带动齿圈20向下移动，此时弹簧19收缩，当环形活塞12上方的污水重力以及环形活塞12与壳体11、套筒3的摩擦力小于弹簧19的弹力时，环形活塞12向上移动；第一活塞套15的底部设置为螺纹结构，第二活塞杆18与第一活塞17的连接同样设置为螺纹结构，从而能够拆解开第一活塞套15更换弹簧19，以免弹簧19年久失效。

具体的，如图1所示，本实施例所述的齿圈20的顶面开设环形槽31，环形槽31的截面为球形结构，第二活塞杆18的下端均固定安装滑珠32，滑珠32均位于环形槽31内且能沿之滑动。该结构既能够保证齿圈20不与第二活塞杆18分离，又能够避免第二活塞杆18阻碍齿圈20转动。

进一步的，如图3所示，本实施例所述的齿圈20的顶面固定安装截面为倒L型的限位碗33，转轴7从限位碗33内穿过，转轴7的外周固定连接数个导向套34的一端，导向套34内分别设有楔形面朝上的楔形杆35，楔形杆35与导向套34滑动配合，楔形杆35分别与转轴7通过拉簧36连接。拉簧36的最大拉力不大于３０Ｎ，当转轴7高速转动时，楔形杆35所受离心力大于该数值，因此，楔形杆35探出导向套34外，当限位碗33越过楔形杆35后，会被楔形杆35阻挡无法上移，以使壳体11内的污水能够持续流过排水孔13，当电机10变换转动方向时，离心力减小直至楔形杆35被拉簧36拉回，弹簧19即可带动齿圈20、限位碗33复位。

更进一步的，如图1所示，本实施例所述的臭氧输送管2的外周固定安装数个挡块37，挡块37均位于浮环5的下方且无法穿过浮环5。该结构能够托住浮环5，只有当套筒3内的污水受离心力上移时才会与浮环5接触，以减少无用功消耗。

更进一步的，如图1所示，本实施例所述的臭氧输送管2上设有逆流阀。其位于浮环5附近，该结构能够避免套筒3内的污水平复时，污水进入臭氧输送管2内过多。

更进一步的，如图1所示，本实施例所述的套筒3的内壁设有数条螺旋走向的凸起。该结构能够使污水在受离心力水面上移时，污水能够与凸起碰撞，能够促进臭氧的溶解。

更进一步的，如图1所示，本实施例所述的塔体1的底部固定安装数个支撑腿。便于安置齿圈20和电机10等结构。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种基于臭氧催化氧化的多级净化污水处理装置，包括塔体（1），塔体（1）的顶部连接有臭氧输送管（2），其特征在于：塔体（1）内设有与之同轴的套筒（3），套筒（3）的两端均与塔体（1）的内壁固定连接，套筒（3）的上部开设数个溢流孔（4），臭氧输送管（2）上套装浮环（5），套筒（3）内底部设有拨盘（6），拨盘（6）的底部固定连接转轴（7）的上端，转轴（7）贯穿塔体（1）且与之转动连接，转轴（7）的下端固定安装第一齿轮（8），第一齿轮（8）啮合第二齿轮（9），第二齿轮（9）连接电机（10）的输出端，电机（10）为正反转电机，塔体（1）的内壁顶面固定连接上部开口的壳体（11），套筒（3）贯穿壳体（11）的底部且与之固定连接，壳体（11）和套筒（3）之间设有环形活塞（12），壳体（11）的下部开设数个排水孔（13），塔体（1）下方设有能以自身为中心转动齿圈（20），环形活塞（12）与齿圈（20）活动连接，转轴（7）从齿圈（20）内穿过，齿圈（20）的底面开设凹槽（21），凹槽（21）的侧壁开设有齿槽，第二齿轮（9）的顶面固定安装第三齿轮（22），塔体（1）的下方设有第四齿轮（23），第四齿轮（23）固定连接传动轴（24）的一端，传动轴（24）的另一端固定安装转盘（25），转盘（25）的偏心处铰接连杆（26）的一端，连杆（26）的另一端铰接安装第二活塞（27），第二活塞（27）外套装与之滑动配合的第二活塞套（28），第二活塞套（28）背离转盘（25）的一端分别固定连接吸气管（29）和排气管（30）的一端，吸气管（29）和排气管（30）上均设有单向阀，吸气管（29）的另一端位于壳体（11）和套筒（3）之间，排气管（30）的另一端位于塔体（1）与套筒（3）之间。

2.根据权利要求1所述的一种基于臭氧催化氧化的多级净化污水处理装置，其特征在于：所述的环形活塞（12）的底面固定连接数个第一活塞杆（14）的上端，壳体（11）下方设有与第一活塞杆（14）一一对应的第一活塞套（15），第一活塞套（15）的底部贯穿塔体（1），第一活塞套（15）的上下两端均开设通孔（16），壳体（11）的底面开设同样的通孔（16），第一活塞套（15）内分别设有与之滑动配合的第一活塞（17），第一活塞杆（14）的下端均与对应的第一活塞（17）的顶面固定连接，第一活塞（17）的底面均固定连接第二活塞杆（18）的上端，第一活塞杆（14）和第二活塞杆（18）分别从对应的通孔（16）内穿过且与之滑动配合，第二活塞杆（18）上均套装弹簧（19），弹簧（19）均位于对应的第一活塞套（15）内，第二活塞杆（18）的下端共同安装齿圈（20）。

3.根据权利要求2所述的一种基于臭氧催化氧化的多级净化污水处理装置，其特征在于：所述的齿圈（20）的顶面开设环形槽（31），环形槽（31）的截面为球形结构，第二活塞杆（18）的下端均固定安装滑珠（32），滑珠（32）均位于环形槽（31）内且能沿之滑动。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种基于臭氧催化氧化的多级净化污水处理装置，其特征在于：所述的齿圈（20）的顶面固定安装截面为倒L型的限位碗（33），转轴（7）从限位碗（33）内穿过，转轴（7）的外周固定连接数个导向套（34）的一端，导向套（34）内分别设有楔形面朝上的楔形杆（35），楔形杆（35）与导向套（34）滑动配合，楔形杆（35）分别与转轴（7）通过拉簧（36）连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于臭氧催化氧化的多级净化污水处理装置，其特征在于：所述的臭氧输送管（2）的外周固定安装数个挡块（37），挡块（37）均位于浮环（5）的下方且无法穿过浮环（5）。

6.根据权利要求1所述的一种基于臭氧催化氧化的多级净化污水处理装置，其特征在于：所述的臭氧输送管（2）上设有逆流阀。

7.根据权利要求1所述的一种基于臭氧催化氧化的多级净化污水处理装置，其特征在于：所述的套筒（3）的内壁设有数条螺旋走向的凸起。

8.根据权利要求1所述的一种基于臭氧催化氧化的多级净化污水处理装置，其特征在于：所述的塔体（1）的底部固定安装数个支撑腿。

Images