CN110790349A - 一种用于废水处理的高效型电解气浮装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于废水处理的高效型电解气浮装置，包括水池、进水管、排水管、控制器、顶板、电解装置和两个支架，电解装置包括电机、驱动轴、平板、电源、阴极、阳极、连接架、布气机构和导流机构，布气机构包括传动组件、往复板和两个布气组件，布气组件包括布气板、支杆和两个侧板，导流机构包括导流板、两个滑杆和两个滑动组件，该用于废水处理的高效型电解气浮装置利用布气机构引导氢气泡在废水中的活动，扩大了氢气泡的活动范围，使其与废水充分接触，带动悬浮物上浮至液面，提高净化效率，不仅如此，利用导流机构带动水池底部的水流向上流动，便于带动池底的悬浮粒子上流与氢气泡接触，改善净化效果，从而提高了设备的实用性。

Description

一种用于废水处理的高效型电解气浮装置

技术领域

本发明涉及净水设备领域，特别涉及一种用于废水处理的高效型电解气浮装置。

背景技术

电解气浮是指在污水中通入直流电，污水中在阴极的表面产生大量的直径在18至90微米之间的微小氢气泡，氢气泡与废水中小悬浮粒子相粘附，形成整体密度小于水的“气泡颗粒”复合体，悬浮粒子随气泡一起浮升到水面，形成泡沫浮渣，从而使水中悬浮物得以分离的一种水处理方法，由于电解气浮具有设备简单、管理方便、节约资源、效果良好等特点，电解气浮装置是传统气浮机的理想替代品，已普遍用于工业废水处理中。

但是，现有的电解气浮装置在运行过程中，由于电极的位置保持不变，而氢气泡主要产生在阴极附近产生，导致氢气泡的活动和作用范围有限，气泡主要作用于阴极周围的污水，而对其他位置的污水，由于距离远，导致净化范围有限，单纯依靠废水自身的流动将导致氢气泡无法充分与废水接触，从而导致净化效率降低，不仅如此，在进行电解处理时，由于阴极与电解池的底部存在一定距离，而阴极产生的氢气泡自动在废水内向上流动，导致气泡无法与污水内底部的悬浮粒子接触并带动其上浮，导致电解净化效果有限，进而降低了现有的电解气浮装置的实用性。

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，提供一种用于废水处理的高效型电解气浮装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于废水处理的高效型电解气浮装置，包括水池、进水管、排水管、控制器、顶板、电解装置和两个支架，所述顶板的两端分别通过两个支架固定在水池的上方，所述进水管和排水管分别固定在水池的顶部和底部，所述排水管内设有阀门，所述控制器固定在水池上，所述控制器内设有PLC，所述阀门与PLC电连接，所述电解装置设置在顶板的下方；

所述电解装置包括电机、驱动轴、平板、电源、阴极、阳极、连接架、布气机构和导流机构，所述电机固定在顶板的下方，所述电机与PLC电连接，所述电机与驱动轴的顶端传动连接，所述阴极通过平板固定在驱动轴的底端，所述阳极通过连接架与驱动轴固定连接，所述电源固定在连接架上，所述阴极和阳极均与电源电连接；

所述布气机构包括传动组件、往复板和两个布气组件，所述驱动轴通过传动组件与往复板连接，所述往复板套设在驱动轴上，两个布气组件分别位于往复板的两侧，所述布气组件包括布气板、支杆和两个侧板，所述布气板与平板铰接，所述往复板通过支杆与布气板铰接，两个侧板分别固定在布气板的两侧的下方；

所述导流机构包括导流板、两个滑杆和两个滑动组件，两个滑杆分别位于阴极的两侧，所述滑杆的两端分别与往复板和导流板固定连接，所述平板套设在滑杆上，两个滑动组件分别位于导流板的两端，所述滑动组件包括滑块和连接单元，所述滑块通过连接单元与导流板连接，所述水池的内壁上设有环形槽，所述滑块与环形槽滑动连接。

