CN116516917A - 一种污水厂自动除渣系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种污水厂自动除渣系统，包括移动板车和负压吸附除渣装置，负压吸附除渣装置包括清理罐、真空泵和浮动吸泥口，清理罐设有抽吸管和排空管，抽吸管上设有抽吸电磁阀并通过抽吸软管连接浮动吸泥口，排空管上设有排空电磁阀；浮动吸泥口通过遥控牵引器牵引，可在污水厂敞口池体的池面上移动；吸泥口主体为流线型喇叭口形状，顶部连接立管，沿周向设置有多个弧形浮圈，立管内设有一个U型切削器，真空泵、抽吸电磁阀和排空电磁阀通过控制柜供电，并通过控制单元控制。本发明，整机可便捷到达污水厂各处，快速展开清理工作，使用灵活简便，浮动吸泥口通过遥控牵引器牵引，可在污水厂敞口池体的池面上移动，清理范围大，效率高。

Description

一种污水厂自动除渣系统

技术领域

本发明涉及污水处理设备技术领域，具体涉及一种污水厂自动除渣系统。

背景技术

如今，越来越多的污水处理厂投入建设和运行，以解决日益严重的城市水污染问题。

城镇污水处理厂一般由调节池、沉砂池、初沉池、气浮池、水解酸化池等组成，其中调节池、沉砂池等通常设计成敞口形式。运行一段时间后，污水中的浮渣和部分有机质氧化、发酵后絮凝成团漂浮在池体表面，产生异味污染空气，影响污水处理出水水质，因此需要定期进行清理。

对于污水厂的各种敞口池体浮渣浮泥清理，采用人工清捞方式，工作量较大，且具有一定的安全隐患。采用在池体中安装固定的刮渣机进行清理，但是该刮渣机的工作范围仅限于单个池体，不能在其他池体中使用，成本较高。

为此，中国发明专利CN 103174120 A公开了一种移动式浮渣清除装置及清除系统，包括一小车，包括移动平台，所述移动平台底部安装有车轮，位于移动平台上安装有吸渣泵，所述吸渣泵的一端安装连接管，所述连接管的端头安装有吸嘴，所述吸嘴伸入水池表面的浮渣处；所述吸渣泵的另一端连接拦截器，所述拦截器底部通过排水管连接至水池中，所述拦截器连接渣水分离器，所述渣水分离器的出口处设置有集渣袋，所述集渣袋放置于移动平台上。可以方便的设置小车的任意位置，在不同地方进行清渣，无需固定安装，服务范围大，一台浮渣清楚装置可以替代多台现有技术中的固定式浮渣破碎装置，成本低，使用灵活。然而，该方案存在以下问题：

第一，仍需要人工移动小车，自动化程度低，人工成本高。

第二，当处理污水的池面较大时，该方案只能清理池壁附近的水面，无法对整个池面进行清理。

有鉴于此，需要对现有的污水厂除渣系统进行改进，以实现自动清理污水厂各种敞口池体浮渣浮泥，节省人力，降低安全风险。

发明内容

针对上述缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提供一种污水厂自动除渣系统，以解决现有技术需要人工移动，成本高，且无法对整个池面进行清理的问题。

为此，本发明提供的污水厂自动除渣系统，包括移动板车和设置在所述移动板车上的负压吸附除渣装置，所述负压吸附除渣装置包括：

清理罐，具有一个封闭的罐体，所述清理罐的侧壁上设有抽吸管和排空管，所述抽吸管通过抽吸软管连接浮动吸泥口，所述抽吸管上设有抽吸电磁阀，所述排空管上设有排空电磁阀；

真空泵，通过抽真空管连接所述清理罐；

浮动吸泥口，通过遥控牵引器牵引，可在污水厂敞口池体的池面上移动；所述浮动吸泥口包括吸泥口主体，所述吸泥口主体为流线型喇叭口形状，下端为大直径的喇叭口，顶部连接立管，所述立管与所述抽吸软管连接，所述立管内设有一个U型切削器，用于将吸入的浮渣块切削成小块；所述吸泥口主体的侧面沿周向设置有多个弧形浮圈，所述真空泵、所述抽吸电磁阀和所述排空电磁阀通过控制柜供电，并通过设置在所述控制柜内的控制单元进行自动控制。

