一種曝氣進水進藥一體化裝置的製作方法
2023-09-18 21:32:00 3
本發明涉及環境工程施工技術領域，具體涉及一種高效率、高靈活性、高適用性的曝氣、進藥一體化裝置。
背景技術：
近年來，隨著環保意識的增強，對出水水質的要求日益提升，傳統一二級處理方法出水已不能達到排放標準，因此，新的深度處理工藝逐步被應用於水處理行業，反硝化濾池作為一種深度脫氮工藝也逐漸應用到各行各業深度處理當中。由於汙水經過二次生化處理，出水的營養物質普遍較低，無法滿足反硝化濾池中微生物的生長，因此，往往需要對來水進行外加碳源，以保證一定的碳氮比，供微生物進行反硝化脫氮。目前，各工藝流程往往將進水與進藥過程分隔開，單獨進行投藥過程。增加了投藥設備，例如加藥泵，流量計等，添加了運行成本。針對反硝化濾池啟動初期，往往需要先進行曝氣過程進行掛膜，此過程可能需要增加曝氣系統。
技術實現要素：
本發明為了解決現有反硝化濾池曝氣單元、外加碳源單元、反衝洗單元增加運行成本的弊端，提出了一種替代獨立反衝洗單元的曝氣、進藥一體化裝置，可用於反硝化濾池反硝化脫氮過程。
本發明的目的通過以下技術方案實現。
一種曝氣進水進藥一體化裝置，包括聯動軸、第一活動板、第二活動板、第三活動板、第一聯杆、第二聯杆、第三聯杆、第一流體計量柱、第二流體計量柱、第三流體計量柱、第一活動柱塞、第二活動柱塞、第三活動柱塞、進水管、進氣管、進藥管、出水管、出氣管、出藥管；
所述的聯動軸分為第一橫軸、第二橫軸和第三橫軸，所述的第一活動板、第二活動板和第三活動板均為呈中心對稱的長方形框狀結構，所述的第一活動板、第二活動板和第三活動板上均勻設置有刻度線；所述的第一橫軸水平穿過第一活動板的中心並由第一調節螺母固定，所述的第二橫軸水平穿過第二活動板的中心並由第二調節螺母固定，所述的第三橫軸水平穿過第三活動板的中心並由第三調節螺母固定；
所述的第一活動板、第二活動板和第三活動板的短邊的中心分別依次與所述的第一聯杆、第二聯杆和第三聯杆連接，所述的第一聯杆由第一上杆、第一軸心和第一下杆連接構成，所述的第二聯杆由第二上杆、第二軸心和第二下杆連接構成，所述的第三聯杆由第三上杆、第三軸心和第三下杆連接構成；
所述的第一聯杆、第二聯杆和第三聯杆分別依次與第一活動柱塞、第二活動柱塞和第三活動柱塞連接，所述的第一活動柱塞、第二活動柱塞和第三活動柱塞分別依次設置在所述的第一流體計量柱、第二流體計量柱和第三流體計量柱的內部，第一流體計量柱、第二流體計量柱和第三流體計量柱的外壁上均勻設置有刻度線；所述的第一流體計量柱的頂部設置有進水閥和出水閥，所述的第二流體計量柱的頂部設置有進氣閥和出氣閥，所述的第三流體計量柱的頂部設置有進藥閥和出藥閥；
通過聯動軸的轉動所述的第一活動板與第一橫軸共同在豎直平面內轉動，同時第一聯杆的第一下杆跟隨第一活動板的轉動而左右擺動，第一上杆在第一下杆的帶動下在第一流體計量柱內上下運動，從而第一活動柱塞在第一流體計量柱內上下運動；通過聯動軸的轉動所述的第二活動板與第二橫軸共同在豎直平面內轉動，同時第二聯杆的第二下杆跟隨第二活動板的轉動而左右擺動，第二上杆在第二下杆的帶動下在第二流體計量柱內上下運動，從而第二活動柱塞在第二流體計量柱內上下運動；通過聯動軸的轉動所述的第三活動板與第三橫軸共同在豎直平面內轉動，同時第三聯杆的第三下杆跟隨第三活動板的轉動而左右擺動，第三上杆在第三下杆的帶動下在第三流體計量柱內上下運動，從而第三活動柱塞在第三流體計量柱內上下運動。
