专利名称：：行星转刷的制作方法
技术领域：
：本发明行星转刷属于化工、环保水与污水生物化学处理
技术领域：
。涉及氧化沟、硝化池、反硝化池、均质池等的传质、曝气、推流。二、
背景技术：
污水处理设施的规模、投资、能耗依赖于设备的效率。长期以来，污水生化处理工艺中一直有三种主流设备旋转式生物反应器、转刷曝气机和转碟曝气机。旋转式生物反应器采用表面有很多沟槽的慢速转盘进行微生物挂膜，并向污水中输送溶解氧。转刷曝气机、转碟曝气机广泛用于污水处理氧化沟推流和溶氧。曝气设备的充氧能力指标与转子转速、浸没深度有关。在同一浸没深度下，转速越大，充氧能力越大。转盘或转刷适用的转速很低，转盘的最大直径也只能在1500mm以内，不能过大。转刷曝气机的影响深度不如转碟曝气机大。目前这些设备面临如下问题一直没有解决1)影响深度不够氧化沟的设计池深已经超过5m。当今转碟最大直径达到1470ram,影响深度只能达到34m。大型氧化沟底部污泥容易沉淀而趋于厌氧的问题愈来愈突出，这是导致己建成污水处理厂不能达标排放的重要原因。传统曝气设备已经远远不能满足大型污水处理工程的需要。硝化池、反硝化池也存在活性污泥扰动深度不足问题。2)转轴蠕变弯曲能耗加大随着氧化沟宽度加大，转碟曝气机的转轴跨度达到710m，轴多用①326mra、壁厚30mm的低碳钢厚壁管。由于轴截面刚度相对于轴重量不够，在休池或停运时，轴管在自重和碟片载荷作用下发生蠕变，常常造成转轴弯曲，设备再运行时负荷和能耗均显著增大，严重时设备不能运转。3)能耗高转刷、转碟在抛洒污水过程中消耗的能量有相当一部分是没有效果的，特别是刷片、碟片托起的回水，更是内耗。4)污水处理设施效率低污水处理设施中，无论氧化沟、硝化池、反硝化池、均质池，随着处理能力增大，受困于设备放大的局限性，单位池容的处理效果显著下降，留池时间过长，污水处理运行成本居高不下。三、
发明内容发明的目的本发明有以下三个目的1)显著加大设备对池内污泥的扰动深度；2)显著降低污水生化处理设备的能耗，提高设备单位能耗的传质、推流效果；3)显著提高旋转结构的抗蠕变弯曲能力。技术方案本发明技术方案是一种行星转刷，安装在污水处理设施上，用来对污水完成曝气、推流，或用于其它生物、化学传质工艺。它包含电机7、减速机6、带座轴承l、旋转结构。减速机6通过联轴器、齿轮组5、皮带轮组其中之一与旋转结构连接。旋转结构水平安装，直立旋转。其特征在于旋转结构为组合体，包含至少两个固定刷耙9、至少两个行星刷耙8、至少一付转盘IO、一根主轴2、两倍于行星刷耙8数量的悬索11。主轴2采用管材，直径不大于300mm，主轴2上以大于固定刷耙9长度的间距平行串接一对转盘10，行星刷耙8和固定刷耙9夹在两个转盘10中间。转盘10中央为穿主轴2的孔，孔外同心的圆周上均匀分布有一排孔，再向外同心的圆周上均匀分布固定有用来挂悬索11的短桩3。固定刷耙9固定于主轴2外圈，行星刷耙8悬挂在短桩3上。多对转盘10之间辅助管节4用螺栓固定或焊接。固定刷耙9与行星刷耙8包含针苗12、定位环13、分隔环14、轴管16、端环18。针苗12为U字形，均匀密集呈辐射状排列挂在一圆形定位环13上，挂上针苗12的定位环13加上分隔环14，相互分层迭置串在轴管16上，经键条17、弹性挡圈15或台坎限位与轴管16联在一起组成一套刷耙。固定刷耙9的轴管16两端有内螺纹，行星刷耙8的轴管16两端只有环形凹槽。