一种市政污水管网的污水净化处理装置的制作方法

本发明涉及污水处理技术领域，旨在提供一种市政污水管网的污水净化处理装置。

背景技术

污水处理问题日益受到社会的高度重视。随着城市化的进程和工业社会的发展，一方面用水量不断增加，水资源日益紧缺，另一方面，污水排放量日益增多，对环境污染日益严重。因此，城市污水处理系统是解决水资源不足和环境污染严重的关键。

目前，现有技术中申请公布号为cn106746187a的中国专利文件公开了一种市政污水管网的污水净化处理装置，包括沉降池和粉碎池，所述粉碎池顶部设有连通下水道的排污支管，所述粉碎池一侧设有第一电机和第二电机，所述第一电机和第二电机右侧均设有贯穿于粉碎池的转杆，所述转杆上均设有粉碎锤；所述沉降池连接于粉碎池底部，而沉降池底部连通有污泥收集管，沉降池一侧与生物降解池连通。通过粉碎锤高速旋转，使污水中的固体垃圾被粉碎后再进行生物降解，加快了后续生物降解池中生物降解的速度。

然而生活污水源源不断，需要粉碎池长期不间断地进行粉碎处理，则第一电机与第二电机必须保持长时间运作，不仅能耗高，且过度发热会降低电机寿命。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种市政污水管网的污水净化处理装置，具有节约能耗、延长电机寿命的效果。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种市政污水管网的污水净化处理装置，包括粉碎罐、沉降池、生物降解池与污泥池；所述粉碎罐顶部设有进水管、底部设有连通沉降池的出水管，粉碎罐内沿轴心线从上至下依次设置有重粉碎盘与轻粉碎盘；所述粉碎罐内设置有驱动装置，所述驱动装置包括能够驱动轻粉碎盘转动的驱动轴与减速电机，所述驱动轴与重粉碎盘之间通过减速器连接；所述重粉碎盘上设置有若干桨叶，污水进入粉碎罐后冲击在桨叶上能够给予重粉碎盘推动力。

通过采用上述技术方案，利用重粉碎盘与轻粉碎盘先后对进入粉碎罐的污水进行粉碎处理，其中重粉碎盘比轻粉碎盘具有更大的质量与转动惯量，用于将污水中质量较大或是较为坚固的固体垃圾进行破碎，而轻粉碎盘则比重粉碎盘具有更快的转速，用于将破碎后的垃圾进一步进行粉碎；且利用污水冲击桨叶所产生的推动力与重粉碎盘在减速电机驱动下所储存的能量，在减速电机停止驱动后依然能够克服转动时产生的大量阻力，使重粉碎盘与轻粉碎盘保持或是持续长时间转动，从而减轻减速电机的负担，使减速电机能够得到充分的冷却时间，进而延长使用寿命。

本发明进一步设置为：所述进水管设置有至少两根且沿圆周方向均匀排布；进水管均沿粉碎罐表面的切线方向旋转对称设置。

通过采用上述技术方案，使进入粉碎罐的污水能够沿粉碎罐内壁呈螺旋状流动，从而使污水能够朝一个方向推动桨叶，为重粉碎盘的转动提供动能；且多根沿圆周方向均匀排布的进水管使得各个桨叶受到的力更加均衡，同时增大了重粉碎盘受到的推力。

本发明进一步设置为：所述粉碎罐内壁上沿进水管的进水方向设置有至少一道螺旋槽，并分别对应重粉碎盘和轻粉碎盘设置有呈环状的上粉碎槽和下粉碎槽；所述重粉碎盘包括呈环状的飞轮，飞轮外侧沿圆周均匀设置有若干延伸进上粉碎槽内的破碎块；所述轻粉碎盘包括呈环状的转轮，转轮外侧沿圆周均匀设置有若干延伸进下粉碎槽内的粉碎块。

通过采用上述技术方案，利用螺旋槽使污水进一步呈螺旋状流动，且质量较大的固体垃圾会贴着粉碎罐内壁沿螺旋槽运动，而破碎块与粉碎块分别沿着上粉碎槽与下粉碎槽做圆周运动，当污水中的固体垃圾沿着螺旋槽经过上粉碎槽或是下粉碎槽时，由于破碎块和粉碎块与螺旋槽之间不断地交错，从而利用交错的过程将固体垃圾进行挤压粉碎。

