CN116789259A - 一种畜禽养殖废水的生物脱氮装置及其脱氮方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于废水处理技术领域，尤其是一种畜禽养殖废水的生物脱氮装置及其脱氮方法，针对为了保证脱氮剂与废水快速均匀混合，现有技术中一般使用搅拌装置对脱氮剂与废水搅拌，仅有的搅拌装置导致有机废水脱氮处理的工作效率较低，影响有机废水的脱氮处理效果，同时脱氮剂容易在搅拌过程中与脱氮桶内壁产生粘附，从而造成脱氮剂与废水比例失衡，降低反应效率，从而减少对有机废水中的氮气回收。本发明公开的一种畜禽养殖废水的生物脱氮装置及其脱氮方法，具有可以使得废水与脱氮剂快速混合发生反应，从而提升脱氮处理效果，同时可以避免脱氮剂与废水比例失衡，增加有机废水中氮气的回收。

Description

一种畜禽养殖废水的生物脱氮装置及其脱氮方法

技术领域

本发明涉及废水处理技术领域，尤其涉及一种畜禽养殖废水的生物脱氮装置及其脱氮方法。

背景技术

随着我国经济发展以及人民生活水平的不断提升,人民对禽畜产品的需求也日渐增长。在国家一系列加速禽畜业发展的政策推动下,禽畜业养殖由原来的分散经营饲养头目少的小户型养殖不断的转型为大型的集约化、规模化的城镇养殖。但在提高管理与肉品水平以及增加经济收入的同时,也造成粪尿过度集中,冲洗水大量增加等问题, 给生态环境带来了巨大的压力。

畜禽养殖有机废水脱氮装置使用过程中，为了保证脱氮剂与废水快速均匀混合，现有技术中一般使用搅拌装置对脱氮剂与废水搅拌，仅有的搅拌装置导致有机废水脱氮处理的工作效率较低，影响有机废水的脱氮处理效果，同时脱氮剂容易在搅拌过程中与脱氮桶内壁产生粘附，从而造成脱氮剂与废水比例失衡，降低反应效率，从而减少对有机废水中的氮气回收。

发明内容

本发明公开一种畜禽养殖废水的生物脱氮装置及其脱氮方法，旨在解决背景技术中的畜禽养殖有机废水脱氮装置使用过程中，为了保证脱氮剂与废水快速均匀混合，现有技术一般使用搅拌装置对脱氮剂与废水搅拌，仅有的搅拌装置导致有机废水脱氮处理的工作效率较低，影响有机废水的脱氮处理效果，同时脱氮剂容易在搅拌过程中与脱氮桶内壁产生粘附，从而造成脱氮剂与废水比例失衡，降低反应效率，从而减少对有机废水中氮气回收的技术问题。

本发明提出的一种畜禽养殖废水的生物脱氮装置，包括操作平台，所述操作平台的上表面固定连接有对称设置的支撑板，两个所述支撑板之间设有脱氮筒，所述脱氮筒的两端均固定连接有与支撑板转动连接的旋转柱，其中一个所述旋转柱穿过支撑板与驱动脱氮筒转动的往复晃动组件相连接；另一个所述旋转柱穿过支撑板与检测组件相连接。

所述操作平台的上表面固定连接有固定框，所述固定框的顶部横梁上设有沿横梁往复移动的除气组件，所述除气组件位于脱氮筒的上方。

所述检测组件包括转动连接在固定框顶部横梁下部的联动旋转杆，所述联动旋转杆的一端与往复晃动组件传动连接，所述联动旋转杆的另一端传动连接有旋转圆柱，所述旋转圆柱通过旋转柱穿入脱氮筒的内部，位于所述脱氮筒内部的旋转圆柱的外壁上设有呈阵列分布的搅拌架，所述搅拌架远离旋转圆柱的一端设有呈阵列分布的弹性件，所述弹性件的另一端设有柔性刮板。

所述操作平台的上表面固定连接有过筛组件，所述过筛组件通过传输软管与脱氮筒的内部相连通。

通过设置弹性件与柔性刮板，并在弹性件上设置压力传感器和弯曲度传感器，往复晃动组件带动脱氮筒往复晃动的过程中，旋转圆柱同步带动搅拌架在脱氮筒的内部循环转动，由于弹性件位于脱氮筒内部时，弹性件处于正常状态不压缩也不拉伸，从而在柔性刮板在与脱氮筒内部粘附的脱氮剂接触后，脱氮剂对柔性刮板进行挤压，柔性刮板受挤压的区域上的弹性件发生轴向压缩，结合旋转圆柱的转矩判断出脱氮剂在脱氮筒内部的位置（标记位置），从而在往复晃动组件带动脱氮筒往复晃动时通过控制除气组件移动到标记位置对脱氮筒内部的脱氮剂进行清除。

同时在旋转圆柱带动搅拌架在脱氮筒的内部循环转动时，若废水中的杂质越多，搅拌架在转动受到的阻力越大，从而使得弹性件的发生轴向弯曲，通过检测弹性件的轴向弯曲度判断出废水中的杂质含量，进而调节过筛组件的过筛效果。

