周轉式曝氣復氧裝置的製作方法

2023-12-01 02:48:06

本實用新型涉及汙水處理、河道曝氣復氧技術領域，更為具體地，涉及一種周轉式曝氣復氧裝置。

背景技術：

曝氣裝置作為一種有效的汙水處理設備己得到推廣，它的主要功能是向汙水中充入空氣，同時使固、液、氣三相充分混合，在水循環過程中，使空氣中的氧溶入水中，並和有機物、微生物充分接觸、混合，供微生物呼吸，使有機物得到氧化，從而改善了被汙染的生態環境，使水質淨化，創造適合生物生長的環境。同時，汙水處理的電能主要消耗在二級生化處理活性汙泥曝氣工藝上，在各種生化處理過程中，曝氣技術作為一種不可或缺的環節，它的好壞不僅影響汙水生化處理效果，而且直接影響汙水處理的費用。

目前，河道曝氣復氧裝置的結構型式多種多樣，按能源劃分主要包括電動式、風能式、太陽能式或互補式，按曝氣方式劃分主要包括鼓風曝氣裝置、射流曝氣裝置、立軸式旋轉曝氣裝置、臥軸式旋轉曝氣裝置等。

上述河道曝氣復氧裝置存在的普遍問題是：作用範圍小、曝氣不均勻，特別是在不流動水體中，極易導致曝氣裝置周邊的溶解氧很高，甚至接近飽和狀態，無法繼續充入氧氣了，而曝氣裝置10m外的水體中溶解氧卻幾乎為零，這種情況嚴重影響了曝氣效率。若要提高曝氣作用範圍和曝氣效率，則需要移動曝氣裝置，但由於河道環境複雜，曝氣裝置的移動必須人工控制，會額外增加人力成本。

技術實現要素：

鑑於上述問題，本實用新型的目的是提供一種周轉式曝氣復氧裝置，以解決目前曝氣復氧裝置普遍存在的作用範圍小、曝氣不均勻、曝氣效率低、成本高等問題。

根據本實用新型提供一種周轉式曝氣復氧裝置，包括固定座、曝氣裝置，以及連接固定座和曝氣裝置的連杆；其中，在固定座的上端設置有豎直軸，在豎直軸的外側套設有旋轉座，旋轉座通過豎直軸與固定座旋轉連接；連杆的一端通過第一水平軸與旋轉座旋轉連接，連杆的另一端通過第二水平軸與曝氣裝置旋轉連接；曝氣裝置包括浮體、固定在浮體上的發電單元、電控系統以及旋轉曝氣單元；其中，電控系統將發電單元產生的電能傳輸至旋轉曝氣單元，並控制旋轉曝氣單元運轉。

此外，優選的方案是，多個連杆分別通過第一水平軸與旋轉座旋轉連接，連杆的另一端分別與對應的曝氣裝置旋轉連接；曝氣裝置同向並均勻分布在旋轉座的四周。

此外，優選的方案是，旋轉曝氣單元通過第三水平軸固定在浮體上，旋轉曝氣單元繞第三水平軸旋轉，以驅動曝氣裝置繞固定座旋轉。

此外，優選的方案是，第一水平軸和第二水平軸相互平行；第三水平軸與第二水平軸相互垂直。

此外，優選的方案是，旋轉曝氣單元包括均勻設置在第三水平軸上的螺旋碟片。

此外，優選的方案是，在浮體上設置有對稱分布的軸承座，第三水平軸固定在軸承座內。

此外，優選的方案是，曝氣裝置還包括設置在浮體前端的阻水板；阻水板部分或者全部深入水中。

此外，優選的方案是，固定座固定在定位樁上，或者固定座固定在沉入水中的重物上。

此外，優選的方案是，發電單元為太陽能發電裝置或者發電機。

此外，優選的方案是，連杆為桁架或者鋼管。

利用上述根據本實用新型的周轉式曝氣復氧裝置，利用曝氣裝置的推流作用及其反作用力，促使曝氣裝置一邊曝氣一邊繞固定座周轉，能夠有效擴大曝氣範圍、提高曝氣的均勻性和復氧效率；此外，自動化程度高，節省人力物力，在提高作業效率的同時，降低成本。

附圖說明

通過參考以下結合附圖的說明及權利要求書的內容，並且隨著對本實用新型的更全面理解，本實用新型的其它目的及結果將更加明白及易於理解。在附圖中：

圖1為根據本實用新型實施例一的周轉式曝氣復氧裝置的側視圖；

圖2為根據本實用新型實施例一的周轉式曝氣復氧裝置的俯視圖；

圖3為根據本實用新型實施例二的周轉式曝氣復氧裝置的側視圖；

圖4為根據本實用新型實施例二的周轉式曝氣復氧裝置的俯視圖。

其中的附圖標記包括：固定座1、旋轉座2、連杆3、第一連杆3』、第二連杆3」、曝氣裝置4、第一曝氣裝置4』、第二曝氣裝置4」、豎直軸5、第一水平軸6、第二水平軸7、浮體8、發電單元9、電控系統10、旋轉曝氣單元11、阻水板12、第三水平軸13。

