CN110384978A - 一种用于污水处理的排沙彻底的旋流沉砂池 - Google Patents
一种用于污水处理的排沙彻底的旋流沉砂池 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种用于污水处理的排沙彻底的旋流沉砂池，包括池体、砂斗、控制室、旋转机构、进水管、出水管和四个支柱，所述砂斗的下方设有分离机构，所述旋转机构包括驱动组件、转轴和至少两个转动组件，所述转动组件包括套管、移动杆、限位单元和刷球，所述分离机构包括出砂管、过滤室、过滤组件、高压泵、排水管和收集箱，该用于污水处理的排沙彻底的旋流沉砂池，通过旋转机构搅拌污水的同时对砂池的内壁进行清洁，防止泥沙残留在池体的内壁上，不仅如此，通过分离机构对排出的泥沙进行砂水分离，并将分离后的水汇入到经过处理的污水中，增加出水量，提高了实用性。
Description
技术领域
本发明涉及污水处理设备领域，特别涉及一种用于污水处理的排沙彻底的旋流沉砂池。
背景技术
污水在迁移、流动和汇集过程中不可避免会混入泥沙。污水中的砂如果不预先沉降分离去除，则会影响后续处理设备的运行，最主要的是会磨损机泵、堵塞管网，干扰甚至破坏生化处理工艺过程。旋流沉砂池是利用机械力控制水流流态与流速、加速沙粒的沉淀并使有机物随水流带走的沉砂装置。沉砂池由流入口，流出口，沉砂区，砂斗、涡轮驱动装置以及排砂***等组成。污水由流入口切线方向流入沉砂区，进水渠道设有一个跌水堰，使可能沉积在渠道底部的沙子向下滑入沉砂池；还设有一块挡板，使水流及沙子进入沉砂池时向池底流行，并加强附壁效应。在沉砂池中间设有可调速的桨板，使池内的水流保持环流。桨板、挡板和进水水流组合在一起，旋转的涡轮叶片使砂粒呈螺旋形流动，促进有机物和砂粒的分离，由于所受离心力不同，相对密度较大的砂粒被甩向池壁，在重力作用下沉入砂斗；而较轻的有机物，则在沉砂池中间部分与砂子分离，有机物随出水旋流带出池外。通过调整转速，可以达到最佳的沉砂效果。砂斗内的沉砂可以采用空气提升、排砂泵排砂等方式排除，再经过砂水分离达到清洁排砂的标准。
现有的旋流沉砂池在排砂过程中，容易有泥沙附着在砂池的内壁上，导致排砂不够彻底，不仅如此，现有的旋流沉砂池排出的砂中含有大量水分，需要再进行砂水分离，而分离后的水往往被浪费了，降低了实用性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于污水处理的排沙彻底的旋流沉砂池。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于污水处理的排沙彻底的旋流沉砂池，包括池体、砂斗、控制室、旋转机构、进水管、出水管和四个支柱，四个支柱分别固定在池体的下方的四角，所述控制室固定在池体的上方，所述控制室的与池体的连接处设有钻孔，所述旋转机构设置在池体内，所述进水管与池体的上部连通，所述进水管内设有第一阀门，所述砂斗固定在池体内的底部，所述出水管与砂斗连通，所述出水管内设有第二阀门，所述砂斗的下方设有分离机构，所述控制室内设有天线和PLC，所述第一阀门、第二阀门和天线均与PLC电连接；
所述旋转机构包括驱动组件、转轴和至少两个转动组件，所述驱动组件位于控制室内，所述转轴竖向设置，所述驱动组件与转轴的顶端传动连接，所述转轴的底端穿过钻孔设置在池体内，所述转动组件周向均匀分布在转轴的底端的外周上；
所述转动组件包括套管、移动杆、限位单元和刷球，所述套管与转轴的底端固定连接，所述移动杆的一端设置在套管内，所述移动杆的另一端与刷球固定连接，所述刷球上设有若干刷毛，所述刷毛抵靠在池体的内壁上；
所述分离机构包括出砂管、过滤室、过滤组件、高压泵、排水管和收集箱，所述出砂管的一端与砂斗的底部连通，所述出砂管的另一端与过滤室的上方连通，所述过滤组件设置在过滤室内，所述高压泵固定在过滤室的一侧，所述高压泵与过滤室连通，所述过滤室的另一侧设有出砂口，所述收集箱固定在池体的靠近出水管的一侧，所述出水管的远离池体的一端与收集箱连通，所述高压泵通过排水管与收集箱连通，所述高压泵与PLC电连接。
