CN112973247A - 一种高效重力旋转式污水处理设备及处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高效重力旋转式污水处理设备及处理方法，包括外壳、污水处理箱、旋转污水处理组件，其中，所述外壳内部的底部为污水处理箱，所述外壳内一侧分隔开有出水箱，所述污水处理箱内可转动地设有贯穿其两侧的主轴，所述主轴中设有旋转污水处理组件，所述旋转污水处理组件能够通过旋转并改变半径以将污水处理箱内不同液面高度的污水收集清理，并排到出水箱内。与现有技术相比，本发明对污水底部的淤泥搅动少，体积小，结构紧凑，处理效率高，降低了污水处理的成本，并且节约了场地空间。
Description
技术领域
本发明涉及一种污水处理设备技术领域，具体是一种高效重力旋转式污水处理设备及处理方法。
背景技术
污水处理为使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。
现有的污水处理系统大多需要建造调节池、污水处理池、消毒出水池等多个土木工程设施，这些大型的设施不适合应用于污水排放量较小的小型工厂或者农场等地使用，然而目前尚缺乏小型化的、一体的、低成本的污水净化处理设备，使得现有的污水处理系统的运行能耗大，导致污水处理成本较高；
另外，现有的污水处理系统需要进行长时间的沉淀以分离淤泥杂物和水，不适用于小型高效的处理方式，现有的污水处理能够通过滤网分离杂质淤泥，但过滤的效率低，滤网容易堵塞，需要经常更换。
因此，有必要提供一种高效重力旋转式污水处理设备及处理方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高效重力旋转式污水处理设备，包括外壳、污水处理箱、旋转污水处理组件，其中，所述外壳为腔体，其上方开设有入水口，所述外壳内部的底部为污水处理箱，所述外壳内一侧分隔开有出水箱，所述外壳远离入水口一面的底部设有与所述污水处理箱连通的清淤口，所述清淤口外有密封的门；
所述污水处理箱内可转动地设有贯穿其两侧的主轴，所述主轴中设有旋转污水处理组件，所述旋转污水处理组件能够通过旋转并改变半径以将污水处理箱内不同液面高度的污水收集清理，并排到出水箱内；
所述主轴与靠近出水箱一侧的污水处理箱侧壁通过将其贯穿的出水转盘可转动地连接，所述主轴与远离出水箱一侧污水处理箱侧边通过主轴承连接，且所述主轴贯穿到外壳外，所述外壳外的一端主轴中连接有传动装置。
进一步的，作为优选，所述旋转污水处理组件包括伸缩水管、收水斗组件，多跟所述伸缩水管通过水管固定环垂直圆周均匀分布地固定在主轴中，每根所述伸缩水管上都固定有一条与主轴平行的集水槽，每根所述集水槽的可转动地连接有收水斗组件；
所述水管固定环中还固定连接有多条沿主轴延伸到出水转盘中的出水管，每条所述出水管对应地与伸缩水管的底部贯通连接，且所述出水管贯穿出水转盘连通到出水箱中；
距离所述伸缩水管两侧一定距离的主轴中各设有一个伸缩支架组件，所述伸缩支架组件一端固定在主轴中，另一端固定在集水槽中；
靠近所述主轴承方向的一个伸缩支架组件与同侧污水处理箱内的侧壁间的主轴中还设有变径组件。
进一步的，作为优选，所述伸缩支架组件包括支架环，所述支架环固定套设在主轴中，所述支架环上对应所述集水槽圆周分布地固定有多个外支架，所述外支架内可伸缩地设有内支架，每个所述内支架远离主轴的一端对应固定连接到集水槽中。
进一步的，作为优选，所述内支架的中心可伸缩地嵌入有一根联动拉舌，所述联动拉舌靠近主轴的一端贯穿该侧端面并固定连接到外支架内，且所述联动拉舌比外支架长；
