CN117142663B - 一种碳中和用污水有机废物处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及污水处理的技术领域，特别是涉及一种碳中和用污水有机废物处理装置，其包括储水箱，所述储水箱开口朝下，储水箱内设有固定平台，固定平台对储水箱内部空间进行密封，并且储水箱能够在固定平台上滑动，所述储水箱顶部连通有进水管，所述固定平台底部设有用于对固定平台进行固定的支撑臂；通过借助于污水动能的转换和存储，可在污水释放时，将该部分能量再反作用在污水上，从而大大提高了污水的冲击效果和其动能，方便使污水冲击后的处理池内的污水快速漂浮并扩散在污水中，提高了淤泥中细菌的扩散面积。

Description

一种碳中和用污水有机废物处理装置

技术领域

本发明涉及污水处理的技术领域，特别是涉及一种碳中和用污水有机废物处理装置。

背景技术

对于含有有机废物的污水一般称为有机污水，在生活污水、食品加工和造纸等工业污水中，均含有如碳水化合物、蛋白质、油脂、木质素等有机物质，这些物质以悬浮或溶解状态存在于污水中，在对该类污水进行处理时，通常采用细菌生化降解的方式，即通过处理池内淤泥中培养的细菌对污水进行降解处理，在常用的处理方式中，污水一般是通过水泵直接排入处理池内，通过出水口排出污水对淤泥的冲击，从而使淤泥和其内培养的细菌漂浮在水中，使细菌能够对污水中的有机物进行捕捉降解，从而达到污水处理的目的，而此种方式由于污水对淤泥的冲击面积较小，因此容易导致淤泥远离出水口并在处理池的其他地方聚集，导致淤泥无法全面均匀漂浮在处理池内的污水中，影响污水处理效果。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种碳中和用污水有机废物处理装置。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种碳中和用污水有机废物处理装置，包括储水箱，所述储水箱开口朝下，储水箱内设有固定平台，固定平台对储水箱内部空间进行密封，并且储水箱能够在固定平台上滑动，所述储水箱顶部连通有进水管，所述固定平台底部设有用于对固定平台进行固定的支撑臂；

所述固定平台底部中间位置设置有开关机构，开关机构与固定平台上侧的储水箱内部空间连通，固定平台底部与储水箱之间设置有多个拉力缓存机构，当储水箱在固定平台上向上移动时，储水箱对拉力缓存机构做功，做功所产生的能量存储在拉力缓存机构内，当储水箱下降时拉力缓存机构将能量释放为储水箱提供下拉力。

优选的，所述拉力缓存机构包括固定在固定平台底部的绝缘盘，绝缘盘底部竖向固定有磁柱，磁柱的外侧套设有电磁线圈，电磁线圈的两端均固定在储水箱内壁上，并且电磁线圈与蓄电池电连接，磁柱底部设有托板，托板固定在储水箱底部，磁柱穿过托板并相对滑动；

其中，磁柱内部磁场方向与电磁线圈在通电时其内部所产生的磁场方向相同。

优选的，所述开关机构包括固定在固定平台底部的导水仓，所述导水仓内转动设有转轴，转轴中部设有封板，所述封板的形状为弧形；

所述固定平台中部开设有排水口，并且排水口的形状为弧形，弧形的轴线与转轴同轴，封板的顶部穿过排水口，并且封板的弧面对弧形的排水口进行封堵；

所述导水仓的底部连通设有两个引水管，每个引水管的输出端均连通有散水管，散水管的外壁上沿其长度方向开设有多个喷口。

优选的，所述转轴的两端均延伸至导水仓的外侧，导水仓外侧的转轴外壁上固定有推板，导水仓的前后侧壁上均固定有凸块，推板与固定平台之间通过弹片弹性连接，而弹片能够推动推板与凸块贴紧，从而对转轴和封板的位置进行定位；

所述储水箱内壁前后两侧均设置有顶板，当储水箱与固定平台相对移动时，顶板能够与推板接触并推动推板移动。

优选的，所述储水箱内固定有隔板，隔板位于固定平台上方，并且隔板将储水箱内部的封闭空间分隔成上侧的过渡区和下侧的储水区，所述过渡区内设置有多组碾压组，多组碾压组水平排列，所述碾压组由两个上下分布的并且方向相对的碾盘组成，并且两个碾盘之间留有能够供污水流通的空隙；