优选的，所述往复晃动组件包括与旋转柱相连接的旋转齿轮，所述旋转齿轮的外侧啮合有弧形齿板，所述弧形齿板的底部通过旋转轴转动连接有与操作平台固定连接的固定块，所述旋转轴的外壁上固定连接有内部开设有滑槽的摆动框，所述摆动框的内部滑动连接有滑块，所述滑块远离旋转齿轮的一端转动连接有旋转连接杆，所述旋转连接杆的另一端固定连接有固定轴，所述固定轴的另一端设有驱动电机，所述驱动电机通过安装座与固定框的外壁固定连接。

与所述旋转齿轮相连接的旋转柱通过第一锁止组件与支撑板转动连接，所述旋转柱通过第二锁止组件与旋转齿轮固定连接。

通过设置有往复晃动组件，在对废水中加入脱氮剂后，此时启动驱动电机，通过驱动电机带动固定轴上的旋转杆进行圆周转动，使得旋转杆一端的滑块在摆动框的滑槽内滑动，从而使得摆动框往复摆动，通过摆动框带动旋转轴使得弧形齿板带动旋转齿轮进行双向转动，使得脱氮筒内部的废水充分晃动与脱氮剂接触。

优选的，所述驱动电机、旋转齿轮以及联动旋转杆位于同一竖直平面上，所述联动旋转杆的两端均固定连接有带轮，所述固定轴的外壁以及旋转圆柱的外壁上同样固定连接有带轮，所述联动旋转杆与旋转圆柱上的带轮均通过皮带传动连接，所述联动旋转杆与固定轴上的带轮均通过皮带传动连接。

固定轴在转动过程中，通过皮带带动联动旋转杆转动，使得旋转圆柱上的搅拌架同时对脱氮筒内的废水与脱氮剂进行搅拌，使得废水与脱氮剂快速混合发生反应，从而提升脱氮处理效果。

优选的，所述弹性件包括弹簧，所述弹性件位于脱氮筒内部时，所述弹性件处于正常状态，不压缩不拉伸；所述柔性刮板远离弹性件的一侧与脱氮筒的内部相接触。

优选的，所述过筛组件包括与操作平台固定连接的固定座，所述固定座的顶部固定连接有废水箱，所述废水箱的顶部固定连接有盖板，所述盖板的顶部滑动连接有滑动齿杆，所述滑动齿杆穿入废水箱的一端固定连接有橡胶撞击头；所述盖板的顶部固定连接有固定架，所述固定架的顶部转动连接有转动轴，所述转动轴的外壁上固定连接有与滑动齿杆相啮合的半齿轮，所述转动轴的端部设有驱动部件。

所述废水箱的内部两侧均等距离固定连接有伸缩弹簧，且多个所述伸缩弹簧的一侧固定连接有同一个第一过滤板。

所述废水箱的一侧固定连接有泵体，所述泵体的出水端固定连接有传输软管，所述盖板顶部固定连接有进料管。

通过设置有过筛组件，在对有机废水进行脱氮时，通过废水箱对废水进行收集，位于废水箱中的第一过滤板对废水初步过滤，同时在过滤的同时可以通过驱动部件进行调节，驱动部件带动半齿轮旋转，当半齿轮的齿轮端与滑动齿杆啮合时，此时滑动齿杆上升，半齿轮与滑动齿杆相离时，此时滑动齿杆由于重力下落，通过滑动齿杆上的橡胶撞击头对第一过滤板进行撞击，避免第一过滤板堵塞，影响废水的收集。

优选的，所述废水箱的内部固定连接有位于第一过滤板下方的第二过滤板，所述第二过滤板的顶部固定连接有呈阵列分布的锥形筒。

通过设置第二过滤板与锥形筒，在控制系统检测到脱氮筒的内部杂质含量过多后，控制驱动部件带动半齿轮旋转，半齿轮通过滑动齿杆与橡胶撞击头进行挤压，使得第一过滤板向第二过滤板移动，第二过滤板上的锥形筒穿入第一过滤板上的过滤孔，变相的缩小了第一过滤板上的过滤孔的直径，从而使得第一过滤板的过滤效果得到提升，进而减少后续脱氮筒中的杂质含量。

优选的，所述除气组件包括中空连接框，所述中空连接框的两侧均固定连接有伸缩件，两个所述伸缩件的另一端均固定连接有除气头，所述固定框的顶部设有吸气泵，所述吸气泵的吸气端通过连接管连接于中空连接框的内部，吸气泵的排气端固定连接有过滤头。

通过设置有除气组件，在对脱氮筒内的氮气进行回收时，此时调节伸缩件使得除气头对着收集管，而后启动吸气泵，通过除气头对收集管中的空气进行吸取，而后通过过滤头对空气进行过滤排出，避免在氮气回收时出现泄漏。

优选的，所述中空连接框的底部固定连接有对称设置活动架，所述活动架上设有呈阵列分布的驱动轮。

通过设置驱动轮，使得除气组件可以沿固定框的横梁往复移动，从而可以移动到控制系统检测到的标记位置，之后控制伸缩件伸长，使除气头随标记位置进行敲击，进而使得粘附在脱氮筒内部的脱氮剂得到清除。

