周转式曝气复氧装置的制作方法

本实用新型涉及污水处理、河道曝气复氧技术领域，更为具体地，涉及一种周转式曝气复氧装置。

背景技术：

曝气装置作为一种有效的污水处理设备己得到推广，它的主要功能是向污水中充入空气，同时使固、液、气三相充分混合，在水循环过程中，使空气中的氧溶入水中，并和有机物、微生物充分接触、混合，供微生物呼吸，使有机物得到氧化，从而改善了被污染的生态环境，使水质净化，创造适合生物生长的环境。同时，污水处理的电能主要消耗在二级生化处理活性污泥曝气工艺上，在各种生化处理过程中，曝气技术作为一种不可或缺的环节，它的好坏不仅影响污水生化处理效果，而且直接影响污水处理的费用。

目前，河道曝气复氧装置的结构型式多种多样，按能源划分主要包括电动式、风能式、太阳能式或互补式，按曝气方式划分主要包括鼓风曝气装置、射流曝气装置、立轴式旋转曝气装置、卧轴式旋转曝气装置等。

上述河道曝气复氧装置存在的普遍问题是：作用范围小、曝气不均匀，特别是在不流动水体中，极易导致曝气装置周边的溶解氧很高，甚至接近饱和状态，无法继续充入氧气了，而曝气装置10m外的水体中溶解氧却几乎为零，这种情况严重影响了曝气效率。若要提高曝气作用范围和曝气效率，则需要移动曝气装置，但由于河道环境复杂，曝气装置的移动必须人工控制，会额外增加人力成本。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本实用新型的目的是提供一种周转式曝气复氧装置，以解决目前曝气复氧装置普遍存在的作用范围小、曝气不均匀、曝气效率低、成本高等问题。

根据本实用新型提供一种周转式曝气复氧装置，包括固定座、曝气装置，以及连接固定座和曝气装置的连杆；其中，在固定座的上端设置有竖直轴，在竖直轴的外侧套设有旋转座，旋转座通过竖直轴与固定座旋转连接；连杆的一端通过第一水平轴与旋转座旋转连接，连杆的另一端通过第二水平轴与曝气装置旋转连接；曝气装置包括浮体、固定在浮体上的发电单元、电控系统以及旋转曝气单元；其中，电控系统将发电单元产生的电能传输至旋转曝气单元，并控制旋转曝气单元运转。

此外，优选的方案是，多个连杆分别通过第一水平轴与旋转座旋转连接，连杆的另一端分别与对应的曝气装置旋转连接；曝气装置同向并均匀分布在旋转座的四周。

此外，优选的方案是，旋转曝气单元通过第三水平轴固定在浮体上，旋转曝气单元绕第三水平轴旋转，以驱动曝气装置绕固定座旋转。

此外，优选的方案是，第一水平轴和第二水平轴相互平行；第三水平轴与第二水平轴相互垂直。

此外，优选的方案是，旋转曝气单元包括均匀设置在第三水平轴上的螺旋碟片。

此外，优选的方案是，在浮体上设置有对称分布的轴承座，第三水平轴固定在轴承座内。

此外，优选的方案是，曝气装置还包括设置在浮体前端的阻水板；阻水板部分或者全部深入水中。

此外，优选的方案是，固定座固定在定位桩上，或者固定座固定在沉入水中的重物上。

此外，优选的方案是，发电单元为太阳能发电装置或者发电机。

此外，优选的方案是，连杆为桁架或者钢管。

利用上述根据本实用新型的周转式曝气复氧装置，利用曝气装置的推流作用及其反作用力，促使曝气装置一边曝气一边绕固定座周转，能够有效扩大曝气范围、提高曝气的均匀性和复氧效率；此外，自动化程度高，节省人力物力，在提高作业效率的同时，降低成本。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本实用新型的更全面理解，本实用新型的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为根据本实用新型实施例一的周转式曝气复氧装置的侧视图；

图2为根据本实用新型实施例一的周转式曝气复氧装置的俯视图；

图3为根据本实用新型实施例二的周转式曝气复氧装置的侧视图；

图4为根据本实用新型实施例二的周转式曝气复氧装置的俯视图。

其中的附图标记包括：固定座1、旋转座2、连杆3、第一连杆3’、第二连杆3”、曝气装置4、第一曝气装置4’、第二曝气装置4”、竖直轴5、第一水平轴6、第二水平轴7、浮体8、发电单元9、电控系统10、旋转曝气单元11、阻水板12、第三水平轴13。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。