在上述技术方案中，优选地，所述U型切削器具有一个U形片状的切削体，所述切削体的两个侧壁与所述立管的轴线垂直设置，所述切削体的两个侧壁的两个侧边上分别设有多个三角形的锯齿，所述切削体的后壁设有转轴，所述转轴穿过所述立管的侧壁与电机连接，所述电机固定在所述立管的外壁上。

在上述技术方案中，优选地，所述切削体的后壁呈朝向所述立管的内壁凸出的圆弧状。

在上述技术方案中，优选地，所述吸泥口主体的内壁涂装有减阻疏水涂层。

在上述技术方案中，优选地，所述遥控牵引器包括船型底座，所述船型底座上设有固定柱，所述固定柱上连接有拉杆，所述钢制拉杆的末端设有绳束带，用于连接所述浮动吸泥口。

在上述技术方案中，优选地，所述固定柱上安装有防水可视摄像头，通过网络实时发送视频到遥控器或所述控制柜上的显示屏上。

在上述技术方案中，优选地，所述船型底座上还安装有GPS定位器，用于在可视摄像头出现故障时，获取船型底座的位置，并通过遥控器控制所述船型底座牵引所述浮动吸泥口返回最初投放位置。

在上述技术方案中，优选地，所述清理罐上设有负压传感器和超声波液位计，所述负压传感器用于实时监测清理罐内腔的负压状态，并反馈给所述控制单元，通过所述控制单元控制真空泵启动或关闭，使所述清理罐的内腔保持一定的负压；所述超声波液位计用于实时监测所述清理罐中所吸入的污物的液面高度，通过所述控制单元控制所述排空电磁阀启动或关闭。

在上述技术方案中，优选地，所述抽吸软管上间隔设置有EVA浮板。

在上述技术方案中，优选地，所述抽吸软管由多段管体采用卡扣式快速接头连接而成。

由上述技术方案可知，本发明提供的污水厂自动除渣系统，解决了现有技术需要人工移动，成本高，且无法对整个池面进行清理的问题。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

负压吸附除渣装置整体集成在移动板车上，通过推动移动板车，整套自动除渣装置可便捷到达污水厂各处，快速展开清理工作，使用灵活简便。相比传统人工清理方式，减轻人员工作量，避免溺水安全风险；相比在池体安装固定的刮渣机器，灵活性强，减少设备投资。其中，浮动吸泥口通过弧形浮圈漂浮在池面上，并通过遥控牵引器牵引，可在污水厂敞口池体的池面上移动，清理范围大，操作方便，效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做出简单地介绍和说明。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的污水厂自动除渣系统的示意图；

图2为本发明中浮动吸泥口的示意图；

图3为图2中的A部放大图；

图4为本发明中遥控牵引器的示意图。

图1-图4中，零部件的对应关系如下：

移动板车10，清理罐20，真空泵30，浮动吸泥口40，控制柜50，遥控牵引器60；

轮子11，把手12；

抽吸管21，排空管22，抽吸软管23，抽吸电磁阀24，排空电磁阀25，负压传感器26，超声波液位计27；EVA浮板231；

抽真空管31；

吸泥口主体41，减阻疏水涂层42，立管43，弧形浮圈44，钢带45，U型切削器46；

切削体461，锯齿462，转轴463，电机464；

船型底座61，固定柱62，钢制拉杆63，绳束带64，电动船桨65，防水可视摄像头66，GPS定位器67。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，以下所描述的实施例，仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了对本发明的技术方案和实现方式做出更清楚地解释和说明，以下介绍实现本发明技术方案的几个优选的具体实施例。

需要说明的是，本文中“内、外”、“前、后”及“左、右”等方位词是以产品使用状态为基准对象进行的表述，显然，相应方位词的使用对本方案的保护范围并非构成限制。

请参见图1，图1为本发明提供的一种污水厂自动除渣系统的示意图。

如图1所示，本发明提供的一种污水厂自动除渣系统，包括移动板车10和设置在移动板车10上的负压吸附除渣装置，负压吸附除渣装置的浮动吸泥口通过遥控牵引器60牵引，可通过遥控器控制遥控牵引器60在污水厂敞口池体的池面上移动，从而带动浮动吸泥口对整个池面进行除渣吸泥处理。

移动板车10设有轮子11和把手12，用于推动移动板车10移动。

负压吸附除渣装置包括清理罐20、真空泵30和浮动吸泥口40，真空泵30通过控制单元进行控制。

清理罐20为一个封闭的罐体，其侧壁上设有抽吸管21和排空管22，抽吸管21的端部连接抽吸软管23，浮动吸泥口40连接在抽吸软管23的端部。抽吸管21上设有抽吸电磁阀24，排空管22上设有排空电磁阀25。抽吸管21和排空管22均设置为法兰接口，便于拆卸。