优选的，所述脱氮筒的外部开设有出气口，出气口的内部安装有收集管，所述脱氮筒的外部开设有两个安装孔，两个安装孔的内部分别固定连接有放料口和废水口。

本发明还公开一种畜禽养殖废水的生物脱氮装置的使用方法，该使用方法根据一种畜禽养殖废水的生物脱氮装置来实现，所述使用方法包括如下步骤：

步骤一、在对废水中加入脱氮剂后，此时启动驱动电机，通过驱动电机带动固定轴上的旋转连接杆进行圆周转动，使得旋转连接杆一端的滑块在摆动框的滑槽内滑动，从而使得摆动框往复摆动，通过摆动框带动旋转轴使得弧形齿板带动旋转齿轮进行双向转动，使得脱氮筒内部的废水充分晃动与脱氮剂接触；

步骤二、同时固定轴在转动过程中，通过皮带带动联动旋转杆转动，使得旋转圆柱上的搅拌架同时对脱氮筒内的废水与脱氮剂进行搅拌；

步骤三、搅拌过程中，位于搅拌架一侧的弹性件上的柔性刮板转动对脱氮筒内壁上粘附的脱氮剂进行清除。

本发明的技术效果和优点：

1.本发明通过设置往复晃动组件，皮带带动联动旋转杆转动，使得旋转圆柱上的搅拌架同时对脱氮桶内的废水与脱氮剂进行搅拌，搅拌过程中，位于搅拌架一侧的弹性件上的柔性刮板转动对脱氮桶内壁上粘附的脱氮剂刮除，通过往复晃动组件，可以使得废水与脱氮剂快速混合发生反应，从而提升脱氮处理效果，同时可以避免脱氮剂与废水比例失衡，增加有机废水中的氮气回收。

2.本发明通过设置过筛组件，在对有机废水进行脱氮时，通过废水箱对废水进行收集，位于废水箱中的第一过滤板对废水初步过滤，同时在过滤的同时可以通过驱动部件带动半齿轮旋转，当半齿轮的齿轮端与滑动齿杆啮合时，此时滑动齿杆上升，半齿轮与滑动齿杆相离时，此时滑动齿杆由于重力下落，通过滑动齿杆上的橡胶撞击头对过滤板进行撞击，避免过滤板堵塞，影响废水的收集。

3.本发明通过设置除气组件，在对脱氮桶内的氮气进行回收时，此时调节伸缩件使得除气头对着收集管，而后启动吸气泵，通过除气头对收集管的空气进行吸取，而后通过过滤头对空气进行过滤排出，避免在氮气回收时出现泄漏。

4.本发明通过设置弹性件与柔性刮板，并在弹性件上设置压力传感器和弯曲度传感器，在柔性刮板在与脱氮筒内部粘附的脱氮剂接触后，脱氮剂对柔性刮板进行挤压，柔性刮板受挤压的区域上的弹性件发生长度方向上的压缩，结合旋转圆柱的转矩判断出脱氮剂在脱氮筒内部的位置，从而在往复晃动组件带动脱氮筒往复晃动时通过控制除气组件移动到标记位置对脱氮筒内部的脱氮剂进行清除；同时在旋转圆柱带动搅拌架在脱氮筒的内部循环转动时，若废水中的杂质越多，搅拌架在转动受到的阻力越大，从而使得弹性件的发生轴向弯曲，通过检测弹性件的轴向弯曲度判断出废水中的杂质含量，进而调节过筛组件，提高过筛组件的过筛效果。

附图说明

图1为本发明的主体装置结构示意图。

图2为本发明的主体装置正视结构示意图。

图3为本发明往复晃动组件的结构示意图。

图4为本发明图3的A部分放大结构示意图

图5为本发明的往复晃动组件部分结构示意图。

图6为本发明图5的B部分放大结构示意图。

图7为本发明的过筛组件结构示意图。

图8为本发明的过筛组件部分结构示意图。

图9为本发明的除气组件结构示意图。

图10为本发明实施例二中的除气组件结构示意图。

图11为本发明的第二过滤板的结构示意图。

图12为本发明的第一锁止组件与第二锁止组件的结构示意图。

图13为本发明的弹性件轴向弯曲时的结构示意图。

图14为本发明的弹性件长度方向压缩时的结构示意图。

图中：1、操作平台；2、往复晃动组件；201、支撑板；202、旋转柱；203、脱氮筒；204、固定框；205、联动旋转杆；206、皮带；207、旋转圆柱；208、搅拌架；209、弹性件；210、柔性刮板；211、旋转齿轮；212、旋转轴；213、固定块；214、弧形齿板；215、摆动框；216、滑块；217、固定轴；218、旋转连接杆；219、驱动电机；220、安装座；221、收集管；3、过筛组件；301、固定座；302、泵体；303、传输软管；304、废水箱；305、固定架；306、驱动部件；307、半齿轮；308、转动轴；309、滑动齿杆；310、进料管；311、盖板；312、橡胶撞击头；313、伸缩弹簧；314、第一过滤板；315、第二过滤板；316、锥形筒；4、除气组件；401、中空连接框；402、伸缩件；403、除气头；404、连接管；405、吸气泵；406、过滤头；407、活动架；408、驱动轮；5、放料口；6、废水口。