作为优选，为了驱动往复板移动，所述传动组件包括驱动锥齿轮、从动锥齿轮、支撑单元、传动单元和两个固定杆，两个固定杆分别位于驱动轴的两侧，所述驱动锥齿轮套设在驱动轴上，所述驱动锥齿轮通过固定杆固定在电机的下方，所述从动锥齿轮的一侧通过支撑单元与驱动轴连接，所述从动锥齿轮的另一侧通过传动单元与往复板连接，所述驱动锥齿轮与从动锥齿轮啮合。

作为优选，为了实现往复板的升降移动，所述从动单元包括圆盘、固定轴、边框和移动杆，所述圆盘固定在从动锥齿轮上，所述固定轴固定在圆盘的远离从动锥齿轮的一侧，所述固定轴位于边框的内侧，所述边框通过移动杆与往复板固定连接。

作为优选，为了便于支撑从动锥齿轮转动，所述支撑单元包括转轴、套环、两个夹板和两个连接杆，所述转轴的一端固定在从动锥齿轮上，所述转轴的另一端穿过驱动轴，所述套环套设在转轴的远离从动锥齿轮的一端，所述套环通过连接杆与驱动轴固定连接，两个夹板分别抵靠在套环的两端，所述夹板固定在转轴上。

作为优选，为了保证电机的驱动力，所述电机为直流伺服电机。

作为优选，为了实现导流板与滑块的连接，所述连接单元包括连接板、滑环和滑轨，所述连接板与滑块固定连接，所述滑环与导流板固定连接，所述滑轨的形状为U形，所述滑轨的两端固定在连接板上，所述滑环套设在滑轨的竖直部位。

作为优选，为了便于导流板的稳定转动，所述环形槽为燕尾槽。

作为优选，为了便于水池内的底部水流向上流动，所述导流板上设有若干通孔。

作为优选，为了便于收集废水表面的浮渣，所述连接架与驱动轴连接的一端位于往复板和传动组件之间，所述连接架的另一端的形状为L形，所述连接架的水平部位的下方设有刮板。

作为优选，为了实现设备的节能环保，所述顶板为光伏板。

本发明的有益效果是，该用于废水处理的高效型电解气浮装置利用布气机构引导氢气泡在废水中的活动，扩大了氢气泡的活动范围，使其与废水充分接触，带动悬浮物上浮至液面，提高净化效率，不仅如此，利用导流机构带动水池底部的水流向上流动，便于带动池底的悬浮粒子上流与氢气泡接触，改善净化效果，从而提高了设备的实用性。

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是本发明的用于废水处理的高效型电解气浮装置的结构示意图；

图2是本发明的用于废水处理的高效型电解气浮装置的布气机构与导流机构的连接结构示意图；

图3是图1的A部放大图；

图4是本发明的用于废水处理的高效型电解气浮装置的传动单元的结构示意图；

图中：1.水池，2.进水管，3.排水管，4.控制器，5.顶板，6.支架，7.电机，8.驱动轴，9.平板，10.电源，11.阴极，12.阳极，13.连接架，14.往复板，15.布气板，16.支杆，17.侧板，18.导流板，19.滑杆，20.滑块，21.环形槽，22.驱动锥齿轮，23.从动锥齿轮，24.固定杆，25.圆盘，26.固定轴，27.边框，28.移动杆，29.转轴，30.套环，31.夹板，32.连接杆，33.连接板，34.滑环，35.滑轨，36.刮板。

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，一种用于废水处理的高效型电解气浮装置，包括水池1、进水管2、排水管3、控制器4、顶板5、电解装置和两个支架6，所述顶板5的两端分别通过两个支架6固定在水池1的上方，所述进水管2和排水管3分别固定在水池1的顶部和底部，所述排水管3内设有阀门，所述控制器4固定在水池1上，所述控制器4内设有PLC，所述阀门与PLC电连接，所述电解装置设置在顶板5的下方；