所述内支架沿其与集水槽接口中心位置开设有一条贯通到联动拉舌中的通槽，所述通槽内的联动拉舌位于外支架内端面外的位置中铰接有一根联动拉杆，所述联动拉杆远离联动拉舌的一端铰接到收水斗组件中。
进一步的，作为优选，所述收水斗组件包括收水斗外壳，所述收水斗外壳为截面为三角形的条形腔体，其的下一角可转动地连接到集水槽中，所述集水槽在收水斗外壳内的一面开设有镂空；
所述收水斗外壳两侧边有开口，开口内通过沉头螺钉可拆卸地栓接有滤网，且靠近主轴一侧的滤网中对应联动拉杆的位置固定有拉杆铰接座，所述拉杆铰接座与联动拉杆铰接。
进一步的，作为优选，所述变径组件包括铰接转盘，通过滚珠花键与主轴连接，所述铰接转盘边缘对应集水槽圆周分布地铰接有多根变径连杆，所述变径连杆远离主轴的一端铰接到对应的集水槽中。
进一步的，作为优选，所述变径组件还包括拨环，所述铰接转盘为阶梯型套筒，其半径大的一段与变径连杆铰接，其半径小的一端通过轴承可转动地套设有一个拨环，所述拨环通过伺服伸缩杆与外壳的侧壁连接；
所述伺服伸缩杆的缸体固定在外壳外部，所述伺服伸缩杆的活塞杆贯穿外壳固定连接在拨环中。
进一步的，作为优选，所述外壳远离入水口的一侧面内，在垂直于旋转污水处理组件直径的位置中设有清理组件；
所述清理组件包括毛刷连杆，多个所述毛刷连杆的上方通过与其可转动地连接的毛刷轴连接到一起，所述毛刷轴与壳体内两侧壁固定连接，每个所述毛刷连杆下方靠近旋转污水处理组件方向上共同可拆卸地连接有一块毛刷片；
所述毛刷片远离旋转污水处理组件的一侧中可拆卸地连接有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧贯穿外壳并与固定在外壳外部的清理液压杆的活塞杆连接。
进一步的，作为优选，包括以下步骤：
1)将污水从入水口引入污水处理箱内，并由外部的驱动装置通过传动装置驱动主轴旋转；
2)主轴带动其上圆周分布的收水斗组件旋转，含有滤网的收水斗外壳进入污水中，大部分悬浮物被阻隔留在污水中或者附着于滤网表面，过滤后的水由集水槽、出水管收集并排出到出水箱中；
3)随着污水处理箱内的污水液面降低，伺服伸缩杆通过拨环推动铰接转盘前移，使与铰接转盘铰接的变径连杆向与主轴垂直的方向转动，从而推动圆周分布的收水斗组件间的直径变大，以确保收水斗外壳能够进入污水中；
4)随着收水斗组件间的直径变大，内支架从外支架内伸出，同时，联动拉杆拉动收水斗组件的滤网朝主轴方向转动，使得滤网在接近污水处理箱底部的淤泥时趋于平行方向贴合液面，避免过多刮到淤泥；
5)收水斗组件旋转时，通过清理液压杆推动毛刷片贴合滤网，能够清理滤网上附着的杂物；
6)污水处理箱内污水的液面到最低位时，主轴停止转动，伺服伸缩杆驱动收水斗组件间的直径收缩到最小，并打开清淤口的门以清理污水处理箱底部的淤泥。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中，一种高效重力旋转式污水处理设备的体积小，结构紧凑，处理效率高，降低了污水处理的成本，并且节约了场地空间。
本发明中，伺服伸缩杆通过拨环推动铰接转盘移动，能够使与铰接转盘铰接的变径连杆转动，从而推动圆周分布的收水斗组件间的直径变化，以确保收水斗外壳能够保持在污水的中液面下的位置，充分利用污水自身的沉淀作用，避免过多搅动污水底部的淤泥。
本发明中，随着收水斗组件间的直径变大，联动拉杆拉动收水斗组件的滤网朝主轴方向转动，使得滤网在接近污水处理箱底部的淤泥时趋于平行方向贴合液面，避免过多刮到淤泥。
附图说明
图1为一种高效重力旋转式污水处理设备的结构示意图；
