CN112607904B - 一种节能减排的酸性矿山废水处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节能减排的酸性矿山废水处理装置，该酸性矿山废水处理装置包括基座、节能机构、混合池，所述基座从上往下依次设置有储存箱、进水管、节能机构、混合池、沉淀池，基座内从左往右依次设置有进水管、节能机构、混合池、沉淀池，所述节能机构从进水管中获取动力，节能机构控制储存箱的排放流速，所述混合池对酸性废水和碱性溶液进行混合，本发明科学合理，使用安全方便，当酸性废水从进水管中流过时，节能机构根据废水的水流量控制储存箱中碱性溶液的排放流速，使酸性废水与碱性溶液达到一定的中和比例，酸性废水在流出进水管时通过重力势能使混合池获取混合动力，通过混合池对酸性废水和碱性溶液的混合，缩短酸性废水的中和时间。

Description

一种节能减排的酸性矿山废水处理装置

技术领域

本发明涉及矿山废水处理技术领域，具体是一种节能减排的酸性矿山废水处理装置。

背景技术

煤矿或各种有色金属矿在开采与废矿石堆放过程中，常使与矿层伴生的硫铁矿暴露于空气中与地下水或地表水中，通过系列化学与生物氧化过程，使得近中性的地下水转变为低pH、高Fe、SO42-，且多种重(类)金属离子(Cd、Pb、Cu、Zn、As等)并存的酸性矿山废水。酸性矿山废水具有污染成分复杂、水量波动大、排放点分散、难于控制等特点，此类废水若不经有效处理而任意排放，将严重污染地表水及土地资源，威胁农作物、水生生物与人体健康。

中和法是使用范围最广的一种方法。将中和剂放入酸性废水，在中和剂的作用下处理酸性废水。石灰中和法是最常用的酸性矿山排水的治理方法。但中和剂即碱性溶液与酸性废水中和时，需要工作人员进进行人工搅拌，才能完全的将药物与废水混合，不仅需要耗费大量人力物力，难以达到简单操控的目的。

通过自动化设备对中和剂进行投放和搅拌，虽然自动化设备对中和剂的投放可以达到很精确的控制、对中和剂与酸性废水的搅拌混合达到很好的效果，但是中和剂投放的控制、中和剂与酸性废水的搅拌混合确需要很高的成本以及消耗大量的能量。

所以，人们需要一种节能减排的酸性矿山废水处理装置来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种节能减排的酸性矿山废水处理装置，以解决现有技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种节能减排的酸性矿山废水处理装置，其特征在于：该酸性矿山废水处理装置包括基座、节能机构、混合池，所述基座从上往下依次设置有储存箱、进水管、节能机构、混合池、沉淀池，基座内从左往右依次设置有进水管、节能机构、混合池、沉淀池，所述节能机构从进水管中获取动力，节能机构控制储存箱的排放流速，所述混合池对酸性废水和碱性溶液进行混合。当酸性废水从进水管中流过时，节能机构根据废水的水流量控制储存箱中碱性溶液的排放流速，使酸性废水与碱性溶液达到一定的中和比例，酸性废水在流出进水管时通过重力势能使混合池获取混合动力，通过混合池对酸性废水和碱性溶液的混合，缩短酸性废水的中和时间。

作为优选技术方案，所述基座中设置有承载板，所述进水管中设置有至少两组限位杆；所述储存箱上设置有封堵装置、排放管，所述排放管与封堵装置滑动连接，排放管与进水管固定；所述节能机构包括动力装置、传动箱，所述动力装置设置在承载板上，动力装置包括浮力球，所述浮力球设置在两组限位杆之间，所述传动箱下端与动力装置转动连接，传动箱上端与封堵装置转动连接；所述混合池包括混合装置、中和池，所述混合装置设置在中和池的上方，混合装置对酸性废水和碱性溶液进行混合，所述中和池远离混合装置的一端设置有虹吸管，所述虹吸管的另一端设置在沉淀池中。承载板为动力装置的安装提供支撑，进水管为酸性矿山废水进入处理装置提供通道，限位杆对浮力球的上升方向进行限定，确保浮力球在废水的承载下垂直往上运动，封堵装置对储存箱与进水管之间的连接通道即排放管进行封堵，使储存箱中的碱性溶液在进水管中没有废水时不会流进进水管，排放管连接储存箱与进水管，为储存箱中的碱性溶液进入进水管提供通道，动力装置与浮力球绳连接，当浮力球在废水的承载下往上运动时，浮力球通过绳连接将浮力转化为动力装置的转动动力，动力装置从浮力球处获得转动动力并与传动箱转动连接，动力装置将转动动力传递到传动箱中，传动箱对转动动力进行传递，传动箱将转动动力传递到封堵装置中，使封堵装置获得转动动力并解除对排放管的封堵，混合装置在带有碱性溶液的酸性废水进行搅拌混合，缩短碱性溶液与酸性废水的中和时间，中和池为酸性废水与碱性溶液的中和提供中和反应空间，虹吸管连接混合池与沉淀池，虹吸管通过虹吸原理将中和过程中或中和后的废水转移到沉淀池中，沉淀池为中和后的废水提供沉淀空间。

