CN116477721A - 一种负压电气浮污水处理装置及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及污水处理技术领域，公开了一种负压电气浮污水处理装置及工艺，其中，一种负压电气浮污水处理装置，包括密闭反应池、负压管、刮渣机构、动能转换机构、泵液清洗机构以及从动刮擦机构；在对污水处理时的工作状态为负压，可以有效的提高絮体的上浮速率，同时可对水电解产生的气体以及污水携带的气体进行集中输送，在此过程中，可以通过气流产生的动能驱动设备中的动能转换机构工作，通过动能转换机构驱动泵液清洗机构将密闭反应池内的清水泵送至刮渣机构处，并配合从动刮擦机构对刮渣机构进行清理，可有效的减少刮渣机构上黏附的凝絮等杂质，提高刮渣机构对浮渣刮送的效率，且降低了能源的损耗。

Description

一种负压电气浮污水处理装置及工艺

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，更具体地说，它涉及一种负压电气浮污水处理装置及工艺。

背景技术

气浮法作为一种水处理工艺已广泛应用于各类工业废水及城市生活污水的处理过程中。目前，针对含油废水等，通常采用气浮法进行去除浮渣、浮油，例如：对石油化工及机械制造中含油废水的处理，也可以作为废水预处理方式，去除废水中难以通过沉淀去除的胶体等悬浮物质，以改善废水的后续处理性能。气浮法是通过在水中形成高度分散的微小气泡，黏附废水中的固体或液体颗粒，形成水、气、颗粒三相混合体系，颗粒黏附气泡后，形成表观密度小于水的絮体而上浮到水面，形成浮渣层可被刮除，从而实现水与杂质分离的过程。

电气浮技术是废水在直流电场作用下，水被电解，在阳极析出O₂，在阴极析出H₂，电解产生的气泡粒径很小，且密度也小，因此气泡截获杂质微粒的能力比溶气气浮、机械叶轮气浮要高，而且浮载能力也高，是近年污水处理技术研究的热点之一。

而目前常见的电气浮设备在对污水进行处理时，需要采用刮渣机构将浮于水面上的浮渣输送至渣槽中，常见的刮渣机构多是采用链条结构搭配刮板进行往复运动，使得刮板在往复运动中不断的将浮渣推送至渣槽中，但是刮板上容易黏附细碎的浮渣等杂质，不易清理，长时间的使用易导致刮渣机构的刮渣效果降低，导致污水处理效率下降。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种负压电气浮污水处理装置及工艺。

本发明提供了一种负压电气浮污水处理装置，包括密闭反应池、设于密闭反应池一侧外壁靠近底部位置处的污水通入口、设于密闭反应池一侧内壁上的渣槽、设于密闭反应池另一侧壁上的清水排出口、分别连接在密闭反应池底部内壁和顶部内壁上的下隔板和上隔板、设于污水通入口和下隔板之间的阴极组件和阳极组件、设于密闭反应池上端的负压管、设于密闭反应池内的刮渣机构、设于负压管和密闭反应池交接处的动能转换机构、连接在密闭反应池内壁上的泵液清洗机构以及连接在泵液清洗机构上的若干个从动刮擦机构，所述上隔板位于下隔板和清水排出口之间，所述泵液清洗机构位于刮渣机构和动能转换机构之间，所述泵液清洗机构的一端延伸至上隔板和下隔板之间的区域中，所述负压管与外部负压泵连接；

所述动能转换机构包括设于负压管内的风能转子组件以及连接在风能转子组件上的往复螺纹杆，所述往复螺纹杆与泵液清洗机构连接；

所述泵液清洗机构包括伸缩式泵液组件、连接在伸缩式泵液组件输出端的清洗组件以及连接在伸缩式泵液组件输入端的导液组件，所述导液组件固定连接在密闭反应池的内壁上，且导液组件的输入端延伸至上隔板和下隔板之间的区域中，所述伸缩式泵液组件的输出端固定连接在密闭反应池的内壁上，所述往复螺纹杆和导液组件的输出端均与伸缩式泵液组件的输入端连接，往复螺纹杆用于驱使伸缩式泵液组件的输入端沿着往复螺纹杆的长度方向做往复移动；