图2为一种高效重力旋转式污水处理设备的旋转污水处理组件结构示意图；
图3为一种高效重力旋转式污水处理设备的旋转污水处理组件横截面结构示意图；
图4为一种高效重力旋转式污水处理设备的A-A处剖面结构示意图；
图5为一种高效重力旋转式污水处理设备的伸缩支架组件剖面结构示意图；
图6为一种高效重力旋转式污水处理设备的B-B处剖面结构示意图；
图7为一种高效重力旋转式污水处理设备的变径组件结构示意图；
图8为一种高效重力旋转式污水处理设备的清理组件结构示意图；
图中：1、外壳；2、污水处理箱；3、入水口；4、出水箱；5、主轴；6、旋转污水处理组件；7、主轴承；8、清理组件；9、出水转盘；10、清淤口；11、传动装置；61、伸缩水管；62、水管固定环；63、伸缩支架组件；64、收水斗组件；65、变径组件；66、出水管；67、集水槽；68、伺服伸缩杆；631、支架环；632、外支架；633、内支架；634、通槽；635、联动拉舌；636、联动拉杆；641、收水斗外壳；642、滤网；643、沉头螺钉；644、拉杆铰接座；651、铰接转盘；652、滚珠花键；653、变径连杆；654、拨环；81、毛刷连杆；82、毛刷轴；83、毛刷片；84、缓冲弹簧；85、清理液压杆。
具体实施方式
请参阅图1，本发明实施例中，一种高效重力旋转式污水处理设备，包括外壳1、污水处理箱2、旋转污水处理组件6，其中，所述外壳1为腔体，其上方开设有入水口3，所述外壳1内部的底部为污水处理箱2，所述外壳1内一侧分隔开有出水箱4，所述外壳1远离入水口3一面的底部设有与所述污水处理箱2连通的清淤口10，所述清淤口10外有密封的门；
所述污水处理箱2内可转动地设有贯穿其两侧的主轴5，所述主轴5中设有旋转污水处理组件6，所述旋转污水处理组件6能够通过旋转并改变半径以将污水处理箱2内不同液面高度的污水收集清理，并排到出水箱4内；
所述主轴5与靠近出水箱4一侧的污水处理箱2侧壁通过将其贯穿的出水转盘9可转动地连接，所述主轴5与远离出水箱4一侧污水处理箱2侧边通过主轴承7连接，且所述主轴5贯穿到外壳1外，所述外壳1外的一端主轴5中连接有传动装置11。
请参阅图2～4，本实施例中，所述旋转污水处理组件6包括伸缩水管61、收水斗组件64，多跟所述伸缩水管61通过水管固定环62垂直圆周均匀分布地固定在主轴5中，每根所述伸缩水管61上都固定有一条与主轴5平行的集水槽67，每根所述集水槽67的可转动地连接有收水斗组件64；
所述水管固定环62中还固定连接有多条沿主轴5延伸到出水转盘9中的出水管66，每条所述出水管66对应地与伸缩水管61的底部贯通连接，且所述出水管66贯穿出水转盘9连通到出水箱4中；
距离所述伸缩水管61两侧一定距离的主轴5中各设有一个伸缩支架组件63，所述伸缩支架组件63一端固定在主轴5中，另一端固定在集水槽67中；
靠近所述主轴承7方向的一个伸缩支架组件63与同侧污水处理箱2内的侧壁间的主轴5中还设有变径组件65。
请参阅图5，本实施例中，所述伸缩支架组件63包括支架环631，所述支架环631固定套设在主轴5中，所述支架环631上对应所述集水槽67圆周分布地固定有多个外支架632，所述外支架632内可伸缩地设有内支架633，每个所述内支架633远离主轴5的一端对应固定连接到集水槽67中。
本实施例中，所述内支架633的中心可伸缩地嵌入有一根联动拉舌635，所述联动拉舌635靠近主轴5的一端贯穿该侧端面并固定连接到外支架632内，且所述联动拉舌635比外支架632长；