作为优选技术方案，所述封堵装置包括封堵齿轮组、提升丝杆，所述封堵齿轮组设置在储存箱上端面，封堵齿轮组中的一组封堵齿轮与传动箱上端转动连接，所述提升丝杆设置在储存箱内，提升丝杆的一端贯穿储存箱上端面，提升丝杆上从下往上依次设置有封堵块、回水箱、提升齿轮，所述封堵块设置在排放管内，所述回水箱设置在储存箱上端面，所述提升齿轮设置在回水箱上，提升齿轮与封堵齿轮组中的另一组封堵齿轮转动连接。封堵齿轮组与传动箱进行齿轮传动，并将传动箱传递的转动动力传递到提升齿轮处，提升齿轮与提升丝杆进行丝杆传动，提升齿轮在封堵齿轮组的带动下进行转动的同时使提升丝杆在储存箱中上升或下降，提升丝杆与封堵块转动连接，封堵块对排放管进行封堵，提升丝杆带动封堵块上升或下降，提升丝杆通过不同的上升距离实现封堵块对排放管不同程度的解封，回水箱为提升齿轮提供安装支撑，回水箱在提升丝杆转动时对丝杆上碱性溶液的沉淀物进去除，同时对去除沉淀物后遗留的水分进行吸收，防止提升丝杆与空气接触后，表面残留物发生氧化。

作为优选技术方案，所述动力装置还包括蓄力装置、动力齿轮组、至少两组支撑板、转动轴，两组所述支撑板设置在承载板上，所述转动轴设置在两组支撑板上，转动轴上从右往左依次设置有转动辊、Ⅰ号动力齿轮、Ⅱ号动力齿轮，所述蓄力装置设置在承载板上，所述动力齿轮组设置在承载板上，所述转动辊与浮力球转动连接，所述Ⅱ号动力齿轮与蓄力装置转动连接，Ⅰ号动力齿轮与动力齿轮组中的一组动力齿轮转动连接，所述动力齿轮组中的另一组动力齿轮与传动箱的下端转动连接。支撑板为转动轴的安装提供支撑，转动轴为转动辊、Ⅰ号动力齿轮以及Ⅱ号动力齿轮的安装提供支撑，转动辊与浮力球绳连接，浮力球上升时，转动辊获得动力并进行转动，并通过转动轴带动Ⅰ号动力齿轮一起转动，Ⅱ号动力齿轮与蓄力装置转动连接，蓄力装置在转动时，内部进行蓄力，当浮力球下降后，蓄力装置释放蓄力，使转动辊反转，转动辊通过反转将与浮力球绳连接的绳索收回，Ⅰ号动力齿轮与动力齿轮组中的一组动力齿轮转动连接，Ⅰ号动力齿轮与动力齿轮组相互配合对转动动力进行传递。

作为优选技术方案，所述传动箱包括箱体、至少三组传动齿轮组、动力传导齿轮组、封堵传导齿轮组，所述箱体设置在基座侧壁上，箱体内部从下往上依次设置有动力传导齿轮组、三组传动齿轮组、封堵传导齿轮组，所述动力传导齿轮组的一组动力传导齿轮与动力齿轮组转动连接，动力传导齿轮组的另一组动力传导齿轮与三组所述传动齿轮组中的一组传动齿轮组转动连接，所述封堵传导齿轮组中的一组封堵传导齿轮与三组所述传动齿轮组中的另一组传动齿轮组转动连接，封堵传导齿轮组中的另一组封堵传导齿轮与封堵齿轮组转动连接。箱体为传动齿轮组、动力传导齿轮组、封堵传导齿轮组的安装提供支撑，其中，动力传导齿轮组则与传动齿轮组进行齿轮传动、三组传动齿轮组之间相互进行齿轮传动、传动齿轮组与封堵传导齿轮组，而动力传导齿轮组则与动力齿轮组进行齿轮传动、封堵传导齿轮组与封堵齿轮组进行齿轮传动，通过多组齿轮组之间的齿轮传动，将动力齿轮组传递的转动动力传递到封堵齿轮组中，多组齿轮组之间存在有齿轮比，通过多组齿轮组进行齿轮比的转换，确保转动动力在传递中不会减小。

作为优选技术方案，所述混合装置包括混合水槽、混合桨，所述混合水槽一端翘起呈雪橇状，混合水槽的另一端与混合桨转动连接，所述混合桨上设置有若干组推力板，混合桨为螺旋桨结构的混合桨，所述虹吸管的顶端位于中和池侧端面的中间位置。混合水槽设置在进水管的出水端，混合水槽对进水管中流出的废水进行拦截并引导废水的流动方向，混合桨设置在混合水槽的下端，混合桨在废水的带动下进行转动，而且，由于混合桨为螺旋桨结构，所以，混合桨在废水的带动下进行螺旋转动，使废水通过混合桨进入中和池的过程中螺旋下将，使废水在螺旋时加快与碱性溶液的混合，从而缩短酸性废水在中和池中与碱性溶液的中和反应时间，虹吸管的最高位置位于中和池侧壁的中间位置，当中和池中的溶液高于虹吸管时，虹吸管将自动对中和池的溶液进行转动，不需外接动力对虹吸管进行抽空。