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。

实施例一

本发明公开的一种畜禽养殖废水的生物脱氮装置主要应用于畜禽养殖有机废水脱氮装置使用过程中，为了保证脱氮剂与废水快速均匀混合，现有技术中一般使用搅拌装置对脱氮剂与废水搅拌，仅有的搅拌装置导致有机废水脱氮处理的工作效率较低，影响有机废水的脱氮处理效果，同时脱氮剂容易在搅拌过程中与脱氮筒203内壁产生粘附，从而造成脱氮剂与废水比例失衡，降低反应效率，从而减少对有机废水中的氮气回收的场景。

参照图1至图9，一种畜禽养殖废水的生物脱氮装置，包括操作平台1，操作平台1的一侧设置有往复晃动组件2，且往复晃动组件2包括固定轴217和驱动电机219，两个支撑板201的内部均通过轴承连接有旋转柱202，且两个旋转柱202的一侧固定连接有同一个脱氮筒203，其中一个旋转柱202的外部固定连接有旋转齿轮211，旋转轴212的外部分别固定连接有弧形齿板214和摆动框215，且弧形齿板214的齿条端与旋转齿轮211相啮合，摆动框215的一侧开设有滑槽，固定轴217的外部固定连接有旋转连接杆218，且旋转连接杆218的端部通过轴承转动连接有滑块216，滑块216滑动连接于滑槽的内部，驱动电机219的驱动端通过联轴器连接于固定轴217的一端，固定框204的顶部通过轴承连接有联动旋转杆205。

其中一个旋转柱202的内部通过轴承连接有旋转圆柱207，旋转圆柱207穿入脱氮筒203的内部且旋转圆柱207的外部固定连接有搅拌架208，且搅拌架208的上均等距离固定连接有弹性件209，且位于同一侧的多个弹性件209固定连接有柔性刮板210。

旋转圆柱207、固定轴217与联动旋转杆205的外部均固定连接有带轮，且位于同一侧的两个带轮外部均滑动连接有皮带206。

在具体的应用场景中，在对废水中加入脱氮剂后，此时启动驱动电机219，通过驱动电机219带动固定轴217上的旋转连接杆218进行圆周转动，使得旋转连接杆218一端的滑块216在摆动框215的滑槽内往复滑动，从而使得摆动框215发生往复摆动，通过摆动框215带动旋转轴212使得弧形齿板214带动旋转齿轮211进行双向转动，使得脱氮筒203内部的废水充分晃动与脱氮剂接触，同时固定轴217在转动过程中，通过皮带206带动联动旋转杆205转动，使得旋转圆柱207上的搅拌架208同时对脱氮筒203内的废水与脱氮剂进行搅拌，搅拌过程中，位于搅拌架208一侧的弹性件209上的柔性刮板210转动对脱氮筒203内壁上粘附的脱氮剂刮除。本实例中的弹性件209在初始状态下为压缩状态，且柔性刮板210与脱氮筒203的内壁紧密贴合。

操作平台1的顶部设置有过筛组件3，且过筛组件3包括固定座301。

固定座301的顶部固定连接有废水箱304，且废水箱304的顶部固定连接有盖板311，盖板311的顶部开设有滑道，滑道的内部滑动连接有滑动齿杆309，滑动齿杆309的底部固定连接有橡胶撞击头312。

盖板311的顶部固定连接有固定架305，且固定架305的内部通过轴承连接有转动轴308，转动轴308的外部固定连接有半齿轮307，转动轴308的一端固定连接有驱动部件306。

废水箱304的内部两侧均等距离固定连接有伸缩弹簧313，且多个伸缩弹簧313的一侧固定连接有同一个第一过滤板314。

废水箱304的一侧固定连接有泵体302，且泵体302的出水端固定连接有传输软管303，盖板311的顶部固定连接有进料管310。

在具体的应用场景中，在对有机废水进行脱氮时，通过废水箱304对废水进行收集，位于废水箱304中的第一过滤板314对废水初步过滤，同时在过滤的同时可以通过转动驱动部件306，驱动部件306带动半齿轮307旋转，当半齿轮307的齿轮端与滑动齿杆309啮合时，此时滑动齿杆309上升，半齿轮307与滑动齿杆309相离时，此时滑动齿杆309由于重力下落，通过滑动齿杆309上的橡胶撞击头312对第一过滤板314进行撞击，避免第一过滤板314堵塞，影响废水的收集。

固定框204的顶部设置有除气组件4，且除气组件4包括中空连接框401。

中空连接框401的两侧均开设有吸气孔，且两个吸气孔的内部均固定连接有伸缩件402，两个伸缩件402的另一端均固定连接有除气头403，固定框204的一侧固定连接有吸气泵405，吸气泵405的吸气端通过连接管404连接于中空连接框401的内部，吸气泵405的排气端固定连接有过滤头406。

在具体的应用场景中，在对脱氮筒203内的氮气进行回收时，此时调节伸缩件402使得除气头403对着收集管221，而后启动吸气泵405，通过除气头403对收集管221的空气进行吸取，而后通过过滤头406对空气进行过滤排出，避免在氮气回收时出现泄漏。