而且，所述的第一橫軸、第一活動板、第一調節螺母、第一聯杆、第一活動柱塞、第一流體計量柱、進水管、進水閥、出水閥、出水管為進水裝置；所述的第二橫軸、第二活動板、第二調節螺母、第二聯杆、第二活動柱塞、第二流體計量柱、進氣管、進氣閥、出氣閥、出氣管為進氣裝置；所述的第三橫軸、第三活動板、第三調節螺母、第三聯杆、第三活動柱塞、第三流體計量柱、進藥管、進藥閥、出藥閥、出藥管為進藥裝置。
而且，所述的第一活動板、第二活動板和第三活動板的框的寬度為第一活動板、第二活動板和第三活動板長度的1/8～1/3，所述的第一調節螺母可以根據使用要求調節第一活動板與第一橫軸的相對位置，第二調節螺母可以根據使用要求調節第二活動板與第二橫軸的相對位置，第三調節螺母可以根據使用要求調節第三活動板與第三橫軸的相對位置。
而且，所述的進水閥與進水管相連，所述的出水閥與出水管相連；所述的進氣閥與進氣管相連，所述的出氣閥與出氣管相連；所述的進藥閥和進藥管相連，所述的出藥閥和出藥管相連。
而且，所述的進水閥、進氣閥和進藥閥以及出水閥、出氣閥和出藥閥均為單向閥；當第一活動柱塞、第二活動柱塞和第三活動柱塞向下運動時，進水閥、進氣閥和進藥閥呈開啟狀態，出水閥、出氣閥和出藥閥呈關閉狀態，第一流體計量柱、第二流體計量柱和第三流體計量柱分別從進水管進水、從進氣管進氣、從進藥管進藥；當第一活動柱塞、第二活動柱塞和第三活動柱塞向上運動時，進水閥、進氣閥和進藥閥呈關閉狀態，出水閥、出氣閥和出藥閥呈開啟狀態，第一流體計量柱、第二流體計量柱和第三流體計量柱分別向出水管出水、向出氣管出氣、向出藥管出藥。
而且，所述的第一聯杆、第二聯杆、第三聯杆可與第一活動柱塞、第二活動柱塞、第三活動柱塞斷開連接。
而且，所述的進水裝置按照使用要求設置為1～5套，所述的進氣裝置按照使用要求設置為1～5套，所述的進藥裝置按照使用要求設置為1～5套。
本發明的有益效果為：
(1)一體化裝置可根據實際工藝情況，減少或增加流體計量柱個數，擴大裝置的適用範圍；
(2)通過將各流體計量柱偶聯於同一個聯動軸上，控制調節螺母，同時滿足工藝所需要的進水進藥碳氮比，氣水比等運行工況，只需外接一個轉子，減少工藝裝置的複雜程度，簡便操作步驟。
附圖說明
圖1為本發明的示意圖，
圖2為圖1中進藥裝置的示意圖，
圖3為圖1中進水裝置的示意圖，
圖4為圖1中進氣裝置的示意圖，
圖5為以進水裝置為例的工作示意圖，
其中，1為聯動軸，2為第一橫軸，3為第一調節螺母，4為第一活動板，5為第二橫軸，6為第二調節螺母，7為第二活動板，8為第三橫軸，9為第三調節螺母，10為第三活動板，11為第三聯杆，11-1為第三上杆，11-2為第三軸心，11-3為第三下杆，12為第一聯杆，12-1為第一上杆，12-2為第一軸心，12-3為第一下杆，13為第二聯杆，13-1為第二上杆，13-2為第二軸心，13-3為第二下杆，14為進氣閥，15為進氣管，16為進藥管，17為進藥閥，18為出藥管，19為出藥閥，20為出氣管，21為出氣閥，22為出水管，23為出水閥，24為進水閥，25為進水管，26為第一流體計量柱，27為第二流體計量柱，28為第二活動柱塞，29為第三流體計量柱，30為第一活動柱塞，31為第三活動柱塞；
圖5中(a)為進水裝置的初始狀態，(b)為聯動軸順時針旋轉90°時進水裝置的狀態，(c)為聯動軸順時針再次順時針旋轉90°時進水裝置的狀態。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細的說明。