作为优选技术方案，所述回水箱包括回水箱体、吸水海绵、刮齿，所述回水箱体中从下往上依次设置有刮齿、吸水海绵，所述刮齿与提升丝杆转动连接，所述吸水海绵与提升丝杆转动连接，所述回水箱体的下端面设置有至少两组回水槽，所述储存箱上端面与回水槽相对应的位置设置有进水槽。回水箱体为吸水海绵、刮齿的安装支撑，吸水海绵对提升丝杆上的残留水分进行吸收，刮齿与提升丝杆进行丝杆传动，当提升丝杆上升时，刮齿通过与提升丝杆之间的丝杆传动对提升丝杆上的沉淀物进行去除，防止沉淀物随着提升丝杆的上升而暴露在空气中并发送化学反应，从而影响提升丝杆的转动，吸水海绵吸收的水分过多时，水分会从吸水海绵中溢出，通过设置回水槽，将溢出的水重新引导处储存箱中进行再次利用，进水槽与回水槽相互配合对溢出的水进行引导。

作为优选技术方案，所述蓄力装置包括蓄力齿轮、蓄力壳，所述蓄力壳中从内往外依次设置有支撑轴、分隔板、若干组固定板，所述蓄力齿轮与蓄力壳转动连接，蓄力齿轮与Ⅱ号动力齿轮转动连接，蓄力齿轮与支撑轴转动连接，蓄力齿轮下端面设置有若干组蓄力板，若干组所述蓄力板与若干组所述固定板一一对应，若干组蓄力板与若干组固定板之间设置有若干组蓄力弹簧。蓄力壳为蓄力齿轮、支撑轴、分割板等的安装提供支撑，蓄力齿轮与Ⅱ号动力齿轮进行齿轮传动，支撑轴对蓄力齿轮进行径向支撑，防止蓄力齿轮与Ⅱ号动力齿轮进行齿轮传动时与蓄力壳发生摩擦，分隔板对蓄力壳内部空间进行分隔，蓄力板在蓄力齿轮的带动下在蓄力壳内进行转动，固定板在蓄力板的转动下与蓄力板相互配合对蓄力弹簧进行压缩，蓄力弹簧通过压缩产生弹性势能。

作为优选技术方案，所述封堵块为一种无盖箱体结构的封堵块，封堵块的四个侧端面上均设置有排水槽。封堵块对排放管进行封堵，当封堵块上升时，碱性溶液通过排水槽进入排放管中。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、当酸性废水从进水管中流过时，节能机构根据废水的水流量控制储存箱中碱性溶液的排放流速，使酸性废水与碱性溶液达到一定的中和比例，酸性废水在流出进水管时通过重力势能使混合池获取混合动力，混合池的混合结构简单，不需要人工操作或机械控制，而且混合池的混合动力全部来源与废水，不需要消耗能量，通过混合池对酸性废水和碱性溶液的混合，缩短酸性废水的中和时间。

2、节能机构通过将浮力球在废水中上升的浮力转化为齿轮转动的动力，再将转动动力转化为封堵块上升的动力，而且节能机构在对封堵块提供上升动力的同时内部进行反转的蓄力，当浮力球在废水的水面下降后，节能机构通过释放反转蓄力可以对浮力球进行收回，使得浮力球在废水的承载下再次上升时，可以为节能机构提供转动的动力，节能机构中所有的动力均来源与酸性矿山废水，不需要外接动力设备，达到了节能效果，而且也减少了处理成本。

附图说明

图1为本发明一种节能减排的酸性矿山废水处理装置的整体结构框架示意图；

图2为本发明一种节能减排的酸性矿山废水处理装置的整体结构前视剖面图；

图3为本发明一种节能减排的酸性矿山废水处理装置的整体结构右视图；

图4为本发明一种节能减排的酸性矿山废水处理装置的图2中A区域结构示意图；

图5为本发明一种节能减排的酸性矿山废水处理装置的图2中B区域结构示意图；

图6为本发明一种节能减排的酸性矿山废水处理装置的图3中C区域结构示意图；

图7为本发明一种节能减排的酸性矿山废水处理装置的浮力球与限位杆位置关系示意图；

图8为本发明一种节能减排的酸性矿山废水处理装置的传动箱内部结构示意图；

图9为本发明一种节能减排的酸性矿山废水处理装置的蓄力装置内部结构示意图；

图10为本发明一种节能减排的酸性矿山废水处理装置的蓄力装置内部结构俯视图；

图11为本发明一种节能减排的酸性矿山废水处理装置的混合水槽与混合桨连接示意图。

附图标记如下：1、基座；2、进水管；3、储存箱；4、节能机构；5、混合池；6、沉淀池；1-1、承载板；2-1、限位杆； 3-2、排放管；3-11、封堵齿轮组；3-12、提升齿轮；3-13、回水箱；3-14、封堵块；3-15、提升丝杆；3-16、进水槽；3-131、回水箱体；3-132、吸水海绵；3-133、刮齿；3-134、回水槽；3-141、排水槽； 4-2、传动箱；4-11、浮力球；4-12、转动辊；4-14、蓄力装置；4-15、动力齿轮组；4-16、支撑板；4-17、转动轴；4-131、Ⅰ号动力齿轮；4-132、Ⅱ号动力齿轮；4-141、蓄力齿轮；4-142、蓄力壳；4-143、支撑轴；4-144、分隔板；4-145、固定板；4-146、蓄力板；4-147、蓄力弹簧；4-21、箱体；4-22、传动齿轮组；4-23、动力传导齿轮组；4-24、封堵传导齿轮组； 5-2、中和池；5-11、混合水槽；5-12、混合桨；5-13、推力板；5-21、虹吸管。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做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。