操作平台1的一侧固定连接有固定块213，固定框204的一侧固定连接有安装座220，脱氮筒203的外部开设有出气口，出气口的内部安装有收集管221，脱氮筒203的外部开设有两个安装孔，两个安装孔的内部分别固定连接有放料口5和废水口6。

在对有机废水进行脱氮时，首先通过废水箱304对废水进行收集，位于废水箱304中的第一过滤板314对废水初步过滤，同时在过滤的同时可以通过驱动部件306带动半齿轮307旋转，当半齿轮307的齿轮端与滑动齿杆309啮合时，此时滑动齿杆309上升，半齿轮307与滑动齿杆309相离时，此时滑动齿杆309由于重力下落，通过滑动齿杆309上的橡胶撞击头312对第一过滤板314进行撞击，避免第一过滤板314堵塞，影响废水的收集，而后通过将传输软管303插入脱氮筒203上的废水口6，启动泵体302将过筛后的有机废水输送至脱氮筒203内，然后通过在对废水中加入脱氮剂后，此时启动驱动电机219，通过驱动电机219带动固定轴217上的旋转连接杆218进行圆周转动，使得旋转连接杆218一端的滑块216在摆动框215的滑槽内滑动，从而使得摆动框215往复摆动，通过摆动框215带动旋转轴212使得弧形齿板214带动旋转齿轮211进行双向转动，使得脱氮筒203内部的废水充分晃动与脱氮剂接触，同时固定轴217在转动过程中，通过皮带206带动联动旋转杆205转动，使得旋转圆柱207上的搅拌架208同时对脱氮筒203内的废水与脱氮剂进行搅拌，搅拌过程中，位于搅拌架208一侧的弹性件209上的柔性刮板210转动对脱氮筒203内壁上粘附的脱氮剂刮除，在对脱氮筒203内的氮气进行回收时，此时调节伸缩件402使得除气头403对着收集管221，而后启动吸气泵405，通过除气头403对收集管221的空气进行吸取，而后通过过滤头406对空气进行过滤排出，避免在氮气回收时出现泄漏。

实施例二

虽然上述实施例可以在一定程度上缓解脱氮剂粘附在脱氮筒203内壁上的问题，但是在实际应用的过程中，若脱氮剂与脱氮筒203内壁紧密相连，从而在柔性刮板210对脱氮筒203内壁上的脱氮剂进行刮除的过程中，只会把粘附在脱氮筒203内壁上的脱氮剂部分刮除，而与脱氮筒203内壁上紧密粘结的那一部分并不会被刮除干净，进而使得脱氮剂与废水比例失衡，降低反应效率。鉴于此，在实施例一的基础上进行改进，其改进后的技术方案如下。

参考图9至图11，一种畜禽养殖废水的生物脱氮装置，包括操作平台1，操作平台1的上表面固定连接有对称设置的支撑板201，两个支撑板201之间设有脱氮筒203，脱氮筒203的两端均固定连接有与支撑板201转动连接的旋转柱202，其中一个旋转柱202穿过支撑板201与驱动脱氮筒203转动的往复晃动组件2相连接；另一个旋转柱202穿过支撑板201与检测组件相连接。

操作平台1的上表面固定连接有固定框204，固定框204的顶部横梁上设有沿横梁往复移动的除气组件4，除气组件4位于脱氮筒203的上方。

检测组件包括转动连接在固定框204顶部横梁下部的联动旋转杆205，联动旋转杆205的一端与往复晃动组件2传动连接，联动旋转杆205的另一端传动连接有旋转圆柱207，旋转圆柱207通过旋转柱202穿入脱氮筒203的内部，位于脱氮筒203内部的旋转圆柱207的外壁上设有呈阵列分布的搅拌架208，搅拌架208远离旋转圆柱207的一端设有呈阵列分布的弹性件209，弹性件209的另一端设有柔性刮板210。

操作平台1的上表面固定连接有过筛组件3，过筛组件3通过传输软管303与脱氮筒203的内部相连通。

通过设置弹性件209与柔性刮板210，并在弹性件209上设置压力传感器和弯曲度传感器，往复晃动组件2带动脱氮筒203往复晃动的过程中，旋转圆柱207同步带动搅拌架208在脱氮筒203的内部循环转动，由于弹性件209位于脱氮筒203内部时，弹性件209处于正常状态不压缩也不拉伸，从而在柔性刮板210在与脱氮筒203内部粘附的脱氮剂接触后，脱氮剂对柔性刮板210进行挤压，柔性刮板210受挤压的区域上的弹性件209发生长度方向上的压缩，结合旋转圆柱207的转矩判断出脱氮剂在脱氮筒203内部的位置（标记位置），从而在往复晃动组件2带动脱氮筒203往复晃动时通过控制除气组件4移动到标记位置对脱氮筒203内部的脱氮剂进行清除。

同时在旋转圆柱207带动搅拌架208在脱氮筒203的内部循环转动时，若废水中的杂质越多，搅拌架208在转动受到的阻力越大，从而使得弹性件209的发生轴向弯曲，通过检测弹性件209的轴向弯曲度判断出废水中的杂质含量，进而调节过筛组件3的过筛效果。

