CN117105443B - 基于光伏发电的环保污水处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及基于光伏发电的环保污水处理系统，提出如下技术方案：包括气管和与气管相连通的曝气盘，以及用于调节气泡大小的调节机构，包括固定安装在曝气盘内部底面的外罩，所述外罩的内部设有套设在转轴外部的内罩，所述内罩通过对称安装的滑杆与驱动槽滑动配合，和用于增加曝气效率的增速机构，包括套接在转轴表面的主齿轮，所述主齿轮的外表面啮合连接有多组从动齿，所述从动齿的底面固定安装有与曝气盘转动连接有旋转杆，所述旋转杆的表面固定安装有多组柔性绳，所述柔性绳的表面设有多组刺尖。本发明通过各个零部件之间的配合使用，使得污水的曝气效率能够大大提高，提高污水的处理效率。

Description

基于光伏发电的环保污水处理系统

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及基于光伏发电的环保污水处理系统。

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。污水处理被广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。

在对农村产生的污水进行处理时，污水需要经过曝气等步骤，现有的污水曝气方式是采用鼓风机将气体通关气管输送至曝气盘内，然后经过曝气盘的作用将气体变为气泡，用以增加污水的与气体的接触面积，但是现有的曝气结构较为单一，导致曝气效率低下；同时，在污水曝气过程中，还需要对鼓风机等设备进行供电，但是农村电网建设滞后、电力供应不稳定以及电费问题，许多农村污水处理设备无法得到正常运转，虽然市面上已有较多光伏太阳能发电应用在污水处理系统中的先例，但是由于污水处理系统需电量过高，且系统对稳定运行的要求也很高，导致投入实际生产使用的过程中，仍然需要市电的补充，为此，本发明提出基于光伏发电的环保污水处理系统。

发明内容

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了基于光伏发电的环保污水处理系统，能够有效地解决现有技术中曝气设备结构单一，导致曝气效率低下的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

本发明提供基于光伏发电的环保污水处理系统，包括气管和与气管相连通的曝气盘，所述气管与外部设置的鼓风机相连通，还包括活动安装在曝气盘上端的刮板，所述曝气盘的内部活动连接有转轴，所述转轴的表面环绕开设有驱动槽，且驱动槽呈波浪状结构，并且转轴的上端与刮板固定连接；以及用于调节气泡大小的调节机构，包括固定安装在曝气盘内部底面的外罩，所述外罩的内部设有套设在转轴外部的内罩，所述内罩通过对称安装的滑杆与驱动槽滑动配合；和用于增加曝气效率的增速机构，包括套接在转轴表面的主齿轮，所述主齿轮的外表面啮合连接有多组从动齿，所述从动齿的底面固定安装有与曝气盘转动连接的旋转杆，所述旋转杆的表面固定安装有多组柔性绳，所述柔性绳的表面设有多组刺尖。

进一步地，所述气管的内部开设有加速槽，且加速槽呈工字型结构。

进一步地，所述刮板靠近曝气盘的一侧等距安装有多组凸杆，且凸杆与曝气盘表面的圆孔尺寸相适配。

进一步地，所述转轴的下端固定安装有扇叶，且扇叶位于气管的内部，所述扇叶的上方设有套接在转轴表面的防水透气板，且防水透气板卡接在气管的内壁。

进一步地，所述外罩通过对称设置的两组弹性伸缩杆与内罩固定连接，且外罩套设在转轴的表面。

进一步地，所述外罩和内罩的表面均开设有出气孔，且开设在外罩和内罩表面的出气孔初始位置相对应。

进一步地，还包括用于为鼓风机提供动力源的光伏控制系统，光伏控制系统包括太阳能光伏板、光伏充放电控制器、蓄电池、逆变器、PLC控制器、远程监控器和直流隔离电源，以及交流负载和直流负载，所述太阳能光伏板的输出端与光伏充放电控制器的输入端电性连接，所述光伏充放电控制器的输出端与蓄电池的输入端电性连接，所述蓄电池的输出端与光伏充放电控制器、逆变器和直流隔离电源的输入端电性连接。