作为优选，为了驱动转轴向下移动并转动，所述驱动组件包括第一电机、变速器、丝杆、轴承、移动块和第二电机，所述第一电机固定在控制室内的顶部，所述第一电机与丝杆的一端传动连接，所述丝杆的另一端与轴承的内圈固定连接，所述轴承的外圈固定在控制室内的底部，所述变速器固定在第一电机上，所述移动块套设在丝杆上，所述移动块的与丝杆的连接处设有与丝杆匹配的螺纹，所述第二电机与移动块固定连接，所述第二电机与转轴传动连接，所述第一电机和第二电机均与PLC电连接。
作为优选，为了让移动块移动得更顺畅，所述丝杆上涂有润滑油。
作为优选，为了限制移动杆移动的距离，所述限位单元包括弹簧、限位杆和限位块，所述移动杆内设有空腔，所述空腔与限位块匹配，所述移动杆的靠近套管的一端设有穿孔，所述限位杆的一端与限位块固定连接，所述限位杆的另一端穿过穿孔与转轴固定连接，所述弹簧套设在限位杆上，所述弹簧的两端分别与移动杆和转轴固定连接，所述弹簧处于压缩状态。
作为优选，为了对排出的泥沙进行砂水分离，所述过滤组件包括分离滤网和分隔块，所述分隔块固定在过滤室内的底部，所述分隔块与过滤室的两侧的内壁密封连接，所述滤网的一端固定在分隔块上，所述滤网的另一端固定在过滤室内的顶部，所述滤网的上方的一端位于出砂管的靠近高压泵的一侧，所述分隔块位于出砂管的另一侧。
作为优选，为了对污水进行二次过滤，所述出水管的靠近砂斗的一端内设有活性炭滤网。
作为优选，为了检测水位高度，所述池体内的顶部设有液位传感器，所述液位传感器与PLC电连接。
作为优选，为了吹干泥沙，所述过滤室内的顶部设有风机，所述风机与PLC电连接。
作为优选，为了提高第二电机的驱动力，所述第二电机为直流伺服电机。
作为优选，为了检测污水中的泥沙是否沉淀，所述转轴上设有泥沙含量检测仪，所述泥沙含量检测仪与PLC电连接。
本发明的有益效果是，该用于污水处理的排沙彻底的旋流沉砂池，通过旋转机构搅拌污水的同时对砂池的内壁进行清洁，防止泥沙残留在池体的内壁上，与现有的旋转机构相比，该旋转机构设计巧妙，功能多样，清洁效率更高，不仅如此，通过分离机构对排出的泥沙进行砂水分离，并将分离后的水汇入到经过处理的污水中，增加出水量，与现有的分离机构相比，该分离机构节约了水资源，提高了实用性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的用于污水处理的排沙彻底的旋流沉砂池的结构示意图；
图2是本发明的用于污水处理的排沙彻底的旋流沉砂池的分离机构的结构示意图；
图3是本发明的用于污水处理的排沙彻底的旋流沉砂池的驱动组件的结构示意图；
图4是本发明的用于污水处理的排沙彻底的旋流沉砂池的旋转组件的结构示意图；
图中：1.池体，2.砂斗，3.控制室，4.进水管，5.出水管，6.支柱，7.转轴，8.套管，9.移动杆，10.刷球，11.弹簧，12.限位杆，13.限位块，14.出砂管，15.过滤室，16.分离滤网，17.分隔块，18.高压泵，19.排水管，20.收集箱，21.第一电机，22.变速器，23.丝杆，24.轴承，25.移动块，26.第二电机，27.活性炭滤网，28.液位传感器，29.风机，30.泥沙含量检测仪。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示，一种用于污水处理的排沙彻底的旋流沉砂池，包括池体1、砂斗2、控制室3、旋转机构、进水管4、出水管5和四个支柱6，四个支柱6分别固定在池体1的下方的四角，所述控制室3固定在池体1的上方，所述控制室3的与池体1的连接处设有钻孔，所述旋转机构设置在池体1内，所述进水管4与池体1的上部连通，所述进水管4内设有第一阀门，所述砂斗2固定在池体1内的底部，所述出水管5与砂斗2连通，所述出水管5内设有第二阀门，所述砂斗2的下方设有分离机构，所述控制室3内设有天线和PLC，所述第一阀门、第二阀门和天线均与PLC电连接；