为详细描述本实用新型实施例的周转式曝气复氧装置，以下将结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细描述。

图1示出了根据本实用新型实施例一的周转式曝气复氧装置的侧视结构；图2示出了根据本实用新型实施例一的周转式曝气复氧装置的俯视结构。

结合图1和图2共同所示，本实用新型实施例一的周转式曝气复氧装置，包括固定在河道或者处理池中的固定座1、曝气装置4，以及活动连接该固定座1和曝气装置4的连杆3；其中，固定座1可以固定在定位桩上，或者固定在沉入水中的重物上等，在固定座1的上端设置有竖直轴5，在竖直轴5的外侧套设有可绕竖直轴5旋转的旋转座2，旋转座2通过竖直轴5与固定座1旋转连接，并且，旋转座2能够绕竖直轴5旋转；连杆3的一端通过第一水平轴6与旋转座2旋转连接，连杆3的另一端通过第二水平轴7与曝气装置4旋转连接，在周转式曝气复氧装置作业过程中，曝气装置4在连杆3的作用下，以固定座1为中心进行旋转曝气；曝气装置4进一步包括浮体8、固定在浮体8上的发电单元9、电控系统10以及旋转曝气单元11；其中，电控系统10将发电单元9产生的电能传输至旋转曝气单元11，并控制旋转曝气单元11运转。

其中，可以通过电控系统10对旋转曝气单元11的参数进行设置或者控制，以提高周转式曝气复氧装置的自动化程度；另外，也可以设置与电控系统导通的显示屏或者触摸屏等，以便工作人员对旋转曝气单元的作业时间、速度等参数进行实时显示和记录。

此外，连杆3为刚性杆件，连杆3可以采用桁架结构或者钢管。在活动连接连杆3与旋转座2的过程中，可以在旋转座上设置两个竖向并平行设置的固定耳，在两个固定耳上分别设置位置水平对应的通孔，在连杆的端部也设置与通孔对应的固定孔，将连杆放置在两个固定耳之间，并使第一水平轴依次穿过其中一个固定耳的通孔、连杆上与通孔对应的固定孔、另一个固定耳的通孔，从而将旋转座与连杆活动连接；此时，连杆能够在竖直方向上，绕第一水平轴转动。

具体地，第一水平轴6和第二水平轴7相互平行，并且第一水平轴6和第二水平轴7均与第三水平轴13相互垂直。在周转式曝气复氧装置工作使，曝气装置4能够在旋转座2的作用下，绕固定座1旋转；而在旋转过程中，水面的波动或者水位的变化，均会对曝气装置4与旋转座2之间在竖直方向上的高度造成影响，此时，可通过第一水平轴6和第二水平轴7调整连接杆的倾斜程度，以应对水面波动或者水位的变化。

需要说明的是，连杆3与旋转座2和曝气装置4之间的连接方式，并不限于通过水平轴进行连接的具体结构，能够确保连杆与旋转座、连杆与曝气装置之间能够活动旋转连接皆可，例如，在旋转座上设置第一固定环，在连杆的端部设置第二固定环，通过将第一固定环和第二固定环套设在一起，同样能够实现连杆与旋转座和曝气装置之间的旋转连接。

此外，在本实用新型的周转式曝气复氧装置中，旋转曝气单元11通过第三水平轴13固定在浮体8上，旋转曝气单元11绕第三水平轴13旋转，以驱动曝气装置4绕固定座1旋转。其中，在浮体8上设置对称分布的轴承座，通过将第三水平轴13固定在轴承座内，对旋转曝气单元11进行固定限位。旋转曝气单元11包括均匀设置在第三水平轴13上的螺旋碟片，可以在螺旋碟片表面设置符合水力特性的若干组三角结节和/或圆形凹孔，并且，三角结节和圆形凹孔呈径向直线排列，能够提高曝气效率、保证曝气效果。

在本实用新型的另一具体实施方式中，曝气装置4还包括设置在浮体8前端的阻水板12，阻水板12部分或者全部深入水中，浮体8前端指在曝气装置4的旋转过程中，位于迎水面的一端。其中，附图2中箭头所示方向为曝气装置4的旋转方向。通过设置阻水板12，能够提高曝气装置4在水中的前行阻力，从而在曝气装置4移动的同时增加曝气效率；此外，阻水板12还能够调节曝气装置4的周转速度，增加曝气装置4对后面水体的推流能力，进一步提高曝气的作用范围。