所述从动刮擦机构包括固定连接在伸缩式泵液组件输出端上的刮擦组件以及连接在伸缩式泵液组件输入端和输出端之间的传动组件，传动组件的输出端与刮擦组件的输入端连接，传动组件用于驱使刮擦组件往复转动，刮擦组件与刮渣机构接触。

作为本发明的进一步优化方案，所述风能转子组件包括固定架、活动连接在固定架上的第一转轴以及连接在第一转轴一端的叶轮，所述往复螺纹杆连接在叶轮上，所述固定架固定连接在负压管的内壁上。

作为本发明的进一步优化方案，所述伸缩式泵液组件包括固定板、连接在固定板上端的若干个限位杆、滑动连接在限位杆上的滑动板、连接在固定板和滑动板之间的若干个波纹管、分别连接在滑动板和固定板上的若干个第一单向阀和第二单向阀，若干个所述第一单向阀的输出端与相应波纹管的内部空间连通，若干个所述第二单向阀的输入端与相应波纹管的内部空间连通。

作为本发明的进一步优化方案，所述滑动板上设有供往复螺纹杆穿过的穿槽，穿槽的内壁上连接有往复螺纹杆相配合的滑块。

作为本发明的进一步优化方案，所述导液组件包括泵水管、连接在泵水管上的若干个伸缩管，若干个所述伸缩管分别与相应的第一单向阀的输入端连接，所述泵水管固定连接在密闭反应池的内壁上，且泵水管的一端延伸至上隔板和下隔板之间的区域中。

作为本发明的进一步优化方案，所述清洗组件包括连接在第二单向阀输出端的喷头，所述喷头的输出端朝向刮擦组件处设置。

作为本发明的进一步优化方案，所述刮擦组件包括第二支架、连接在第二支架上的第三转轴以及连接在第三转轴上的毛刷体，所述第二支架固定连接在固定板的下端。

作为本发明的进一步优化方案，所述传动组件包括连接在固定板上端的第一支架、连接在第一支架上的第二转轴、连接在第二转轴上的阻尼轮和第一链轮、连接在第三转轴上的第二链轮、连接在第一链轮和第二链轮之间的链条以及连接在滑动板上的阻尼板，所述阻尼板与阻尼轮接触，所述固定板上设有供链条穿过的通槽。

一种负压电气浮污水处理工艺，采用如上述的负压电气浮污水处理装置，包括以下步骤：

将经过初步混凝、絮凝后的废水从污水通入口导入密闭反应池中，通过阴极组件和阳极组件对污水进行电解处理，在此过程中，通过外部负压泵和负压管于密闭反应池内形成负压的工作环境；

通过刮渣机构将气浮渣输送至渣槽中，在此过程中，通过风能转子组件带动往复螺纹杆转动，并通过往复螺纹杆驱动伸缩式泵液组件不断的伸缩，伸缩式泵液组件在伸缩过程中，通过导液组件将密闭反应池中的清水泵送至清洗组件处，并通过传动组件驱动刮擦组件往复转动，配合清洗组件对刮渣机构上黏附的浮渣杂质进行清理；

经过处理后生成的清水从清水排出口排出，浮渣从渣槽处排出。

本发明的有益效果在于：本发明在对污水处理时的工作状态为负压，可以有效的提高絮体的上浮速率，同时可对水电解产生的气体以及污水携带的气体进行集中输送，在此过程中，可以通过气流产生的动能驱动设备中的动能转换机构工作，通过动能转换机构驱动泵液清洗机构将密闭反应池内的清水泵送至刮渣机构处，并配合从动刮擦机构对刮渣机构进行清理，可有效的减少刮渣机构上黏附的凝絮等杂质，提高刮渣机构对浮渣刮送的效率，且降低了能源的损耗。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的动能转换机构与泵液清洗机构的相配合视图；

