公布日：2022.08.09
申請日：2022.06.18
分類號：C02F1/52(2006.01)I;C02F9/14(2006.01)I;B01F35/12(2022.01)I;B01F27/90(2022.01)I;C02F101/10(2006.01)N;C02F101/16(2006.01)N
摘要
本申請涉及污水處理的領域，尤其是涉及一種污水混凝攪拌裝置、污水脫氮除磷系統及其處理工藝。污水混凝攪拌裝置包括混合池、支撐軸、攪拌桿、驅動機構、清潔環、伸縮套筒、彈性件、拉繩、卷繞機構。污水脫氮除磷系統包括污水混凝攪拌裝置、斜板沉淀池、反硝化深床濾池。應用污水脫氮除磷系統的處理工藝步驟為混凝沉淀→攪拌桿自潔→斜板沉淀→反硝化深床過濾→反沖洗。本申請具有提高混合池內的懸浮物去除能力、水質提標高效脫氮、除磷以及節省能源的效果。
權利要求書
1.一種污水混凝攪拌裝置，其特征在于，包括：混合池(1)，頂部固定連接有頂蓋(11)；支撐軸(2)，呈豎向設置，所述支撐軸(2)插設至所述混合池(1)內，所述支撐軸(2)與所述頂蓋(11)轉動連接，所述支撐軸(2)內設置有安裝腔(23)；驅動機構(3)，用于驅動所述支撐軸(2)轉動，所述驅動機構(3)安裝在所述頂蓋(11)上；攪拌桿(21)，呈水平設置，所述攪拌桿(21)的一端固定連接于所述支撐軸(2)；清潔環(22)，滑動套設在所述攪拌桿(21)上；伸縮套筒(4)，連接在所述清潔環(22)與所述支撐軸(2)之間，所述伸縮套筒(4)與所述安裝腔(23)連通；彈性件(5)，安裝在所述伸縮套筒(4)內，所述彈性件(5)用于驅動所述清潔環(22)遠離所述支撐軸(2)移動；拉繩(25)，穿設在所述伸縮套筒(4)內，所述拉繩(25)的一端固定連接于所述清潔環(22)，另一端穿設至所述安裝腔(23)內；卷繞機構(6)，用于對所述拉繩(25)進行收卷或放卷；所述卷繞機構(6)包括：卷繞軸(61)，位于所述安裝腔(23)內，所述卷繞軸(61)與所述支撐軸(2)轉動連接，所述卷繞軸(61)上同軸開設有插接槽(611)，所述拉繩(25)的一端固定連接于所述卷繞軸(61)，所述拉繩(25)纏繞在所述卷繞軸(61)上；升降軸(62)，呈豎向設置，所述升降軸(62)的橫截面為多邊形，所述升降軸(62)沿豎向滑動插設于所述插接槽(611)內；離合軸(63)，同軸固定于所述升降軸(62)的頂端，所述離合軸(63)的橫截面為多邊形，所述離合軸(63)的橫截面面積大于所述升降軸(62)的橫截面面積，所述支撐軸(2)的頂端同軸開有聯動槽(26)，所述離合軸(63)與所述聯動槽(26)插接配合；升降組件(64)，所述升降組件(64)用于驅動所述離合軸(63)升降；控制組件(65)，當所述離合軸(63)脫離所述聯動槽(26)后，所述控制組件(65)用于控制所述離合軸(63)轉動。
2.根據權利要求1所述的污水混凝攪拌裝置，其特征在于，所述驅動機構(3)包括：第一同步帶輪(31)，轉動連接于所述頂蓋(11)；第二同步帶輪(32)，同軸固定于所述支撐軸(2)；同步帶(33)，套設在所述第一同步帶輪(31)和所述第二同步帶輪(32)上；驅動元，固定在所述頂蓋(11)上，所述驅動元用于驅動所述第一同步帶輪(31)轉動。
3.根據權利要求1所述的污水混凝攪拌裝置，其特征在于，所述伸縮套筒(4)包括：固定筒(41)，呈水平設置，所述固定筒(41)固定連接于所述支撐軸(2)，所述固定筒(41)與所述安裝腔(23)連通，所述拉繩(25)穿設于所述固定筒(41)內；伸縮筒(42)，與所述固定筒(41)滑動插接配合，所述伸縮筒(42)的一端固定于所述清潔環(22)，所述拉繩(25)穿設于所述伸縮筒(42)內；抵觸環(412)，固定連接于所述固定筒(41)朝向所述支撐軸(2)的一端，所述抵觸環(412)的內徑小于所述固定筒(41)的內徑，所述彈性件(5)位于所述固定筒(41)和所述伸縮筒(42)內，所述彈性件(5)的一端抵觸于所述抵觸環(412)，所述彈性件(5)的另一端抵觸于所述清潔環(22)。