本发明进一步设置为：所述重粉碎盘还包括设置于飞轮中间的粗过滤板，粗过滤板上设置有若干粗过滤孔，所述桨叶沿圆周均匀设置于粗过滤板的上表面；所述轻粉碎盘还包括设置于转轮中间的细过滤网。

通过采用上述技术方案，利用粗过滤板将体积较大的固体垃圾拦截，使其只能够经过破碎块的粉碎后才能进入下层；同理，利用细过滤网使污水中的固体垃圾必须经过粉碎块的进一步粉碎后才能够通过。

本发明进一步设置为：所述粗过滤板与细过滤网均呈尖端朝上的锥状。

通过采用上述技术方案，利用锥状的粗过滤板与细过滤网使污水中的固体垃圾在被拦截后，能够沿着锥面斜向下运动到上粉碎槽与下粉碎槽中，并利用污水的不断冲刷，能够有效避免粗过滤板与细过滤网堵塞的现象发生。

本发明进一步设置为：所述粗过滤板的顶端设置有与减速器连接的驱动盘，所述细过滤网的顶端设置有与驱动轴键连接的第一驱动环；所述转轮内侧朝驱动轴方向设置有若干固定杆，所述固定杆的端部设置有与驱动轴键连接的第二驱动环。

通过采用上述技术方案，当驱动轴转动时，利用驱动盘带动粗过滤板转动，而飞轮能够在粗过滤板的带动下同步转动；由于细过滤网的结构不够坚固，因此利用第一驱动环带动细过滤网的上端部转动，而利用第二驱动环带动转轮同步转动。

本发明进一步设置为：所述上粉碎槽与下粉碎槽内沿圆周方向分别设置有若干上切割块与下切割块；所述破碎块与粉碎块上分别设置有上切割槽与下切割槽，所述上切割槽将破碎块分割成与上切割块配合的上下两块，所述下切割块将粉碎块分割成与下切割块配合的上下两块。

通过采用上述技术方案，当破碎块与粉碎块分别沿着上粉碎槽与下粉碎槽做圆周运动时，上切割块与破碎块之间、下切割块与粉碎块之间均不断地进行交错切割，从而增强了重粉碎盘与轻粉碎盘的粉碎能力，使得经过的固体垃圾被粉碎的更加彻底。

本发明进一步设置为：所述粉碎罐包括从上至下依次设置的上罐体、衔接体与下罐体，所述上粉碎槽与下粉碎槽分别设置于衔接体的最顶端与下罐体的最顶端；所述上切割块和下切割块分别与破碎块和粉碎块沿圆周方向交错设置。

通过采用上述技术方案，由于上粉碎槽与下粉碎槽分别设置于衔接体的最顶端与下罐体的最顶端，且上切割块和下切割块分别与破碎块和粉碎块沿圆周方向交错设置，使得重粉碎盘与轻粉碎盘能够轻易地分别安装进上粉碎槽与下粉碎槽内，在安装时只需将下罐体、轻粉碎盘、衔接体、重粉碎盘、上罐体由下至上依次安装即可，操作简单方便。

本发明进一步设置为：所述上罐体底部设置有第一外环边，所述衔接体上端设置有与第一外环边配合的第一内环边、底部设置有第二外环边，所述下罐体顶端设置有与第二外环边配合的第二内环边。

通过采用上述技术方案，利用第一外环边与第一内环边、第二外环边与第二内环边之间的配合使上罐体、衔接体与下罐体之间能够稳固衔接。

本发明进一步设置为：所述驱动轴上设置有转速传感器；所述驱动装置还包括设置于减速电机与驱动轴之间的离合器。

通过采用上述技术方案，利用离合器使驱动轴与减速电机之间存在联动与非联动两个状态，当减速电机关闭后，控制离合器进入非联动状态，使得驱动轴能够继续转动而不对减速电机造成影响；利用转速传感器监测驱动轴的转速，当转速达到预定最低值时，减速电机启动，且控制离合器进入联动状态，从而利用减速电机提升驱动轴的转速，且由于驱动轴在联动时并非静止，因此大大减小了离合器与减速电机的负担；当转速达到预定最高值时，减速电机关闭，重粉碎盘与轻粉碎盘在惯性作用与污水的推动力下继续转动。