实施例：如图1-11所示，一种节能减排的酸性矿山废水处理装置，该酸性矿山废水处理装置包括基座1、节能机构4、混合池5，基座1从上往下依次安装有储存箱3、进水管2、节能机构4、混合池5、沉淀池6，基座1内从左往右依次安装有进水管2、节能机构4、混合池5、沉淀池6，储存箱3通过螺丝固定在基座1上端面，进水管2焊接在基座1内部，节能机构4通过螺丝固定在基座1上，混合池5、沉淀池6焊接在基座1上，且混合池5与沉淀池6呈阶梯式分布，节能机构4从进水管2中获取动力，节能机构4控制储存箱3的排放流速，混合池5对酸性废水和碱性溶液进行混合。

基座1中焊接有承载板1-1，进水管2中焊接有至少两组限位杆2-1，进水管2的上端面加工有进水口，储存箱3通过进水口将碱性溶液注入进水管2中，进水管2的下端面加工有牵引孔。

进一步的优化方案，基座1内部位于承载板1-1的下方通过螺丝固定有氧气泵，氧气泵与中和池5-2通过管道连接，氧气泵向中和池5-2中注入酸碱中和所需要的氧气。

进一步的优化方案，基座1的上方储存箱3的右侧通过螺丝固定有水泵，水泵的进水端通过管道与沉淀池6连接，水泵的出水端通过管道与储存箱3连接，水泵抽取沉淀池中沉淀后的清水并注入到储存箱3中。

进一步的优化方案，本装置涉及的齿轮均为斜齿轮，其中，动力齿轮组4-15中的两组齿轮分为大齿轮和小齿轮，小齿轮与Ⅰ号动力齿轮4-131进行齿轮传动，小齿轮与Ⅰ号动力齿轮4-131之间存在齿轮比，且齿轮比小于1动力传导齿轮组4-23中的两组齿轮分为大齿轮与小齿轮，其中小齿轮与动力齿轮组4-15中的大齿轮进行齿轮传动，三组传动齿轮组4-22之间不存在齿轮比的转换，但三组传动齿轮组4-22中的斜齿轮与动力传导齿轮组4-23中的大齿轮存在齿轮比，且齿轮比大于1，三组传动齿轮组4-22对动力传导齿轮组4-23中大齿轮传递的转动动力进行提速传递，封堵传导齿轮组4-24中的两组齿轮分为大齿轮与小齿轮，其中封堵传导齿轮组4-24的大齿轮与三组传动齿轮组4-22中的齿轮存在齿轮比，且齿轮比小于1，封堵传导齿轮组4-24的大齿轮与三组传动齿轮组4-22中的齿轮进行齿轮传动，封堵齿轮组3-11中的齿轮分为大齿轮与小齿轮，封堵齿轮组3-11中的大齿轮与封堵传导齿轮组4-24的小齿轮进行齿轮传动，封堵齿轮组3-11中的小齿轮与提升齿轮3-12之间存在齿轮比，且齿轮比小于1，封堵齿轮组3-11中的小齿轮与提升齿轮3-12进行齿轮传动，通过一系列的齿轮传动，确保浮力球4-11获取的上升动力在转化为转动动力后可以无损的传递到提升齿轮3-12处，本装置中具体的齿轮比根据实际需要进行设定。

进一步的优化方案，浮力球4-11中注入密度比空气小的气体，使浮力球4-11减小受自身重力的影响，如氢气、氦气等。

储存箱3靠近进水管2进水端的一端通过螺丝固定安装有封堵装置，储存箱3在封堵装置的下方焊接有排放管3-2，排放管3-2与封堵装置滑动连接，排放管3-2在进水口的位置与进水管2焊接；

封堵装置包括封堵齿轮组3-11、提升丝杆3-15，封堵齿轮组3-11安装在储存箱3上端面，封堵齿轮组3-11由轴支撑架、齿轮轴以及两组封堵齿轮组成，轴支撑架焊接在储存箱3的上端面，齿轮轴安装在轴支撑架上，两组封堵齿轮分别安装在齿轮轴的两端，封堵齿轮组3-11中的一组封堵齿轮与传动箱4-2上端转动连接，提升丝杆3-15转动安装在储存箱3内，提升丝杆3-15的一端贯穿储存箱3上端面，提升丝杆3-15从下往上依次与封堵块3-14、回水箱3-13、提升齿轮3-12进行转动连接，回水箱3-13通过螺丝固定在储存箱3上端面，提升齿轮3-12转动安装在回水箱3-13的上端面，提升齿轮3-12与封堵齿轮组3-11中的另一组封堵齿轮转动连接，提升丝杆3-15贯穿回水箱3-13并与回水箱3-13进行丝杆传动，提升丝杆3-15贯穿提升齿轮3-12并与提升齿轮3-12进行丝杆传动，当提升齿轮3-12在外力作用下进行转动时，提升齿轮3-12通过与提升丝杆3-15之间的丝杆传动使提升丝杆3-15上升或者下降，提升丝杆3-15的下端与封堵块3-14的上端转动连接，封堵块3-14安装在排放管3-2内，封堵块3-14对排放管3-2进行封堵，封堵块3-14在提升丝杆3-15的带动下进行上升时，封堵块3-14根据提升丝杆3-15上升距离的不同实现对排放管3-2不同程度的解封，封堵块3-14通过不同程度的解封实现对储存箱3中的碱性溶液不同流速的控制。