4.根據權利要求1所述的污水混凝攪拌裝置，其特征在于，所述控制組件(65)包括：控制軸(651)，位于所述支撐軸(2)的上方，所述控制軸(651)與所述支撐軸(2)同軸設置，所述控制軸(651)轉動連接在所述頂蓋(11)，所述控制軸(651)的底端同軸開有控制槽(6511)，所述離合軸(63)與所述控制槽(6511)插接配合；動力元，安裝在所述頂蓋(11)上，所述動力元用于驅動所述控制軸(651)轉動。
5.根據權利要求1所述的污水混凝攪拌裝置，其特征在于，所述升降組件(64)包括：電推桿(641)，所述電推桿(641)安裝在所述頂蓋(11)上，所述電推桿(641)的活塞桿呈豎向設置；升降板(642)，固定于所述電推桿(641)的活塞桿，所述離合軸(63)轉動連接于所述升降板(642)。
6.根據權利要求1所述的污水混凝攪拌裝置，其特征在于，所述攪拌桿(21)環繞所述支撐軸(2)陣列有多個，所述卷繞機構(6)用于對多個所述拉繩(25)進行同步收卷或放卷。
7.一種污水脫氮除磷系統，其特征在于，包括：權利要求1-6中任一項所述的污水混凝攪拌裝置；斜板沉淀池(7)，所述污水混凝攪拌裝置的出水端與所述斜板沉淀池(7)的進水端連通；反硝化深床濾池(8)，所述斜板沉淀池(7)的出水端與所述反硝化深床濾池(8)的進水端連通，所述反硝化深床濾池(8)內設置有濾料床(82)、排水系統、反沖洗系統。
8.一種應用權利要求7所述的污水脫氮除磷系統的處理工藝，其特征在于，包括以下步驟：S1、混凝沉淀：將污水、混凝劑加入到混合池(1)內，利用攪拌桿(21)對混合池(1)內的污水進行攪拌；S2、攪拌桿(21)自潔：利用清潔環(22)在攪拌桿(21)上移動，從而對攪拌桿(21)上附著的混凝劑或絮狀體進行清潔；S3、斜板(72)沉淀：將混合池(1)內的污水導流入斜板沉淀池(7)內，使得污水內的絮狀體進行沉淀；S4、反硝化深床過濾：將斜板(72)沉底池內的清水導流入反硝化深床濾池(8)內，使得濾料床(82)對水進行進一步過濾，最終過濾后的水從排水系統排出；S5、反沖洗：當濾料床(82)受堵時，利用反沖洗系統對濾料床(82)進行反沖洗清潔。
發明內容
為了提高絮凝混合池內的懸浮物去除能力，本申請提供一種污水混凝攪拌裝置、污水脫氮除磷系統及其處理工藝。
第一方面，本申請提供一種污水混凝攪拌裝置，采用如下的技術方案：
一種污水混凝攪拌裝置，包括：
混合池，頂部固定連接有頂蓋；
支撐軸，呈豎向設置，所述支撐軸插設至所述混合池內，所述支撐軸與所述頂蓋轉動連接，所述支撐軸內設置有安裝腔；
驅動機構，用于驅動所述支撐軸轉動，所述驅動機構安裝在所述頂蓋上；
攪拌桿，呈水平設置，所述攪拌桿的一端固定連接于所述支撐軸；
清潔環，滑動套設在所述攪拌桿上；
伸縮套筒，連接在所述清潔環與所述支撐軸之間，所述伸縮套筒與所述安裝腔連通；
彈性件，安裝在所述伸縮套筒內，所述彈性件用于驅動所述清潔環遠離所述支撐軸移動；
拉繩，穿設在所述伸縮套筒內，所述拉繩的一端固定連接于所述清潔環，另一端穿設至所述安裝腔內；
卷繞機構，用于對所述拉繩進行收卷或放卷。
通過采用上述技術方案，攪拌作業時，驅動機構驅動支撐軸轉動，支撐軸帶動攪拌桿轉動，攪拌對污水進行攪拌，使得混凝劑與污水中的懸浮顆粒能夠充分進行混凝反應。
