申请日2015.03.24
公开(公告)日2016.08.17
IPC分类号C02F3/30
摘要
本发明涉及污水处理工艺，具体是一种集脱氮、硝化、出水和排泥于一体的反应池，本发明的反应池为一圆形构筑物，池中心设有组合设备，组合设备由搅拌部件、曝气部件和刮泥部件同轴连接而成;三个部件分别以不同转速和不同旋向转动，完成不同的功效。池体周边设有进水渠和出水口，进水渠连接进水泵，出水口处设有出水堰，出水堰为一种电动下开式叠板阀，闸板下开，上清液从上方溢出;反应池底设有积泥坑，积泥坑与污泥泵连接进行排泥;本发明的整体工艺过程可采用液位、溶氧和时间控制，在一个反应池内可自动地完成多项污水处理工序，适合农村小城镇分散的点源污水处理，应用前景广阔。
摘要附图
权利要求书
1.一种小城镇污水处理反应池，包括池体，其特征在于，所述池体底部设有积泥坑，所述积泥坑的一侧设有管道与污泥泵连接;所述池体周边的一侧设有进水渠，所述进水渠底部设有管道与进水泵连接;池体周边与所述进水渠相对的一侧设有出水口，所述出水口处安装有出水堰;所述池体顶部沿池体径向设有搭载平台，所述搭载平台上安装有组合设备、仪表及控制柜;
所述组合设备包括位于搭载平台上方的主机，位于搭载平台下方的与所述主机输出端相连的主轴，以及自上而下依次设置在主轴上的曝气部件、搅拌部件和刮泥部件，所述主轴由所述的曝气部件、搅拌部件和刮泥部件的转轴共同组成;
所述主机包括双速电机，与双速电机输出轴相连的减速机;所述刮泥部件包括刮泥轴以及固定于刮泥轴上的至少一个带刮泥板的刮泥臂，所述刮泥轴的上端通过棘轮机构离合器与搅拌部件下端连接，刮泥轴的下端连接有用于搅拌积泥坑内沉泥的搅泥桨;
所述棘轮机构离合器包括内棘轮法兰、轴套座、自润滑铜套以及压板，所述内棘轮法兰为内圈设有棘轮齿的法兰盘，所述轴套座与内棘轮法兰连接为一体构成联轴器结构，所述刮泥轴与自润滑铜套内形成过盈配合且共同套装于轴套座内，所述压板固定于刮泥轴上端，压板上表面铰接有至少四个与所述棘轮齿相配合的棘爪，与任意所述棘爪的相邻位置还安装有用于使棘爪保持与棘轮齿相啮合的片弹簧。
2.根据权利要求1所述的一种小城镇污水处理反应池，其特征在于，所述曝气部件为八叶曲板构成的倒伞型叶轮，所述倒伞型叶轮的转轴上端通过联轴器与所述减速机的输出轴相连。
3.根据权利要求1所述的一种小城镇污水处理反应池，其特征在于，所述搅拌部件为四叶直板构成的涡轮式叶轮，所述涡轮式叶轮转轴的上端与所述曝气部件转轴的下端通过法兰连接，所述涡轮式叶轮转轴的下端安装有用于与所述棘轮法兰连接的法兰盘。
4.根据权利要求1所述的一种小城镇污水处理反应池，其特征在于，所述刮泥轴上对称设置有两个刮泥臂，所述刮泥板均布于两个刮泥臂上且刮泥板的平面分布曲线为对数螺旋线。
5.根据权利要求1所述的一种小城镇污水处理反应池，其特征在于，所述刮泥板由金属板和橡胶板组成。
6.根据权利要求1所述的一种小城镇污水处理反应池，其特征在于，所述仪表包括超声波液位计及在线溶氧仪。
7.根据权利要求1所述的一种小城镇污水处理反应池，其特征在于，所述出水堰包括安装于出水口上方池体的电机，与所述电机的输出端通过联轴器连接的丝杆，套装于所述丝杆上可随丝杆旋转而上下运动的螺母，与出水口周边池体连接的堰槽，以及安装在正对出水口一侧的堰槽内壁上的出水堰门;
