CN113716685A - 一种vfl生物污水处理设备 - Google Patents

Abstract

一种VFL生物污水处理设备，包括曝气筒，所述曝气筒通过支撑腿安装在地面，所述曝气筒上连通有进水管，所述曝气筒的内顶部设置有曝气组件，所述曝气组件包括活塞管，所述曝气筒中心的顶部安装有可转动的转动管，所述转动管的底部穿入曝气筒内且固定有活塞管，所述转动管与活塞管连通，且所述转动管的内部安装有可使空气单向进入活塞管内的单向阀。本发明达到了可以通过根据污水的量来自适应调节曝气量的效果，进而达到了提高曝气均衡和稳定的效果，进一步提高污水处理的质量，同时还可以通过曝气筒内水量的多少自适应调节一定时间内进液通道流入曝气筒内的药剂量，既可以防止药剂过多造成浪费，也可以防止药剂过少而影响处理效果。

Description

一种VFL生物污水处理设备

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体为一种VFL生物污水处理设备。

背景技术

VFL又称垂直流迷宫污水处理工艺，是一种在污水处理中较为常用的处理工艺，在VFL污水处理工艺中需要对污水中进行曝气，通过曝气将空气中的氧气转移到污水中的活性污泥上，促进微生物的生长。

但是现有的曝气设备的曝气量大多是不可调节的，而需要处理的污水的量是波动的，这样就会造成一定时间内的曝气量无法与污水量相适配，导致曝气量过多或者过少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种VFL生物污水处理设备，达到了可以通过根据污水的量来自适应调节曝气量的效果，进而达到了提高曝气均衡和稳定的效果，进一步提高污水处理的质量，解决了背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种VFL生物污水处理设备，包括曝气筒，所述曝气筒通过支撑腿安装在地面，所述曝气筒上连通有进水管，所述曝气筒的内顶部设置有曝气组件。

所述曝气组件包括活塞管，所述曝气筒中心的顶部安装有可转动的转动管，所述转动管的底部穿入曝气筒内且固定有活塞管，所述转动管与活塞管连通，且所述转动管的内部安装有可使空气单向进入活塞管内的单向阀，所述活塞管的内壁滑动安装有活塞板，所述活塞管两侧的底部均连通有可单向出气的空管，两个所述空管的底部外壁均开设有曝气孔。

还包括传动组件，当活塞管转动时传动组件会带动活塞板在活塞管内壁往复滑动。

优选的，所述传动组件包括圆槽，所述曝气筒的内顶部设置为圆形，所述圆槽开设在曝气筒的内顶部，且关于所述曝气筒的内顶部呈偏心设置，所述活塞板的两侧外壁均固定有活塞杆，两个所述活塞杆相背的一端均穿出活塞管，并与所述圆槽的内壁相接触，两个所述活塞杆与活塞管的贯穿处滑动连接。

优选的，还包括连接在转动管顶端的进气管，所述进气管通过安装板固定在曝气筒的顶部，所述进气管与转动管之间转动连接，所述曝气筒的内侧壁竖直滑动安装有浮板，所述浮板的顶部固定有升降杆，所述升降杆的顶端穿出曝气筒的顶部，且与所述曝气筒的贯穿处滑动连接，所述浮板的顶部与曝气筒的内顶部之间安装有套设在升降杆上的弹簧，位于所述进气管上方的升降杆外壁固定有压块，位于所述压块下方的进气管外壁设置为柔性管。

优选的，所述曝气筒外壁固定有横板，所述横板的底部安装有进液通道，所述进液通道的顶端连通有盛液箱，所述进液通道的一端与曝气筒相连通，所述进液通道的顶部开设有槽，且槽内竖直滑动安装有调节块，所述调节块的外壁开设有使进液通道连通的孔，还包括用于驱动调节块上下移动的调节组件，当曝气筒内的水量越少时，调节组件会调节调节块使进液通道的流量减小。

优选的，所述调节组件包括U型管，所述U型管通过安装架固定在曝气筒靠近进气管的侧壁，所述U型管的两端出口均连通在进气管的横向管外壁，且其中一端连接在位于压块下方的进气管外壁，所述U型管内盛放有水，所述U型管两侧的液面平齐且高于活塞头。