如附圖1～4所示，一種曝氣進水進藥一體化裝置，包括聯動軸1、第一活動板4、第二活動板7、第三活動板10、第一聯杆12、第二聯杆13、第三聯杆11、第一流體計量柱26、第二流體計量柱27、第三流體計量柱29、第一活動柱塞30、第二活動柱塞28、第三活動柱塞31、進水管25、進氣管15、進藥管16、出水管22、出氣管20、出藥管18；
所述的聯動軸分為第一橫軸2、第二橫軸5和第三橫軸8，所述的第一活動板、第二活動板和第三活動板均為呈中心對稱的長方形框狀結構，所述的第一活動板、第二活動板和第三活動板上均勻設置有刻度線；所述的第一橫軸水平穿過第一活動板的中心並由第一調節螺母3固定，所述的第二橫軸水平穿過第二活動板的中心並由第二調節螺母6固定，所述的第三橫軸水平穿過第三活動板的中心並由第三調節螺母9固定；
所述的第一活動板、第二活動板和第三活動板的短邊的中心分別依次與所述的第一聯杆、第二聯杆和第三聯杆連接，所述的第一聯杆由第一上杆12-1、第一軸心12-2和第一下杆12-3連接構成，所述的第二聯杆由第二上杆13-1、第二軸心13-2和第二下杆13-3連接構成，所述的第三聯杆由第三上杆11-1、第三軸心11-2和第三下杆11-3連接構成；
所述的第一聯杆、第二聯杆和第三聯杆分別依次與第一活動柱塞、第二活動柱塞和第三活動柱塞連接，所述的第一活動柱塞、第二活動柱塞和第三活動柱塞分別依次設置在所述的第一流體計量柱、第二流體計量柱和第三流體計量柱的內部，第一流體計量柱、第二流體計量柱和第三流體計量柱的外壁上均勻設置有刻度線；所述的第一流體計量柱的頂部設置有進水閥24和出水閥23，所述的第二流體計量柱的頂部設置有進氣閥14和出氣閥21，所述的第三流體計量柱的頂部設置有進藥閥17和出藥閥19；
通過聯動軸的轉動所述的第一活動板與第一橫軸共同在豎直平面內轉動，同時第一聯杆的第一下杆跟隨第一活動板的轉動而左右擺動，第一上杆在第一下杆的帶動下在第一流體計量柱內上下運動，從而第一活動柱塞在第一流體計量柱內上下運動；通過聯動軸的轉動所述的第二活動板與第二橫軸共同在豎直平面內轉動，同時第二聯杆的第二下杆跟隨第二活動板的轉動而左右擺動，第二上杆在第二下杆的帶動下在第二流體計量柱內上下運動，從而第二活動柱塞在第二流體計量柱內上下運動；通過聯動軸的轉動所述的第三活動板與第三橫軸共同在豎直平面內轉動，同時第三聯杆的第三下杆跟隨第三活動板的轉動而左右擺動，第三上杆在第三下杆的帶動下在第三流體計量柱內上下運動，從而第三活動柱塞在第三流體計量柱內上下運動。
而且，所述的第一橫軸、第一活動板、第一調節螺母、第一聯杆、第一活動柱塞、第一流體計量柱、進水管、進水閥、出水閥、出水管為進水裝置；所述的第二橫軸、第二活動板、第二調節螺母、第二聯杆、第二活動柱塞、第二流體計量柱、進氣管、進氣閥、出氣閥、出氣管為進氣裝置；所述的第三橫軸、第三活動板、第三調節螺母、第三聯杆、第三活動柱塞、第三流體計量柱、進藥管、進藥閥、出藥閥、出藥管為進藥裝置。
而且，所述的第一活動板、第二活動板和第三活動板的框的寬度為第一活動板、第二活動板和第三活動板長度的1/6，所述的第一調節螺母可以根據使用要求調節第一活動板與第一橫軸的相對位置，第二調節螺母可以根據使用要求調節第二活動板與第二橫軸的相對位置，第三調節螺母可以根據使用要求調節第三活動板與第三橫軸的相對位置。
而且，所述的進水閥與進水管相連，所述的出水閥與出水管相連；所述的進氣閥與進氣管相連，所述的出氣閥與出氣管相連；所述的進藥閥和進藥管相連，所述的出藥閥和出藥管相連。