PLC，即可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于污水处理的排沙彻底的旋流沉砂池其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，其实质是一种专用于污水处理的排沙彻底的旋流沉砂池工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般用于污水处理的排沙彻底的旋流沉砂池数据的处理以及指令的接收和输出，用于污水处理的排沙彻底的旋流沉砂池实现中央控制。
用户通过遥控器发出信号，天线收取信号后转发给PLC，PLC控制第一阀门打开，污水通过进水管4流入到池体1内，经旋转机构搅拌，污水中的泥沙撞击到池壁上，泥沙受重力掉落到砂斗2内，PLC控制第二阀门打开，污水从出水管5流到收集箱20内，PLC控制第三阀门打开，分离机构对排出的泥沙进行砂水分离，再将分离出的水输送到收集箱20内，从而节约水资源，提高沉砂池的出水量。
所述旋转机构包括驱动组件、转轴7和至少两个转动组件，所述驱动组件位于控制室3内，所述转轴7竖向设置，所述驱动组件与转轴7的顶端传动连接，所述转轴7的底端穿过钻孔设置在池体1内，所述转动组件周向均匀分布在转轴7的底端的外周上；
如图4所示，所述转动组件包括套管8、移动杆9、限位单元和刷球10，所述套管8与转轴7的底端固定连接，所述移动杆9的一端设置在套管8内，所述移动杆9的另一端与刷球10固定连接，所述刷球10上设有若干刷毛，所述刷毛抵靠在池体1的内壁上；
污水刚进入池体1内时，驱动组件带动转轴7旋转，套管8和移动杆9随之转动，起到搅拌的作用，将泥沙甩向池壁，加快沉淀的速度，当泥沙进入砂斗2后，PLC控制第二阀门打开，水从出水管5流到池体1外，驱动组件带动转轴7向下移动并继续旋转，移动杆9在套管8内移动，刷球10上的刷毛将池体1的内壁上的泥沙刮到砂斗2内，防止泥沙残留在池体1内。
如图2所示，所述分离机构包括出砂管14、过滤室15、过滤组件、高压泵18、排水管19和收集箱20，所述出砂管14的一端与砂斗2的底部连通，所述出砂管14的另一端与过滤室15的上方连通，所述过滤组件设置在过滤室15内，所述高压泵18固定在过滤室15的一侧，所述高压泵18与过滤室15连通，所述过滤室15的另一侧设有出砂口，所述收集箱20固定在池体1的靠近出水管5的一侧，所述出水管5的远离池体1的一端与收集箱20连通，所述高压泵18通过排水管19与收集箱20连通，所述高压泵18与PLC电连接。
PLC控制第三阀门打开，泥沙从出砂管14内落入到过滤室15内，经过滤组件过滤后，泥沙从出砂口排出，PLC控制高压泵18抽取滤液，滤液通过排水管19进入到收集箱20内，与经过处理的污水汇合，从而节约水资源，增加沉砂池的出水量。
如图3所示，所述驱动组件包括第一电机21、变速器22、丝杆23、轴承24、移动块25和第二电机26，所述第一电机21固定在控制室3内的顶部，所述第一电机21与丝杆23的一端传动连接，所述丝杆23的另一端与轴承24的内圈固定连接，所述轴承24的外圈固定在控制室3内的底部，所述变速器22固定在第一电机21上，所述移动块25套设在丝杆23上，所述移动块25的与丝杆23的连接处设有与丝杆23匹配的螺纹，所述第二电机26与移动块25固定连接，所述第二电机26与转轴7传动连接，所述第一电机21和第二电机26均与PLC电连接。
PLC控制第一电机21驱动丝杆23转动，变速器22对电机的转速进行调整，移动块25向下移动，带动第二电机26向下移动，PLC控制第二电机26驱动转轴7转动，从而使转轴7转动的同时向下移动，便于转动组件旋转并清洁池体1的内壁。
作为优选，为了让移动块25移动得更顺畅，所述丝杆23上涂有润滑油。
润滑油可减小移动块25与丝杆23之间的摩擦力，使移动块25移动得更顺畅。
作为优选，为了限制移动杆9移动的距离，所述限位单元包括弹簧11、限位杆12和限位块13，所述移动杆9内设有空腔，所述空腔与限位块13匹配，所述移动杆9的靠近套管8的一端设有穿孔，所述限位杆12的一端与限位块13固定连接，所述限位杆12的另一端穿过穿孔与转轴7固定连接，所述弹簧11套设在限位杆12上，所述弹簧11的两端分别与移动杆9和转轴7固定连接，所述弹簧11处于压缩状态。