优选的，所述转动管穿出曝气筒顶部的外壁固定有从动轮，所述曝气筒的侧壁通过电机固定座固定有电机，所述电机输出轴的一端固定有主动轮，所述主动轮与从动轮之间通过皮带传动连接。

优选的，所述曝气筒中心的底部连通有排水管，且所述排水管的外壁安装有用于打开和闭合排水管的电磁阀。

优选的，所述曝气筒的内底部设置为锥状。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

一、本发明通过结构之间的配合，通过曝气筒内的水量来调节进气管的横截面积，从而调节一定时间内进气管的进气量，进而达到了可以通过根据污水的量来自适应调节曝气量的效果，进而达到了提高曝气均衡和稳定的效果，进一步提高污水处理的质量。

二、本发明通过结构之间的配合，通过曝气筒内水量的多少可以自适应调节一定时间内进液通道流入曝气筒内的药剂量，既可以防止药剂过多造成浪费，也可以防止药剂过少而影响处理效果。

附图说明

图1为本发明的主视图结构示意图；

图2为本发明的图1中沿A-A剖视图结构示意图；

图3为本发明的图1中沿B-B剖视立体图结构示意图；

图4为本发明的正面立体图结构示意图；

图5为本发明的正面剖视立体图结构示意图。

图中：1、曝气筒；2、进水管；3、排水管；4、电磁阀；5、转动管；6、电机；7、进气管；8、安装板；9、压块；10、升降杆；11、安装架；12、U型管；13、盛液箱；14、横板；15、进液通道；16、活动杆；17、调节块；18、圆槽；19、活塞管；20、空管；21、活塞杆；22、弹簧；23、活塞板；24、浮板；25、活塞头；26、从动轮；27、主动轮。

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。

请参阅图1至图5，本发明提供一种技术方案：一种VFL生物污水处理设备，包括曝气筒1，曝气筒1通过支撑腿安装在地面，曝气筒1上连通有进水管2，曝气筒1的内顶部设置有曝气组件。

曝气组件包括活塞管19，曝气筒1中心的顶部安装有可转动的转动管5，转动管5的底部穿入曝气筒1内且固定有活塞管19，转动管5与活塞管19连通，且转动管5的内部安装有可使空气单向进入活塞管19内的单向阀，活塞管19的内壁滑动安装有活塞板23，活塞管19两侧的底部均连通有可单向出气的空管20，两个空管20的底部外壁均开设有曝气孔。

还包括传动组件，当活塞管19转动时传动组件会带动活塞板23在活塞管19内壁往复滑动。

进水管2的一端可以连接管道，并通过进水管2将待处理的污水排入曝气筒1内，然后通过外部结构带动转动管5转动，从而带动与之连通的活塞管19一起转动，同时在传动组件的作用下会使活塞管19在转动的同时使活塞板23在活塞管19内往复滑动，当活塞管19往复滑动时会通过转动管5向活塞管19内吸入空气，同时通过两个空管20再交替将活塞管19内的空气挤出，并通过空管20底部开设的曝气孔挤出，对污水起到曝气的效果，并且随着空管20不断做圆周运动，可以使污水的曝气量均匀，使污水中的含氧量分布相对均匀，从而促进微生物的生长，进而提高对污水中有机物的氧化分解效果，而且随着空管20的不断转动搅拌还可以防止曝气筒1内的活性污泥下沉，间接地提高了污水处理的效果。

进一步地，传动组件包括圆槽18，曝气筒1的内顶部设置为圆形，圆槽18开设在曝气筒1的内顶部，且关于曝气筒1的内顶部呈偏心设置，活塞板23的两侧外壁均固定有活塞杆21，两个活塞杆21相背的一端均穿出活塞管19，并与圆槽18的内壁相接触，两个活塞杆21与活塞管19的贯穿处滑动连接。