封堵块3-14为一种无盖箱体结构的封堵块，封堵块3-14的四个侧端面上均加工有排水槽3-141。

回水箱3-13包括回水箱体3-131、吸水海绵3-132、刮齿3-133，回水箱体3-131中从下往上依次加工有刮齿3-133、安装有吸水海绵3-132，刮齿3-133与提升丝杆3-15进行丝杆连接，刮齿3-133在提升丝杆3-15上升时对提升丝杆3-15上的碱性溶液沉淀物进行去除，使沉淀物回到碱性溶液中，吸水海绵3-132安装在提升丝杆3-15的四周，吸水海绵3-132与提升丝杆3-15紧凑连接，吸水海绵3-132对提升丝杆3-15上的水分吸收以及对表面残留沉淀物进行擦拭，防止提升丝杆3-15上升后与空气接触导致沉淀物发生氧化，回水箱体3-131的下端面加工有至少两组回水槽3-134，储存箱3上端面与回水槽3-134相对应的位置加工有进水槽3-16，回水槽3-134与进水槽3-16相互配合对吸水海绵3-132溢出的水分进行引导，回水槽3-134一端位于吸水海绵3-132的下方，当吸水海绵3-132吸入过多水分时，位于回水槽3-134上方的吸水海绵3-132就会下垂，从而导致吸水海绵3-132这一端的水处于较低位置，当吸水海绵3-132下垂的一端与回水槽3-134的端面接触，水沿着回水槽3-134的槽壁流入储存箱3中，通过海绵的内部结构以及海绵吸水后的毛细作用使得吸水海绵3-132中的水通过回水槽3-134回到储存箱3中。

节能机构4包括动力装置、传动箱4-2，动力装置通过螺丝固定安装在承载板1-1上，动力装置包括浮力球4-11，浮力球4-11安装在两组限位杆2-1之间，传动箱4-2通过螺丝固定在基座1的侧壁上，传动箱4-2下端与动力装置转动连接，传动箱4-2的上端与封堵装置中的封堵齿轮组3-11进行转动连接；

动力装置还包括蓄力装置4-14、动力齿轮组4-15、至少两组支撑板4-16、转动轴4-17，两组支撑板4-16焊接在承载板1-1上，转动轴4-17安装在两组支撑板4-16上，转动轴4-17上从右往左依次固定安装有转动辊4-12、Ⅰ号动力齿轮4-131、Ⅱ号动力齿轮4-132，转动辊4-12与浮力球4-11之间绳连接，当浮力球4-11在进水管2中废水的承载下往上运动时，浮力球4-11通过与转动辊4-12之间的绳连接使转动辊4-12进行转动，转动辊4-12通过转动轴4-17带动Ⅰ号动力齿轮4-131和Ⅱ号动力齿轮4-132进行转动，蓄力装置4-14通过螺丝安装在承载板1-1上，动力齿轮组4-15通过螺丝安装在承载板1-1上，动力齿轮组4-15由轴支撑架、齿轮轴以及两组动力齿轮组成，轴支撑架焊接在承载板1-1上，齿轮轴转动安装在轴支撑架上，两组动力齿轮分别固定安装在齿轮轴上，Ⅱ号动力齿轮4-132与蓄力装置4-14转动连接，Ⅱ号动力齿轮4-132带动蓄力装置4-14进行转动时，蓄力装置4-14内部进行蓄力，当进水管2中的废水量减少时，浮力球4-11将会下降，浮力球4-11下降后，蓄力装置4-14受到的Ⅱ号动力齿轮4-132的转动动力将减小，蓄力装置4-14则会将之前的蓄力进行部分释放使Ⅱ号动力齿轮4-132进行反转，转动辊4-12在Ⅱ号动力齿轮4-132的反转下进行反转并将与浮力球4-11之间的连接绳进行收缩，使滚动辊4-12与浮力球4-11之间的连接绳始终处于被拉紧的状态，Ⅰ号动力齿轮4-131与动力齿轮组4-15中的一组动力齿轮转动连接，动力齿轮组4-15中的另一组动力齿轮与传动箱4-2的下端转动连接。

蓄力装置4-14包括蓄力齿轮4-141、蓄力壳4-142，蓄力壳4-142中从内往外依次焊接有支撑轴4-143、分隔板4-144、若干组固定板4-145，固定板4-145安装在分隔板4-144与蓄力壳4-142之间，分隔板4-141对固定板4-145进行支撑，防止固定板4-145发生形变，蓄力齿轮4-141为斜齿轮，蓄力齿轮4-141与蓄力壳4-142之间转动连接，蓄力齿轮4-141下端面的边缘处加工有滑轨，蓄力壳4-142在与滑轨相对应的位置加工有滑槽，滑轨位于滑槽中，蓄力齿轮4-141通过滑轨与滑槽实现与蓄力壳4-142之间的转动连接，蓄力齿轮4-141与支撑轴4-143转动连接，支撑轴4-143上安装有轴承，支撑轴4-143通过轴承与蓄力齿轮4-141转动连接，蓄力齿轮4-141下端面焊接有若干组蓄力板4-146，若干组蓄力板4-146与若干组固定板4-145一一对应，若干组蓄力板4-146以及若干组固定板4-145上相互对立的端面上焊接有支柱，若干组蓄力板4-146与若干组固定板4-145之间通过支柱安装有若干组蓄力弹簧4-147，蓄力弹簧4-147在蓄力板4-146转动时被压缩，若干组蓄力弹簧4-147通过被压缩产生弹性势能，蓄力弹簧4-147通过弹性势能为蓄力装置4-14的反转提供动力。