转盘IO采用整体圆形盘、小圆盘加螺栓连接的海星形板臂、小圆盘加螺栓连接的角钢臂或加筋臂其中之一种形式。转盘10与主轴2之间采用键、类键式、凸台、档块或焊接连接。针苗12为实心线材、空心管、多孔空心管其中之一种。材料采用塑料、碳钢、不锈钢均可，其中优选塑料。有益效果行星转刷与现有技术转刷曝气机、转碟曝气机的技术指标对比如下表-表行星转刷与现有膝气机技术的特点比较<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>概括来说，行星转刷用于污水处理有以下有益效果1)影响深度大行星刷耙8可以触及3~4m深度，搅拌影响深度大幅度增加，可达67m。2)深层推流行星刷耙8的深层推流平行均匀，相比潜水推进器的紊流推流，能耗效率更高。可满足大型污水处理生化池的推流需要。3)能耗显著降低、传质效率大幅度提高转碟曝气机每米3~4个碟片，比表面积小，仅五分之一的断面浸入水下，依靠局部抛洒水雾形成溶氧。行星转刷作为曝气机，采用密集空心针苗12，比表面积大得多，三分之二的断面可浸入水下，依靠载气入水在整个过流断面上来形成溶氧，入水不起水花，出水不扬水沫，无谓的能耗要小得多，单位时间传质体积比转碟有成百倍的增加。行星转刷作为膜生物反应器能加速微生物游弋速度和扩大迁移范围，强化传质过程、传质深度。行星转刷以低于40r/min的低速运行，可以将氧化沟、硝化或反硝化池等各种类型生化反应池的利用率提高40%以上。4)机械性能提高行星转刷浸水深度大，浮力增加，负荷减少。主轴2采用细、薄壁管，与外周一定半径圆周分布的刷耙管轴16组成多管桁架，抗弯截面系数比单个厚壁管要大得多。转刷、转碟曝气机由于轴蠕变弯曲，造成多达40%的功率为自身消耗。行星转刷利用桁架结构基本上解决了轴蠕变弯曲的问题。行星刷耙在出水位置扭矩力臂縮短，利于转动。5)消除了次生环境影响转刷、转碟曝气机向周边环境大量飘散臭水雾。行星转刷作为曝气机，转速在40r/min以内，不扬水花，不起水雾，对周边环境不产生噪声和臭味的影响。6)社会效益行星转刷具有成为大型污水处理厂生化工艺核心设备的前景，有望大幅度縮小污水处理厂工程占地面积。四图1所示是行星转刷一个实施例的结构图。图2所示是图1行星转刷实施例的断面结构图。图3所示是图1行星转刷刷耙结构图。图中各编号对应的构件为l-带座轴承，2-主轴，3-短桩，4-管节，5-齿轮组，6-减速机，7-电机，8-行星刷耙，9-固定刷耙，10-转盘，11-悬索，12-针苗，13-定位环，14-分隔环，15-弹性挡圈，16-轴管，17-键条，18-端环。五具体实施方式实施例参见图1，本实施例是根据本发明技术方案设计的一种串接式行星转刷。它包括一根主轴2、12个均布固定刷耙9、12个行星刷耙8、4片转盘10、12个短桩3、24条悬索11、6个管节4、2个带座轴承1、齿轮组5、减速机6、电机7。转盘10由一个圆盘与星形臂组成，相互螺栓连接。固定刷耙9用螺栓、弹簧垫圈固定在转盘IO上。转盘10与主轴2之间键连接。转盘10星形臂头上固定的短桩3含有轴承。单根针苗12为U字形，呈辐射状均匀密集排列挂在定位环13上，挂好针苗12的定位环13加上分隔环]4，相互分层迭置，经键条17、端环18、弹性挡圈15、组合在轴管16上。其工作原理如下行星转刷水平安装在混凝土墙壁上，大部浸入水面以下。