图3是本发明图2中A处的放大视图；

图4是本发明图2中B处的放大视图；

图5是本发明图2中C处的放大视图；

图6是本发明的立体结构示意图。

图中：1、密闭反应池；101、污水通入口；102、清水排出口；103、渣槽；104、下隔板；105、上隔板；106、负压管；107、刮渣机构；108、阴极组件；109、阳极组件；2、动能转换机构；201、固定架；202、第一转轴；203、叶轮；204、往复螺纹杆；3、泵液清洗机构；301、固定板；302、限位杆；303、滑动板；304、泵水管；305、伸缩管；306、第一单向阀；307、波纹管；308、第二单向阀；309、喷头；310、穿槽；311、滑块；4、从动刮擦机构；401、第一支架；402、第二转轴；403、阻尼轮；404、第一链轮；405、链条；406、阻尼板；407、第二支架；408、第三转轴；409、毛刷体。

具体实施方式

现在将参考示例实施方式讨论本文描述的主题。应该理解，讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题，可以在不脱离本说明书内容的保护范围的情况下，对所讨论的元素的功能和排列进行改变。各个示例可以根据需要，省略、替代或者添加各种过程或组件。另外，相对一些示例所描述的特征在其他例子中也可以进行组合。

如图1-图6所示，一种负压电气浮污水处理装置，包括密闭反应池1、设于密闭反应池1一侧外壁靠近底部位置处的污水通入口101、设于密闭反应池1一侧内壁上的渣槽103、设于密闭反应池1另一侧壁上的清水排出口102、分别连接在密闭反应池1底部内壁和顶部内壁上的下隔板104和上隔板105、设于污水通入口101和下隔板104之间的阴极组件108和阳极组件109、设于密闭反应池1上端的负压管106、设于密闭反应池1内的刮渣机构107、设于负压管106和密闭反应池1交接处的动能转换机构2、连接在密闭反应池1内壁上的泵液清洗机构3以及连接在泵液清洗机构3上的若干个从动刮擦机构4，上隔板105位于下隔板104和清水排出口102之间，泵液清洗机构3位于刮渣机构107和动能转换机构2之间，泵液清洗机构3的一端延伸至上隔板105和下隔板104之间的区域中，负压管106与外部负压泵连接；

动能转换机构2包括设于负压管106内的风能转子组件以及连接在风能转子组件上的往复螺纹杆204，往复螺纹杆204与泵液清洗机构3连接；

泵液清洗机构3包括伸缩式泵液组件、连接在伸缩式泵液组件输出端的清洗组件以及连接在伸缩式泵液组件输入端的导液组件，导液组件固定连接在密闭反应池1的内壁上，且导液组件的输入端延伸至上隔板105和下隔板104之间的区域中，伸缩式泵液组件的输出端固定连接在密闭反应池1的内壁上，往复螺纹杆204和导液组件的输出端均与伸缩式泵液组件的输入端连接，往复螺纹杆204用于驱使伸缩式泵液组件的输入端沿着往复螺纹杆204的长度方向做往复移动；

从动刮擦机构4包括固定连接在伸缩式泵液组件输出端上的刮擦组件以及连接在伸缩式泵液组件输入端和输出端之间的传动组件，传动组件的输出端与刮擦组件的输入端连接，传动组件用于驱使刮擦组件往复转动，刮擦组件与刮渣机构107接触。