真空泵30通过抽真空管31连接清理罐20。

真空泵30、抽吸电磁阀24和排空电磁阀25通过控制柜50供电，并可通过设置在控制柜50内的控制单元进行控制，使清理罐20内腔产生一定的负压，并通过浮动吸泥口40将池面上的浮渣浮泥吸入清理罐20内。

清理罐20上其设有负压传感器26和超声波液位计27。负压传感器26用于实时监测清理罐20内腔的负压状态，并反馈给控制单元，通过控制单元控制真空泵30启动或关闭，使清理罐20的内腔保持一定的负压；超声波液位计27用于实时监测清理罐20中所吸入的污物的液面高度，当液面高度达到设定值时，及时进行排空，保证负压吸附除渣装置正常工作。具体地，当负压吸附除渣装置工作时，如果监测到清理罐20的内腔负压达到第一设定值时，则控制单元发出控制信号，关闭抽吸电磁阀24，并启动真空泵30；当清理罐20的内腔负压达到第二设定值时，控制单元发出控制信号关闭真空泵30。当清理罐20内所吸入的污物的液面高度大于设定值时，发出排污信号，可以启动排空电磁阀25，将清理罐20内的污物排出，清理罐20内排空后，关闭排空电磁阀25。也可以在一次清理完成后，手动启动排空电磁阀25进行排空操作。

例如：当清理罐20内的压力达到-30kPa(第一设定值)时，抽吸电磁阀24自动启动，待清理池体表面的浮渣、浮泥通过浮动吸泥口40，经由抽吸软管23抽吸进入清理罐20内。当清理罐20内的超声波液位计27检测到液面高度达到指定液位时，抽吸电磁阀24自动关闭，控制柜50上操作界面提示需要进行排渣，并发出报警提示音。在控制柜50的操作界面上可以选择手动排渣或自动排渣，手动排渣即手动启动排空电磁阀25，自动排渣即排空电磁阀25根据超声波液位计27的检测信号自动启动或关闭，达到高液位时自动启动，低液位时自动关闭，完成一次排空工作。

在除渣吸泥的过程中，当清理罐20内的压力达到-50kPa(第二设定值)时，真空泵30停止工作，当压力上升到-30kPa后，真空泵30重新开始工作。

清理罐20的排空可根据距离浮渣收集池的实际情况选择两种方式进行：一种方式是当移动板车10距离浮渣收集池较远时，将移动板车10推到收集池附近，将清理罐20的排空管22接入收集池，启动排空电磁阀25，将清理罐20内污物排入收集池。如果移动板车10距离浮渣收集池较近，可以在浮渣清理工作前，提前使用软管将清理罐20上的排空管22连接至浮渣收集池，浮渣收集完毕后可手动或自动排空，重新进行下一轮清理工作。

负压吸附除渣装置整体集成安装在移动板车10，通过推动移动板车10，整套自动除渣装置可便捷到达污水厂各处，快速展开清理工作，使用灵活简便。

依据待清理池体的大小，可更换不同长度的抽吸软管23，或者将多段的抽吸软管23进行组合使用。为使抽吸软管23始终保持在池面上，在抽吸软管23上每隔一段距离设置一块EVA浮板231，使抽吸软管23保持漂浮状态，避免污物集结在抽吸软管23的外壁上，一方面难于清理，另一方面也影响抽吸软管23的伸缩移动，产生清理死角。当抽吸软管23长度超过5m时，可将多段软管采用卡扣式快速接头连接组成抽吸软管23，也便于拆开后单独吹扫清理各段软管。

抽吸软管23为具有一定伸缩性的软管，例如波纹管，抽吸软管23的内径不小于75mm。抽吸软管23两端采用卡箍分别连接抽吸管21和浮动吸泥口40顶部的立管上，当抽吸软管23内污物较多时，可将抽吸软管23拆卸后更换或清理后继续使用。

浮动吸泥口40通过遥控牵引器60牵引，可人工遥控移动，或者通过预先设定好的轨迹移动，以实现对整个池面的除渣吸泥处理。

浮动吸泥口40的结构如图2的所示，包括吸泥口主体41，吸泥口主体41设计为流线型喇叭口形状，下端为大直径的喇叭口，用于吸入浮渣和浮泥。吸泥口主体41的内壁涂装减阻疏水涂层42，内部流线型的结构设计以及减阻疏水涂层可以减少吸入浮渣和浮泥时的吸泥阻力，提高除渣工作效率，降低能耗。