为提高周转式曝气复氧装置的自动化程度，降低人力成本，在本实用新型的周转式曝气复氧装置中，发电单元9可以采用太阳能发电装置或者发电机等，例如，利用太阳能发电装置进行发电，能够充分发挥太阳能的优势，不仅节约电能，还能够省去电缆、电线的束缚，周转式曝气复氧装置的设置位置也能够更加灵活。

此外，旋转座2的侧壁可以与多个连杆3旋转连接，而每个连杆的另一端均可与对应的曝气装置连接；换言之，至少两个连杆分别通过第一水平轴与旋转座旋转连接，连杆的另一端分别与对应的曝气装置旋转连接，曝气装置同向并均匀分布在旋转座的四周。

具体地，图3示出了根据本实用新型实施例二的周转式曝气复氧装置的侧视结构；图4示出了根据本实用新型实施例二的周转式曝气复氧装置的俯视结构。

结合图3和图4共同所示，在本实用新型实施例二的周转式曝气复氧装置，包括固定在河道或者处理池中的固定座1、两组曝气装置(包括第一曝气装置4’和第二曝气装置4”)，以及分别活动连接固定座1和两组曝气装置的两根连杆(包括第一连杆3’和第二连杆3”)；其中，固定座1可以固定在定位桩上，或者固定在沉入水中的重物上等，在固定座1的上端设置有竖直轴，在竖直轴的外侧套设有可绕竖直轴旋转的旋转座2，旋转座2通过竖直轴与固定座1旋转连接。

具体地，第一连杆3’的一端通过对应的第一水平轴与旋转座2旋转连接，第一连杆3’的另一端通过对应的第二水平轴与第一曝气装置4’旋转连接，第二连杆3”的一端通过对应的第一水平轴与固定座1旋转连接，第二连杆3”的另一端通过对应的第二水平轴与第二曝气装置4”旋转连接。第一曝气装置4’和第二曝气装置4”呈180度角分布在旋转座2的两侧。其中，附图4中箭头所示方向为曝气装置的旋转方向。

其中，在周转式曝气复氧装置作业过程中，第一曝气装置4’和第二曝气装置4”分别在第一连杆3’和第二连杆3”的作用下，以固定座1为中心进行旋转曝气；第一曝气装置4’和第二曝气装置4”，分别包括浮体、固定在浮体上的发电单元、电控系统以及旋转曝气单元；其中，电控系统将发电单元产生的电能传输至旋转曝气单元，并控制对应的旋转曝气单元运转。

需要说明的是，在连杆长度允许的情况下，在固定座1四周可以设置三组或者四组均匀分布的曝气装置；并且，各曝气装置的具体结构均可参见本实用新型实施例一所示结构，此处不再一一赘述。

通过上述实施方式可以看出，本实用新型提供的周转式曝气复氧装置，具有以下优点：

1、在连杆的限制作用下，曝气装置以固定座为中心做周转运动，曝气作用面积得到大幅度的扩展，能够提高曝气的均匀性和充氧效率；此外，还可以根据水面宽度及曝气范围的要求来选用合适的连杆长度。

2、充分发挥太阳能的优势，不仅节约了电能，整个装置的运行不再受电缆线的束缚；并且，不用在曝气装置四周拉绳索固定，不阻碍航道的使用。

3、充分利用旋转曝气单元的推流作用及其反作用力，一边利用水体对曝气装置的反作用力来实现整个装置的周转运动，一边又利用阻水板来增加前行阻力，不仅可以调节周转速度，而且可以增加曝气装置对后面水体的推流能力，从而进一步提高曝气作用范围。

4、连杆两端可以绕对应的水平轴自由旋转，充分利用浮体的浮力自动适应水位的变化。

5、若要改变安装位置，只需移动固定座的位置即可，结构简单、操作方便、成本较低。

如上参照附图以示例的方式描述根据本实用新型的周转式曝气复氧装置。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本实用新型所提出的周转式曝气复氧装置，还可以在不脱离本实用新型内容的基础上做出各种改进。因此，本实用新型的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。