所述碾压组内下侧的碾盘中部开设有导水孔，所述导水孔穿过隔板并与储水区连通。

优选的，所述导水孔内转动设有竖管，竖管顶部与碾压组内的下侧碾盘连接，所述竖管内设置有多组飞盘组，每组飞盘组均有多个倾斜状态的扇叶组成，扇叶通过竖轴与竖管固定连接。

优选的，所述固定平台下方的储水箱内部左右两侧均设置有支撑单元，所述支撑单元用于对散水管进行支撑，所述支撑单元由两个斜臂组成，斜臂倾斜，并且两个斜臂的倾斜方向相反，斜臂的顶部转动安装在固定平台的底部，斜臂上滑动设有导向柱，导向柱的端部转动安装在储水箱上；

所述散水管的两端分别与两组支撑单元内的斜臂固定连接。

优选的，所述储水箱内侧壁上设置有第一限位板和第二限位板，并且第一限位板位于固定平台的上方，第二限位板位于固定平台的下方。

与现有技术相比本发明的有益效果为：通过对污水流动时所携带的能量的转换和存储，可在污水释放时，将该部分能量再反作用在污水上，从而大大提高了污水的冲击效果，方便使污水冲击后的处理池内的污水快速漂浮并扩散在污水中，提高了淤泥中细菌的扩散面积，方便使细菌对污水中的有机物进行快速、全面捕捉和降解工作，从而提高了污水处理效果，避免因污水冲击力较小而导致淤泥沉积，并且该结构无需其他动力供应，只需对污水流动时的能量进行短暂存储即可实现污水的爆发式冲击效果，同时该结构简单，方便操作，通过借助于磁柱、电磁线圈的结构，可方便在储水箱移动时带动磁柱切割电磁线圈，从而为储水箱和储水箱内的污水施加推力，实现污水的加压工作。

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中记载的一些实施例，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是本发明的结构示意图；

图2是图1中储水箱剖视结构示意图；

图3是图2中拉力缓存机构放大结构示意图；

图4是图2中开关机构放大结构示意图；

图5是图4中转轴和封板的放大结构示意图；

图6是图2中碾盘和竖管的剖视放大结构示意图；

图7是图2中斜臂右视结构示意图；

附图中标记：1、储水箱；2、固定平台；3、进水管；4、支撑臂；5、开关机构；6、拉力缓存机构；7、绝缘盘；8、磁柱；9、电磁线圈；10、托板；11、导水仓；12、转轴；13、封板；14、引水管；15、散水管；16、推板；17、凸块；18、弹片；19、顶板；20、隔板；21、碾盘；22、竖管；23、扇叶；24、斜臂；25、导向柱；26、第一限位板；27、第二限位板。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。本实施例采用递进的方式撰写。

如图1至图2所示，本发明的一种碳中和用污水有机废物处理装置，包括储水箱1，所述储水箱1开口朝下，储水箱1内设有固定平台2，固定平台2对储水箱1内部空间进行密封，并且储水箱1能够在固定平台2上滑动，所述储水箱1顶部连通有进水管3，所述固定平台2底部设有用于对固定平台2进行固定的支撑臂4；

所述固定平台2底部中间位置设置有开关机构5，开关机构5与固定平台2上侧的储水箱1内部空间连通，固定平台2底部与储水箱1之间设置有多个拉力缓存机构6，当储水箱1在固定平台2上向上移动时，储水箱1对拉力缓存机构6做功，做功所产生的能量存储在拉力缓存机构6内，当储水箱1下降时拉力缓存机构6将能量释放为储水箱1提供下拉力。

具体的，进水管3可向固定平台2顶部的储水箱1内部空间通入污水，支撑臂4能够对固定平台2进行支撑，从而使固定平台2位置固定，随着固定平台2顶部存储污水量逐渐增多，污水可克服储水箱1的重力并推动储水箱1在固定平台2上向上移动，此时储水箱1的势能增加，并且储水箱1为拉力缓存机构6做功，当储水箱1内存储的污水量达到规定值时，开启开关机构5，储水箱1内存储的污水可通过开关机构5排出，并且此时储水箱1的势能转换为对储水箱1内存储的水的推力，从而实现对污水的一次加压推动工作，而拉力缓存机构6对储水箱1的下拉力则能够为污水提供二次加压推动作用，同时由于污水自身重力的作用，从而使污水可以通过开关机构5快速排出，排出的污水可冲击到处理池底部的淤泥中，从而使加压后的污水对淤泥进行强力冲击，使淤泥快速漂起并混入污水中，使淤泥中的细菌能够对污水中的有机物进行快速捕捉降解，提高了淤泥扩散面积和扩散效果，并且由于储水箱1的势能、拉力缓存机构6内能量的存储和污水的重力均无需其他动力源供应，只需借助污水自身的作用即可实现，从而方便对污水流动时的能量进行充分利用，实现爆发式冲击效果，随着储水箱1内污水的减少，储水箱1逐渐下移至初始位置，开关机构5关闭，储水箱1内再次储水并重复对淤泥进行冲击，从而实现了脉冲式布水效果。

