CN113772889B - 一种水处理用曝气系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水处理用曝气系统及其使用方法，属于水处理技术领域。一种水处理用曝气系统，包括曝气池，曝气池内壁固设有L形隔板，L形隔板将曝气池分隔为曝气腔和工作腔，曝气腔外壁连接有进水管，曝气腔内设置有扰流机构；本发明利用污水从出水通道下落的势能做为曝气腔内扰流机构与工作腔内的输水机构的动能，可降低能耗，扰流机构可对污水进行扰流，形成横向的水流，提高水气混合的均匀性，且输水机构可将从出水通道流出的污水重新排入曝气腔，在此过程中，污水充分与外界氧气接触，而下落中的浮渣被滤网拦截，避免浮渣与污水中的物质混合，对曝气管的气孔进行堵塞，进而提高曝气效果和曝气效率。

Description

一种水处理用曝气系统及其使用方法

技术领域

本发明涉及水处理技术领域，尤其涉及一种水处理用曝气系统及其使用方法。

背景技术

水资源是对人类生存最关键的资源之一。而如今生态环境遭破坏、水体污染日益严重，为实现可持续发展，水处理技术尤为重要。在水处理技术中，对污水进行好氧处理是关键的步骤，需要尽可能多的将空气融于污水中，才能增加污水中的含氧量，为污水中的好氧微生物提供足够的氧气。

水处理系统进行好氧处理的方法一般是鼓风曝气或机械曝气。鼓风曝气是由鼓风机压缩的空气通过管路运输至池底的曝气管，再由曝气管上的微孔扩散至水体，但当气泡离开微孔曝气管或膜式曝气盘的气孔时，气泡会立即随水体的浮力上升，影响氧分子的充分转移，也不能形成横向的水流，影响增氧效果，同时待曝气的水中含有浮渣，一些浮渣具有粘性，易与水中物质粘结，对曝气管的气孔进行堵塞，严重影响曝气效率和曝气效果；而机械曝气是通过大功率电机带动盘片在水面旋转溅起水花，进而达到曝气的目的，但该种曝气方式效率低、耗能大且机器易出现故障。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种水处理用曝气系统及其使用方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种水处理用曝气系统，包括曝气池，所述曝气池内壁固设有L形隔板，所述L形隔板将曝气池分隔为曝气腔和工作腔，所述曝气腔外壁连接有进水管，所述曝气腔内设置有扰流机构，所述L形隔板外壁开设有出水通道，所述出水通道内壁铰链有第一滤网，所述L形隔板外壁还固连有下水通道，所述工作腔内壁连接有第二隔板，所述第二隔板将工作腔分隔为含水腔和无水腔，所述含水腔内设置有驱动机构，所述驱动机构的驱动端与扰流机构相连，所述无水腔内设置有输水机构，且所述驱动机构与输水机构之间连接有传动组件，所述无水腔内还设置有曝气组件。

优选的，所述输水机构包括固连在无水腔内壁的输水管，所述输水管外壁两侧均连接有支管，所述输水管通过两个支管分别与曝气腔和含水腔相互连通，所述输水管内壁连接有转动杆，所述转动杆外壁固设有螺旋输水叶片。

优选的，所述驱动机构包括通过轴承转动连接在L形隔板内的驱动轴，所述驱动轴外壁固设有拨动叶片，所述传动组件包括两个相配合的同步轮，两个所述同步轮分别连接在转动杆和驱动轴的外壁，且两个所述同步轮之间连接有同步带。

优选的，所述扰流机构包括转动连接在曝气腔底壁的转动轴以及转动连接在曝气腔顶壁的扰流架，所述扰流架套接在转动轴的外壁，所述转动轴和扰流架外壁均连接有第一锥齿轮，所述驱动轴外壁连接有与第一锥齿轮相配合的第二锥齿轮。

优选的，所述扰流机构还包括通过轴承转动连接在扰流架外壁一侧的两个丝杆，每个所述丝杆外壁均螺纹连接有旋向相反的第一套筒和第二套筒，两个所述第一套筒之间连接有第一连板，两个所述第二套筒之间连接有第二连板，所述丝杆外壁连接有第三锥齿轮，所述转动轴外壁连接有与第三锥齿轮相互啮合的第四锥齿轮和第五锥齿轮，且所述第四锥齿轮和第五锥齿轮均设置为半齿轮。