所述出水堰门包括与螺母刚性连接的第一闸板及至少一块随动闸板，所述第一闸板与随动闸板的正面均沿竖直方向设有两端封口的燕尾槽，任意所述的燕尾槽内嵌有拨块，所述拨块嵌入燕尾槽内的一端为燕尾滑块可沿燕尾槽自由滑动，拨块的另一端为凹形面;所述随动闸板及堰槽内壁上端设有与所述拨块凹形面相配合的凸台，所述第一闸板、随动闸板及堰槽内壁两两之间通过凸台与拨块相互嵌合;所述堰槽两边的侧壁上均装有用于使第一闸板及随动闸板仅在竖直方向运动的滑动导轨，任意两个相邻的滑动导轨间均通过密封材料密封。
8.根据权利要求7所述的一种小城镇污水处理反应池，其特征在于，所述随动闸板与堰槽内壁的长度相等且小于第一闸板长度，所述第一闸板的正面上端还安装有挡渣板。
说明书
一种小城镇污水处理反应池
技术领域
本发明涉及污水处理生化与排泥工艺的设备，具体是集脱氮、硝化、出水和排泥于一体的反应池，特别适用于农村小城镇分散的点源污水处理。
背景技术
随着农村城镇化建设的加快，其水污染问题日显突出，已成为继大中城市污水治理之后的一个新热点，其成效将直接影响我国水环境总体状况及人与自然和谐发展的质量。我国农村小城镇污水处理真正起源于三峡库区的治理，发展至今值得认真分析思考存在的难点和问题。由于历史原因，农村城镇基础设施十分薄弱，而污水处理工程又是一个综合性极强的系统工程，加之地域差别和习惯束缚，农村小城镇污水处理技术发展缓慢。另外，农村小城镇污水处理存在水量不稳定、水质差异大、运行管理薄弱等特殊性，这些都是摆在我们面前亟待解决的课题。
就污水处理工艺而言，在市政污水处理得到成功应用的氧化沟和SBR(序批式活性污泥法)两种活性污泥法最为成功。氧化沟工艺，其特征是污水在池内不断循环流动呈完全混合的流态，是一种连续处理方式。此工艺主要采用机械表面曝气和潜水推流搅拌设备进行充氧及防止污泥的沉降。SBR工艺，其特征是通过进水、反应、沉淀、排水和闲置5个阶段进行污水处理，是一种间歇式处理方式。此工艺主要采用底部鼓风曝气，自动化控制要求高。这两种处理工艺面对农村小城镇污水处理都存在其不适应的一面。污水处理氧化沟工艺的连续性，不适应小城镇污水水量不稳定的现状，污水处理SBR工艺的底部曝气不适应小城镇污水水质差异大的现状，因此，这两种成熟的工艺在小城镇污水处理上受到了很大的制约。如何将氧化沟工艺和SBR工艺两者的特长集成一体来适应小城镇污水处理的要求已成为急需解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于填补现有技术的不足，提供一种多功能反应池，该反应池通过程序控制能够自动完成污水处理的脱氮、硝化、出水和排泥工序，特别适用于农村小城镇分散的点源污水处理。
为此，本发明具体方案如下：
一种新型小城镇污水处理反应池，包括池体，所述池体底部设有积泥坑，所述积泥坑的一侧设有管道与污泥泵连接;所述池体周边的一侧设有进水渠，所述进水渠底部设有管道与进水泵连接;池体周边与所述进水渠相对的一侧设有出水口，所述出水口处安装有出水堰;所述池体顶部沿池体径向设有搭载平台，所述搭载平台上安装有组合设备、仪表及控制柜;
所述组合设备包括位于搭载平台上方的主机，位于搭载平台下方的与所述主机输出端相连的主轴，以及自上而下依次设置在主轴上的曝气部件、搅拌部件和刮泥部件，所述主轴由所述的曝气部件、搅拌部件和刮泥部件的转轴共同组成;
