CN115353263A - 一种用于污泥细胞破解的机械转盘与微孔超声联合装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于污泥细胞破解的机械转盘与微孔超声联合装置，包括壳体，以及设置在所述壳体内部用于对污泥细胞进行破解处理的联合破解设备；所述联合破解设备包括安装在所述壳体内部用于对污泥细胞进行机械破解的转盘组件，以及安装在所述壳体内部用于对污泥细胞进行微孔超声联合破解的微孔超声组件；本发明整体结构设计合理，利用机械转盘联合微孔超声技术对污泥进行破解处理，转盘组件能够利用剪切力实现对污泥细胞的破解，而微气泡/超声处理能够进一步的破坏受剪切力破解后的污泥细胞，将细胞内的物质溶出，能够有效地提升污泥细胞的破解率。

Description

一种用于污泥细胞破解的机械转盘与微孔超声联合装置

技术领域

本发明涉及污泥处理技术领域，具体涉及一种用于污泥细胞破解的机械转盘与微孔超声联合装置。

背景技术

污水处理是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。在污水处理的过程中几乎都会产生污泥，这些污泥中可能含有大量的重金属或其他废弃物污染源。而污泥减量化处理则是需要在保证污水处理有效进行的前提下，用物理、化学、生物等手段对污水所产生的污泥进行大幅度的减量化处理。

目前，对污泥进行减量化处理的方法有许多已经广泛应用，例如：自然干化法、污泥浓缩法、机械脱水法等。因此，如何更有效地对污泥进行减量处理已经成为亟待解决的环境问题。

研究表明，机械联合超声、超声联合热辐射、超声联合磁场等方式均能够对污泥细胞进行有效地破解处理。然而目前并无成套设备能够实现成系统的处理污泥。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供了一种用于污泥细胞破解的机械转盘与微孔超声联合装置。

本发明的设计方案为：一种用于污泥细胞破解的机械转盘与微孔超声联合装置，包括壳体，以及设置在所述壳体内部用于对污泥细胞进行破解处理的联合破解设备；

所述联合破解设备包括安装在所述壳体内部用于对污泥细胞进行机械破解的转盘组件，以及安装在所述壳体内部用于对污泥细胞进行微孔超声联合破解的微孔超声组件；所述壳体包括第一壳体，设置在所述第一壳体上且与所述第一壳体连通的第二壳体；

所述第一壳体内部设置有挡板和安装在所述挡板一侧的变径管状壳体；所述挡板将所述第一壳体内部分割成预处理腔与机械破解腔，所述变径管状壳体将机械破解腔分割成相互连通的内置破解腔、外置静置腔；所述挡板上设置有用于连接所述预处理腔、内置破解腔的连接通道，所述连接通道上设置有电磁阀；所述变径管状壳体靠近挡板的一端的内径小于远离挡板的一端的内径，且变径管状壳体远离挡板的一端开设有用于连通内置破解腔、外置静置腔的开口；其中，变径管状壳体靠近挡板一端的内径与远离挡板一端的内径比为1:3~8；

所述转盘组件包括设置在所述预处理腔内部的破碎组件，以及设置在所述机械破解腔内部的破解组件；

所述破解组件包括破解主盘，以及与所述破解主盘相对设置的破解辅盘；所述破解主盘设置在所述内置破解腔内且位于靠近预处理腔的一侧，所述破解辅盘设置在所述内置破解腔内且位于靠近外置静置腔一侧；

所述破解主盘包括安装基座，多个轴向均匀设置在所述安装基座上的安装基座上的空气弹簧，以及设置在所述空气弹簧上的破解盘；所述破解辅盘包括与破解盘相对设置的辅助基盘，以及设置在所述辅助基盘上的旋流盘；

所述第二壳体与所述外置静置腔连通；第二壳体内部设置有第二分隔板；所述第二分隔板包括设置在所述第二壳体与所述外置静置腔连通处且结构为喇叭状的吸入段挡板，与所述吸入段挡板连通且将所述第二壳体内部分割成处理腔、设备腔的处理腔板；