需要说明的是，在对污水进行电气浮处理时，将经过初步混凝、絮凝后的废水从污水通入口101导入密闭反应池1中，通过阴极组件108和阳极组件109对污水进行电解处理，在此过程中，通过外部负压泵和负压管106于密闭反应池1内形成负压的工作环境；通过刮渣机构107将气浮渣输送至渣槽103中，在此过程中，通过风能转子组件带动往复螺纹杆204转动，并通过往复螺纹杆204驱动伸缩式泵液组件不断的伸缩，伸缩式泵液组件在伸缩过程中，通过导液组件将密闭反应池1中的清水泵送至清洗组件处，并通过传动组件驱动刮擦组件往复转动，配合清洗组件对刮渣机构107上黏附的浮渣杂质进行清理；经过处理后生成的清水从清水排出口102排出，浮渣从渣槽103处排出。

其中，风能转子组件包括固定架201、活动连接在固定架201上的第一转轴202以及连接在第一转轴202一端的叶轮203，往复螺纹杆204连接在叶轮203上，固定架201固定连接在负压管106的内壁上；

伸缩式泵液组件包括固定板301、连接在固定板301上端的若干个限位杆302、滑动连接在限位杆302上的滑动板303、连接在固定板301和滑动板303之间的若干个波纹管307、分别连接在滑动板303和固定板301上的若干个第一单向阀306和第二单向阀308，若干个第一单向阀306的输出端与相应波纹管307的内部空间连通，若干个第二单向阀308的输入端与相应波纹管307的内部空间连通；

滑动板303上设有供往复螺纹杆204穿过的穿槽310，穿槽310的内壁上连接有往复螺纹杆204相配合的滑块311。

需要说明的是，如上述，在通过风能转子组件驱动伸缩式泵液组件将密闭反应池1中的清水泵送至清洗组件时，通过流经负压管106的气流驱动叶轮203转动，叶轮203转动后带动往复螺杆204转动，往复螺纹杆204转动后驱动与其相配合的滑块311沿着往复螺纹杆204的长度方向进行往复移动，滑块311在移动过程中带动滑动板303同向、同距移动，滑动板303在往复移动过程中，不断的压缩和拉伸波纹管307，因波纹管307的两端和固定板301和滑动板303均是固定连接的，因此，波纹管307、固定板301和滑动板303之间形成了一个密闭的泵液空间，而在波纹管307不断的压缩和拉伸过程中，泵液空间不断的缩小和增大，而在泵液空间被拉伸时，空间增大，于波纹管307内部形成负压，并通过该负压打开滑动板303上的第一单向阀306，此时，波纹管307内部的泵液空间与导液组件连通，并通过导液组件将密闭反应池1中的清水泵入泵液空间中，当泵液空间被压缩时，波纹管307内形成正压，此时，第二单向阀308打开，此前泵入的清水将从第二单向阀308处排入清洗组件中，通过清洗组件将清水排向刮擦组件，一方面可以配合刮擦组件将刮渣机构107上黏附的杂质进行清理，另一方面也可以将沾附在刮擦组件上的杂质进行清理，防止杂质过多的沾附在刮擦组件上，导致清理效果降低。

其中，导液组件包括泵水管304、连接在泵水管304上的若干个伸缩管305，若干个伸缩管305分别与相应的第一单向阀306的输入端连接，泵水管304固定连接在密闭反应池1的内壁上，且泵水管304的一端延伸至上隔板105和下隔板104之间的区域中。

需要说明的是，如上述，当波纹管307被拉伸时，第一单向阀306被打开，此时，波纹管307内部空间通过伸缩管305与泵水管304连通，在波纹管307内形成的负压可以将密闭反应池1中的清水从泵水管304的一端泵入，流经伸缩管305、第一单向阀306后进入波纹管307内，直至波纹管307内形成的负压小于或等于第一单向阀306内部弹簧的弹力时，第一单向阀306重新关闭，此时，整个泵液过程结束。

其中，清洗组件包括连接在第二单向阀308输出端的喷头309，喷头309的输出端朝向刮擦组件处设置。

需要说明的是，如上述，当波纹管307被压缩时，其内部泵入的清水从第二单向阀308处排入喷头309，并从喷头309处喷向刮擦组件上，配合刮擦组件对刮渣机构107进行清理。