优选的，所述曝气池外壁连接有浮渣收集框，所述浮渣收集框与含水腔相互连通，所述第一滤网远离出水通道的一端穿过工作腔并向外继续延伸，所述浮渣收集框内壁连接有第二滤网，所述浮渣收集框的底壁连接有导流管，所述导流管远离浮渣收集框的一端与含水腔相互连通。

优选的，所述含水腔内壁通过转轴转动连接有压块，所述转轴外壁套接有扭簧，所述压块与第二滤网活动相抵，所述驱动轴外壁连接有凸轮，所述凸轮与压块活动相抵。

优选的，所述压块外壁转动连接有拉杆，所述拉杆远离压块的一端与第一滤网活动相连。

优选的，所述曝气组件包括固设在无水腔内的鼓风机，所述鼓风机的进风端连接有进风管，所述进风管穿过无水腔并向外延伸，所述鼓风机的出风端连接有曝气管，所述曝气管置于曝气腔的底壁，所述曝气管外壁均匀分布有曝气喷头。

一种水处理用曝气系统的使用方法，包括以下步骤：

S1：通过进水管向曝气池内输入污水，使污水的最高液面高于曝气腔内的出水通道，控制曝气组件工作，随后污水从出水通道进入工作腔中的含水腔，污水在穿过第一滤网时，一些浮渣被拦截，穿过第一滤网后的污水顺着下水通道进行下落，下落中的污水对拨动叶片作用力，使拨动叶片带动驱动轴转动，抵达含水腔底部的污水通过支管进入输水管，输水管中的转动杆在同步带和同步轮的作用下随驱动轴同步转动，使螺旋输水叶片将污水从曝气腔的底部再次导入，使原先处于曝气腔底部的污水上移；

S2：驱动轴在转动的过程中，第二锥齿轮分别与转动轴和扰流架外侧的第一锥齿轮相互啮合，使转动轴和扰流架分别在曝气腔内相向转动，对曝气腔内的污水进行扰流，形成横向的水流，加大水气的混合；

S3：驱动轴转动时使凸轮对压块间歇性的相抵，压块对第二滤网往复挤压，使压块对从第一滤网冲刷至浮渣收集框内的浮渣进行压榨，将浮渣中的污水挤出且使其穿过第二滤网并通过导流管重新进入含水腔，压块转动的同时通过拉杆带动第一滤网上下摆动，对第一滤网上仍残留的浮渣进行抖动，使浮渣进入浮渣收集框内。

与现有技术相比，本发明提供了一种水处理用曝气系统及其使用方法，具备以下有益效果：

1、该水处理用曝气系统及其使用方法，通过使污水从出水通道下落的势能做为曝气腔内扰流机构与工作腔内的输水机构的动能，可降低能耗，扰流机构可对污水进行扰流，形成横向的水流，提高水气混合的均匀性，且输水机构可将从出水通道流出的污水重新排入曝气腔，在此过程中，污水充分与外界氧气接触，而下落中的浮渣被滤网拦截，避免浮渣与污水中的物质混合，对曝气管的气孔进行堵塞，进而提高曝气效果和曝气效率。

2、该水处理用曝气系统及其使用方法，通过丝杆外壁的第三锥齿轮与转动轴外侧的第四锥齿轮和第五锥齿轮分别啮合，使丝杆正反转转动，进而使第一套筒和第二套筒相互远离或靠近，使第一连板和第二连板在两个丝杆之间呈交叉状，进一步提高扰流架的扰流效果，且有效对大的气泡进行切割，提高曝气效果。

3、该水处理用曝气系统及其使用方法，通过驱动轴的转动使凸轮对压块间歇性的相抵，压块对第二滤网往复挤压，使压块对从第一滤网冲刷至浮渣收集框内的浮渣进行压榨，将浮渣中的污水挤出且使其穿过第二滤网并通过导流管重新进入含水腔，提高污水处理效果。