传动箱4-2包括箱体4-21、至少三组传动齿轮组4-22、动力传导齿轮组4-23、封堵传导齿轮组4-24，箱体4-21通过螺丝固定在基座1侧壁上，箱体4-21内部从下往上依次设置有动力传导齿轮组4-23、三组传动齿轮组4-22、封堵传导齿轮组4-24，三组传动齿轮组4-22中的每一组以及动力传导齿轮组4-23和封堵传导齿轮组4-24均由轴支撑架、齿轮轴、两个斜齿轮组成，轴支撑架焊接在箱体4-21的内壁上，齿轮轴转动安装在轴支撑架上，两个斜齿轮分别安装在齿轮轴的两端，三组传动齿轮组4-22之间相互进行齿轮传动，动力传导齿轮组4-23中的一组动力传导齿轮与动力齿轮组4-15转动连接，动力传导齿轮组4-23的另一组动力传导齿轮与三组传动齿轮组4-22中的一组传动齿轮组4-22转动连接，封堵传导齿轮组4-24中的一组封堵传导齿轮与三组传动齿轮组4-22中的另一组传动齿轮组4-22转动连接，封堵传导齿轮组4-24中的另一组封堵传导齿轮与封堵齿轮组3-11转动连接。

当进水管2中有废水进入时，浮力球4-11在废水的承载下往上运动，浮力球4-11位于两组限位杆2-1之间，两组限位杆2-1对浮力球4-11的上升方向进行限定，使浮力球4-11在进水管2中只能垂直上升，浮力球4-11在酸性废水的承载下往上运动，同时通过与转动辊4-12之间的连接绳带动转动辊4-12进行转动，转动辊4-12通过转动轴4-17带动Ⅰ号动力齿轮4-131、Ⅱ号动力齿轮4-132进行转动，Ⅱ号动力齿轮4-132则通过与蓄力齿轮4-141的转动连接使蓄力弹簧4-147被压缩，使得蓄力装置4-14进行蓄力，Ⅰ号动力齿轮4-131则带动动力齿轮组4-15进行转动，Ⅰ号动力齿轮4-131通过动力齿轮组4-15、传动箱4-2将转动动力传递到封堵齿轮组3-11处，封堵齿轮组3-11通过与提升齿轮3-12之间的齿轮传动使提升齿轮3-12在回水箱3-13上进行转动，提升丝杆3-15在提升齿轮3-12的转动下带动封堵块3-14上升，封堵块3-14通过提升丝杆3-15的带动解除对排放管3-2的封堵，从而使得储存箱3中的碱性溶液通过排放管3-2进入进水管2中，封堵块3-14的解封程度取决于浮力球4-11的上升高度，当浮力球4-11在进水管2中的上升高度越高时，封堵块3-14对排放管3-2的解封程度越大，使储存箱3中碱性溶液的排放速度越快。

当进水管2中废水的进入量减小时，浮力球4-11则随着废水的水位下降而下降，此时，浮力球4-11与转动辊4-12之间的连接绳不受浮力球4-11的牵引，转动辊4-12也不受浮力球4-11浮力的影响，当转动辊4-12不受力时，Ⅱ号动力齿轮4-132将不对蓄力装置4-14产生作用力，此时，蓄力齿轮4-141则在内部蓄力弹簧4-147弹性势能的作用下进行反转，Ⅱ号动力齿轮4-132在蓄力齿轮4-141的反转下通过转动轴4-17带动Ⅰ号动力齿轮4-131、转动辊4-12进行反转，转动辊4-12通过反转对连接绳进行收缩，使连接绳处于被拉紧的状态，而Ⅰ号动力齿轮4-131则通过动力齿轮组4-15、传动箱4-2将反转动力传递到封堵齿轮组3-11处，封堵齿轮组3-11通过与提升齿轮3-12之间的齿轮传动使提升齿轮3-12在回水箱3-13上进行反转，提升丝杆3-15在提升齿轮3-12的反转下带动封堵块3-14下降，封堵块3-14通过提升丝杆3-15的带动再次对排放管3-2进行封堵，从而减小储存箱3中碱性溶液通过排放管3-2进入进水管2的溶液量。

混合池5包括混合装置、中和池5-2，混合装置通过螺丝固定在中和池5-2的上方，中和池5-2焊接在基座1内，混合装置对酸性废水和碱性溶液进行混合，中和池5-2远离混合装置的一端焊接有虹吸管5-21，虹吸管5-21的另一端设置在沉淀池6中；

混合装置包括混合水槽5-11、混合桨5-12，混合水槽5-11一端翘起呈雪橇状，混合水槽5-11的另一端与混合桨5-12转动连接，混合桨5-12通过固定轴转动安装在混合水槽5-11中，混合桨5-12上加工有若干组推力板5-13，推力板5-13在废水的推动下带动混合桨5-12进行转动，混合桨5-12为螺旋桨结构的混合桨，当废水从混合桨5-12处流进中和池5-2内时，由于混合桨5-12为螺旋桨结构，废水会对混合桨5-12的桨叶产生一定的转动推力，加快混合桨5-12的转动速度，带有碱性溶液的废水经过混合桨5-12后，在进入中和池5-2的过程中，碱性溶液将以旋转的状态加快在酸性废水中扩散速度，从而加快酸性废水的中和速度，虹吸管5-21的顶端位于中和池5-2侧端面的中间位置。