所述主机包括双速电机，与双速电机输出轴相连的减速机;所述刮泥部件包括刮泥轴以及固定于刮泥轴上的至少一个带刮泥板的刮泥臂，所述刮泥轴的上端通过棘轮机构离合器与搅拌部件下端连接，刮泥轴的下端连接有用于搅拌积泥坑内沉泥的搅泥桨;
所述棘轮机构离合器包括内棘轮法兰、轴套座、自润滑铜套以及压板，所述内棘轮法兰为内圈设有棘轮齿的法兰盘，所述轴套座与内棘轮法兰连接为一体构成联轴器结构，所述刮泥轴与自润滑铜套内形成过盈配合且共同套装于轴套座内，所述压板固定于刮泥轴上端，压板上表面铰接有至少四个与所述棘轮齿相配合的棘爪，与任意所述棘爪的相邻位置还安装有用于使棘爪保持与棘轮齿相啮合的片弹簧。
进一步，所述曝气部件为八叶曲板构成的倒伞型叶轮，所述倒伞型叶轮的转轴上端通过联轴器与所述减速机的输出轴相连。
进一步，所述搅拌部件为四叶直板构成的涡轮式叶轮，所述涡轮式叶轮转轴的上端与所述曝气部件转轴的下端通过法兰连接，所述涡轮式叶轮转轴的下端安装有用于与所述棘轮法兰连接的法兰盘。
进一步，所述刮泥轴上对称设置有两个刮泥臂，所述刮泥板均布于两个刮泥臂上且刮泥板的平面分布曲线为对数螺旋线。
进一步，所述刮泥板由金属板和橡胶板组成。
进一步，所述仪表包括超声波液位计及在线溶氧仪。
进一步，所述出水堰包括安装于出水口上方池体的电机，与所述电机的输出端通过联轴器连接的丝杆，套装于所述丝杆上可随丝杆旋转而上下运动的螺母，与出水口周边池体连接的堰槽，以及安装在正对出水口一侧的堰槽内壁上的出水堰门;
所述出水堰门包括与螺母刚性连接的第一闸板及至少一块随动闸板，所述第一闸板与随动闸板的正面均沿竖直方向设有两端封口的燕尾槽，任意所述的燕尾槽内嵌有拨块，所述拨块嵌入燕尾槽内的一端为燕尾滑块可沿燕尾槽自由滑动，拨块的另一端为凹形面;所述随动闸板及堰槽内壁上端设有与所述拨块凹形面相配合的凸台，所述第一闸板、随动闸板及堰槽内壁两两之间通过凸台与拨块相互嵌合;所述堰槽两边的侧壁上均装有用于使第一闸板及随动闸板仅在竖直方向运动的滑动导轨，任意两个相邻的滑动导轨间均通过密封材料密封。
进一步，所述随动闸板与堰槽内壁的长度相等且小于第一闸板长度，所述第一闸板的正面上端还安装有挡渣板。
本发明的有益效果在于：
本发明提供一种集污水处理所需的混合、曝气、出水与排泥功能于一体的反应池，其中组合设备同轴设有叶轮、搅拌桨和刮泥板三个组件，通过主机驱动实现旋转;驱动电机采用双速电机，经减速机减速后，再通过变频调速，以满足叶轮、搅拌桨和刮泥板三个不同转速的要求;当叶轮和搅拌桨以各自转速旋转时，刮泥部件保持静止，当减速机以反向低速旋转时，再带动刮泥部件旋转工作，从而完成污水处理工艺中曝气、混合和刮泥三个重要工序;在出水口处设有出水堰，该出水堰为一种电动下开式叠板阀，根据排水速度的需要将闸板自上而下依次打开，上清液随之溢出，而不会影响浮渣和污泥的沉积;整体工艺过程还通过相应仪表对整个反应池内的液位、溶氧和时间进行控制，可自动化实现污水处理各项工序。
本发明实现了在一个反应池内完成污水处理工艺中脱氮、降解有机物及氨氮、出水、排泥四个重要的步骤，节省了构筑物数量和占地面积;可用于污水间歇处理工艺，以适应农村小城镇污水处理水量不稳定和水质差异大的特点，实用性强;本发明集污水处理所需的混合、曝气与排泥功能于一体，一机多用，易于实现自动化控制和无人值守的目的。