吸泥口主体41可采用耐腐蚀材料制成，例如不锈钢，其顶部连接立管43，立管43竖直设置，并与抽吸软管23连接。

吸泥口主体41的侧面沿周向设置有多个弧形浮圈44，弧形浮圈44通过钢带45与吸泥口主体41连接固定，使吸泥口主体41浮于池面上。

立管43内还设有一个可转动的U型切削器46，用于将吸入的浮渣块切削成小块，减少抽吸软管23堵塞的现象，进而降低抽吸软管23的疏通频次。

如图3所示，U型切削器46具有一个U形片状的切削体461，切削体461的两个侧壁与立管43的轴线垂直设置，切削体461的两个侧壁的两个侧边上分别设有多个三角形的锯齿462，切削体461的后壁设有转轴463，转轴463垂直穿过立管43的侧壁与电机464连接，电机464固定在立管的外壁上。切削体461的后壁呈朝向立管的内壁凸出的圆弧状，以减小转动阻力。

U型切削器46可根据工况手动或自动开启，自动开启模式为与除渣吸泥操作同步开启。

如图4所示，遥控牵引器60包括船型底座61，船型底座61上设有固定柱62，固定柱62上连接有拉杆63，拉杆63末端设有绳束带64，绳束带64系结在牵引浮动吸泥口40上，牵引浮动吸泥口40跟随遥控牵引器60移动。拉杆63为刚性拉杆，例如采用钢制拉杆。

船型底座61的两侧设有可独立控制的电动船桨65，当左侧船桨逆时针转动、右侧船桨顺时针转动时，牵引器向前移动；左侧船桨顺时针转动、右侧船桨逆时针转动时，牵引器向后移动；左侧船桨逆时针转动，右侧保持不动时，牵引器向右侧旋转(可实现顺时针旋转)；左侧船桨保持不动，右侧船桨顺时针时，牵引器向左侧旋转(可实现逆时针旋转)。电动船桨65可通过操作人员使用遥控器遥控操作，也可以按照设定的除渣路线自动运行。

固定柱62上安装防水可视摄像头66，并通过网络实时发送视频到遥控器或控制柜上的显示屏上，清理过程全程可视化进行，一方面可及时躲避池内障碍物(各种设备、管道)，另一方面可直观远程观看清理效果，特别是在清理池体死角浮渣时，通过遥控牵引器60调整浮动吸泥口40至合适位置，着重清理池体角落的浮渣。遥控器可以使用智能手机实现。

船型底座61上同时安装有GPS定位器67，当可视摄像头66出现电力故障或其他问题不能正常使用，由于池体范围较大或池体较高，操作人员不便肉眼观察到牵引器及浮动吸泥口40的位置，此时，通过GPS定位器获取船型底座的位置，根据遥控器上遥控牵引器60的实时点位，操控遥控牵引器60移动，使浮动吸泥口40返回最初投放位置，便于进行后续维修等工作。

本发明提供的污水厂自动除渣系统使用方法和工作流程如下：

(1)当池体表面浮渣或浮泥聚集到一定程度，需要清理时，将移动板车10移动至待清理池体的池边，连接好抽吸软管23和浮动吸泥口40。

(2)将遥控牵引器60的绳束带64与浮动吸泥口40固定，并将遥控牵引器60放入池内。

(3)按下控制柜上的清理按钮，真空泵开始工作，使清理罐内产生负压，当达到一定负压时，抽吸电磁阀24自动开启，开始除渣吸泥工作。

(4)在除渣吸泥过程中，通过遥控器控制遥控牵引器60，牵引浮动吸泥口40移动，将不同部位的浮渣浮泥抽吸到清理罐中。

(5)当清理罐内泥渣等达到设定液位时，真空泵关闭、抽吸电磁阀24自动关闭，控制柜上的排渣灯亮起，将自动除渣装置移动至污泥池或浮渣收集池等放置浮渣浮泥的池体旁，启动排空电磁阀25，将清理罐内污物排放至相应池体，即完成一次清理工作。