而且，所述的進水閥、進氣閥和進藥閥以及出水閥、出氣閥和出藥閥均為單向閥；當第一活動柱塞、第二活動柱塞和第三活動柱塞向下運動時，進水閥、進氣閥和進藥閥呈開啟狀態，出水閥、出氣閥和出藥閥呈關閉狀態，第一流體計量柱、第二流體計量柱和第三流體計量柱分別從進水管進水、從進氣管進氣、從進藥管進藥；當第一活動柱塞、第二活動柱塞和第三活動柱塞向上運動時，進水閥、進氣閥和進藥閥呈關閉狀態，出水閥、出氣閥和出藥閥呈開啟狀態，第一流體計量柱、第二流體計量柱和第三流體計量柱分別向出水管出水、向出氣管出氣、向出藥管出藥。
而且，所述的第一聯杆、第二聯杆、第三聯杆可與第一活動柱塞、第二活動柱塞、第三活動柱塞斷開連接。
而且，所述的進水裝置按照使用要求設置為1套，所述的進氣裝置按照使用要求設置為1套，所述的進藥裝置按照使用要求設置為1套。
進水裝置工作時的原理如附圖5所示，第一活動柱塞、第一活動板、第一橫軸處於運動位置的最下方，第一調節螺母將第一橫軸固定在第一活動板的中心處，如附圖5(a)所示；以第一活動板所在豎直平面和附圖5的右側為基準，聯動軸順時針方向轉動90°(即向紙內方向旋轉)時，第一橫軸帶動第一活動板進行圓周運動並旋轉四分之一圓周，同時第一下杆由豎直位置向左擺動，第一上杆向上運動，從而第一活動柱塞在第一流體計量柱內向上運動，如附圖5(b)所示；當聯動軸再次順時針方向轉動90°時，第一橫軸帶動第一活動板進行圓周運動並再次旋轉四分之一圓周，即相對於附圖5(a)旋轉了二分之一圓周，同時第一下杆由附圖5(b)所示位置向右擺動到豎直位置，第一上杆再次向上運動，第一活動柱塞在第一流體計量柱內繼續向上運動，此時第一活動柱塞運動到第一流體計量柱內進水閥和出水閥的下端，附圖5完成了向出水管出水的過程，此時出水閥開啟，當進水裝置由附圖5(c)再到附圖5(a)時，則為進水裝置由進水管向第一流體計量柱內進水的過程，此時進水閥開啟；進水過程為進水裝置工作的半周期，出水過程為進水裝置工作的另外半周期，二者總體為進水裝置工作的一個周期，第一調節螺母的作用是通過改變第一調節螺母和第一活動板之間的相對位置，從而改變半周期內第一活動柱塞向上運動的距離，最後使進水裝置工作的一個周期內的進水出水的量發生變化。
進氣裝置和進藥裝置的工作原理與進水裝置一致。
本發明工作時的過程如下：
(1)將聯動軸連接於外部轉子，通過設計進水流量確定轉子轉速；將進水管連接進水箱，進藥管連接進藥箱，出水管、出氣管和出藥管連接下一單元的管道；
(2)通過對來水水質分析確定的C/N比，調節第一活動板上的第一調節螺母和第三活動板上的第三調節螺母，控制進入第一流體計量柱和第三流體計量柱的流體體積；通過確定的氣水比，調節第二活動板上的第二調節螺母，控制進入第二流體計量柱的氣體體積；
(3)在聯動軸轉動半周期內，第一活動板和第三活動板從最上方沿圓周運動至最下方，第二活動板從最下方沿圓周運動至最上方，第一活動柱塞從第一流體計量柱的上端下移至第一流體計量柱的下端，第二活動柱塞從第二流體計量柱的下端下移至第二流體計量柱的上端，第三活動柱塞從第三流體計量柱的上端下移至第三流體計量柱的下端，此時，進水閥和進藥閥開啟，出水閥和出藥閥關閉，來水和藥劑在壓強差作用下進入第一流體計量柱和第三流體計量柱，另一方面，進氣閥關閉、出氣閥開啟，將第二流體計量柱中的氣體壓入出氣管中；
(4)在聯動軸轉動下半個周期期間，進水裝置、進氣裝置和進藥裝置的運動方向分別和步驟(3)中的運動方向相反；
(5)在聯動軸轉動1個周期全過程，第一流體計量柱、第二流體計量柱和第三流體計量柱中的流體按各自的體積進入下一單元設置的管道進行混合。
以上對本發明的技術方案做了示例性的描述，應該說明的是，在不脫離本技術方案的核心的情況下，任何簡單的變形、修改或者其他本領域技術人員能夠不花費創造性勞動的等同替換均落入本專利的保護範圍。