当活塞管19随着转动管5转动的同时，会带动两个活塞杆21转动，并沿着圆槽18的内壁滑动，由于圆槽18关于曝气筒1的内顶部呈偏心设置，所以两个活塞杆21随着活塞管19转动时，两个活塞杆21会沿着圆槽18的内壁不断滑动，并带动活塞板23沿着活塞管19的内壁做往复滑动，而当活塞管19在活塞板23内往复滑动时，会通过转动管5持续性将空气吸入活塞管19内，并通过两个空管20不断交替将活塞管19中的空气挤入曝气筒1内完成曝气过程，这样通过活塞管19的不断转动即可达到对曝气筒1内的污水持续性曝气的效果。

进一步地，还包括连接在转动管5顶端的进气管7，进气管7通过安装板8固定在曝气筒1的顶部，进气管7与转动管5之间转动连接，曝气筒1的内侧壁竖直滑动安装有浮板24，浮板24的顶部固定有升降杆10，升降杆10的顶端穿出曝气筒1的顶部，且与曝气筒1的贯穿处滑动连接，浮板24的顶部与曝气筒1的内顶部之间安装有套设在升降杆10上的弹簧22，位于进气管7上方的升降杆10外壁固定有压块9，位于压块9下方的进气管7外壁设置为柔性管。

当两个空管20不断转动对曝气筒1内的污水进行曝气时，两个空管20转动会使水流形成一个旋涡，中间液面低，边缘处液面高，而随着边缘处的液面升高时会浮动浮板24向上移动，并克服弹簧22的弹力作用，此时在升降杆10的连接作用下会带动压块9一起向上移动，使压块9可以减少对进气管7的挤压效果，从而使压块9与进气管7挤压处的横截面积变大，此时进气管7的空气进流通量会增大，由于空管20的转速是恒定的，所以当曝气筒1内的污水多时，水产生旋涡的边缘处液面会更高，同时浮板24上浮的距离也越高，压块9对进气管7的挤压程度越低，使进气管7内流通的空气量越多，这样就可以根据污水的水量来调节在一定时间内对污水中的曝气量，防止曝气量过大而发生高度消化作用，使污水中的硝酸盐浓度较高，这样可能会导致污水中产生大量的氮气，而使污泥上浮，而曝气量如果过小时，可能会使污水中氧气含量不足而发生污泥腐化，即污泥厌氧分解产生大量气体使污泥上浮，这样通过根据污水的量来自适应调节曝气的量，达到了提高曝气均衡和稳定的效果，进一步提高污水处理的质量。

进一步地，曝气筒1外壁固定有横板14，横板14的底部安装有进液通道15，进液通道15的顶端连通有盛液箱13，进液通道15的一端与曝气筒1相连通，进液通道15的顶部开设有槽，且槽内竖直滑动安装有调节块17，调节块17的外壁开设有使进液通道15连通的孔，还包括用于驱动调节块17上下移动的调节组件，当曝气筒1内的水量越少时，调节组件会调节调节块17使进液通道15的流量减小。

将消毒剂或者是其他药剂注入盛液箱13内，然后药剂会通过底部连通的进液通道15注入到曝气筒1内，对污水中进行添加药剂，通过调节组件来使调节块17上下移动，从而对进液通道15单位时间内的药剂流量进行调节，当曝气筒1内的水量越多时，调节组件会驱动调节块17向下移动，使调节块17处的流量越大，而曝气筒1内的水量越少时，调节组件会驱动调节块17向上移动，使调节块17处的流量减小，从而可以根据曝气筒1内水量来调节添加药剂的量，防止药剂添加过多，造成水中药剂残留，既增加后期处理的工序，还造成了药剂的浪费，而药剂添加过少又达不到需要添加的量，影响处理效果，达到自适应调节药剂添加量的效果。

进一步地，调节组件包括U型管12，U型管12通过安装架11固定在曝气筒1靠近进气管7的侧壁，U型管12的两端出口均连通在进气管7的横向管外壁，且其中一端连接在位于压块9下方的进气管7外壁，U型管12内盛放有水，U型管12两侧的液面平齐且高于活塞头25。