4、该水处理用曝气系统及其使用方法，通过压块的转动使拉杆带动第一滤网上下摆动，对第一滤网上仍残留的浮渣进行抖动，使浮渣进入浮渣收集框内，提高对浮渣的收集效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图一。

图2为本发明的结构示意图二。

图3为本发明的剖面结构示意图一。

图4为本发明的剖面结构示意图二。

图5为本发明的含水腔的内部结构示意图。

图6为本发明的输水管的结构示意图。

图7为本发明的驱动轴的结构示意图。

图8为本发明的图4中A部分的结构示意图。

图9为本发明的扰流机构的结构示意图。

图10为本发明的图4中B部分的结构示意图。

图中：1、曝气池；2、L形隔板；201、出水通道；3、曝气腔；301、进水管；4、工作腔；401、第二隔板；5、第一滤网；6、下水通道；7、输水管；701、支管；702、转动杆；703、螺旋输水叶片；8、驱动轴；801、拨动叶片；802、凸轮；9、同步轮；901、同步带；10、转动轴；11、扰流架；12、第一锥齿轮；13、第二锥齿轮；14、丝杆；141、第一套筒；142、第二套筒；143、第一连板；144、第二连板；145、第三锥齿轮；146、第四锥齿轮；147、第五锥齿轮；15、浮渣收集框；151、第二滤网；152、导流管；16、压块；17、拉杆；18、鼓风机；181、曝气管；182、曝气喷头；183、进风管。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1：

参照图1-5，一种水处理用曝气系统，包括曝气池1，曝气池1内壁固设有L形隔板2，L形隔板2将曝气池1分隔为曝气腔3和工作腔4，曝气腔3外壁连接有进水管301，曝气腔3内设置有扰流机构，L形隔板2外壁开设有出水通道201，出水通道201内壁铰链有第一滤网5，L形隔板2外壁还固连有下水通道6，工作腔4内壁连接有第二隔板401，第二隔板401将工作腔4分隔为含水腔和无水腔，含水腔内设置有驱动机构，驱动机构的驱动端与扰流机构相连，无水腔内设置有输水机构，且驱动机构与输水机构之间连接有传动组件，无水腔内还设置有曝气组件。

系统工作时，通过进水管301向曝气池1内输入污水，使污水的最高液面高于曝气腔3内的出水通道201，随后控制曝气组件工作，污水从出水通道201进入工作腔4中的含水腔，污水在穿过第一滤网5时，一些浮渣被拦截，穿过第一滤网5后的污水顺着下水通道6进行下落，下落中的污水为曝气腔3内扰流机构与工作腔4内的输水机构提供动能，可降低能耗，扰流机构可对污水进行扰流，形成横向的水流，提高水气混合的均匀性，且输水机构可将从出水通道201流出的污水重新排入曝气腔3，在此过程中，污水充分与外界氧气接触，而下落中的浮渣被第一滤网5拦截，避免浮渣与污水中的物质混合，对曝气组件进行堵塞，进而提高曝气效果和曝气效率。

作为本发明优选的技术方案，曝气组件包括固设在无水腔内的鼓风机18，鼓风机18的进风端连接有进风管183，进风管183穿过无水腔并向外延伸，鼓风机18的出风端连接有曝气管181，曝气管181置于曝气腔3的底壁，曝气管181外壁均匀分布有曝气喷头182；使鼓风机18压缩的空气通过曝气管181运输至曝气腔3的底部，并通过曝气喷头182将气泡排出。

实施例2：

参照图3-7，一种水处理用曝气系统，与实施例1基本相同，更进一步的是，输水机构包括固连在无水腔内壁的输水管7，输水管7外壁两侧均连接有支管701，输水管7通过两个支管701分别与曝气腔3和含水腔相互连通，输水管7内壁连接有转动杆702，转动杆702外壁固设有螺旋输水叶片703；抵达含水腔底部的污水通过支管701进入输水管7，输水管7中的转动杆702转动时使螺旋输水叶片703将污水从曝气腔3的底部再次导入，使原先处于曝气腔3底部的污水上移，使污水循环往复流动，进而使不同深度的污水均可以流出曝气腔3与外界氧气接触，提高曝气效果。