其中，刮擦组件包括第二支架407、连接在第二支架407上的第三转轴408以及连接在第三转轴408上的毛刷体409，第二支架407固定连接在固定板301的下端；

传动组件包括连接在固定板301上端的第一支架401、连接在第一支架401上的第二转轴402、连接在第二转轴402上的阻尼轮403和第一链轮404、连接在第三转轴408上的第二链轮、连接在第一链轮404和第二链轮之间的链条405以及连接在滑动板303上的阻尼板406，阻尼板406与阻尼轮403接触，固定板301上设有供链条405穿过的通槽。

需要说明的是，当滑动板303往复移动时，带动连接在其上的阻尼板406同向、同距移动，因阻尼板406和阻尼轮403接触，所以当阻尼板406移动时，可以不断的驱动阻尼轮403往复转动，阻尼轮403往复转动带动第二转轴402转动，第二转轴402转动时带动其上连接的第一链轮404转动，第一链轮404转动后通过链轮带动第三转轴408上的第二链轮转动，第二链轮转动后带动第三转轴408转动，第三转轴408转动后带动其上连接的毛刷体409转动，转动的毛刷体409可以对刮渣机构107上的刮板进行有效的清理，并配合喷头309所喷出的清水，可有效的提高清理效果，并可以有效的减少清理下来的杂质沾附在毛刷体409上，且整个过程并未采用额外驱动装置，提高了能源的回收利用率，起到了节约能源的效果。

上面对本实施例进行了描述，但是本实施例并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实施例的启示下，还可做出很多形式，均属于本实施例的保护之内。

Claims (10)

1.一种负压电气浮污水处理装置，其特征在于，包括密闭反应池（1）、设于密闭反应池（1）一侧外壁靠近底部位置处的污水通入口（101）、设于密闭反应池（1）一侧内壁上的渣槽（103）、设于密闭反应池（1）另一侧壁上的清水排出口（102）、分别连接在密闭反应池（1）底部内壁和顶部内壁上的下隔板（104）和上隔板（105）、设于污水通入口（101）和下隔板（104）之间的阴极组件（108）和阳极组件（109）、设于密闭反应池（1）上端的负压管（106）、设于密闭反应池（1）内的刮渣机构（107）、设于负压管（106）和密闭反应池（1）交接处的动能转换机构（2）、连接在密闭反应池（1）内壁上的泵液清洗机构（3）以及连接在泵液清洗机构（3）上的若干个从动刮擦机构（4），所述上隔板（105）位于下隔板（104）和清水排出口（102）之间，所述泵液清洗机构（3）位于刮渣机构（107）和动能转换机构（2）之间，所述泵液清洗机构（3）的一端延伸至上隔板（105）和下隔板（104）之间的区域中，所述负压管（106）与外部负压泵连接。

2.根据权利要求1所述的一种负压电气浮污水处理装置，其特征在于，所述动能转换机构（2）包括设于负压管（106）内的风能转子组件以及连接在风能转子组件上的往复螺纹杆（204），所述往复螺纹杆（204）与泵液清洗机构（3）连接；

所述泵液清洗机构（3）包括伸缩式泵液组件、连接在伸缩式泵液组件输出端的清洗组件以及连接在伸缩式泵液组件输入端的导液组件，所述导液组件固定连接在密闭反应池（1）的内壁上，且导液组件的输入端延伸至上隔板（105）和下隔板（104）之间的区域中，所述伸缩式泵液组件的输出端固定连接在密闭反应池（1）的内壁上，所述往复螺纹杆（204）和导液组件的输出端均与伸缩式泵液组件的输入端连接；

所述从动刮擦机构（4）包括固定连接在伸缩式泵液组件输出端上的刮擦组件以及连接在伸缩式泵液组件输入端和输出端之间的传动组件，传动组件的输出端与刮擦组件的输入端连接。