由于压块9对进气管7有挤压的作用，所以挤压处的横截面积会变小，与此同时，空气流速会变快，利用伯努利原理，进气管7靠近压块9处的空气流速快，所以压块9处的压强会变小，此时U型管12两端会产生压强差，然后U型管12内的水位在压强差的作用下会发生变化，靠近压块9的U型管12一端的液面会上升，随之会带动活塞头25和活动杆16一起向上移动，而U型管12另一端的液面则会下降，当活动杆16向上移动时会带动调节块17向上移动，从而使进液通道15的流通量减小。

当曝气筒1内的水量多时，在液面的作用下，浮板24会相对向上浮动的距离长，此时压块9对进气管7的挤压处横截面积也会越大，U型管12两端的压强差会越小，此时活塞头25和活动杆16向上移动的距离也越小，同时调节块17向上移动的距离也越小，相应的进液通道15的流通量则会大。

反之，当曝气筒1内的水量少时，浮板24向上浮动距离短，压块9对进气管7的挤压处横截面积则越小，U型管12两端的压强差则会越大，此时活塞头25和活动杆16向上移动的距离也越大，同时调节块17向上移动的距离也越大，相应的进液通道15的流通量则会小。

这样通过曝气筒1内水量的多少可以自适应调节一定时间内进液通道15流入曝气筒1内的药剂量，既可以防止药剂过多造成浪费，也可以防止药剂过少而影响处理效果。

进一步地，转动管5穿出曝气筒1顶部的外壁固定有从动轮26，曝气筒1的侧壁通过电机固定座固定有电机6，电机6输出轴的一端固定有主动轮27，主动轮27与从动轮26之间通过皮带传动连接。

启动电机6，电机6的输出轴转动会带动调节块17转动，在皮带的传动作用下会带动从动轮26转动，从而带动转动管5以及活塞管19一起转动。

进一步地，曝气筒1中心的底部连通有排水管3，且排水管3的外壁安装有用于打开和闭合排水管3的电磁阀4。

处理结束后，通过启动电磁阀4打开排水管3，可以使曝气筒1内的污水以及污泥排出，并且旋涡状的污水更加有利于污水以及污泥和沉淀物的排出，防止污泥和沉淀物对排水管3造成堵塞，然后排出的污水再进行沉淀分离等工序即可。

进一步地，曝气筒1的内底部设置为锥状。

通过将曝气筒1设置为锥状的内底部，可以进一步加快污水的排出速度，而且在旋流的作用下，可以使污泥和沉淀物可以从排水管3中排出，从而避免污泥和沉淀物附着在曝气筒1的底部而难以清理。

工作原理：该VFL生物污水处理设备使用时，通过进水管2将待处理的污水排入曝气筒1内，然后启动电机6，电机6的输出轴转动会带动调节块17转动，在皮带的传动作用下会带动从动轮26转动，从而带动转动管5以及活塞管19一起转动，活塞管19转动会带动两个活塞杆21一起转动，然后两个活塞杆21会沿着圆槽18的内壁不断滑动，并带动活塞板23沿着活塞管19的内壁做往复滑动，而当活塞管19在活塞板23内往复滑动时，会通过转动管5持续性将空气吸入活塞管19内，并通过两个空管20不断交替将活塞管19中的空气挤入曝气筒1内完成曝气过程。

并且两个空管20对污水搅拌的同时还可以使污水呈现旋流，使边缘液面升高，然后通过不同水量的液面升高高度的不同，来自适应调节进气管7的进气量，从而调节污水的曝气量。

同时在调节曝气量的同时，通过进气管7的进气量变化来自适应调节污水中的药剂添加量，从而通过曝气筒1内水量的多少可以自适应调节一定时间内进液通道15流入曝气筒1内的药剂量，防止药剂过多造成浪费，也可以防止药剂过少而影响处理效果。

本实施例中使用的标准零件可以从市场上直接购买，而根据说明书和附图的记载的非标准结构部件，也可以直根据现有的技术常识毫无疑义的加工得到，同时各个零部件的连接方式采用现有技术中成熟的常规手段，而机械、零件及设备均采用现有技术中常规的型号，故在此不再作出具体叙述。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种VFL生物污水处理设备，包括曝气筒(1)，其特征在于：所述曝气筒(1)通过支撑腿安装在地面，所述曝气筒(1)上连通有进水管(2)，所述曝气筒(1)的内顶部设置有曝气组件；