具体的，废水箱304的内部固定连接有位于第一过滤板314下方的第二过滤板315，第二过滤板315的顶部固定连接有呈阵列分布的锥形筒316。

通过设置第二过滤板315与锥形筒316，在控制系统检测到脱氮筒203的内部杂质含量过多后，控制驱动部件306带动半齿轮307旋转，半齿轮307通过滑动齿杆309与橡胶撞击头312进行挤压，使得第一过滤板314向第二过滤板315移动，第二过滤板315上的锥形筒316穿入第一过滤板314上的过滤孔，变相的缩小了第一过滤板314上的过滤孔的直径，从而使得第一过滤板314的过滤效果得到提升。

具体的，中空连接框401的底部固定连接有对称设置活动架407，活动架407上设有呈阵列分布的驱动轮408。

通过设置驱动轮408，使得除气组件4可以沿固定框204的横梁往复移动，从而可以移动到控制系统检测到的标记位置，之后控制伸缩件402伸长，使除气头403随标记位置进行敲击，进而使得粘附在脱氮筒203内部的脱氮剂得到清除。

需要说明的是：本实施例中的弹性件209包括弹簧，弹性件209位于脱氮筒203内部时，弹性件209处于正常状态，不压缩不拉伸；柔性刮板210远离弹性件209的一侧与脱氮筒203的内部相接触；与旋转齿轮211相连接的旋转柱202通过锁止组件与支撑板201转动连接；本实施例中的驱动部件306为电机。

第一锁止组件与第二锁止组件均为电磁插销，初始状态下，第一锁止组件收缩，使得旋转柱202与支撑板201处于非锁止状态（即旋转柱202与支撑板201转动连接）；第二锁止组件弹出，使得旋转柱202与旋转齿轮211处于锁止状态（即旋转柱202与旋转齿轮211固定连接）。

使用时，先向脱氮筒203的内部投入脱氮剂，之后通过进料管310将废水导入进废水箱304，进入到废水箱304中的废水通过第一过滤板314与第二过滤板315的过滤后流到废水箱304的底部，之后控制系统通过控制泵体302将过滤后的废水从废水箱304中抽出，之后以匀速运行的状态，通过传输软管303与废水口6将废水传输到脱氮筒203的内部。废水口6的内部设有流量计，流量计对传输到脱氮筒203内部的废水流量进行检测。

控制系统通过驱动电机219运行，驱动电机219的输出轴通过固定轴217分别带动旋转连接杆218与联动旋转杆205转动，旋转连接杆218转动的过程中带动滑块216同步旋转，由于滑块216与摆动框215滑动连接，摆动框215与固定块213转动连接，且滑块216与旋转连接杆218转动连接，从而在旋转连接杆218转动的过程中滑块216在摆动框215内部上下往复滑动，同时由于摆动框215通过旋转轴212与弧形齿板214固定连接，从而在旋转连接杆218转动的过程中通过滑块216挤压摆动框215上的滑槽，使得摆动框215通过旋转轴212同步带动弧形齿板214往复摆动，弧形齿板214上的齿条通过与旋转齿轮211的配合，同步带动脱氮筒203往复摆动。

由于联动旋转杆205与固定轴217之间通过带轮与皮带206传动连接，从而在旋转连接杆218转动的同时，固定轴217同步带动联动旋转杆205旋转，联动旋转杆205的另一端通过旋转圆柱207与联动旋转杆205之间的带轮与皮带206带动旋转圆柱207旋转，旋转圆柱207旋转的过程中，同步带动搅拌架208旋转，搅拌架208对进入到脱氮筒203中的废水进行搅拌，使得脱氮筒203中的废水与脱氮剂充分混合。

由于本实施例中的弹性件209为弹簧，弹簧位于脱氮筒203内部时，弹性件209处于正常状态即弹簧自身不压缩也不拉伸，且柔性刮板210远离弹性件209的一侧与脱氮筒203的内部相接触，同时由于排入到脱氮筒203内部的废水量是一定的（以适应脱氮剂的剂量），且废水口6的内部设有流量计，流量计对传输到脱氮筒203内部的废水流量进行检测。

在搅拌架208旋转的过程中，同步带动弹性件209以及柔性刮板210转动，弹性件209和柔性刮板210与脱氮筒203中的废水发生碰撞，由于弹性件209的质地较软，而废水的粘性较大，从而使得弹性件209和柔性刮板210在与废水发生碰撞后，废水对弹性件209和柔性刮板210产生阻力，使得弹性件209带动柔性刮板210发生轴向的弯曲（如图13所示），由于泵体302时是匀速的向脱氮筒203中输送废水，同时流量计检测可以对废水输送的持续时间与流量大小进行监控，从而可以得出在一定时间段内脱氮筒203内部的废水容量，进而可以得到该时间端内弹性件209带动柔性刮板210发生轴向弯曲的弯曲度大小，若该时间段内，控制系统通过弯曲度传感器检测到弹性件209的弯曲度大于该时间段内弹性件209弯曲度的设定值，则判定脱氮筒203内部的杂质过多，导致搅拌架208旋转时，弹性件209和柔性刮板210所受到的阻力变大，进而使得弹性件209的弯曲度发生变化，此时控制系统通过控制驱动部件306带动转动轴308上的半齿轮307旋转，半齿轮307带动通过滑动齿杆309带动橡胶撞击头312对第一过滤板314进行挤压，从而使得第一过滤板314向第二过滤板315移动，第二过滤板315上的锥形筒316穿入第一过滤板314上的过滤孔，变相的缩小了第一过滤板314上的过滤孔的直径，从而使得第一过滤板314的过滤效果得到提升，从而减小废水中的杂质排入到脱氮筒203内部的可能。