作为本发明优选的技术方案，驱动机构包括通过轴承转动连接在L形隔板2内的驱动轴8，驱动轴8外壁固设有拨动叶片801，传动组件包括两个相配合的同步轮9，两个同步轮9分别连接在转动杆702和驱动轴8的外壁，且两个同步轮9之间连接有同步带901；污水顺着下水通道6进行下落，下落中的污水对拨动叶片801作用力，使拨动叶片801带动驱动轴8转动，输水管7中的转动杆702在同步带901和同步轮9的作用下随驱动轴8同步转动，为输水机构提供动能。

实施例3：

参照图3-9，一种水处理用曝气系统，与实施例2基本相同，更进一步的是，扰流机构包括转动连接在曝气腔3底壁的转动轴10以及转动连接在曝气腔3顶壁的扰流架11，扰流架11套接在转动轴10的外壁，转动轴10和扰流架11外壁均连接有第一锥齿轮12，驱动轴8外壁连接有与第一锥齿轮12相配合的第二锥齿轮13；驱动轴8在转动的过程中，第二锥齿轮13分别与转动轴10和扰流架11外侧的第一锥齿轮12相互啮合，使转动轴10和扰流架11分别在曝气腔3内相向转动，对曝气腔3内的污水进行扰流，形成横向的水流，加大水气的混合效果，提高水气混合的均匀性。

作为本发明优选的技术方案，扰流机构还包括通过轴承转动连接在扰流架11外壁一侧的两个丝杆14，每个丝杆14外壁均螺纹连接有旋向相反的第一套筒141和第二套筒142，两个第一套筒141之间连接有第一连板143，两个第二套筒142之间连接有第二连板144，丝杆14外壁连接有第三锥齿轮145，转动轴10外壁连接有与第三锥齿轮145相互啮合的第四锥齿轮146和第五锥齿轮147，且第四锥齿轮146和第五锥齿轮147均设置为半齿轮；通过丝杆14外壁的第三锥齿轮145与转动轴10外侧的第四锥齿轮146和第五锥齿轮147分别啮合，使丝杆14正反转转动，进而使第一套筒141和第二套筒142相互远离或靠近，使第一连板143和第二连板144在两个丝杆14之间呈交叉状，进一步提高扰流架11的扰流效果，且有效对大的气泡进行切割，提高曝气效果。

实施例4：

参照图3、图4和图10，一种水处理用曝气系统，与实施例1基本相同，更进一步的是，曝气池1外壁连接有浮渣收集框15，浮渣收集框15与含水腔相互连通，第一滤网5远离出水通道201的一端穿过工作腔4并向外继续延伸，浮渣收集框15内壁连接有第二滤网151，浮渣收集框15的底壁连接有导流管152，导流管152远离浮渣收集框15的一端与含水腔相互连通；从出水通道201内下落的污水经穿过第一滤网5后，一些浮渣会被第一滤网5拦截，这些浮渣会顺着倾斜的第一滤网5进入浮渣收集框15，而浮渣上附带的水珠穿过第二滤网151并通过导流管152重新进入含水腔，通过输水机构再次倒入曝气腔3。

作为本发明优选的技术方案，含水腔内壁通过转轴转动连接有压块16，转轴外壁套接有扭簧，压块16与第二滤网151活动相抵，驱动轴8外壁连接有凸轮802，凸轮802与压块16活动相抵；驱动轴8转动时使凸轮802对压块16间歇性的相抵，压块16对第二滤网151往复挤压，使压块16对从第一滤网5冲刷至浮渣收集框15内的浮渣进行压榨，便于将浮渣中的污水挤出，提高污水处理效果。

作为本发明优选的技术方案，压块16外壁转动连接有拉杆17，拉杆17远离压块16的一端与第一滤网5活动相连；压块16转动的同时通过拉杆17带动第一滤网5上下摆动，对第一滤网5上仍残留的浮渣进行抖动，使浮渣进入浮渣收集框15内，提高对浮渣的收集效果。