由于弹簧11处于压缩状态，会对移动杆9产生向远离转轴7的方向的推力，使刷球10抵靠在池体1的内壁上，如果转轴7到池体1的内壁的距离太长，限位块13抵靠在空腔的内壁上，可防止移动杆9脱离套管8，此时应驱动转轴7向下移动，使刷球10抵靠在池体1的内壁上，便于将泥沙刮到砂斗2内，使排沙更彻底。
作为优选，为了对排出的泥沙进行砂水分离，所述过滤组件包括分离滤网16和分隔块17，所述分隔块17固定在过滤室15内的底部，所述分隔块17与过滤室15的两侧的内壁密封连接，所述分离滤网16的一端固定在分隔块17上，所述分离滤网16的另一端固定在过滤室15内的顶部，所述分离滤网16的上方的一端位于出砂管14的靠近高压泵18的一侧，所述分隔块17位于出砂管14的另一侧。
泥沙进入到过滤室15内后，落到分离滤网16上，泥沙顺着分离滤网16滑落到过滤室15内的靠近出砂口的一侧，然后从出砂口被排出，水穿过分离滤网16流到分隔块17的远离出砂口的一侧，便于高压泵18对其抽取，并输送到收集箱20内。
作为优选，为了对污水进行二次过滤，所述收集箱20内设有活性炭滤网27。
活性炭滤网27可对进行沉砂处理后的污水进行二次过滤，吸附其中的杂质。
作为优选，为了检测水位高度，所述池体1内的顶部设有液位传感器28，所述液位传感器28与PLC电连接。
液位传感器28检测水位的高度，并发送信号给PLC，PLC收取信号后根据水位高度得出沉砂池内的水量。
作为优选，为了吹干泥沙，所述过滤室15内的顶部设有风机29，所述风机29与PLC电连接。
PLC控制风机29工作，吹干流向出砂口的泥沙。
作为优选，为了提高第二电机26的驱动力，所述第二电机26为直流伺服电机。
作为优选，为了检测污水中的泥沙是否沉淀，所述转轴7上设有泥沙含量检测仪30，所述泥沙含量检测仪30与PLC电连接。
泥沙含量检测仪30检测污水中的泥沙含量，并发送信号给PLC，PLC收到信号后，如果泥沙含量下降到规定范围内，则控制第二阀门打开，将污水排出到池体1外。
用户通过遥控器发出信号，天线收取信号后转发给PLC，PLC控制第一阀门打开，污水通过进水管4流入到池体1内，PLC控制第二电机26驱动转轴7转动，套管8随之带动移动管转动，起到搅拌污水的作用，污水中的泥沙撞击到池壁上，泥沙受重力掉落到砂斗2内，PLC控制第二阀门打开，污水从出水管5流到收集箱20内，PLC控制第一电机21驱动丝杆23转动，移动块25带动第二电机26和转轴7向下移动，使刷球10抵靠在池体1的内壁上，转轴7继续转动并向下移动，移动杆9在套管8内向靠近转轴7的方向滑动，刷球10上的刷毛将泥沙扫入到砂斗2内，PLC再控制第三阀门打开，泥沙从出砂管14内进入到过滤室15内，分离滤网16对排出的泥沙进行砂水分离，PLC控制风机29吹干分离后的泥沙，泥沙从出砂口流出，高压泵18将分离出的水通过排水管19输送到收集箱20内，从而节约水资源，提高沉砂池的出水量。
与现有技术相比，该用于污水处理的排沙彻底的旋流沉砂池，通过旋转机构搅拌污水的同时对砂池的内壁进行清洁，防止泥沙残留在池体1的内壁上，与现有的旋转机构相比，该旋转机构设计巧妙，功能多样，清洁效率更高，不仅如此，通过分离机构对排出的泥沙进行砂水分离，并将分离后的水汇入到经过处理的污水中，增加出水量，与现有的分离机构相比，该分离机构节约了水资源，提高了实用性。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种用于污水处理的排沙彻底的旋流沉砂池，其特征在于，包括池体(1)、砂斗(2)、控制室(3)、旋转机构、进水管(4)、出水管(5)和四个支柱(6)，四个支柱(6)分别固定在池体(1)的下方的四角，所述控制室(3)固定在池体(1)的上方，所述控制室(3)的与池体(1)的连接处设有钻孔，所述旋转机构设置在池体(1)内，所述进水管(4)与池体(1)的上部连通，所述进水管(4)内设有第一阀门，所述砂斗(2)固定在池体(1)内的底部，所述出水管(5)与砂斗(2)连通，所述出水管(5)内设有第二阀门，所述砂斗(2)的下方设有分离机构，所述控制室(3)内设有天线和PLC，所述第一阀门、第二阀门和天线均与PLC电连接；