在搅拌架208旋转的过程中，若脱氮筒203的内壁上粘附有脱氮剂，从而在搅拌架208带动弹性件209以及柔性刮板210转动的过程中，当柔性刮板210与脱氮筒203的内壁上粘附的脱氮剂接触后，脱氮剂与柔性刮板210之间发生相互挤压，从而使得柔性刮板210与脱氮剂相接触的部分发生区域性形变（具体如图14所示），该区域内所对应的弹性件209被压缩，根据弹性件209所在的位置和压缩量还有驱动电机219此时的转矩可以确定脱氮剂在脱氮筒203的内壁上所粘附的位置，此时控制系统控制驱动轮408转动，驱动轮408通过活动架407和中空连接框401带动伸缩件402以及除气头403沿固定框204的横梁移动到脱氮剂在脱氮筒203的内壁上所粘附的轴向位置，由于脱氮筒203一直处于往复摆动的运行，从而在脱氮筒203往复摆动的过程中，当脱氮剂在脱氮筒203的内壁上所粘附的径向位置移动到除气头403的正下方时，控制系统控制同时控制第一锁止组件弹出以及第二锁止组件收缩，第一锁止组件弹出，使得旋转柱202与支撑板201处于锁止状态（即旋转柱202与支撑板201固定连接）；第二锁止组件收缩，使得旋转柱202与旋转齿轮211处于非锁止状态（即旋转柱202与旋转齿轮211转动连接）；之后通过控制伸缩件402带动除气头403伸长，伸缩件402为电动推杆带动的金属伸缩管，使得除气头403与脱氮剂在脱氮筒203的内壁上所粘附的位置发生碰撞，除气头403为金属材质，从而破坏对脱氮剂在脱氮筒203的内壁上所粘附的位置的应力结构，使得脱氮剂掉落，当柔性刮板210再次旋转至脱氮剂在脱氮筒203的内壁上所粘附的位置时，若弹性件209未发生压缩，此时控制系统控制第一锁止组件收缩以及第二锁止组件弹出，第一锁止组件收缩，使得旋转柱202与支撑板201处于非锁止状态（即旋转柱202与支撑板201转动连接）；第二锁止组件弹出，使得旋转柱202与旋转齿轮211处于锁止状态（即旋转柱202与旋转齿轮211固定连接），进而使得弧形齿板214可以继续通过旋转齿轮211带动脱氮筒203往复晃动。

在完成脱氮作业后，控制系统控制驱动轮408带动除气组件4移动到收集管221上方，打开收集管221，由除气组件4对内部产生的废气吸收并处理，之后打开放料口5，将处理好的废水排出脱氮筒203。

实施例三

本发明还公开一种畜禽养殖废水的生物脱氮装置的使用方法，该使用方法根据一种畜禽养殖废水的生物脱氮装置来实现，使用方法包括如下步骤：

步骤一、在对废水中加入脱氮剂后，此时启动驱动电机219，通过驱动电机219带动固定轴217上的旋转连接杆218进行圆周转动，使得旋转连接杆218一端的滑块216在摆动框215的滑槽内滑动，从而使得摆动框215往复摆动，通过摆动框215带动旋转轴212使得弧形齿板214带动旋转齿轮211进行双向转动，使得脱氮筒203内部的废水充分晃动与脱氮剂接触；

步骤二、同时固定轴217在转动过程中，通过皮带206带动联动旋转杆205转动，使得旋转圆柱207上的搅拌架208同时对脱氮筒203内的废水与脱氮剂进行搅拌；

步骤三、搅拌过程中，位于搅拌架208一侧的弹性件209上的柔性刮板210转动对脱氮筒203内壁上粘附的脱氮剂进行清除。

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 (10)

1.一种畜禽养殖废水的生物脱氮装置，包括操作平台，其特征在于：所述操作平台的上表面固定连接有对称设置的支撑板，两个所述支撑板之间设有脱氮筒，所述脱氮筒的两端均固定连接有与支撑板转动连接的旋转柱，其中一个所述旋转柱穿过支撑板与驱动脱氮筒转动的往复晃动组件相连接；另一个所述旋转柱穿过支撑板与检测组件相连接；

所述操作平台的上表面固定连接有固定框，所述固定框的顶部横梁上设有沿横梁往复移动的除气组件，所述除气组件位于脱氮筒的上方；

所述检测组件包括转动连接在固定框顶部横梁下部的联动旋转杆，所述联动旋转杆的一端与往复晃动组件传动连接，所述联动旋转杆的另一端传动连接有旋转圆柱，所述旋转圆柱通过旋转柱穿入脱氮筒的内部，位于所述脱氮筒内部的旋转圆柱的外壁上设有呈阵列分布的搅拌架，所述搅拌架远离旋转圆柱的一端设有呈阵列分布的弹性件，所述弹性件的另一端设有柔性刮板；