PLC，即可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，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，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制。

所述电解装置包括电机7、驱动轴8、平板9、电源10、阴极11、阳极12、连接架13、布气机构和导流机构，所述电机7固定在顶板5的下方，所述电机7与PLC电连接，所述电机7与驱动轴8的顶端传动连接，所述阴极11通过平板9固定在驱动轴8的底端，所述阳极12通过连接架13与驱动轴8固定连接，所述电源10固定在连接架13上，所述阴极11和阳极12均与电源10电连接；

用户在使用该电解气浮装置时，通过进水管2向水池1内通入废水，而后可通过控制器4进行操作，向控制器4内部的PLC发送指令，PLC接收指令后，控制电解装置启动，由电解装置对水池1内的废水进行净化处理，去除废水中的悬浮物后，悬浮物漂浮至水面上，将这些浮渣收集后，PLC控制阀门打开，使得净化后的废水通过排水管3排出。

电解装置运行时，电源10启动，给阴极11和阳极12通电，使得阴极11表面产生微小的氢气泡，氢气泡上浮，与水中的悬浮粒子接触，带动这些悬浮粒子向上漂浮至水面上，实现对废水的净化功能，并且PLC控制电机7启动，带动驱动轴8转动，驱动轴8通过平板9带动阴极11转动的同时，利用布气机构引导氢气泡的漂浮路径，扩大氢气泡的活动范围，并使得氢气泡与水池1内的废水充分接触，提高净化效率，同时利用导流机构引导水池1内底部的废水向上流动，便于带动废水内底部的悬浮物随着水流向上流动，与阴极11产生的氢气泡做充分的接触，改善净化效果，从而提高了设备的实用性。

如图1-2所示，所述布气机构包括传动组件、往复板14和两个布气组件，所述驱动轴8通过传动组件与往复板14连接，所述往复板14套设在驱动轴8上，两个布气组件分别位于往复板14的两侧，所述布气组件包括布气板15、支杆16和两个侧板17，所述布气板15与平板9铰接，所述往复板14通过支杆16与布气板15铰接，两个侧板17分别固定在布气板15的两侧的下方；

所述导流机构包括导流板18、两个滑杆19和两个滑动组件，两个滑杆19分别位于阴极11的两侧，所述滑杆19的两端分别与往复板14和导流板18固定连接，所述平板9套设在滑杆19上，两个滑动组件分别位于导流板18的两端，所述滑动组件包括滑块20和连接单元，所述滑块20通过连接单元与导流板18连接，所述水池1的内壁上设有环形槽21，所述滑块20与环形槽21滑动连接。

布气机构运行时，驱动轴8通过传动组件作用在往复板14上，使得往复板14沿着驱动轴8的轴线做竖直方向的往复运动，往复板14通过支杆16作用在布气板15上，使得布气板15以其与平板9的铰接位置为中心上下摆动，并保持倾斜向上的角度，在阴极11周围产生氢气泡后，由于电机7带动驱动轴8旋转，使得阴极11旋转，进而带动阴极11周围的氢气泡受离心力作用脱离阴极11表面后，向上漂浮至布气板15的下方，利用两个侧板17防止氢气泡脱离布气板15的下方，氢气泡顺着倾斜的布气板15向上漂浮，由于布气板15进行摆动，使得布气板15的倾斜角度发生变化，氢气泡顺着布气板15向上漂浮至布气板15的远离平板9的一侧时，向上漂浮，如此，通过布气板15引导并延长了氢气泡的上浮路径，不仅使得氢气泡有充足的时间在废水中漂浮，同时氢气泡随着布气板15和侧板17的水平方向的转动进行转动，并根据布气板15的摆动角度，扩大了氢气泡的活动范围，使得氢气泡充分与废水中的悬浮粒子接触，改善了净化效果，提高了净化效率。