所述旋转机构包括驱动组件、转轴(7)和至少两个转动组件，所述驱动组件位于控制室(3)内，所述转轴(7)竖向设置，所述驱动组件与转轴(7)的顶端传动连接，所述转轴(7)的底端穿过钻孔设置在池体(1)内，所述转动组件周向均匀分布在转轴(7)的底端的外周上；
所述转动组件包括套管(8)、移动杆(9)、限位单元和刷球(10)，所述套管(8)与转轴(7)的底端固定连接，所述移动杆(9)的一端设置在套管(8)内，所述移动杆(9)的另一端与刷球(10)固定连接，所述刷球(10)上设有若干刷毛，所述刷毛抵靠在池体(1)的内壁上；
所述分离机构包括出砂管(14)、过滤室(15)、过滤组件、高压泵(18)、排水管(19)和收集箱(20)，所述出砂管(14)的一端与砂斗(2)的底部连通，所述出砂管(14)的另一端与过滤室(15)的上方连通，所述过滤组件设置在过滤室(15)内，所述高压泵(18)固定在过滤室(15)的一侧，所述高压泵(18)与过滤室(15)连通，所述过滤室(15)的另一侧设有出砂口，所述收集箱(20)固定在池体(1)的靠近出水管(5)的一侧，所述出水管(5)的远离池体(1)的一端与收集箱(20)连通，所述高压泵(18)通过排水管(19)与收集箱(20)连通，所述高压泵(18)与PLC电连接。
2.如权利要求1所述的用于污水处理的排沙彻底的旋流沉砂池，其特征在于，所述驱动组件包括第一电机(21)、变速器(22)、丝杆(23)、轴承(24)、移动块(25)和第二电机(26)，所述第一电机(21)固定在控制室(3)内的顶部，所述第一电机(21)与丝杆(23)的一端传动连接，所述丝杆(23)的另一端与轴承(24)的内圈固定连接，所述轴承(24)的外圈固定在控制室(3)内的底部，所述变速器(22)固定在第一电机(21)上，所述移动块(25)套设在丝杆(23)上，所述移动块(25)的与丝杆(23)的连接处设有与丝杆(23)匹配的螺纹，所述第二电机(26)与移动块(25)固定连接，所述第二电机(26)与转轴(7)传动连接，所述第一电机(21)和第二电机(26)均与PLC电连接。
3.如权利要求2所述的用于污水处理的排沙彻底的旋流沉砂池，其特征在于，所述丝杆(23)上涂有润滑油。
4.如权利要求1所述的用于污水处理的排沙彻底的旋流沉砂池，其特征在于，所述限位单元包括弹簧(11)、限位杆(12)和限位块(13)，所述移动杆(9)内设有空腔，所述空腔与限位块(13)匹配，所述移动杆(9)的靠近套管(8)的一端设有穿孔，所述限位杆(12)的一端与限位块(13)固定连接，所述限位杆(12)的另一端穿过穿孔与转轴(7)固定连接，所述弹簧(11)套设在限位杆(12)上，所述弹簧(11)的两端分别与移动杆(9)和转轴(7)固定连接，所述弹簧(11)处于压缩状态。
5.如权利要求1所述的用于污水处理的排沙彻底的旋流沉砂池，其特征在于，所述过滤组件包括分离滤网(16)和分隔块(17)，所述分隔块(17)固定在过滤室(15)内的底部，所述分隔块(17)与过滤室(15)的两侧的内壁密封连接，所述分离滤网(16)的一端固定在分隔块(17)上，所述分离滤网(16)的另一端固定在过滤室(15)内的顶部，所述分离滤网(16)的上方的一端位于出砂管(14)的靠近高压泵(18)的一侧，所述分隔块(17)位于出砂管(14)的另一侧。
6.如权利要求1所述的用于污水处理的排沙彻底的旋流沉砂池，其特征在于，所述收集箱(20)内设有活性炭滤网(27)。
7.如权利要求1所述的用于污水处理的排沙彻底的旋流沉砂池，其特征在于，所述池体(1)内的顶部设有液位传感器(28)，所述液位传感器(28)与PLC电连接。
8.如权利要求1所述的用于污水处理的排沙彻底的旋流沉砂池，其特征在于，所述过滤室(15)内的顶部设有风机(29)，所述风机(29)与PLC电连接。
9.如权利要求1所述的用于污水处理的排沙彻底的旋流沉砂池，其特征在于，所述第二电机(26)为直流伺服电机。
10.如权利要求1所述的用于污水处理的排沙彻底的旋流沉砂池，其特征在于，所述转轴(7)上设有泥沙含量检测仪(30)，所述泥沙含量检测仪(30)与PLC电连接。
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