当带有碱性溶液的酸性废水从进水管2中流出时，混合水槽5-11对废水进行流向引导，使废水在混合水槽5-11中流动，当废水流动到混合水槽5-11的下端时，废水与推力板5-13接触并对推力板5-13产生转动推力，同时废水会流经混合桨5-12进入中和池5-2中，当废水从混合桨5-12处流进中和池5-2内时，由于混合桨5-12为螺旋桨结构，废水会对混合桨5-12的桨叶产生一定的转动推力，加快混合桨5-12的转动速度，带有碱性溶液的废水经过混合桨5-12后，在进入中和池5-2的过程中，碱性溶液将以旋转的状态加快在酸性废水中扩散速度，从而加快酸性废水的中和速度。

虹吸管5-21进水端位于中和池5-2中，虹吸管5-21的出水端位于沉淀池6中，虹吸管5-21的最顶端位于中和池5-2侧壁的中间位置，当混合后的溶液高度高于虹吸管5-21的最顶端时，虹吸管5-21内的混合溶液将在水压的作用下越过虹吸管5-21内部最高的位置并流进沉淀池6中，沉淀池6为混合后的溶液提供沉淀场所。

本发明的工作原理：

当进水管2中有废水进入时，浮力球4-11在废水的承载下往上运动，浮力球4-11位于两组限位杆2-1之间，两组限位杆2-1对浮力球4-11的上升方向进行限定，使浮力球4-11在进水管2中只能垂直上升，浮力球4-11在酸性废水的承载下往上运动，同时通过与转动辊4-12之间的连接绳带动转动辊4-12进行转动，转动辊4-12通过转动轴4-17带动Ⅰ号动力齿轮4-131、Ⅱ号动力齿轮4-132进行转动，Ⅱ号动力齿轮4-132则通过与蓄力齿轮4-141的转动连接使蓄力弹簧4-147被压缩，使得蓄力装置4-14进行蓄力，Ⅰ号动力齿轮4-131则带动动力齿轮组4-15进行转动，Ⅰ号动力齿轮4-131通过动力齿轮组4-15、传动箱4-2将转动动力传递到封堵齿轮组3-11处，封堵齿轮组3-11通过与提升齿轮3-12之间的齿轮传动使提升齿轮3-12在回水箱3-13上进行转动，提升丝杆3-15在提升齿轮3-12的转动下带动封堵块3-14上升，封堵块3-14通过提升丝杆3-15的带动解除对排放管3-2的封堵，从而使得储存箱3中的碱性溶液通过排放管3-2进入进水管2中，封堵块3-14的解封程度取决于浮力球4-11的上升高度，当浮力球4-11在进水管2中的上升高度越高时，封堵块3-14对排放管3-2的解封程度越大，使储存箱3中碱性溶液的排放速度越快。

当进水管2中废水的进入量减小时，浮力球4-11则随着废水的水位下降而下降，此时，浮力球4-11与转动辊4-12之间的连接绳不受浮力球4-11的牵引，转动辊4-12也不受浮力球4-11浮力的影响，当转动辊4-12不受力时，Ⅱ号动力齿轮4-132将不对蓄力装置4-14产生作用力，此时，蓄力齿轮4-141则在内部蓄力弹簧4-147弹性势能的作用下进行反转，Ⅱ号动力齿轮4-132在蓄力齿轮4-141的反转下通过转动轴4-17带动Ⅰ号动力齿轮4-131、转动辊4-12进行反转，转动辊4-12通过反转对连接绳进行收缩，使连接绳处于被拉紧的状态，而Ⅰ号动力齿轮4-131则通过动力齿轮组4-15、传动箱4-2将反转动力传递到封堵齿轮组3-11处，封堵齿轮组3-11通过与提升齿轮3-12之间的齿轮传动使提升齿轮3-12在回水箱3-13上进行反转，提升丝杆3-15在提升齿轮3-12的反转下带动封堵块3-14下降，封堵块3-14通过提升丝杆3-15的带动再次对排放管3-2进行封堵，从而减小储存箱3中碱性溶液通过排放管3-2进入进水管2的溶液量。

当带有碱性溶液的酸性废水从进水管2中流出时，混合水槽5-11对废水进行流向引导，使废水在混合水槽5-11中流动，当废水流动到混合水槽5-11的下端时，废水与推力板5-13接触并对推力板5-13产生转动推力，同时废水会流经混合桨5-12进入中和池5-2中，当废水从混合桨5-12处流进中和池5-2内时，由于混合桨5-12为螺旋桨结构，废水会对混合桨5-12的桨叶产生一定的转动推力，加快混合桨5-12的转动速度，带有碱性溶液的废水经过混合桨5-12后，在进入中和池5-2的过程中，碱性溶液将以旋转的状态加快在酸性废水中扩散速度，从而加快酸性废水的中和速度。

虹吸管5-21进水端位于中和池5-2中，虹吸管5-21的出水端位于沉淀池6中，虹吸管5-21的最顶端位于中和池5-2侧壁的中间位置，当混合后的溶液高度高于虹吸管5-21的最顶端时，虹吸管5-21内的混合溶液将在水压的作用下越过虹吸管5-21内部最高的位置并流进沉淀池6中，沉淀池6为混合后的溶液提供沉淀场所。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (3)