而导流机构中，导流板18通过滑杆19与往复板14保持固定连接，因此在往复板14升降移动的过程中，导流板18通过滑杆19实现了竖直方向的往复运动，从而使得导流板18作用在水池1底部的水流，导流板18向下移动时，可将导流板18下方的水流向下按压在池底后，从导流板18的四侧向上流动，而导流板18向上移动时，带动导流板18下方的水流随着导流板18向上流动，并且，通过导流板18的两端分别通过两个连接单元与滑块20连接，滑块20可在环形槽21内转动，以便实现导流板18随着驱动轴8进行水平方向的转动，如此，在导流板18上下往复移动的同时，导流板18在水平方向上进行转动，通过导流板18作用在水池1底部的水流，使得水池1底部的水流向上流动，带动水池1底部废水中的悬浮粒子向上漂浮与氢气泡接触，改善了气浮净化效果，从而提高了设备的实用性。

如图3所示，所述传动组件包括驱动锥齿轮22、从动锥齿轮23、支撑单元、传动单元和两个固定杆24，两个固定杆24分别位于驱动轴8的两侧，所述驱动锥齿轮22套设在驱动轴8上，所述驱动锥齿轮22通过固定杆24固定在电机7的下方，所述从动锥齿轮23的一侧通过支撑单元与驱动轴8连接，所述从动锥齿轮23的另一侧通过传动单元与往复板14连接，所述驱动锥齿轮22与从动锥齿轮23啮合。

利用两个固定杆24可将驱动锥齿轮22固定在电机7的下方，驱动锥齿轮22套设在驱动轴8上，方便驱动轴8转动，驱动轴8通过支撑单元作用在从动锥齿轮23上，使得从动锥齿轮23随着驱动轴8在水平方向上进行转动，由于驱动锥齿轮22与从动锥齿轮23啮合，使得从动锥齿轮23在绕着驱动轴8的轴线转动时，自身进行转动，从动锥齿轮23作用在传动单元上，通过传动单元带动移动板在驱动轴8上进行往复移动。

如图4所示，所述从动单元包括圆盘25、固定轴26、边框27和移动杆28，所述圆盘25固定在从动锥齿轮23上，所述固定轴26固定在圆盘25的远离从动锥齿轮23的一侧，所述固定轴26位于边框27的内侧，所述边框27通过移动杆28与往复板14固定连接。

圆盘25随着从动锥齿轮23进行旋转，在旋转的过程中，带动固定轴26绕着圆盘25的轴线进行转动，固定轴26作用在边框27的内壁上，带动边框27进行升降移动，使得边框27通过移动杆28带动往复板14进行升降往复移动。

如图3所示，所述支撑单元包括转轴29、套环30、两个夹板31和两个连接杆32，所述转轴29的一端固定在从动锥齿轮23上，所述转轴29的另一端穿过驱动轴8，所述套环30套设在转轴29的远离从动锥齿轮23的一端，所述套环30通过连接杆32与驱动轴8固定连接，两个夹板31分别抵靠在套环30的两端，所述夹板31固定在转轴29上。

驱动轴8旋转时，由于转轴29穿过驱动轴8，带动转轴29绕着驱动轴8的轴线转动，进而带动从动锥齿轮23绕着驱动轴8的轴线旋转，利用两个连接杆32将套环30与驱动轴8固定连接，从而可固定转轴29自转时的转动轴线，通过转轴29上两个固定位置的夹板31分别抵靠在套环30的两端，可防止转轴29与套环30发生相对滑动，进而可支撑转轴29和从动锥齿轮23进行稳定的自转。

作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的特点，为了保证电机7的驱动力，所述电机7为直流伺服电机。

作为优选，为了实现导流板18与滑块20的连接，所述连接单元包括连接板33、滑环34和滑轨35，所述连接板33与滑块20固定连接，所述滑环34与导流板18固定连接，所述滑轨35的形状为U形，所述滑轨35的两端固定在连接板33上，所述滑环34套设在滑轨35的竖直部位。滑杆19带动导流板18升降移动时，导流板18作用在滑环34上，使得滑环34可沿着滑轨35升降移动，而当导流板18绕着驱动轴8的轴线旋转时，导流板18通过滑环34作用在滑轨35上，使得滑轨35带动连接板33进行转动，由于连接板33与滑块20固定连接，滑块20可在固定位置的环形槽21内转动，从而可支撑导流板18的稳定转动。