通过对污水流动时所携带的能量的转换和存储，可在污水释放时，将该部分能量再反作用在污水上，从而大大提高了污水的冲击效果，方便使污水冲击后的处理池内的污水快速漂浮并扩散在污水中，提高了淤泥中细菌的扩散面积，方便使细菌对污水中的有机物进行快速、全面捕捉和降解工作，从而提高了污水处理效果，避免因污水冲击力较小而导致淤泥沉积，并且该结构无需其他动力供应，只需对污水流动时的能量进行短暂存储即可实现污水的爆发式冲击效果，同时该结构简单，方便操作。

优选的，如图3所示，所述拉力缓存机构6包括固定在固定平台2底部的绝缘盘7，绝缘盘7底部竖向固定有磁柱8，磁柱8的外侧套设有电磁线圈9，电磁线圈9的两端均固定在储水箱1内壁上，并且电磁线圈9与蓄电池电连接，磁柱8底部设有托板10，托板10固定在储水箱1底部，磁柱8穿过托板10并相对滑动；

其中，磁柱8内部磁场方向与电磁线圈9在通电时其内部所产生的磁场方向相同。

具体的，当电磁线圈9不通电时，电磁线圈9对磁柱8不会产生作用力，当电磁线圈9通电时，电磁线圈9所产生的磁场能够对磁柱8产生下拉力，在使用时，电磁线圈9通电，由于储水箱1向上移动，储水箱1可通过绝缘盘7带动磁柱8向上移动，此时磁柱8的移动方向与电磁线圈9对磁柱8的作用力方向相反，由于磁柱8和电磁线圈9的相对运动，电磁线圈9内会产生感应电流，感应电流能够存储在蓄电池内，当储水箱1下移时，由于电磁线圈9对磁柱8产生下拉力，从而为储水箱1和储水箱1内的污水施加推力，实现污水的加压工作，并且该推力是由存储的能量提供的。

由于采用磁柱8和电磁线圈9的结构方式，可在磁柱8下移时，电磁线圈9能够始终为磁柱8提供恒定的下拉力，从而能够通过拉力缓存机构6为污水提供恒定的下拉力，此时拉力缓存机构6既能够实现能量存储的目的，又能够实现能量释放的目的，并且还能够实现恒定拉力的目的，托板10能够为磁柱8进行支撑和导向。

优选的，如图4和图5所示，所述开关机构5包括固定在固定平台2底部的导水仓11，所述导水仓11内转动设有转轴12，转轴12中部设有封板13，所述封板13的形状为弧形；

所述固定平台2中部开设有排水口，并且排水口的形状为弧形，弧形的轴线与转轴12同轴，封板13的顶部穿过排水口，并且封板13的弧面对弧形的排水口进行封堵；

所述导水仓11的底部连通设有两个引水管14，每个引水管14的输出端均连通有散水管15，散水管15的外壁上沿其长度方向开设有多个喷口。

具体的，自然状态时，封板13的弧面位于排水口内，此时封板13对排水口进行封堵处理，当储水箱1内存储的污水量达到规定值时，转动转轴12，转轴12可带动封板13转动，封板13可偏离排水口，从而使储水箱1内的污水可通过封板13侧壁与排水口之间的缝隙进入导水仓11内，导水仓11内的污水可通过引水管14、散水管15及散水管15上的喷口向下喷至处理池底部的淤泥中，从而冲击淤泥漂浮。

优选的，如图4所示，所述转轴12的两端均延伸至导水仓11的外侧，导水仓11外侧的转轴12外壁上固定有推板16，导水仓11的前后侧壁上均固定有凸块17，推板16与固定平台2之间通过弹片18弹性连接，而弹片18能够推动推板16与凸块17贴紧，从而对转轴12和封板13的位置进行定位；