1.一种节能减排的酸性矿山废水处理装置，其特征在于：该酸性矿山废水处理装置包括基座（1）、节能机构（4）、混合池（5），所述基座（1）从上往下依次设置有储存箱（3）、进水管（2）、节能机构（4）、混合池（5）、沉淀池（6），基座（1）内从左往右依次设置有进水管（2）、节能机构（4）、混合池（5）、沉淀池（6），所述节能机构（4）从进水管（2）中获取动力，节能机构（4）控制储存箱（3）的排放流速，所述混合池（5）对酸性废水和碱性溶液进行混合；

所述基座（1）中设置有承载板（1-1），所述进水管（2）中设置有至少两组限位杆（2-1）；所述储存箱（3）上设置有封堵装置、排放管（3-2），所述排放管（3-2）与封堵装置滑动连接，排放管（3-2）与进水管（2）固定；所述节能机构（4）包括动力装置、传动箱（4-2），所述动力装置设置在承载板（1-1）上，动力装置包括浮力球（4-11），所述浮力球（4-11）设置在两组限位杆（2-1）之间，所述传动箱（4-2）下端与动力装置转动连接，传动箱（4-2）上端与封堵装置转动连接；所述混合池（5）包括混合装置、中和池（5-2），所述混合装置设置在中和池（5-2）的上方，混合装置对酸性废水和碱性溶液进行混合，所述中和池（5-2）远离混合装置的一端设置有虹吸管（5-21），所述虹吸管（5-21）的另一端设置在沉淀池（6）中；

所述混合装置包括混合水槽（5-11）、混合桨（5-12），所述混合水槽（5-11）一端翘起呈雪橇状，混合水槽（5-11）的另一端与混合桨（5-12）转动连接，所述混合桨（5-12）上设置有若干组推力板（5-13），混合桨（5-12）为螺旋桨结构的混合桨，所述虹吸管（5-21）的顶端位于中和池（5-2）侧端面的中间位置；

所述封堵装置包括封堵齿轮组（3-11）、提升丝杆（3-15），所述封堵齿轮组（3-11）设置在储存箱（3）上端面，封堵齿轮组（3-11）中的一组封堵齿轮与传动箱（4-2）上端转动连接，所述提升丝杆（3-15）设置在储存箱（3）内，提升丝杆（3-15）的一端贯穿储存箱（3）上端面，提升丝杆（3-15）上从下往上依次设置有封堵块（3-14）、回水箱（3-13）、提升齿轮（3-12），所述封堵块（3-14）设置在排放管（3-2）内，所述回水箱（3-13）设置在储存箱（3）上端面，所述提升齿轮（3-12）设置在回水箱（3-13）上，提升齿轮（3-12）与封堵齿轮组（3-11）中的另一组封堵齿轮转动连接；

所述动力装置还包括蓄力装置（4-14）、动力齿轮组（4-15）、至少两组支撑板（4-16）、转动轴（4-17），两组所述支撑板（4-16）设置在承载板（1-1）上，所述转动轴（4-17）设置在两组支撑板（4-16）上，转动轴（4-17）上从右往左依次设置有转动辊（4-12）、Ⅰ号动力齿轮（4-131）、Ⅱ号动力齿轮（4-132），所述蓄力装置（4-14）设置在承载板（1-1）上，所述动力齿轮组（4-15）设置在承载板（1-1）上，所述转动辊（4-12）与浮力球（4-11）转动连接，所述Ⅱ号动力齿轮（4-132）与蓄力装置（4-14）转动连接，Ⅰ号动力齿轮（4-131）与动力齿轮组（4-15）中的一组动力齿轮转动连接，所述动力齿轮组（4-15）中的另一组动力齿轮与传动箱（4-2）的下端转动连接。

2.根据权利要求1所述的一种节能减排的酸性矿山废水处理装置，其特征在于：所述传动箱（4-2）包括箱体（4-21）、至少三组传动齿轮组（4-22）、动力传导齿轮组（4-23）、封堵传导齿轮组（4-24），所述箱体（4-21）设置在基座（1）侧壁上，箱体（4-21）内部从下往上依次设置有动力传导齿轮组（4-23）、三组传动齿轮组（4-22）、封堵传导齿轮组（4-24），所述动力传导齿轮组（4-23）的一组动力传导齿轮与动力齿轮组（4-15）转动连接，动力传导齿轮组（4-23）的另一组动力传导齿轮与三组所述传动齿轮组（4-22）中的一组传动齿轮组（4-22）转动连接，所述封堵传导齿轮组（4-24）中的一组封堵传导齿轮与三组所述传动齿轮组（4-22）中的另一组传动齿轮组（4-22）转动连接，封堵传导齿轮组（4-24）中的另一组封堵传导齿轮与封堵齿轮组（3-11）转动连接。

3.根据权利要求1所述的一种节能减排的酸性矿山废水处理装置，其特征在于：所述蓄力装置（4-14）包括蓄力齿轮（4-141）、蓄力壳（4-142），所述蓄力壳（4-142）中从内往外依次设置有支撑轴（4-143）、分隔板（4-144）、若干组固定板（4-145），所述蓄力齿轮（4-141）与蓄力壳（4-142）转动连接，蓄力齿轮（4-141）与Ⅱ号动力齿轮（4-132）转动连接，蓄力齿轮（4-141）与支撑轴（4-143）转动连接，蓄力齿轮（4-141）下端面设置有若干组蓄力板（4-146），若干组所述蓄力板（4-146）与若干组所述固定板（4-145）一一对应，若干组蓄力板（4-146）与若干组固定板（4-145）之间设置有若干组蓄力弹簧（4-147）。

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