综上所述，本发明的有益效果为：

1、利用重粉碎盘与轻粉碎盘先后对进入粉碎罐的污水进行粉碎处理，其中重粉碎盘比轻粉碎盘具有更大的质量与转动惯量，用于将污水中质量较大或是较为坚固的固体垃圾进行破碎，而轻粉碎盘则比重粉碎盘具有更快的转速，用于将破碎后的垃圾进一步进行粉碎；且利用污水冲击桨叶所产生的推动力与重粉碎盘在减速电机驱动下所储存的能量，在减速电机停止驱动后依然能够克服转动时产生的大量阻力，使重粉碎盘与轻粉碎盘保持或是持续长时间转动，从而减轻减速电机的负担，使减速电机能够得到充分的冷却时间，进而延长使用寿命；

2、利用离合器使驱动轴与减速电机之间存在联动与非联动两个状态，当减速电机关闭后，控制离合器进入非联动状态，使得驱动轴能够继续转动而不对减速电机造成影响；利用转速传感器监测驱动轴的转速，当转速达到预定最低值时，减速电机启动，且控制离合器进入联动状态，从而利用减速电机提升驱动轴的转速，且由于驱动轴在联动时并非静止，因此大大减小了离合器与减速电机的负担；当转速达到预定最高值时，减速电机关闭，重粉碎盘与轻粉碎盘在惯性作用与污水的推动力下继续转动。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的粉碎罐的结构示意图；

图3是本发明的粉碎罐的剖视示意图；

图4是本发明的粉碎罐的爆炸结构示意图。

附图标记：1、粉碎罐；11、进水管；12、出水管；13、螺旋槽；14、重粉碎盘；141、上粉碎槽；1411、上切割块；142、飞轮；1421、破碎块；1422、上切割槽；143、粗过滤板；144、驱动盘；145、桨叶；15、轻粉碎盘；151、下粉碎槽；1511、下切割块；152、转轮；1521、粉碎块；1522、下切割槽；153、细过滤网；154、第一驱动环；155、固定杆；156、第二驱动环；157、减料槽；16、驱动装置；161、驱动轴；162、减速电机；163、减速器；164、离合器；165、转速传感器；17、上罐体；171、第一外环边；18、衔接体；181、第一内环边；182、第二外环边；19、下罐体；191、第二内环边；2、沉降池；21、污泥管；22、过水管；23、分离过滤网；24、排污管；241、启闭阀；242、污泥泵；3、生物降解池；4、污泥池。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本实施例公开了一种市政污水管网的污水净化处理装置，如图1所示，包括用于将污水中的固体垃圾粉碎的粉碎罐1、将固体垃圾与污水分离的沉降池2、将污水中的有机污染物进行降解的生物降解池3、用于收集粉碎后的固体垃圾的污泥池4。

如图2、图3所示，粉碎罐1顶部侧壁上沿圆周方向均匀连接有四根进水管11、底部连接有连通沉降池2顶端的出水管12。其中四根进水管11均沿粉碎罐1表面的切线方向旋转对称设置，而粉碎罐1内壁上沿进水管11的进水方向对应开设有四道螺旋槽13，使进入粉碎罐1的污水能够沿粉碎罐1内壁呈螺旋状流动，且质量较大的固体垃圾会贴着粉碎罐1内壁沿螺旋槽13运动。粉碎罐1内沿轴心线从上至下依次设置有重粉碎盘14与轻粉碎盘15，粉碎罐1内壁上分别对应重粉碎盘14和轻粉碎盘15开设有呈环状的上粉碎槽141和下粉碎槽151，上粉碎槽141与下粉碎槽151均与螺旋槽13交错设置；而重粉碎盘14包括呈环状的飞轮142，飞轮142外侧沿圆周均匀固定有若干延伸进上粉碎槽141内的破碎块1421；轻粉碎盘15包括呈环状的转轮152，转轮152外侧沿圆周均匀固定有若干延伸进下粉碎槽151内的粉碎块1521。当污水中的固体垃圾沿着螺旋槽13经过上粉碎槽141或是下粉碎槽151时，由于破碎块1421和粉碎块1521与螺旋槽13之间不断地交错，从而利用交错的过程将固体垃圾进行挤压粉碎。