所述微孔超声组件包括设置在所述设备腔内且用于向处理腔提供超声波的超声发生设备，设置在所述设备腔内且用于向处理腔提供微气泡的微气泡发生设备。

进一步地，所述联合破解设备有两组，两组联合破解设备关于壳体内部中心对称设置。

说明：利用两组联合破解设备同时对污泥进行减量化处理效率更高。并且两组联合破解设备装配一体结构配合管阀组件将第一壳体、第二壳体进行再次连接后能够有效地对污泥的停留时间进行调节。

进一步地，所述转盘组件还包括一组驱动组件，所述破碎组件、破解主盘、破解辅盘分别通过齿轮箱设置在所述驱动组件的输出轴上。

说明：利用同一组驱动组件进行驱动具备节能的优势。

进一步地，所述转盘组件还包括两组驱动组件，所述破碎组件、破解主盘分别通过齿轮箱设置在其中一个驱动组件的输出轴上，所述破解辅盘通过齿轮箱设置在另一个驱动组件的输出轴上。

说明：利用不同的驱动组件对破碎组件、破解主盘、破解辅盘进行驱动具备较高的驱动效率；同时，将破碎组件、破解主盘同轴驱动有利于污泥的进料并且能够有效地调节破解主盘、破解辅盘的不同转速。

进一步地，所述转盘组件还包括两组驱动组件，所述破碎组件通过齿轮箱设置在其中一个驱动组件的输出轴上，所述破解辅盘、破解主盘分别通过齿轮箱设置在另一个驱动组件的输出轴上。

说明：利用不同的驱动组件对破碎组件、破解主盘、破解辅盘进行驱动具备较高的驱动效率；同时，将破解辅盘、破解主盘同轴驱动有利于对延长污泥在破解腔内的停留时间，而利用齿轮箱能够有效地调节破解辅盘、破解主盘的实际转速。

进一步地，所述微孔超声组件还包括辅助旋流组件；所述辅助旋流组件包括设置在所述处理腔内部且与所述吸入段挡板形成吸入通道的锥形挡槽，以及设置在所述锥形挡槽顶部且位于所述吸入段挡板出口处的旋流结构件；所述旋流结构件包括位于锥形挡槽顶部的旋流叶轮，以及为所述旋流叶轮提供动力的动力电机。

说明：利用辅助旋流组件能够在吸入通道形成开关阀门，当旋流叶轮转动时将污泥由吸入段挡板处吸至锥形挡槽后进入处理腔内，能够通过辅助旋流组件调节进入处理腔内污泥的量。

进一步地，所述锥形挡槽设置在所述动力电机输出端；锥形挡槽包括挡槽本体，以及设置在所述挡槽本体外侧壁上的磁性搅拌组件。

说明：利用锥形挡槽的转动结合磁性搅拌组件在处理腔内部形成磁性搅拌装置，进而促进对污泥细胞的破解处理。

进一步地，所述磁性搅拌组件包括套设在所述挡槽本体外侧壁上且表面轴向均匀设置有多个安装孔的基环，以及多个一一对应设置在所述安装孔内的磁性搅拌环。

进一步地，所述超声发生设备包括设置在所述设备腔内的超声发生器，与所述超声发生器连接的换能探头，用于安装换能探头的安装座；

所述安装座包括用于卡接换能探头的基础座，多个垂直均匀且通过销轴活动设置在所述基础座上的磁性扒爪；所述磁性扒爪能够磁性吸附在处理腔板上。

说明：利用磁性扒爪以磁力吸附的形式将换能探头安装在处理腔板上，不仅能够对超声区域进行调整，并且更便于后期的维护。

进一步地，所述微气泡发生设备包括设置在所述设备腔内的气泡发生器，以及设置在所述处理腔板底部且与所述气泡发生器连接的纳米曝气头。

说明：利用纳米曝气头能够为处理腔内部提供纳米微气泡，进而促进污泥细胞破解。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明整体结构设计合理，利用机械转盘联合微孔超声技术对污泥进行破解处理，转盘组件能够利用剪切力实现对污泥细胞的破解，而微气泡/超声处理能够进一步的破坏受剪切力破解后的污泥细胞，将细胞内的物质溶出，能够有效地提升污泥细胞的破解率；并且，本发明整体结构设计合理，利用特殊结构的壳体形成污泥流通的特殊通道路径，进而在对应路径上进行污泥针对性的破解处理，更易操作，适合大量推广。