进一步地，所述逆变器的输出端与PLC控制器和直流负载的输入端电性连接，且逆变器用于将光伏产生的直流电转换为交流电，用于交流负载供电。

进一步地，所述直流隔离电源的输出端与直流负载的输入端电性连接，且直流隔离电源用于将光伏充放电控制器输出的浮动的直流电压转换为稳定的24V直流电压并作用于直流负载。

进一步的，所述PLC控制器输出端与交流负载、直流负载和远程监控器的输入端电性连接，且PLC控制器用于读取光伏充放电控制器信息，并上传至远程监控器，实现对光伏系统的远程监控。

有益效果

本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：

一、本发明通过设置调节机构，进而在气管内部通气的过程中，通过扇叶的转动，带动表面开设有驱动槽的转轴同步转动，使得与驱动槽滑动配合的内罩开始上下移动，通过内罩和外罩表面开设的出气孔的错位，改变气泡的大小，提高曝气的效率。

二、本发明通过设置增速机构，进而在转轴的转动下，利用主动齿与从动齿之间的相互配合，使得旋转杆开始转动，带动其表面设有刺尖的柔性绳开始转动，使得经过出气孔出来的气泡能够再次被刺尖戳破，同时并在旋转杆的转动下，使得水流能够跟随旋转杆转动，进而实现二次提高曝气效率的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的曝气盘内部结构示意图；

图3为本发明的刮板一侧结构示意图；

图4为本发明的图2中A处结构放大示意图；

图5为本发明的整体结构剖面示意图；

图6为本发明的图5中B处结构放大示意图；

图7为本发明的光伏控制系统原理图示意图。

附图标记：1、气管；101、加速槽；2、曝气盘；3、刮板；301、凸杆；4、转轴；401、扇叶；402、防水透气板；411、驱动槽；5、调节机构；501、外罩；502、内罩；503、滑杆；6、增速机构；601、主齿轮；602、从动齿；603、旋转杆；604、柔性绳；605、刺尖。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例：

基于光伏发电的环保污水处理系统，参照附图1-附图7，包括气管1和与气管1相连通的曝气盘2，所述气管1与外部设置的鼓风机相连通，该鼓风机为现有技术，在图中未示出，为污水曝气提供气源，气管1的内部开设有加速槽101，且加速槽101呈工字型结构，通过设置加速槽101，进而能够使得气体进入曝气盘2的内部时能够得到加速，使得从加速槽101内部冲出的气体具有较强的作用力作用在扇叶401上，使得扇叶401带动转轴4开始同步转动；

还包括活动安装在曝气盘2上端的刮板3，通过设置刮板3，进而能够跟随转轴4同步且围绕曝气盘2进行转动；刮板3靠近曝气盘2的一侧等距安装有多组凸杆301，且凸杆301与曝气盘2表面的圆孔尺寸相适配，通过设置凸杆301，进而能够在跟随转轴4同步转动的时候，能够对曝气盘2表面的通孔进行疏通，避免长时间使用出现堵塞的现象；值得说明的是，凸杆301为柔性材质，能够发生形变；

其中，曝气盘2的内部活动连接有转轴4，通过设置转轴4，进而能够跟随扇叶401同步转动，带动内罩502升降，使得出气孔间歇性的错位，改变气泡的大小，用以提高曝气的效率；转轴4的表面环绕开设有驱动槽411，且驱动槽411呈波浪状结构，并且转轴4的上端与刮板3固定连接，通过设置波浪状驱动槽411，进而能够通过其带动内罩502能够上下移动，实现改变气泡大小的目的；