3.根据权利要求2所述的一种负压电气浮污水处理装置，其特征在于，所述风能转子组件包括固定架（201）、活动连接在固定架（201）上的第一转轴（202）以及连接在第一转轴（202）一端的叶轮（203），所述往复螺纹杆（204）连接在叶轮（203）上，所述固定架（201）固定连接在负压管（106）的内壁上。

4.根据权利要求3所述的一种负压电气浮污水处理装置，其特征在于，所述伸缩式泵液组件包括固定板（301）、连接在固定板（301）上端的若干个限位杆（302）、滑动连接在限位杆（302）上的滑动板（303）、连接在固定板（301）和滑动板（303）之间的若干个波纹管（307）、分别连接在滑动板（303）和固定板（301）上的若干个第一单向阀（306）和第二单向阀（308），若干个所述第一单向阀（306）的输出端与相应波纹管（307）的内部空间连通，若干个所述第二单向阀（308）的输入端与相应波纹管（307）的内部空间连通。

5.根据权利要求4所述的一种负压电气浮污水处理装置，其特征在于，所述滑动板（303）上设有供往复螺纹杆（204）穿过的穿槽（310），穿槽（310）的内壁上连接有往复螺纹杆（204）相配合的滑块（311）。

6.根据权利要求5所述的一种负压电气浮污水处理装置，其特征在于，所述导液组件包括泵水管（304）、连接在泵水管（304）上的若干个伸缩管（305），若干个所述伸缩管（305）分别与相应的第一单向阀（306）的输入端连接，所述泵水管（304）固定连接在密闭反应池（1）的内壁上，且泵水管（304）的一端延伸至上隔板（105）和下隔板（104）之间的区域中。

7.根据权利要求6所述的一种负压电气浮污水处理装置，其特征在于，所述清洗组件包括连接在第二单向阀（308）输出端的喷头（309），所述喷头（309）的输出端朝向刮擦组件处设置。

8.根据权利要求7所述的一种负压电气浮污水处理装置，其特征在于，所述刮擦组件包括第二支架（407）、连接在第二支架（407）上的第三转轴（408）以及连接在第三转轴（408）上的毛刷体（409），所述第二支架（407）固定连接在固定板（301）的下端。

9.根据权利要求8所述的一种负压电气浮污水处理装置，其特征在于，所述传动组件包括连接在固定板（301）上端的第一支架（401）、连接在第一支架（401）上的第二转轴（402）、连接在第二转轴（402）上的阻尼轮（403）和第一链轮（404）、连接在第三转轴（408）上的第二链轮、连接在第一链轮（404）和第二链轮之间的链条（405）以及连接在滑动板（303）上的阻尼板（406），所述阻尼板（406）与阻尼轮（403）接触，所述固定板（301）上设有供链条（405）穿过的通槽。

10.一种负压电气浮污水处理工艺，其特征在于，采用如权利要求1-9任一所述的负压电气浮污水处理装置，包括以下步骤：

将经过初步混凝、絮凝后的废水从污水通入口（101）导入密闭反应池（1）中，通过阴极组件（108）和阳极组件（109）对污水进行电解处理，在此过程中，通过外部负压泵和负压管（106）于密闭反应池（1）内形成负压的工作环境；

通过刮渣机构（107）将气浮渣输送至渣槽（103）中，在此过程中，通过风能转子组件带动往复螺纹杆（204）转动，并通过往复螺纹杆（204）驱动伸缩式泵液组件不断的伸缩，伸缩式泵液组件在伸缩过程中，通过导液组件将密闭反应池（1）中的清水泵送至清洗组件处，并通过传动组件驱动刮擦组件往复转动，配合清洗组件对刮渣机构（107）上黏附的浮渣杂质进行清理；

经过处理后生成的清水从清水排出口（102）排出，浮渣从渣槽（103）处排出。