所述储水箱1内壁前后两侧均设置有顶板19，当储水箱1与固定平台2相对移动时，顶板19能够与推板16接触并推动推板16移动。

具体的，自然状态时，弹片18推动推板16与凸块17贴紧，从而对转轴12和封板13的位置进行锁定，此时封板13对排水口进行封堵，当储水箱1在固定平台2上向上移动时，推板16与顶板19相互接近，并且顶板19推动推板16向上转动，推板16带动转轴12转动，从而使封板13偏离排水口，此时弹片18发生弹性变形，随着储水箱1内水量的不断减少，储水箱1在固定平台2上下移，此时顶板19与推板16分离，而由于水压对封板13斜面的作用，从而使封板13无法对排水口进行封堵，储水箱1内的水可连续排入导水仓11内，而当储水箱1移动至初始位置时，水的重力降低至最小值，此时水压对封板13侧壁的作用力降低，弹片18克服水压的作用并推动封板13复位，从而使封板13能够对排水口进行重新封堵工作。

优选的，如图2和图6所示，所述储水箱1内固定有隔板20，隔板20位于固定平台2上方，并且隔板20将储水箱1内部的封闭空间分隔成上侧的过渡区和下侧的储水区，所述过渡区内设置有多组碾压组，多组碾压组水平排列，所述碾压组由两个上下分布的并且方向相对的碾盘21组成，并且两个碾盘21之间留有能够供污水流通的空隙；

所述碾压组内下侧的碾盘21中部开设有导水孔，所述导水孔穿过隔板20并与储水区连通。

具体的，进水管3排出的污水进入过渡区内，过渡区内的污水可通过碾压组内两个碾盘21之间的缝隙流动，此时转动下侧的碾盘21，从而使两个碾盘21相对转动，两个碾盘21能够对进入其之间缝隙的有机废物颗粒进行碾碎处理，从而有效降低有机物杂质的形状，方便淤泥中的细菌对其进行降解处理，而两个碾盘21之间的污水可通过导水孔导入至储水区内。

优选的，如图6所示，所述导水孔内转动设有竖管22，竖管22顶部与碾压组内的下侧碾盘21连接，所述竖管22内设置有多组飞盘组，每组飞盘组均有多个倾斜状态的扇叶23组成，扇叶23通过竖轴与竖管22固定连接。

具体的，两个碾盘21之间的污水可进入竖管22内，竖管22内的污水可通过多个扇叶23推动竖管22转动，从而带动碾压组内的下侧碾盘21转动，使两个碾盘21相对转动。

竖管中部设有竖轴，扇叶23固定在竖轴上，竖轴底部设有横板，横板与竖管22固定连接，从而使扇叶23与竖管22固定连接。

为使水流对扇叶23的推力能够顺利带动碾盘21转动，碾盘21、竖管22和扇叶23可采用硬度较大而密度较小的材料制作，以减轻其重量，降低转动阻力，并且碾盘21也可采用空心或薄壁的形状制作。

优选的，如图7所示，所述固定平台2下方的储水箱1内部左右两侧均设置有支撑单元，所述支撑单元用于对散水管15进行支撑，所述支撑单元由两个斜臂24组成，斜臂24倾斜，并且两个斜臂24的倾斜方向相反，斜臂24的顶部转动安装在固定平台2的底部，斜臂24上滑动设有导向柱25，导向柱25的端部转动安装在储水箱1上；

所述散水管15的两端分别与两组支撑单元内的斜臂24固定连接。

具体的，当储水箱1与固定平台2相对移动时，储水箱1可通过导向柱25推动斜臂24倾斜，此时斜臂24可带动散水管15在水平方向产生位移，从而使排水状态的散水管15及散水管15上的喷口在水平方向移动，方便使喷口喷出的水全面扩散至处理池的底部，从而对处理池底部的淤泥进行全面冲击处理。

优选的，如图2所示，所述储水箱1内侧壁上设置有第一限位板26和第二限位板27，并且第一限位板26位于固定平台2的上方，第二限位板27位于固定平台2的下方。

具体的，通过设置第一限位板26和第二限位板27，可对储水箱1与固定平台2的相对位置进行限位，从而避免储水箱1内的结构发生碰撞。

当固定平台2与第一限位板26接触时，储水箱1重力和拉力缓存机构6对储水箱1的推力均无法作用到储水箱1内的污水中，此时水压对封板13侧壁的推动力较小并无法克服弹片18的弹力，因此弹片18能够推动封板13复位。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种碳中和用污水有机废物处理装置，其特征在于，包括储水箱（1），所述储水箱（1）开口朝下，储水箱（1）内设有固定平台（2），固定平台（2）对储水箱（1）内部空间进行密封，并且储水箱（1）能够在固定平台（2）上滑动，所述储水箱（1）顶部连通有进水管（3），所述固定平台（2）底部设有用于对固定平台（2）进行固定的支撑臂（4）；