其中，转轴4的下端固定安装有扇叶401，且扇叶401位于气管1的内部，通过设置扇叶401，进而能够在气体从加速槽101的内部输出时，能够带动扇叶401进行转动；扇叶401的上方设有套接在转轴4表面的防水透气板402，且防水透气板402卡接在气管1的内壁，通过设置防水透气板402，进而能够避免污水出现回流的同时，还能够确保气体能够进入到曝气盘2的内部，以便于污水的曝气；

结合附图5和附图6，以及用于调节气泡大小的调节机构5，使得气泡在排除时能够改变大小，用以提高曝气的效率；包括固定安装在曝气盘2内部底面的外罩501，且外罩501套设在转轴4的表面，外罩501的内部设有套设在转轴4外部的内罩502，通过设置外罩501和内罩502，进而能够通过两者之间的错位配合，能够改变排出气泡的大小；外罩501通过对称设置的两组弹性伸缩杆与内罩502固定连接，通过设置弹性伸缩杆，进而能够对内罩502的位置进行限定，同时能够在内罩502上移时起到导向的作用，避免出现跟随转轴4同步转动的现象；

其中，内罩502通过对称安装的滑杆503与驱动槽411滑动配合，通过设置滑杆503，进而能够在转轴4转动过程中，通过驱动槽411的作用，使得内罩502能够上下移动；外罩501和内罩502的表面均开设有出气孔，且开设在外罩501和内罩502表面的出气孔初始位置相对应，通过设置出气孔，进而能够在内罩502发生移动时，能够让出气孔发生错位，进而改变气泡的大小；

结合附图2、附图4-附图6，包括用于增加曝气效率的增速机构6，使得成型的气泡能够再次改变，实现二次提高曝气效率的目的；包括套接在转轴4表面的主齿轮601，通过设置主齿轮601，进而能够跟随转轴4同步转动，为实现二次提高曝气效率提供动力；值得说明的是，该主齿轮601位于外罩501和曝气盘2之间，且材质为塑料材质；

其中，主齿轮601的外表面啮合连接有多组从动齿602，通过设置从动齿602，进而能够与主齿轮601相互配合，在主齿轮601的带动下进行同步转动；从动齿602的底面固定安装有与曝气盘2转动连接的旋转杆603，通过设置旋转杆603，能够跟随从动齿602同步转动，使得旋转杆603能够带动污水一起转动，增加污水与旗袍的接触面积；旋转杆603的表面固定安装有多组柔性绳604，柔性绳604的表面设有多组刺尖605，通过设置柔性绳604，并在其表面开设刺尖605，进而在旋转杆603转动过程中，能够带动柔性绳604同步转动，使得刺尖605能够戳破经过错位形成的气泡，进而增加污水与气泡的接触面积，实现二次提高曝气效率的目的；

还包括用于为鼓风机提供动力源的光伏控制系统，光伏控制系统包括太阳能光伏板、光伏充放电控制器、蓄电池、逆变器、PLC控制器、远程监控器和直流隔离电源，以及交流负载和直流负载，太阳能光伏板的输出端与光伏充放电控制器的输入端电性连接，光伏充放电控制器的输出端与蓄电池的输入端电性连接，将不稳定的电压转换为稳定的电压为蓄电池充电，蓄电池的输出端与光伏充放电控制器、逆变器和直流隔离电源的输入端电性连接；晴天时，通过光伏充放电控制器将电能一部分用于系统供电，一部分用于蓄电池充电。当阴天或雨天时，系统电源由蓄电池提供其中，太阳能光伏板用于将太阳能转换为电能，用于系统供电；