所述操作平台的上表面固定连接有过筛组件，所述过筛组件通过传输软管与脱氮筒的内部相连通。

2.根据权利要求1所述的一种畜禽养殖废水的生物脱氮装置，其特征在于：所述往复晃动组件包括与旋转柱相连接的旋转齿轮，所述旋转齿轮的外侧啮合有弧形齿板，所述弧形齿板的底部通过旋转轴转动连接有与操作平台固定连接的固定块，所述旋转轴的外壁上固定连接有内部开设有滑槽的摆动框，所述摆动框的内部滑动连接有滑块，所述滑块远离旋转齿轮的一端转动连接有旋转连接杆，所述旋转连接杆的另一端固定连接有固定轴，所述固定轴的另一端设有驱动电机，所述驱动电机通过安装座与固定框的外壁固定连接；

与所述旋转齿轮相连接的旋转柱通过第一锁止组件与支撑板转动连接，所述旋转柱通过第二锁止组件与旋转齿轮固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种畜禽养殖废水的生物脱氮装置，其特征在于：所述驱动电机、旋转齿轮以及联动旋转杆位于同一竖直平面上，所述联动旋转杆的两端均固定连接有带轮，所述固定轴的外壁以及旋转圆柱的外壁上同样固定连接有带轮，所述联动旋转杆与旋转圆柱上的带轮均通过皮带传动连接，所述联动旋转杆与固定轴上的带轮均通过皮带传动连接。

4.根据权利要求1所述的一种畜禽养殖废水的生物脱氮装置，其特征在于：所述弹性件包括弹簧，所述弹性件位于脱氮筒内部时，所述弹性件处于正常状态，不压缩不拉伸；

所述柔性刮板远离弹性件的一侧与脱氮筒的内部相接触。

5.根据权利要求1所述的一种畜禽养殖废水的生物脱氮装置，其特征在于：所述过筛组件包括与操作平台固定连接的固定座，所述固定座的顶部固定连接有废水箱，所述废水箱的顶部固定连接有盖板，所述盖板的顶部滑动连接有滑动齿杆，所述滑动齿杆穿入废水箱的一端固定连接有橡胶撞击头；

所述盖板的顶部固定连接有固定架，所述固定架的顶部转动连接有转动轴，所述转动轴的外壁上固定连接有与滑动齿杆相啮合的半齿轮，所述转动轴的端部设有驱动部件；

所述废水箱的内部两侧均等距离固定连接有伸缩弹簧，且多个所述伸缩弹簧的一侧固定连接有同一个第一过滤板；

所述废水箱的一侧固定连接有泵体，所述泵体的出水端固定连接有传输软管，所述盖板顶部固定连接有进料管。

6.根据权利要求5所述的一种畜禽养殖废水的生物脱氮装置，其特征在于：所述废水箱的内部固定连接有位于第一过滤板下方的第二过滤板，所述第二过滤板的顶部固定连接有呈阵列分布的锥形筒。

7.根据权利要求1所述的一种畜禽养殖废水的生物脱氮装置，其特征在于：所述除气组件包括中空连接框，所述中空连接框的两侧均固定连接有伸缩件，两个所述伸缩件的另一端均固定连接有除气头，所述固定框的顶部设有吸气泵，所述吸气泵的吸气端通过连接管连接于中空连接框的内部，吸气泵的排气端固定连接有过滤头。

8.根据权利要求7所述的一种畜禽养殖废水的生物脱氮装置，其特征在于：所述中空连接框的底部固定连接有对称设置活动架，所述活动架上设有呈阵列分布的驱动轮。

9.根据权利要求1所述的一种畜禽养殖废水的生物脱氮装置，其特征在于：所述脱氮筒的外部开设有出气口，所述出气口的内部安装有收集管，所述脱氮筒的外部开设有两个安装孔，两个所述安装孔的内部分别固定连接有放料口和废水口。

10.一种畜禽养殖废水的生物脱氮装置的使用方法，该使用方法根据权利要求1所述的一种畜禽养殖废水的生物脱氮装置来实现，其特征在于：所述使用方法包括如下步骤：

步骤一、在对废水中加入脱氮剂后，此时启动驱动电机，通过驱动电机带动固定轴上的旋转连接杆进行圆周转动，使得旋转连接杆一端的滑块在摆动框的滑槽内滑动，从而使得摆动框往复摆动，通过摆动框带动旋转轴使得弧形齿板带动旋转齿轮进行双向转动，使得脱氮筒内部的废水充分晃动与脱氮剂接触；

步骤二、同时固定轴在转动过程中，通过皮带带动联动旋转杆转动，使得旋转圆柱上的搅拌架同时对脱氮筒内的废水与脱氮剂进行搅拌；

步骤三、搅拌过程中，位于搅拌架一侧的弹性件上的刮板转动对脱氮筒内壁上粘附的脱氮剂进行清除。