附图说明

图1是本发明实施例1的内部结构示意图；

图2是本发明实施例1的外部结构示意图；

图3是本发明实施例1的局部结构示意图；

图4是本发明破解主盘的局部爆炸图；

图5是本发明破解辅盘的结构示意图；

图6是本发明实施例1第二壳体的内部结构示意图；

图7是本发明实施例2的内部结构示意图；

图8是本发明实施例3的内部结构示意图；

图9是本发明实施例4第二壳体的内部结构示意图；

图10是本发明实施例4磁性搅拌组件的结构示意图；

图11是本发明的安装座的结构示意图；

其中，1-壳体、11-第一壳体、110-第一分隔板、1101-挡板、1102-变径管状壳体、111-预处理腔、112-机械破解腔、113-内置破解腔、114-外置静置腔、12-第二壳体、120-第二分隔板、1201-吸入段挡板、1202-处理腔板、121-处理腔、122-设备腔、2-转盘组件、21-破碎组件、22-破解组件、2201-破解主盘、2202-破解辅盘、221-安装基座、222-空气弹簧、223-破解盘、224-辅助基盘、225-旋流盘、3-微孔超声组件、31-超声发生设备、311-换能探头、312-安装座、3121-基础座、3122-磁性扒爪、32-微气泡发生设备、321-气泡发生器、322-纳米曝气头、33-辅助旋流组件、331-锥形挡槽、3311-基环、3312-磁性搅拌环、332-旋流结构件。

具体实施方式

实施例1

如图1、2所示的一种用于污泥细胞破解的机械转盘与微孔超声联合装置，包括壳体1，以及设置在壳体1内部用于对污泥细胞进行破解处理的联合破解设备；联合破解设备有两组，两组联合破解设备关于壳体1内部中心对称设置；联合破解设备包括安装在壳体1内部用于对污泥细胞进行机械破解的转盘组件2，以及安装在壳体1内部用于对污泥细胞进行微孔超声联合破解的微孔超声组件3；壳体1包括第一壳体11，设置在第一壳体11上且与第一壳体11连通的第二壳体12；

如图1、3所示，第一壳体11内部设置有挡板1101和安装在挡板1101一侧的变径管状壳体1102；挡板1101将第一壳体11内部分割成预处理腔111与机械破解腔112，变径管状壳体1102将机械破解腔112分割成相互连通的内置破解腔113、外置静置腔114；挡板1101上设置有用于连接预处理腔111、内置破解腔113的连接通道，连接通道上设置有电磁阀；变径管状壳体1102靠近挡板1101的一端的内径小于远离挡板1101的一端的内径，且变径管状壳体1102远离挡板1101的一端开设有用于连通内置破解腔113、外置静置腔114的开口；其中，变径管状壳体靠近挡板一端的内径与远离挡板一端的内径比为1:3；

转盘组件2包括设置在预处理腔111内部的破碎组件21，以及设置在机械破解腔112内部的破解组件22；

破解组件22包括破解主盘2201，以及与破解主盘2201相对设置的破解辅盘2202；破解主盘2201设置在内置破解腔113内且位于靠近预处理腔111的一侧，破解辅盘2202设置在内置破解腔113内且位于靠近外置静置腔114一侧；

如图4、5所示，破解主盘2201包括安装基座221，多个轴向均匀设置在安装基座221上的安装基座221上的空气弹簧222，以及设置在空气弹簧222上的破解盘223；破解辅盘2202包括与破解盘223相对设置的辅助基盘224，以及设置在辅助基盘224上的旋流盘225；

如图1、6所示，第二壳体12与外置静置腔114连通；第二壳体12内部设置有第二分隔板120；第二分隔板120包括设置在第二壳体12与外置静置腔114连通处且结构为喇叭状的吸入段挡板1201，与吸入段挡板1201连通且将第二壳体12内部分割成处理腔121、设备腔122的处理腔板1202；

微孔超声组件3包括设置在设备腔122内且用于向处理腔121提供超声波的超声发生设备31，设置在设备腔122内且用于向处理腔121提供微气泡的微气泡发生设备32；

如图11所示，超声发生设备31包括设置在设备腔122内的超声发生器，与超声发生器连接的换能探头311，用于安装换能探头311的安装座312；安装座312包括用于卡接换能探头311的基础座3121，五个垂直均匀且通过销轴活动设置在基础座3121上的磁性扒爪3122；磁性扒爪3122能够磁性吸附在处理腔板1202上；微气泡发生设备32包括设置在设备腔122内的气泡发生器321，以及设置在处理腔板1202底部且与气泡发生器连接的纳米曝气头322。