作为优选，为了便于导流板18的稳定转动，所述环形槽21为燕尾槽。由于环形槽21为燕尾槽，使得滑块20无法脱离环形槽21，进而保证了滑块20和导流板18的稳定转动。

作为优选，为了便于水池1内的底部水流向上流动，所述导流板18上设有若干通孔。利用导流板18上的通孔，方便导流板18的上下两侧的废水发生对流，便于水池1内底部的废水向上流动，带动悬浮物向上流动与阴极11产生的氢气泡接触。

作为优选，为了便于收集废水表面的浮渣，所述连接架13与驱动轴8连接的一端位于往复板14和传动组件之间，所述连接架13的另一端的形状为L形，所述连接架13的水平部位的下方设有刮板36。连接架13的与驱动轴8的连接的一端位于往复板14和传动组件之间，可方便连接随着驱动轴8的转动进行转动，不会被驱动锥齿轮22上的固定杆24组挡，在转动过程中，带动刮板36进行旋转，便于收集废水表面的浮渣。

作为优选，为了实现设备的节能环保，所述顶板5为光伏板。顶板5可在晴天进行光伏发电，储备设备运行的电能，从而实现了设备的节能环保。

该电解气浮装置在对废水进行处理时，通过电机7带动驱动轴8旋转，作用在传动组件上，通过传动组件作用在往复板14上，往复板14通过支杆16使得布气板15进行摆动，改变布气板15的倾斜角度，阴极11周围产生的氢气泡顺着倾斜的布气板15向上流动，并通过布气板15的转动，引导氢气泡的活动，扩大了氢气泡的活动范围，提高净化效率，不仅如此，往复板14通过滑杆19可带动导流板18在水池1的底部上下移动，使得水池1底部的废水向上流动，带动废水底部的悬浮粒子向上流动与阴极11产生的氢气泡接触，改善了废水净化效果，从而提高了设备的实用性。

与现有技术相比，该用于废水处理的高效型电解气浮装置利用布气机构引导氢气泡在废水中的活动，扩大了氢气泡的活动范围，使其与废水充分接触，带动悬浮物上浮至液面，提高净化效率，不仅如此，利用导流机构带动水池1底部的水流向上流动，便于带动池底的悬浮粒子上流与氢气泡接触，改善净化效果，从而提高了设备的实用性。

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)

1.一种用于废水处理的高效型电解气浮装置，其特征在于，包括水池(1)、进水管(2)、排水管(3)、控制器(4)、顶板(5)、电解装置和两个支架(6)，所述顶板(5)的两端分别通过两个支架(6)固定在水池(1)的上方，所述进水管(2)和排水管(3)分别固定在水池(1)的顶部和底部，所述排水管(3)内设有阀门，所述控制器(4)固定在水池(1)上，所述控制器(4)内设有PLC，所述阀门与PLC电连接，所述电解装置设置在顶板(5)的下方；

所述电解装置包括电机(7)、驱动轴(8)、平板(9)、电源(10)、阴极(11)、阳极(12)、连接架(13)、布气机构和导流机构，所述电机(7)固定在顶板(5)的下方，所述电机(7)与PLC电连接，所述电机(7)与驱动轴(8)的顶端传动连接，所述阴极(11)通过平板(9)固定在驱动轴(8)的底端，所述阳极(12)通过连接架(13)与驱动轴(8)固定连接，所述电源(10)固定在连接架(13)上，所述阴极(11)和阳极(12)均与电源(10)电连接；