在所有附圖中相同的標號指示相似或相應的特徵或功能。

具體實施方式

在下面的描述中，出於說明的目的，為了提供對一個或多個實施例的全面理解，闡述了許多具體細節。然而，很明顯，也可以在沒有這些具體細節的情況下實現這些實施例。在其它例子中，為了便於描述一個或多個實施例，公知的結構和設備以方框圖的形式示出。

為詳細描述本實用新型實施例的周轉式曝氣復氧裝置，以下將結合附圖對本實用新型的具體實施例進行詳細描述。

圖1示出了根據本實用新型實施例一的周轉式曝氣復氧裝置的側視結構；圖2示出了根據本實用新型實施例一的周轉式曝氣復氧裝置的俯視結構。

結合圖1和圖2共同所示，本實用新型實施例一的周轉式曝氣復氧裝置，包括固定在河道或者處理池中的固定座1、曝氣裝置4，以及活動連接該固定座1和曝氣裝置4的連杆3；其中，固定座1可以固定在定位樁上，或者固定在沉入水中的重物上等，在固定座1的上端設置有豎直軸5，在豎直軸5的外側套設有可繞豎直軸5旋轉的旋轉座2，旋轉座2通過豎直軸5與固定座1旋轉連接，並且，旋轉座2能夠繞豎直軸5旋轉；連杆3的一端通過第一水平軸6與旋轉座2旋轉連接，連杆3的另一端通過第二水平軸7與曝氣裝置4旋轉連接，在周轉式曝氣復氧裝置作業過程中，曝氣裝置4在連杆3的作用下，以固定座1為中心進行旋轉曝氣；曝氣裝置4進一步包括浮體8、固定在浮體8上的發電單元9、電控系統10以及旋轉曝氣單元11；其中，電控系統10將發電單元9產生的電能傳輸至旋轉曝氣單元11，並控制旋轉曝氣單元11運轉。

其中，可以通過電控系統10對旋轉曝氣單元11的參數進行設置或者控制，以提高周轉式曝氣復氧裝置的自動化程度；另外，也可以設置與電控系統導通的顯示屏或者觸控螢幕等，以便工作人員對旋轉曝氣單元的作業時間、速度等參數進行實時顯示和記錄。

此外，連杆3為剛性杆件，連杆3可以採用桁架結構或者鋼管。在活動連接連杆3與旋轉座2的過程中，可以在旋轉座上設置兩個豎向並平行設置的固定耳，在兩個固定耳上分別設置位置水平對應的通孔，在連杆的端部也設置與通孔對應的固定孔，將連杆放置在兩個固定耳之間，並使第一水平軸依次穿過其中一個固定耳的通孔、連杆上與通孔對應的固定孔、另一個固定耳的通孔，從而將旋轉座與連杆活動連接；此時，連杆能夠在豎直方向上，繞第一水平軸轉動。

具體地，第一水平軸6和第二水平軸7相互平行，並且第一水平軸6和第二水平軸7均與第三水平軸13相互垂直。在周轉式曝氣復氧裝置工作使，曝氣裝置4能夠在旋轉座2的作用下，繞固定座1旋轉；而在旋轉過程中，水面的波動或者水位的變化，均會對曝氣裝置4與旋轉座2之間在豎直方向上的高度造成影響，此時，可通過第一水平軸6和第二水平軸7調整連接杆的傾斜程度，以應對水面波動或者水位的變化。

需要說明的是，連杆3與旋轉座2和曝氣裝置4之間的連接方式，並不限於通過水平軸進行連接的具體結構，能夠確保連杆與旋轉座、連杆與曝氣裝置之間能夠活動旋轉連接皆可，例如，在旋轉座上設置第一固定環，在連杆的端部設置第二固定環，通過將第一固定環和第二固定環套設在一起，同樣能夠實現連杆與旋轉座和曝氣裝置之間的旋轉連接。

此外，在本實用新型的周轉式曝氣復氧裝置中，旋轉曝氣單元11通過第三水平軸13固定在浮體8上，旋轉曝氣單元11繞第三水平軸13旋轉，以驅動曝氣裝置4繞固定座1旋轉。其中，在浮體8上設置對稱分布的軸承座，通過將第三水平軸13固定在軸承座內，對旋轉曝氣單元11進行固定限位。旋轉曝氣單元11包括均勻設置在第三水平軸13上的螺旋碟片，可以在螺旋碟片表面設置符合水力特性的若干組三角結節和/或圓形凹孔，並且，三角結節和圓形凹孔呈徑向直線排列，能夠提高曝氣效率、保證曝氣效果。