逆变器的输出端与PLC控制器和直流负载的输入端电性连接，且逆变器用于将光伏产生的直流电转换为交流电，用于交流负载供电。

直流隔离电源的输出端与直流负载的输入端电性连接，且直流隔离电源用于将光伏充放电控制器输出的浮动的直流电压转换为稳定的24V直流电压并作用于直流负载。PLC控制器输出端与交流负载、直流负载和远程监控器的输入端电性连接，且PLC控制器用于读取光伏充放电控制器信息，并上传至远程监控器，实现对光伏系统的远程监控。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.基于光伏发电的环保污水处理系统，包括气管（1）和与气管（1）相连通的曝气盘（2），所述气管（1）与外部设置的鼓风机相连通，其特征在于，还包括活动安装在曝气盘（2）上端的刮板（3），所述曝气盘（2）的内部活动连接有转轴（4），所述转轴（4）的表面环绕开设有驱动槽（411），且驱动槽（411）呈波浪状结构，并且转轴（4）的上端与刮板（3）固定连接；

以及用于调节气泡大小的调节机构（5），包括固定安装在曝气盘（2）内部底面的外罩（501），所述外罩（501）的内部设有套设在转轴（4）外部的内罩（502），所述内罩（502）通过对称安装的滑杆（503）与驱动槽（411）滑动配合；

和用于增加曝气效率的增速机构（6），包括套接在转轴（4）表面的主齿轮（601），所述主齿轮（601）的外表面啮合连接有多组从动齿（602），所述从动齿（602）的底面固定安装有与曝气盘（2）转动连接的旋转杆（603），所述旋转杆（603）的表面固定安装有多组柔性绳（604），所述柔性绳（604）的表面设有多组刺尖（605）；

所述外罩（501）通过对称设置的两组弹性伸缩杆与内罩（502）固定连接，且外罩（501）套设在转轴（4）的表面；

所述外罩（501）和内罩（502）的表面均开设有出气孔，且开设在外罩（501）和内罩（502）表面的出气孔初始位置相对应。

2.根据权利要求1所述的基于光伏发电的环保污水处理系统，其特征在于，所述气管（1）的内部开设有加速槽（101），且加速槽（101）呈工字型结构。

3.根据权利要求1所述的基于光伏发电的环保污水处理系统，其特征在于，所述刮板（3）靠近曝气盘（2）的一侧等距安装有多组凸杆（301），且凸杆（301）与曝气盘（2）表面的圆孔尺寸相适配。

4.根据权利要求2所述的基于光伏发电的环保污水处理系统，其特征在于，所述转轴（4）的下端固定安装有扇叶（401），且扇叶（401）位于气管（1）的内部，所述扇叶（401）的上方设有套接在转轴（4）表面的防水透气板（402），且防水透气板（402）卡接在气管（1）的内壁。

5.根据权利要求4所述的基于光伏发电的环保污水处理系统，其特征在于，包括用于为鼓风机提供动力源的光伏控制系统，光伏控制系统包括太阳能光伏板、光伏充放电控制器、蓄电池、逆变器、PLC控制器、远程监控器和直流隔离电源，以及交流负载和直流负载，所述太阳能光伏板的输出端与光伏充放电控制器的输入端电性连接，所述光伏充放电控制器的输出端与蓄电池的输入端电性连接，所述蓄电池的输出端与光伏充放电控制器、逆变器和直流隔离电源的输入端电性连接。

6.根据权利要求5所述的基于光伏发电的环保污水处理系统，其特征在于，所述逆变器的输出端与PLC控制器和直流负载的输入端电性连接，且逆变器用于将光伏产生的直流电转换为交流电，用于交流负载供电。

7.根据权利要求6所述的基于光伏发电的环保污水处理系统，其特征在于，所述直流隔离电源的输出端与直流负载的输入端电性连接，且直流隔离电源用于将光伏充放电控制器输出的浮动的直流电压转换为稳定的24V直流电压并作用于直流负载。

8.根据权利要求7所述的基于光伏发电的环保污水处理系统，其特征在于，所述PLC控制器输出端与交流负载、直流负载和远程监控器的输入端电性连接，且PLC控制器用于读取光伏充放电控制器信息，并上传至远程监控器，实现对光伏系统的远程监控。