另外，需要定時對攪拌桿進行清潔。對攪拌桿進行清潔時，驅動機構暫停工作，卷繞機構驅動拉繩放卷，彈性件驅動清潔環遠離支撐軸移動，清潔環拉動伸縮套筒使得伸縮套筒伸長；當清潔環移動至攪拌桿遠離支撐軸的端部時，卷繞機構驅動拉繩收卷，拉繩拉動清潔環朝向支撐桿移動，同時伸縮套筒縮短，彈性件壓縮。
通過控制清潔環在攪拌桿上往復移動，清潔環在移動的過程中對攪拌桿上附著的混凝劑或絮狀體進行刮除，從而提高了混凝劑與污水的充分混合。定時對攪拌桿進行自潔，從而提高了混凝劑與污水的混合反應程度，提高了混合池內的懸浮物去除能力。
可選的，所述驅動機構包括：
第一同步帶輪，轉動連接于所述頂蓋；
第二同步帶輪，同軸固定于所述支撐軸；
同步帶，套設在所述第一同步帶輪和所述第二同步帶輪上；
驅動元，固定在所述頂蓋上，所述驅動元用于驅動所述第一同步帶輪轉動。
通過采用上述技術方案，驅動元驅動第一同步帶輪轉動，第一同步帶輪帶動同步帶轉動，同步帶帶動第二同步帶輪轉動，第二同步帶輪帶動支撐軸轉動，從而達到了驅動支撐軸轉動的效果。
可選的，所述伸縮套筒包括：
固定筒，呈水平設置，所述固定筒固定連接于所述支撐軸，所述固定筒與所述安裝腔連通，所述拉繩穿設于所述固定筒內；
伸縮筒，與所述固定筒滑動插接配合，所述伸縮筒的一端固定于所述清潔環，所述拉繩穿設于所述伸縮筒內；
抵觸環，固定連接于所述固定筒朝向所述支撐軸的一端，所述抵觸環的內徑小于所述固定筒的內徑，所述彈性件位于所述固定筒和所述伸縮筒內，所述彈性件的一端抵觸于所述抵觸環，所述彈性件的另一端抵觸于所述清潔環。
通過采用上述技術方案，當拉繩放卷時，彈性件彈性勢能釋放，彈性件驅使清潔環朝向遠離支撐軸的方向移動，伸縮筒從固定筒中伸出，從而使得伸縮套筒伸長。當拉繩收卷時，拉繩拉動清潔環朝向支撐軸移動，清潔環帶動伸縮筒朝向固定筒內收縮，使得伸縮套筒縮短，同時彈性件受壓收縮。伸縮套筒對彈性件以及拉繩起到防護的作用，使得彈性件以及拉繩不易受到污水的影響。
另外，拉繩收卷時，伸縮筒朝向固定筒內收縮，固定筒將伸縮筒外壁上粘附的混凝劑或絮狀體進行清潔，減小了混凝劑或絮狀體粘附在伸縮套筒上的可能性，進一步提高了混凝劑與污水的充分混合程度。
可選的，所述卷繞機構包括：
卷繞軸，位于所述安裝腔內，所述卷繞軸與所述支撐軸轉動連接，所述卷繞軸上同軸開設有插接槽，所述拉繩的一端固定連接于所述卷繞軸，所述拉繩纏繞在所述卷繞軸上；
升降軸，呈豎向設置，所述升降軸的橫截面為多邊形，所述升降軸沿豎向滑動插設于所述插接槽內；
離合軸，同軸固定于所述升降軸的頂端，所述離合軸的橫截面為多邊形，所述離合軸的橫截面面積大于所述升降軸的橫截面面積，所述支撐軸的頂端同軸開有聯動槽，所述離合軸與所述聯動槽插接配合；
升降組件，所述升降組件用于驅動所述離合軸升降；
控制組件，當所述離合軸脫離所述聯動槽后，所述控制組件用于控制所述離合軸轉動。
通過采用上述技術方案，攪拌作業時，離合軸插設在聯動槽內，驅動機構驅動支撐軸轉動時，支撐軸帶動離合軸轉動，離合軸帶動升降軸轉動，升降軸帶動卷繞軸轉動，從而使得卷繞軸與支撐軸能夠同步轉動。當需要對攪拌桿進行清潔時，驅動機構暫停工作，升降組件驅動離合軸上升，使得離合軸脫離聯動槽，此時利用控制組件驅動離合軸轉動，離合軸帶動升降軸轉動，升降軸帶動卷繞軸轉動，卷繞軸對拉繩進行收卷或放卷。從而達到了驅動拉繩進行收卷或放卷的效果。
可選的，所述控制組件包括：
控制軸，位于所述支撐軸的上方，所述控制軸與所述支撐軸同軸設置，所述控制軸轉動連接在所述頂蓋，所述控制軸的底端同軸開有控制槽，所述離合軸與所述控制槽插接配合；
動力元，安裝在所述頂蓋上，所述動力元用于驅動所述控制軸轉動。
通過采用上述技術方案，當離合軸向上移動脫離聯動槽后，離合軸的頂端插設至控制槽內，此時里利用動力元驅動控制軸轉動，控制軸帶動離合軸轉動，進而達到了驅動離合軸轉動的效果。
可選的，所述升降組件包括：