所述内支架633沿其与集水槽67接口中心位置开设有一条贯通到联动拉舌635中的通槽634，所述通槽634内的联动拉舌635位于外支架632内端面外的位置中铰接有一根联动拉杆636，所述联动拉杆636远离联动拉舌635的一端铰接到收水斗组件64中；
也就是说，由于联动拉舌635是固定不动的，当内支架633伸出方向移动时，联动拉杆636能够拉动收水斗组件64的滤网642朝主轴5方向转动。
请参阅图6，本实施例中，所述收水斗组件64包括收水斗外壳641，所述收水斗外壳641为截面为三角形的条形腔体，其的下一角可转动地连接到集水槽67中，所述集水槽67在收水斗外壳641内的一面开设有镂空；
所述收水斗外壳641两侧边有开口，开口内通过沉头螺钉643可拆卸地栓接有滤网642，且靠近主轴5一侧的滤网642中对应联动拉杆636的位置固定有拉杆铰接座644，所述拉杆铰接座644与联动拉杆636铰接。
请参阅图7，本实施例中，所述变径组件65包括铰接转盘651，通过滚珠花键652与主轴5连接，所述铰接转盘651边缘对应集水槽67圆周分布地铰接有多根变径连杆653，所述变径连杆653远离主轴5的一端铰接到对应的集水槽67中；
通过滚珠花键652使得铰接转盘651既能传递主轴5的扭矩，又能使其沿主轴5的轴向移动，且通过铰接转盘651的移动，能够使变径连杆653拉动每根集水槽67以改变其分布的直径大小。
请参阅图7，本实施例中，所述变径组件65还包括拨环654，所述铰接转盘651为阶梯型套筒，其半径大的一段与变径连杆653铰接，其半径小的一端通过轴承可转动地套设有一个拨环654，所述拨环654通过伺服伸缩杆68与外壳1的侧壁连接；
所述伺服伸缩杆68的缸体固定在外壳1外部，所述伺服伸缩杆68的活塞杆贯穿外壳1固定连接在拨环654中。
请参阅图1和图8，本实施例中，所述壳体1远离入水口3的一侧面内，在垂直于旋转污水处理组件6直径的位置中设有清理组件8；
所述清理组件8包括毛刷连杆81，多个所述毛刷连杆81的上方通过与其可转动地连接的毛刷轴82连接到一起，所述毛刷轴82与壳体1内两侧壁固定连接，每个所述毛刷连杆81下方靠近旋转污水处理组件6方向上共同可拆卸地连接有一块毛刷片83；
所述毛刷片83远离旋转污水处理组件6的一侧中可拆卸地连接有缓冲弹簧84，所述缓冲弹簧84贯穿外壳1并与固定在外壳1外部的清理液压杆85的活塞杆连接。
本实施例中的污水处理方法，包括以下步骤：
1)将污水从入水口3引入污水处理箱2内，并由外部的驱动装置通过传动装置11驱动主轴5旋转；
2)主轴5带动其上圆周分布的收水斗组件64旋转，含有滤网642的收水斗外壳641进入污水中，大部分悬浮物被阻隔留在污水中或者附着于滤网642表面，过滤后的水由集水槽67、出水管66收集并排出到出水箱4中；
3)随着污水处理箱2内的污水液面降低，伺服伸缩杆68通过拨环654推动铰接转盘651前移，使与铰接转盘651铰接的变径连杆653向与主轴5垂直的方向转动，从而推动圆周分布的收水斗组件64间的直径变大，以确保收水斗外壳641能够进入污水中；
4)随着收水斗组件64间的直径变大，内支架633从外支架632内伸出，同时，联动拉杆636拉动收水斗组件64的滤网642朝主轴5方向转动，使得滤网642在接近污水处理箱2底部的淤泥时趋于平行方向贴合液面，避免过多刮到淤泥；
5)收水斗组件64旋转时，通过清理液压杆85推动毛刷片83贴合滤网642，能够清理滤网642上附着的杂物；