所述固定平台（2）底部中间位置设置有开关机构（5），开关机构（5）与固定平台（2）上侧的储水箱（1）内部空间连通，固定平台（2）底部与储水箱（1）之间设置有多个拉力缓存机构（6），当储水箱（1）在固定平台（2）上向上移动时，储水箱（1）对拉力缓存机构（6）做功，做功所产生的能量存储在拉力缓存机构（6）内，当储水箱（1）下降时拉力缓存机构（6）将能量释放为储水箱（1）提供下拉力；

所述拉力缓存机构（6）包括固定在固定平台（2）底部的绝缘盘（7），绝缘盘（7）底部竖向固定有磁柱（8），磁柱（8）的外侧套设有电磁线圈（9），电磁线圈（9）的两端均固定在储水箱（1）内壁上，并且电磁线圈（9）与蓄电池电连接，磁柱（8）底部设有托板（10），托板（10）固定在储水箱（1）底部，磁柱（8）穿过托板（10）并相对滑动；

其中，磁柱（8）内部磁场方向与电磁线圈（9）在通电时其内部所产生的磁场方向相同；

所述储水箱（1）内固定有隔板（20），隔板（20）位于固定平台（2）上方，并且隔板（20）将储水箱（1）内部的封闭空间分隔成上侧的过渡区和下侧的储水区，所述过渡区内设置有多组碾压组，多组碾压组水平排列，所述碾压组由两个上下分布的并且方向相对的碾盘（21）组成，并且两个碾盘（21）之间留有能够供污水流通的空隙；

所述碾压组内下侧的碾盘（21）中部开设有导水孔，所述导水孔穿过隔板（20）并与储水区连通。

2.如权利要求1所述的一种碳中和用污水有机废物处理装置，其特征在于，所述开关机构（5）包括固定在固定平台（2）底部的导水仓（11），所述导水仓（11）内转动设有转轴（12），转轴（12）中部设有封板（13），所述封板（13）的形状为弧形；

所述固定平台（2）中部开设有排水口，并且排水口的形状为弧形，弧形的轴线与转轴（12）同轴，封板（13）的顶部穿过排水口，并且封板（13）的弧面对弧形的排水口进行封堵；

所述导水仓（11）的底部连通设有两个引水管（14），每个引水管（14）的输出端均连通有散水管（15），散水管（15）的外壁上沿其长度方向开设有多个喷口。

3.如权利要求2所述的一种碳中和用污水有机废物处理装置，其特征在于，所述转轴（12）的两端均延伸至导水仓（11）的外侧，导水仓（11）外侧的转轴（12）外壁上固定有推板（16），导水仓（11）的前后侧壁上均固定有凸块（17），推板（16）与固定平台（2）之间通过弹片（18）弹性连接，而弹片（18）能够推动推板（16）与凸块（17）贴紧，从而对转轴（12）和封板（13）的位置进行定位；

所述储水箱（1）内壁前后两侧均设置有顶板（19），当储水箱（1）与固定平台（2）相对移动时，顶板（19）能够与推板（16）接触并推动推板（16）移动。

4.如权利要求3所述的一种碳中和用污水有机废物处理装置，其特征在于，所述导水孔内转动设有竖管（22），竖管（22）顶部与碾压组内的下侧碾盘（21）连接，所述竖管（22）内设置有多组飞盘组，每组飞盘组均有多个倾斜状态的扇叶（23）组成，扇叶（23）通过竖轴与竖管（22）固定连接。

5.如权利要求4所述的一种碳中和用污水有机废物处理装置，其特征在于，所述固定平台（2）下方的储水箱（1）内部左右两侧均设置有支撑单元，所述支撑单元用于对散水管（15）进行支撑，所述支撑单元由两个斜臂（24）组成，斜臂（24）倾斜，并且两个斜臂（24）的倾斜方向相反，斜臂（24）的顶部转动安装在固定平台（2）的底部，斜臂（24）上滑动设有导向柱（25），导向柱（25）的端部转动安装在储水箱（1）上；

所述散水管（15）的两端分别与两组支撑单元内的斜臂（24）固定连接。

6.如权利要求5所述的一种碳中和用污水有机废物处理装置，其特征在于，所述储水箱（1）内侧壁上设置有第一限位板（26）和第二限位板（27），并且第一限位板（26）位于固定平台（2）的上方，第二限位板（27）位于固定平台（2）的下方。