電推桿，所述電推桿安裝在所述頂蓋上，所述電推桿的活塞桿呈豎向設置；
升降板，固定于所述電推桿的活塞桿，所述離合軸轉動連接于所述升降板。
通過采用上述技術方案，當需要驅動離合軸進行升降時，電推桿的活塞桿伸縮，活塞桿帶動升降板升降，升降板帶動離合軸升降。
可選的，所述攪拌桿環繞所述支撐軸陣列有多個，所述卷繞機構用于對多個所述拉繩進行同步收卷或放卷。
通過采用上述技術方案，多個攪拌桿能夠提高對污水的攪拌效率。另外，由于攪拌桿環繞支撐軸分布，從而每個攪拌桿上的清潔環的運動方向具有差異，卷繞機構能夠控制多個拉繩進行收卷或放卷，進而能夠同時控制多個清潔環進行移動，達到了對多個攪拌桿同時進行清潔的效果。
第二方面，本申請提供一種污水脫氮除磷系統，采用如下的技術方案：
一種污水脫氮除磷系統，包括：
污水混凝攪拌裝置；
斜板沉淀池，所述污水混凝攪拌裝置的出水端與所述斜板沉淀池的進水端連通；
反硝化深床濾池，所述斜板沉淀池的出水端與所述反硝化深床濾池的進水端連通，所述反硝化深床濾池內設置有濾料床、排水系統、反沖洗系統。
通過采用上述技術方案，在污水混凝攪拌裝置的混凝沉淀以及斜板沉淀池的二次沉淀，能夠高效去除污水中的懸浮顆粒，從而減小了反硝化深床濾池的堵塞頻率，縮減了反沖洗系統的啟動次數，達到了節省能源的效果。
第三方面，本申請提供一種應用污水脫氮除磷系統的處理工藝，包括以下步驟：
S1、混凝沉淀：將污水、混凝劑加入到混合池內，利用攪拌桿對混合池內的污水進行攪拌；
S2、攪拌桿自潔：利用清潔環在攪拌桿上移動，從而對攪拌桿上附著的混凝劑或絮狀體進行清潔；
S3、斜板沉淀：將混合池內的污水導流入斜板沉淀池內，使得污水內的絮狀體進行沉淀；
S4、反硝化深床過濾：將斜板沉底池內的清水導流入反硝化深床濾池內，使得濾料床對水進行進一步過濾，最終過濾后的水從排水系統排出；
S5、反沖洗：當濾料床受堵時，利用反沖洗系統對濾料床進行反沖洗清潔。
通過采用上述技術方案，污水脫氮除磷系統的處理工藝為混凝沉淀→攪拌桿自潔→斜板沉淀→反硝化深床過濾→反沖洗，首先將污水倒入混合池內，并向混合池內加入混凝劑，對污水進行攪拌混合，使得污水內發生混凝反應，去除污水內的懸浮顆粒。接著將混合池中初步沉淀的清水導流入斜板沉淀池，斜板沉淀池對水流進行進一步沉淀，提高了水質的清潔程度。最后斜板沉淀池中的清水導流入反硝化深床濾池中進行深度清潔，反硝化深床濾池具有清除懸浮物、除氮、除磷的效果，最終潔凈的水流從排水系統中排出。當濾料床受堵時，利用反沖洗系統對濾料床進行反沖洗清潔，使得濾料床能夠持續對污水進行過濾。
從而，應用污水脫氮除磷系統的處理工藝將高效沉淀和深床過濾進行組合，達到了高效除磷、除氮、去除懸浮物以及節約能源的效果。
綜上所述，本申請包括以下至少一種有益技術效果：
1.污水混凝攪拌裝置包括支撐軸、驅動機構、攪拌桿、伸縮套筒、彈性件、拉繩、卷繞機構，通過控制清潔環在攪拌桿上往復移動，清潔環在移動的過程中對攪拌桿上附著的混凝劑或絮狀體進行刮除，從而提高了混凝劑與污水的充分混合；定時對攪拌桿進行自潔，從而提高了混凝劑與污水的混合反應程度，提高了混合池內的懸浮物去除能力；
2.卷繞機構包括卷繞軸、升降軸、離合軸、升降組件、控制組件，達到了驅動拉繩進行收卷或放卷的效果；
3.污水脫氮除磷系統包括污水混凝攪拌裝置、斜板沉淀池、反硝化深床濾池，在污水混凝攪拌裝置的混凝沉淀以及斜板沉淀池的二次沉淀，能夠高效去除污水中的懸浮顆粒，從而減小了反硝化深床濾池的堵塞頻率，縮減了反沖洗系統的啟動次數，達到了節省能源的效果；
4.污水脫氮除磷系統的處理工藝為混凝沉淀→攪拌桿自潔→斜板沉淀→反硝化深床過濾→反沖洗，達到了高效除磷、除氮、去除懸浮物以及節約能源的效果。
（發明人：嚴廷林;嚴博）