所述布气机构包括传动组件、往复板(14)和两个布气组件，所述驱动轴(8)通过传动组件与往复板(14)连接，所述往复板(14)套设在驱动轴(8)上，两个布气组件分别位于往复板(14)的两侧，所述布气组件包括布气板(15)、支杆(16)和两个侧板(17)，所述布气板(15)与平板(9)铰接，所述往复板(14)通过支杆(16)与布气板(15)铰接，两个侧板(17)分别固定在布气板(15)的两侧的下方；

所述导流机构包括导流板(18)、两个滑杆(19)和两个滑动组件，两个滑杆(19)分别位于阴极(11)的两侧，所述滑杆(19)的两端分别与往复板(14)和导流板(18)固定连接，所述平板(9)套设在滑杆(19)上，两个滑动组件分别位于导流板(18)的两端，所述滑动组件包括滑块(20)和连接单元，所述滑块(20)通过连接单元与导流板(18)连接，所述水池(1)的内壁上设有环形槽(21)，所述滑块(20)与环形槽(21)滑动连接。

2.如权利要求1所述的用于废水处理的高效型电解气浮装置，其特征在于，所述传动组件包括驱动锥齿轮(22)、从动锥齿轮(23)、支撑单元、传动单元和两个固定杆(24)，两个固定杆(24)分别位于驱动轴(8)的两侧，所述驱动锥齿轮(22)套设在驱动轴(8)上，所述驱动锥齿轮(22)通过固定杆(24)固定在电机(7)的下方，所述从动锥齿轮(23)的一侧通过支撑单元与驱动轴(8)连接，所述从动锥齿轮(23)的另一侧通过传动单元与往复板(14)连接，所述驱动锥齿轮(22)与从动锥齿轮(23)啮合。

3.如权利要求2所述的用于废水处理的高效型电解气浮装置，其特征在于，所述从动单元包括圆盘(25)、固定轴(26)、边框(27)和移动杆(28)，所述圆盘(25)固定在从动锥齿轮(23)上，所述固定轴(26)固定在圆盘(25)的远离从动锥齿轮(23)的一侧，所述固定轴(26)位于边框(27)的内侧，所述边框(27)通过移动杆(28)与往复板(14)固定连接。

4.如权利要求2所述的用于废水处理的高效型电解气浮装置，其特征在于，所述支撑单元包括转轴(29)、套环(30)、两个夹板(31)和两个连接杆(32)，所述转轴(29)的一端固定在从动锥齿轮(23)上，所述转轴(29)的另一端穿过驱动轴(8)，所述套环(30)套设在转轴(29)的远离从动锥齿轮(23)的一端，所述套环(30)通过连接杆(32)与驱动轴(8)固定连接，两个夹板(31)分别抵靠在套环(30)的两端，所述夹板(31)固定在转轴(29)上。

5.如权利要求1所述的用于废水处理的高效型电解气浮装置，其特征在于，所述电机(7)为直流伺服电机。

6.如权利要求1所述的用于废水处理的高效型电解气浮装置，其特征在于，所述连接单元包括连接板(33)、滑环(34)和滑轨(35)，所述连接板(33)与滑块(20)固定连接，所述滑环(34)与导流板(18)固定连接，所述滑轨(35)的形状为U形，所述滑轨(35)的两端固定在连接板(33)上，所述滑环(34)套设在滑轨(35)的竖直部位。

7.如权利要求1所述的用于废水处理的高效型电解气浮装置，其特征在于，所述环形槽(21)为燕尾槽。

8.如权利要求1所述的用于废水处理的高效型电解气浮装置，其特征在于，所述导流板(18)上设有若干通孔。

9.如权利要求1所述的用于废水处理的高效型电解气浮装置，其特征在于，所述连接架(13)与驱动轴(8)连接的一端位于往复板(14)和传动组件之间，所述连接架(13)的另一端的形状为L形，所述连接架(13)的水平部位的下方设有刮板(36)。

10.如权利要求1所述的用于废水处理的高效型电解气浮装置，其特征在于，所述顶板(5)为光伏板。

Images