在本實用新型的另一具體實施方式中，曝氣裝置4還包括設置在浮體8前端的阻水板12，阻水板12部分或者全部深入水中，浮體8前端指在曝氣裝置4的旋轉過程中，位於迎水面的一端。其中，附圖2中箭頭所示方向為曝氣裝置4的旋轉方向。通過設置阻水板12，能夠提高曝氣裝置4在水中的前行阻力，從而在曝氣裝置4移動的同時增加曝氣效率；此外，阻水板12還能夠調節曝氣裝置4的周轉速度，增加曝氣裝置4對後面水體的推流能力，進一步提高曝氣的作用範圍。

為提高周轉式曝氣復氧裝置的自動化程度，降低人力成本，在本實用新型的周轉式曝氣復氧裝置中，發電單元9可以採用太陽能發電裝置或者發電機等，例如，利用太陽能發電裝置進行發電，能夠充分發揮太陽能的優勢，不僅節約電能，還能夠省去電纜、電線的束縛，周轉式曝氣復氧裝置的設置位置也能夠更加靈活。

此外，旋轉座2的側壁可以與多個連杆3旋轉連接，而每個連杆的另一端均可與對應的曝氣裝置連接；換言之，至少兩個連杆分別通過第一水平軸與旋轉座旋轉連接，連杆的另一端分別與對應的曝氣裝置旋轉連接，曝氣裝置同向並均勻分布在旋轉座的四周。

具體地，圖3示出了根據本實用新型實施例二的周轉式曝氣復氧裝置的側視結構；圖4示出了根據本實用新型實施例二的周轉式曝氣復氧裝置的俯視結構。

結合圖3和圖4共同所示，在本實用新型實施例二的周轉式曝氣復氧裝置，包括固定在河道或者處理池中的固定座1、兩組曝氣裝置(包括第一曝氣裝置4』和第二曝氣裝置4」)，以及分別活動連接固定座1和兩組曝氣裝置的兩根連杆(包括第一連杆3』和第二連杆3」)；其中，固定座1可以固定在定位樁上，或者固定在沉入水中的重物上等，在固定座1的上端設置有豎直軸，在豎直軸的外側套設有可繞豎直軸旋轉的旋轉座2，旋轉座2通過豎直軸與固定座1旋轉連接。

具體地，第一連杆3』的一端通過對應的第一水平軸與旋轉座2旋轉連接，第一連杆3』的另一端通過對應的第二水平軸與第一曝氣裝置4』旋轉連接，第二連杆3」的一端通過對應的第一水平軸與固定座1旋轉連接，第二連杆3」的另一端通過對應的第二水平軸與第二曝氣裝置4」旋轉連接。第一曝氣裝置4』和第二曝氣裝置4」呈180度角分布在旋轉座2的兩側。其中，附圖4中箭頭所示方向為曝氣裝置的旋轉方向。

其中，在周轉式曝氣復氧裝置作業過程中，第一曝氣裝置4』和第二曝氣裝置4」分別在第一連杆3』和第二連杆3」的作用下，以固定座1為中心進行旋轉曝氣；第一曝氣裝置4』和第二曝氣裝置4」，分別包括浮體、固定在浮體上的發電單元、電控系統以及旋轉曝氣單元；其中，電控系統將發電單元產生的電能傳輸至旋轉曝氣單元，並控制對應的旋轉曝氣單元運轉。

需要說明的是，在連杆長度允許的情況下，在固定座1四周可以設置三組或者四組均勻分布的曝氣裝置；並且，各曝氣裝置的具體結構均可參見本實用新型實施例一所示結構，此處不再一一贅述。

通過上述實施方式可以看出，本實用新型提供的周轉式曝氣復氧裝置，具有以下優點：

1、在連杆的限制作用下，曝氣裝置以固定座為中心做周轉運動，曝氣作用面積得到大幅度的擴展，能夠提高曝氣的均勻性和充氧效率；此外，還可以根據水面寬度及曝氣範圍的要求來選用合適的連杆長度。

2、充分發揮太陽能的優勢，不僅節約了電能，整個裝置的運行不再受電纜線的束縛；並且，不用在曝氣裝置四周拉繩索固定，不阻礙航道的使用。

3、充分利用旋轉曝氣單元的推流作用及其反作用力，一邊利用水體對曝氣裝置的反作用力來實現整個裝置的周轉運動，一邊又利用阻水板來增加前行阻力，不僅可以調節周轉速度，而且可以增加曝氣裝置對後面水體的推流能力，從而進一步提高曝氣作用範圍。

4、連杆兩端可以繞對應的水平軸自由旋轉，充分利用浮體的浮力自動適應水位的變化。

5、若要改變安裝位置，只需移動固定座的位置即可，結構簡單、操作方便、成本較低。

如上參照附圖以示例的方式描述根據本實用新型的周轉式曝氣復氧裝置。但是，本領域技術人員應當理解，對於上述本實用新型所提出的周轉式曝氣復氧裝置，還可以在不脫離本實用新型內容的基礎上做出各種改進。因此，本實用新型的保護範圍應當由所附的權利要求書的內容確定。