6)污水处理箱2内污水的液面到最低位时，主轴5停止转动，伺服伸缩杆68驱动收水斗组件64间的直径收缩到最小，并打开清淤口10的门以清理污水处理箱2底部的淤泥。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种高效重力旋转式污水处理设备，包括外壳(1)、污水处理箱(2)、旋转污水处理组件(6)，其特征在于，所述外壳(1)为腔体，其上方开设有入水口(3)，所述外壳(1)内部的底部为污水处理箱(2)，所述外壳(1)内一侧分隔开有出水箱(4)，所述外壳(1)远离入水口(3)一面的底部设有与所述污水处理箱(2)连通的清淤口(10)，所述清淤口(10)外有密封的门；
所述污水处理箱(2)内可转动地设有贯穿其两侧的主轴(5)，所述主轴(5)中设有旋转污水处理组件(6)，所述旋转污水处理组件(6)能够通过旋转并改变半径以将污水处理箱(2)内不同液面高度的污水收集清理，并排到出水箱(4)内；
所述主轴(5)与靠近出水箱(4)一侧的污水处理箱(2)侧壁通过将其贯穿的出水转盘(9)可转动地连接，所述主轴(5)与远离出水箱(4)一侧污水处理箱(2)侧边通过主轴承(7)连接，且所述主轴(5)贯穿到外壳(1)外，所述外壳(1)外的一端主轴(5)中连接有传动装置(11)。
2.根据权利要求1所述的一种高效重力旋转式污水处理设备，其特征在于，所述旋转污水处理组件(6)包括伸缩水管(61)、收水斗组件(64)，多跟所述伸缩水管(61)通过水管固定环(62)垂直圆周均匀分布地固定在主轴(5)中，每根所述伸缩水管(61)上都固定有一条与主轴(5)平行的集水槽(67)，每根所述集水槽(67)的可转动地连接有收水斗组件(64)；
所述水管固定环(62)中还固定连接有多条沿主轴(5)延伸到出水转盘(9)中的出水管(66)，每条所述出水管(66)对应地与伸缩水管(61)的底部贯通连接，且所述出水管(66)贯穿出水转盘(9)连通到出水箱(4)中；
距离所述伸缩水管(61)两侧一定距离的主轴(5)中各设有一个伸缩支架组件(63)，所述伸缩支架组件(63)一端固定在主轴(5)中，另一端固定在集水槽(67)中；
靠近所述主轴承(7)方向的一个伸缩支架组件(63)与同侧污水处理箱(2)内的侧壁间的主轴(5)中还设有变径组件(65)。
3.根据权利要求2所述的一种高效重力旋转式污水处理设备，其特征在于，所述伸缩支架组件(63)包括支架环(631)，所述支架环(631)固定套设在主轴(5)中，所述支架环(631)上对应所述集水槽(67)圆周分布地固定有多个外支架(632)，所述外支架(632)内可伸缩地设有内支架(633)，每个所述内支架(633)远离主轴(5)的一端对应固定连接到集水槽(67)中。
4.根据权利要求3所述的一种高效重力旋转式污水处理设备，其特征在于，所述内支架(633)的中心可伸缩地嵌入有一根联动拉舌(635)，所述联动拉舌(635)靠近主轴(5)的一端贯穿该侧端面并固定连接到外支架(632)内，且所述联动拉舌(635)比外支架(632)长；
所述内支架(633)沿其与集水槽(67)接口中心位置开设有一条贯通到联动拉舌(635)中的通槽(634)，所述通槽(634)内的联动拉舌(635)位于外支架(632)内端面外的位置中铰接有一根联动拉杆(636)，所述联动拉杆(636)远离联动拉舌(635)的一端铰接到收水斗组件(64)中。
5.根据权利要求4所述的一种高效重力旋转式污水处理设备，其特征在于，所述收水斗组件(64)包括收水斗外壳(641)，所述收水斗外壳(641)为截面为三角形的条形腔体，其的下一角可转动地连接到集水槽(67)中，所述集水槽(67)在收水斗外壳(641)内的一面开设有镂空；