以上所述，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 (3)

1.一种水处理用曝气系统，包括曝气池（1），其特征在于，所述曝气池（1）内壁固设有L形隔板（2），所述L形隔板（2）将曝气池（1）分隔为曝气腔（3）和工作腔（4），所述曝气腔（3）外壁连接有进水管（301），所述曝气腔（3）内设置有扰流机构，所述L形隔板（2）外壁开设有出水通道（201），所述出水通道（201）内壁铰链有第一滤网（5），所述L形隔板（2）外壁还固连有下水通道（6），所述工作腔（4）内壁连接有第二隔板（401），所述第二隔板（401）将工作腔（4）分隔为含水腔和无水腔，所述含水腔内设置有驱动机构，所述驱动机构的驱动端与扰流机构相连，所述无水腔内设置有输水机构，且所述驱动机构与输水机构之间连接有传动组件，所述无水腔内还设置有曝气组件；

所述输水机构包括固连在无水腔内壁的输水管（7），所述输水管（7）外壁两侧均连接有支管（701），所述输水管（7）通过两个支管（701）分别与曝气腔（3）和含水腔相互连通，所述输水管（7）内壁连接有转动杆（702），所述转动杆（702）外壁固设有螺旋输水叶片（703）；

所述驱动机构包括通过轴承转动连接在L形隔板（2）内的驱动轴（8），所述驱动轴（8）外壁固设有拨动叶片（801），所述传动组件包括两个相配合的同步轮（9），两个所述同步轮（9）分别连接在转动杆（702）和驱动轴（8）的外壁，且两个所述同步轮（9）之间连接有同步带（901）；

所述扰流机构包括转动连接在曝气腔（3）底壁的转动轴（10）以及转动连接在曝气腔（3）顶壁的扰流架（11），所述扰流架（11）套接在转动轴（10）的外壁，所述转动轴（10）和扰流架（11）外壁均连接有第一锥齿轮（12），所述驱动轴（8）外壁连接有与第一锥齿轮（12）相配合的第二锥齿轮（13）；

所述曝气池（1）外壁连接有浮渣收集框（15），所述浮渣收集框（15）与含水腔相互连通，所述第一滤网（5）远离出水通道（201）的一端穿过工作腔（4）并向外继续延伸，所述浮渣收集框（15）内壁连接有第二滤网（151），所述浮渣收集框（15）的底壁连接有导流管（152），所述导流管（152）远离浮渣收集框（15）的一端与含水腔相互连通；

所述含水腔内壁通过转轴转动连接有压块（16），所述转轴外壁套接有扭簧，所述压块（16）与第二滤网（151）活动相抵，所述驱动轴（8）外壁连接有凸轮（802），所述凸轮（802）与压块（16）活动相抵；

所述压块（16）外壁转动连接有拉杆（17），所述拉杆（17）远离压块（16）的一端与第一滤网（5）活动相连。

2.根据权利要求1所述的一种水处理用曝气系统，其特征在于，所述扰流机构还包括通过轴承转动连接在扰流架（11）外壁一侧的两个丝杆（14），每个所述丝杆（14）外壁均螺纹连接有旋向相反的第一套筒（141）和第二套筒（142），两个所述第一套筒（141）之间连接有第一连板（143），两个所述第二套筒（142）之间连接有第二连板（144），所述丝杆（14）外壁连接有第三锥齿轮（145），所述转动轴（10）外壁连接有与第三锥齿轮（145）相互啮合的第四锥齿轮（146）和第五锥齿轮（147），且所述第四锥齿轮（146）和第五锥齿轮（147）均设置为半齿轮。

3.根据权利要求1所述的一种水处理用曝气系统，其特征在于，所述曝气组件包括固设在无水腔内的鼓风机（18），所述鼓风机（18）的进风端连接有进风管（183），所述进风管（183）穿过无水腔并向外延伸，所述鼓风机（18）的出风端连接有曝气管（181），所述曝气管（181）置于曝气腔（3）的底壁，所述曝气管（181）外壁均匀分布有曝气喷头（182）。

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