其中，转盘组件2还包括一组驱动组件，破碎组件21、破解主盘2201、破解辅盘2202分别通过齿轮箱设置在驱动组件的输出轴上。

需要说明的是：如图2所示，第一壳体11、第二壳体12还通过管路、阀门进行连接以实现污泥在第一壳体11、第二壳体12内部的循环；且本实施例中还包括PLC控制机构以及电源组，该特征均为本领域常规技术特征，在此不进行赘述。

实施例2

与实施例1不同的是：如图7所示，转盘组件2还包括两组驱动组件，破碎组件21、破解主盘2201分别通过齿轮箱设置在其中一个驱动组件的输出轴上，破解辅盘2202通过齿轮箱设置在另一个驱动组件的输出轴上。

实施例3

与实施例1不同的是：如图8所示，转盘组件2还包括两组驱动组件，破碎组件21通过齿轮箱设置在其中一个驱动组件的输出轴上，破解辅盘2202、破解主盘2201分别通过齿轮箱设置在另一个驱动组件的输出轴上。

实施例4

与实施例1不同的是：如图9所示，微孔超声组件3还包括辅助旋流组件33；辅助旋流组件33包括设置在处理腔121内部且与吸入段挡板1201形成吸入通道的锥形挡槽331，以及设置在锥形挡槽331顶部且位于吸入段挡板1201出口处的旋流结构件332；旋流结构件332包括位于锥形挡槽331顶部的旋流叶轮，以及为旋流叶轮提供动力的动力电机。

锥形挡槽331设置在动力电机输出端；锥形挡槽331包括挡槽本体，以及设置在挡槽本体外侧壁上的磁性搅拌组件。

如图10所示，磁性搅拌组件包括套设在挡槽本体外侧壁上且表面轴向均匀设置有多个安装孔的基环3311，以及多个一一对应设置在安装孔内的磁性搅拌环3312。

Claims (10)

1.一种用于污泥细胞破解的机械转盘与微孔超声联合装置，包括壳体（1），以及设置在所述壳体（1）内部用于对污泥细胞进行破解处理的联合破解设备；

所述联合破解设备包括安装在所述壳体（1）内部用于对污泥细胞进行机械破解的转盘组件（2），以及安装在所述壳体（1）内部用于对污泥细胞进行微孔超声联合破解的微孔超声组件（3）；其特征在于，所述壳体（1）包括第一壳体（11），设置在所述第一壳体（11）上且与所述第一壳体（11）连通的第二壳体（12）；

所述第一壳体（11）内部设置有挡板（1101）和安装在所述挡板（1101）一侧的变径管状壳体（1102）；所述挡板（1101）将所述第一壳体（11）内部分割成预处理腔（111）与机械破解腔（112），所述变径管状壳体（1102）将机械破解腔（112）分割成相互连通的内置破解腔（113）、外置静置腔（114）；所述挡板（1101）上设置有用于连接所述预处理腔（111）、内置破解腔（113）的连接通道，所述连接通道上设置有电磁阀；所述变径管状壳体（1102）靠近挡板（1101）的一端的内径小于远离挡板（1101）的一端的内径，且变径管状壳体（1102）远离挡板（1101）的一端开设有用于连通所述内置破解腔（113）、外置静置腔（114）的开口；

所述转盘组件（2）包括设置在所述预处理腔（111）内部的破碎组件（21），以及设置在所述机械破解腔（112）内部的破解组件（22）；

所述破解组件（22）包括破解主盘（2201），以及与所述破解主盘（2201）相对设置的破解辅盘（2202）；所述破解主盘（2201）设置在所述内置破解腔（113）内且位于靠近预处理腔（111）的一侧，所述破解辅盘（2202）设置在所述内置破解腔（113）内且位于靠近外置静置腔（114）一侧；

所述破解主盘（2201）包括安装基座（221），多个轴向均匀设置在所述安装基座（221）上的空气弹簧（222），以及设置在所述空气弹簧（222）上的破解盘（223）；所述破解辅盘（2202）包括与破解盘（223）相对设置的辅助基盘（224），以及设置在所述辅助基盘（224）上的旋流盘（225）；