传动装置通过齿轮进一步减速，驱动主轴2转动，刷耙从动旋转，针苗12从表面和空心管中向水中带入空气。行星刷耙8进入水中以后，借助悬索ll的伸张，触及较大的深度，促进水中介质传质作用，加快生物反应速度。行星刷耙8在水下可以视水阻力的差异而调整转动，进一步加强搅拌强度。固定刷耙9、行星刷耙8的移动形成推流。行星刷耙8、固定刷耙9在运行过程中，针苗12表面还能形成生物膜，起到一个生物转盘的作用。权利要求1、一种行星转刷，安装在污水处理设施上，用来对污水完成曝气、推流或用于其它生物、化学传质工艺，它包含电机[7]、减速机[6]、带座轴承[1]、旋转结构，减速机[6]通过联轴器、齿轮组[5]、皮带轮组其中之一与旋转结构连接，旋转结构水平安装，直立旋转，其特征在于旋转结构为组合体，包含至少两个固定刷耙[9]、至少两个行星刷耙[8]、至少一付转盘[10]、一根主轴[2]、两倍于行星刷耙[8]数量的悬索[11]；主轴[2]采用管材，直径不大于300mm，主轴[2]上以大于固定刷耙[9]长度的间距平行串接一对转盘[10]，行星刷耙[8]和固定刷耙[9]夹在两个转盘[10]中间，转盘[10]中央为穿主轴[2]的孔，孔外同心的圆周上均匀分布有一排孔，再向外同心的圆周上均匀分布固定有用来挂悬索[11]的短桩[3]，固定刷耙[9]固定于主轴[2]外圈，行星刷耙[8]悬挂在短桩[3]上，多对转盘[10]之间辅助管节[4]用螺栓固定或焊接；转盘[10]与主轴[2]之间采用键、类键式、凸台、档块或焊接连接。2、根据权利要求1所述的行星转刷，其特征在于，固定刷耙[9]与行星刷耙[8]包含针苗[12]、定位环[13]、分隔环[14]、轴管[16]、端环[18]，针苗[12]为U字形，均匀密集呈辐射状排列挂在一圆形定位环[13]上，挂上针苗[12]的定位环[13]加上分隔环[14]，相互分层迭置串在轴管[16]上，经键条[17]、弹性挡圈[15]或台坎限位与轴管[16]联在一起组成一套刷耙，固定刷耙[9]的轴管[16]两端有内螺纹，行星刷耙[8]的轴管[16]两端只有环形凹槽。3、根据权利要求1所述的行星转刷，其特征在于，转盘[10]采用整体圆形盘、小圆盘加螺栓连接的海星形板臂、小圆盘加螺栓连接的角钢臂或加筋臂其中之一种形式。4、根据权利要求2所述的行星转刷，其特征在于，针苗[12]为实心线材、空心管、多孔空心管其中之一种，材料采用塑料、碳钢、不锈钢均可，其中优选塑料。全文摘要本发明属于化工传质
技术领域：
。转碟曝气机等技术存在无效能耗高、影响深度小、蠕变弯曲的缺陷。本发明包含传动装置、固定刷耙9、行星刷耙8、转盘10、主轴2、悬索11。刷耙包含针苗12、定位环13、分隔环14、端板15、轴管16。针苗12为U字形，均匀密集呈辐射状排列挂在一圆形定位环13上，挂好针苗12的定位环13加上分隔环14，相互分层叠置串在轴管16上。针苗12可为空心管。本发明刷耙比表面积大、载气入水、入水不起水花、出水不起水沫、能耗低、传质效率提高40％，推流均匀，对生化池的影响深度达到7m。可以显著提高氧化沟、消化池的处理能力。本发明用于环保、化工污水处理。文档编号C02F3/00GK101224920SQ20081000817公开日2008年7月23日申请日期2008年2月15日优先权日2008年2月15日发明者高根树申请人:北京金州环保发展有限公司