如图4所示，上粉碎槽141与下粉碎槽151内沿圆周方向分别固定有若干上切割块1411与下切割块1511，而破碎块1421与粉碎块1521上分别开设有上切割槽1422与下切割槽1522，上切割槽1422将破碎块1421分割成与上切割块1411配合的上下两块，下切割块1511同样将粉碎块1521分割成与下切割块1511配合的上下两块。当破碎块1421与粉碎块1521分别沿着上粉碎槽141与下粉碎槽151做圆周运动时，上切割块1411与破碎块1421之间、下切割块1511与粉碎块1521之间均不断地进行交错切割，从而增强了重粉碎盘14与轻粉碎盘15的粉碎能力，使得经过的固体垃圾被粉碎的更加彻底。

如图3所示，重粉碎盘14还包括固定于飞轮142中间、表面开有若干粗过滤孔的粗过滤板143，粗过滤板143呈尖端朝上的锥状且顶端固定有驱动盘144；轻粉碎盘15还包括固定于转轮152中间、同样呈锥状的细过滤网153，细过滤网153的顶端固定有第一驱动环154。利用粗过滤板143将体积较大的固体垃圾拦截，使其只能够经过破碎块1421的粉碎后才能进入下层；同理，利用细过滤网153使污水中的固体垃圾必须经过粉碎块1521的进一步粉碎后才能够通过。而利用锥状的粗过滤板143与细过滤网153使污水中的固体垃圾在被拦截后，能够沿着锥面斜向下运动到上粉碎槽141与下粉碎槽151中，并利用污水的不断冲刷，能够有效避免粗过滤板143与细过滤网153堵塞的现象发生。

如图3所示，粉碎罐1内设置有驱动装置16，驱动装置16包括从下至上穿过第一驱动环154并进行键连接的驱动轴161、能够控制驱动轴161进行转动的减速电机162，驱动轴161与驱动盘144之间则通过减速器163进行连接；而转轮152内侧朝驱动轴161方向还均匀固定有四根固定杆155，固定杆155的端部固定有与驱动轴161键连接的第二驱动环156。当驱动轴161转动时，利用驱动盘144带动粗过滤板143转动，而飞轮142能够在粗过滤板143的带动下同步转动；由于细过滤网153的结构不够坚固，因此利用第一驱动环154带动细过滤网153的上端部转动，而利用第二驱动环156带动转轮152同步转动。

如图3所示，飞轮142具有较大的质量，而转轮152底部开设有减料槽157，使得飞轮142的质量大于转轮152，因此重粉碎盘14比轻粉碎盘15具有更大的质量与转动惯量，能够将污水中质量较大或是较为坚固的固体垃圾进行破碎；而在减速器163的作用下，轻粉碎盘15比重粉碎盘14具有更快的转速，用于将破碎后的垃圾进一步进行粉碎。

如图4所示，粗过滤板143的上表面沿圆周均匀固定有若干桨叶145，污水在进入粉碎罐1时沿粉碎罐1内壁呈螺旋状流动，并朝一个方向冲击桨叶145，从而能够为重粉碎盘14的转动提供额外的动能，且四根沿圆周方向均匀排布的进水管11使得各个桨叶145受到的力更加均衡，同时增大了重粉碎盘14受到的推力。而污水冲击桨叶145所产生的推动力与重粉碎盘14在减速电机162驱动下所储存的能量，在减速电机162停止驱动后依然能够克服转动时产生的大量阻力，使重粉碎盘14与轻粉碎盘15保持或是持续长时间转动，从而减轻减速电机162的负担，使减速电机162能够得到充分的冷却时间，进而延长使用寿命。