所述收水斗外壳(641)两侧边有开口，开口内通过沉头螺钉(643)可拆卸地栓接有滤网(642)，且靠近主轴(5)一侧的滤网(642)中对应联动拉杆(636)的位置固定有拉杆铰接座(644)，所述拉杆铰接座(644)与联动拉杆(636)铰接。
6.根据权利要求2所述的一种高效重力旋转式污水处理设备，其特征在于，所述变径组件(65)包括铰接转盘(651)，通过滚珠花键(652)与主轴(5)连接，所述铰接转盘(651)边缘对应集水槽(67)圆周分布地铰接有多根变径连杆(653)，所述变径连杆(653)远离主轴(5)的一端铰接到对应的集水槽(67)中。
7.根据权利要求6所述的一种高效重力旋转式污水处理设备，其特征在于，所述变径组件(65)还包括拨环(654)，所述铰接转盘(651)为阶梯型套筒，其半径大的一段与变径连杆(653)铰接，其半径小的一端通过轴承可转动地套设有一个拨环(654)，所述拨环(654)通过伺服伸缩杆(68)与外壳(1)的侧壁连接；
所述伺服伸缩杆(68)的缸体固定在外壳(1)外部，所述伺服伸缩杆(68)的活塞杆贯穿外壳(1)固定连接在拨环(654)中。
8.根据权利要求1所述的一种高效重力旋转式污水处理设备，其特征在于，所述外壳(1)远离入水口(3)的一侧面内，在垂直于旋转污水处理组件(6)直径的位置中设有清理组件(8)；
所述清理组件(8)包括毛刷连杆(81)，多个所述毛刷连杆(81)的上方通过与其可转动地连接的毛刷轴(82)连接到一起，所述毛刷轴(82)与壳体(1)内两侧壁固定连接，每个所述毛刷连杆(81)下方靠近旋转污水处理组件(6)方向上共同可拆卸地连接有一块毛刷片(83)；
所述毛刷片(83)远离旋转污水处理组件(6)的一侧中可拆卸地连接有缓冲弹簧(84)，所述缓冲弹簧(84)贯穿外壳(1)并与固定在外壳(1)外部的清理液压杆(85)的活塞杆连接。
9.一种重力旋转式污水处理装置的污水处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将污水从入水口(3)引入污水处理箱(2)内，并由外部的驱动装置通过传动装置(11)驱动主轴(5)旋转；
2)主轴(5)带动其上圆周分布的收水斗组件(64)旋转，含有滤网(642)的收水斗外壳(641)进入污水中，大部分悬浮物被阻隔留在污水中或者附着于滤网(642)表面，过滤后的水由集水槽(67)、出水管(66)收集并排出到出水箱(4)中；
3)随着污水处理箱(2)内的污水液面降低，伺服伸缩杆(68)通过拨环(654)推动铰接转盘(651)前移，使与铰接转盘(651)铰接的变径连杆(653)向与主轴(5)垂直的方向转动，从而推动圆周分布的收水斗组件(64)间的直径变大，以确保收水斗外壳(641)能够进入污水中；
4)随着收水斗组件(64)间的直径变大，内支架(633)从外支架(632)内伸出，同时，联动拉杆(636)拉动收水斗组件(64)的滤网(642)朝主轴(5)方向转动，使得滤网(642)在接近污水处理箱(2)底部的淤泥时趋于平行方向贴合液面，避免过多刮到淤泥；
5)收水斗组件(64)旋转时，通过清理液压杆(85)推动毛刷片(83)贴合滤网(642)，能够清理滤网(642)上附着的杂物；
6)污水处理箱(2)内污水的液面到最低位时，主轴(5)停止转动，伺服伸缩杆(68)驱动收水斗组件(64)间的直径收缩到最小，并打开清淤口(10)的门以清理污水处理箱(2)底部的淤泥。
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