所述第二壳体（12）与所述外置静置腔（114）连通；第二壳体（12）内部设置有第二分隔板（120）；所述第二分隔板（120）包括设置在所述第二壳体（12）与所述外置静置腔（114）连通处且结构为喇叭状的吸入段挡板（1201），与所述吸入段挡板（1201）连通且将所述第二壳体（12）内部分割成处理腔（121）、设备腔（122）的处理腔板（1202）；

所述微孔超声组件（3）包括设置在所述设备腔（122）内且用于向处理腔（121）提供超声波的超声发生设备（31），设置在所述设备腔（122）内且用于向处理腔（121）提供微气泡的微气泡发生设备（32）。

2.根据权利要求1所述的一种用于污泥细胞破解的机械转盘与微孔超声联合装置，其特征在于，所述联合破解设备有两组，两组联合破解设备关于壳体（1）内部中心对称设置。

3.根据权利要求1所述的一种用于污泥细胞破解的机械转盘与微孔超声联合装置，其特征在于，所述转盘组件（2）还包括一组驱动组件，所述破碎组件（21）、破解主盘（2201）、破解辅盘（2202）分别通过齿轮箱设置在所述驱动组件的输出轴上。

4.根据权利要求1所述的一种用于污泥细胞破解的机械转盘与微孔超声联合装置，其特征在于，所述转盘组件（2）还包括两组驱动组件，所述破碎组件（21）、破解主盘（2201）分别通过齿轮箱设置在其中一个驱动组件的输出轴上，所述破解辅盘（2202）通过齿轮箱设置在另一个驱动组件的输出轴上。

5.根据权利要求1所述的一种用于污泥细胞破解的机械转盘与微孔超声联合装置，其特征在于，所述转盘组件（2）还包括两组驱动组件，所述破碎组件（21）通过齿轮箱设置在其中一个驱动组件的输出轴上，所述破解辅盘（2202）、破解主盘（2201）分别通过齿轮箱设置在另一个驱动组件的输出轴上。

6.根据权利要求1所述的一种用于污泥细胞破解的机械转盘与微孔超声联合装置，其特征在于，所述微孔超声组件（3）还包括辅助旋流组件（33）；所述辅助旋流组件（33）包括设置在所述处理腔（121）内部且与所述吸入段挡板（1201）形成吸入通道的锥形挡槽（331），以及设置在所述锥形挡槽（331）顶部且位于所述吸入段挡板（1201）出口处的旋流结构件（332）；所述旋流结构件（332）包括位于锥形挡槽（331）顶部的旋流叶轮，以及为所述旋流叶轮提供动力的动力电机。

7.根据权利要求6所述的一种用于污泥细胞破解的机械转盘与微孔超声联合装置，其特征在于，所述锥形挡槽（331）设置在所述动力电机输出端；锥形挡槽（331）包括挡槽本体，以及设置在所述挡槽本体外侧壁上的磁性搅拌组件。

8.根据权利要求7所述的一种用于污泥细胞破解的机械转盘与微孔超声联合装置，其特征在于，所述磁性搅拌组件包括套设在所述挡槽本体外侧壁上且表面轴向设置有多个安装孔的基环（3311），以及多个一一对应设置在所述安装孔内的磁性搅拌环（3312）。

9.根据权利要求1所述的一种用于污泥细胞破解的机械转盘与微孔超声联合装置，其特征在于，所述超声发生设备（31）包括设置在所述设备腔（122）内的超声发生器，与所述超声发生器连接的换能探头（311），用于安装换能探头（311）的安装座（312）；

所述安装座（312）包括用于卡接换能探头（311）的基础座（3121），多个垂直且通过销轴活动设置在所述基础座（3121）上的磁性扒爪（3122）；所述磁性扒爪（3122）能够磁性吸附在处理腔板（1202）上。

10.根据权利要求1所述的一种用于污泥细胞破解的机械转盘与微孔超声联合装置，其特征在于，所述微气泡发生设备（32）包括设置在所述设备腔（122）内的气泡发生器（321），以及设置在所述处理腔板（1202）底部且与所述气泡发生器连接的纳米曝气头（322）。

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