(6)清理罐20内排空后，关闭排空电磁阀25，启动真空泵30，启动抽吸电磁阀24继续除渣吸泥工作。

综合以上具体实施例的描述，本发明提供的污水厂自动除渣系统以及污水厂自动除渣系统，与现有技术相比，具有如下优点：

第一，负压吸附除渣装置整体集成在移动板车上，通过推动移动板车10，整套自动除渣装置可便捷到达污水厂各处，快速展开清理工作，使用灵活简便。相比传统人工清理方式，减轻人员工作量，避免溺水安全风险；相比在池体安装固定的刮渣机器，灵活性强，减少设备投资。其中，浮动吸泥口通过弧形浮圈漂浮在池面上，并通过遥控牵引器牵引，可在污水厂敞口池体的池面上移动，清理范围大，操作方便，效率高。

第二，遥控牵引器上设有防水摄像头形成了可视化遥控牵引器，全程可视化操作，遥控吸泥口在池体表面移动，清理范围更大，清理工作便捷、可控性强。

第三，浮动吸泥口设计为曲线型结构，且内部涂刷减阻疏水涂层，可有效减少除渣装置工作时的吸泥阻力，提高工作效率；且内部设有U型切削器，可将浮泥切削成小块，降低吸泥管堵塞频次。

最后，还需要说明的是，在本文中使用的术语"包括"、"包含"或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句"包括一个…"限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本发明并不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种污水厂自动除渣系统，包括移动板车和设置在所述移动板车上的负压吸附除渣装置，其特征在于，所述负压吸附除渣装置包括：

清理罐，具有一个封闭的罐体，所述清理罐的侧壁上设有抽吸管和排空管，所述抽吸管通过抽吸软管连接浮动吸泥口，所述抽吸管上设有抽吸电磁阀，所述排空管上设有排空电磁阀；

真空泵，通过抽真空管连接所述清理罐；

浮动吸泥口，通过遥控牵引器牵引，可在污水厂敞口池体的池面上移动；所述浮动吸泥口包括吸泥口主体，所述吸泥口主体为流线型喇叭口形状，下端为大直径的喇叭口，顶部连接立管，所述立管与所述抽吸软管连接，所述立管内设有一个U型切削器，用于将吸入的浮渣块切削成小块；所述吸泥口主体的侧面沿周向设置有多个弧形浮圈，所述真空泵、所述抽吸电磁阀和所述排空电磁阀通过控制柜供电，并通过设置在所述控制柜内的控制单元进行自动控制。

2.根据权利要求1所述的污水厂自动除渣系统，其特征在于，所述U型切削器具有一个U形片状的切削体，所述切削体的两个侧壁与所述立管的轴线垂直设置，所述切削体的两个侧壁的两个侧边上分别设有多个三角形的锯齿，所述切削体的后壁设有转轴，所述转轴穿过所述立管的侧壁与电机连接，所述电机固定在所述立管的外壁上。

3.根据权利要求2所述的污水厂自动除渣系统，其特征在于，所述切削体的后壁呈朝向所述立管的内壁凸出的圆弧状。

4.根据权利要求1所述的污水厂自动除渣系统，其特征在于，所述吸泥口主体的内壁涂装有减阻疏水涂层。

5.根据权利要求1所述的污水厂自动除渣系统，其特征在于，所述遥控牵引器包括船型底座，所述船型底座上设有固定柱，所述固定柱上连接有拉杆，所述拉杆的末端设有绳束带，用于连接所述浮动吸泥口。

6.根据权利要求5所述的污水厂自动除渣系统，其特征在于，所述固定柱上安装有防水可视摄像头，通过网络实时发送视频到遥控器或所述控制柜上的显示屏上。

7.根据权利要求5所述的污水厂自动除渣系统，其特征在于，所述船型底座上还安装有GPS定位器，用于在可视摄像头出现故障时，获取船型底座的位置，并通过遥控器控制所述船型底座牵引所述浮动吸泥口返回最初投放位置。

8.根据权利要求2所述的污水厂自动除渣系统，其特征在于，所述清理罐上设有负压传感器和超声波液位计，所述负压传感器用于实时监测清理罐内腔的负压状态，并反馈给所述控制单元，通过所述控制单元控制真空泵启动或关闭，使所述清理罐的内腔保持一定的负压；所述超声波液位计用于实时监测所述清理罐中所吸入的污物的液面高度，通过所述控制单元控制所述排空电磁阀启动或关闭。

9.根据权利要求1所述的污水厂自动除渣系统，其特征在于，所述抽吸软管上间隔设置有EVA浮板。

10.根据权利要求1所述的污水厂自动除渣系统，其特征在于，所述抽吸软管由多段管体采用卡扣式快速接头连接而成。