所述曝气组件包括活塞管(19)，所述曝气筒(1)中心的顶部安装有可转动的转动管(5)，所述转动管(5)的底部穿入曝气筒(1)内且固定有活塞管(19)，所述转动管(5)与活塞管(19)连通，且所述转动管(5)的内部安装有可使空气单向进入活塞管(19)内的单向阀，所述活塞管(19)的内壁滑动安装有活塞板(23)，所述活塞管(19)两侧的底部均连通有可单向出气的空管(20)，两个所述空管(20)的底部外壁均开设有曝气孔；

还包括传动组件，当活塞管(19)转动时传动组件会带动活塞板(23)在活塞管(19)内壁往复滑动。

2.根据权利要求1所述的VFL生物污水处理设备，其特征在于：所述传动组件包括圆槽(18)，所述曝气筒(1)的内顶部设置为圆形，所述圆槽(18)开设在曝气筒(1)的内顶部，且关于所述曝气筒(1)的内顶部呈偏心设置，所述活塞板(23)的两侧外壁均固定有活塞杆(21)，两个所述活塞杆(21)相背的一端均穿出活塞管(19)，并与所述圆槽(18)的内壁相接触，两个所述活塞杆(21)与活塞管(19)的贯穿处滑动连接。

3.根据权利要求2所述的VFL生物污水处理设备，其特征在于：还包括连接在转动管(5)顶端的进气管(7)，所述进气管(7)通过安装板(8)固定在曝气筒(1)的顶部，所述进气管(7)与转动管(5)之间转动连接，所述曝气筒(1)的内侧壁竖直滑动安装有浮板(24)，所述浮板(24)的顶部固定有升降杆(10)，所述升降杆(10)的顶端穿出曝气筒(1)的顶部，且与所述曝气筒(1)的贯穿处滑动连接，所述浮板(24)的顶部与曝气筒(1)的内顶部之间安装有套设在升降杆(10)上的弹簧(22)，位于所述进气管(7)上方的升降杆(10)外壁固定有压块(9)，位于所述压块(9)下方的进气管(7)外壁设置为柔性管。

4.根据权利要求3所述的VFL生物污水处理设备，其特征在于：所述曝气筒(1)外壁固定有横板(14)，所述横板(14)的底部安装有进液通道(15)，所述进液通道(15)的顶端连通有盛液箱(13)，所述进液通道(15)的一端与曝气筒(1)相连通，所述进液通道(15)的顶部开设有槽，且槽内竖直滑动安装有调节块(17)，所述调节块(17)的外壁开设有使进液通道(15)连通的孔，还包括用于驱动调节块(17)上下移动的调节组件，当曝气筒(1)内的水量越少时，调节组件会调节调节块(17)使进液通道(15)的流量减小。

5.根据权利要求4所述的VFL生物污水处理设备，其特征在于：所述调节组件包括U型管(12)，所述U型管(12)通过安装架(11)固定在曝气筒(1)靠近进气管(7)的侧壁，所述U型管(12)的两端出口均连通在进气管(7)的横向管外壁，且其中一端连接在位于压块(9)下方的进气管(7)外壁，所述U型管(12)内盛放有水，所述U型管(12)两侧的液面平齐且高于活塞头(25)。

6.根据权利要求1所述的VFL生物污水处理设备，其特征在于：所述转动管(5)穿出曝气筒(1)顶部的外壁固定有从动轮(26)，所述曝气筒(1)的侧壁通过电机固定座固定有电机(6)，所述电机(6)输出轴的一端固定有主动轮(27)，所述主动轮(27)与从动轮(26)之间通过皮带传动连接。

7.根据权利要求1所述的VFL生物污水处理设备，其特征在于：所述曝气筒(1)中心的底部连通有排水管(3)，且所述排水管(3)的外壁安装有用于打开和闭合排水管(3)的电磁阀(4)。

8.根据权利要求1-7任一项所述的VFL生物污水处理设备，其特征在于：所述曝气筒(1)的内底部设置为锥状。

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