如图3、图4所示，驱动装置16还包括安装于减速电机162与驱动轴161之间的离合器164，利用离合器164使驱动轴161与减速电机162之间存在联动与非联动两个状态，当减速电机162关闭后，控制离合器164进入非联动状态，使得驱动轴161能够继续转动而不对减速电机162造成影响。驱动轴161底部还安装有转速传感器165，利用转速传感器165监测驱动轴161的转速，当转速达到预定最低值时，减速电机162启动，且控制离合器164进入联动状态，从而利用减速电机162提升驱动轴161的转速，且由于驱动轴161在联动时并非静止，因此大大减小了离合器164与减速电机162的负担；当转速达到预定最高值时，减速电机162关闭，重粉碎盘14与轻粉碎盘15在惯性作用与污水的推动力下继续转动，保持对污水中的固体垃圾进行粉碎。

如图4所示，粉碎罐1包括从上至下依次设置的上罐体17、衔接体18与下罐体19，其中上罐体17底部外侧固定有第一外环边171，衔接体18上端内侧固定有与第一外环边171配合的第一内环边181、底部外侧固定有第二外环边182，而下罐体19顶端内侧固定有与第二外环边182配合的第二内环边191，通过螺栓分别固定相互贴合的第一外环边171与第一内环边181、第二外环边182与第二内环边191，从而使上罐体17、衔接体18与下罐体19之间能够稳固衔接。而上粉碎槽141与下粉碎槽151分别设置于衔接体18最顶端的第一内环边181内侧与下罐体19最顶端的第二内环边191内侧，且上切割块1411和下切割块1511分别与破碎块1421和粉碎块1521沿圆周方向交错设置，使得重粉碎盘14与轻粉碎盘15能够轻易地分别安装进上粉碎槽141与下粉碎槽151内，在安装时只需将下罐体19、轻粉碎盘15、衔接体18、重粉碎盘14、上罐体17由下至上依次安装即可，操作简单方便。

如图1、图3所示，经过重粉碎盘14与轻粉碎盘15粉碎的固体垃圾形成了污泥，并混合着污水通过出水管12进入沉降池2。而沉降池2侧壁上分别连接有连通污泥池4的污泥管21以及连通生物降解池3的过水管22，且沉降池2内部倾斜固定有将沉降池2分隔为左下与右上两部分的分离过滤网23，其中出水管12与污泥管21连接沉降池2的左下部分，而过水管22则连接沉降池2的右上部分，且出水管12、污泥管21、过水管22从上至下依次排布。当带有污泥的污水不断进入沉降池2内时，水位随之上升，污水则通过过水管22进入生物降解池3中进行降解，而污泥则在分离过滤网23的阻拦下停留在沉降池2内；当污泥积攒上升至污泥管21位置时，污泥则通过污泥管21进入到污泥池4内，避免沉降池2内被污泥填满。而污泥管21的水平高度高于过水管22，则能够避免污水大量进入到污泥池4内，造成水资源的浪费。

如图1所示，沉降池2底部呈漏斗状且于最底端连接有连通污泥池4的排污管24，而排污管24上安装有启闭阀241与污泥泵242，定时将启闭阀241与污泥泵242打开对沉降池2底部的污泥进行处理，能够有效减少细菌滋生，而当沉降池2内污泥过多，无法及时通过污泥管21排出时，也能够通过排污管24增强排污效果。

本实施例中粉碎罐的具体操作流程如下：

首先利用减速电机162控制驱动轴161转动，从而带动轻粉碎盘15与重粉碎盘14以不同的速率进行转动，同时污水通过进水管11进入粉碎罐1中，并沿粉碎罐1内壁呈螺旋状流动，而污水中的固体垃圾依次经过粗过滤板143与细过滤网153的阻拦，分别进入上粉碎槽141与下粉碎槽151中，利用破碎块1421和粉碎块1521与螺旋槽13之间不断地交错，从而将固体垃圾进行挤压粉碎；

而呈螺旋状进入的污水能够对桨叶145产生推力，为重粉碎盘14的转动提供额外的动能；当转速传感器165检测到驱动轴161转动到一定的速度时，减速电机162停止运作，且控制离合器164进入非联动状态，重粉碎盘14与轻粉碎盘15在污水冲击桨叶145所产生的推动力与重粉碎盘14在减速电机162驱动下所储存的能量作用下，克服转动时产生的大量阻力，从而保持或是持续长时间转动，达到减轻减速电机162的负担、使减速电机162能够得到充分的冷却时间的作用，进而延长使用寿命；而当转速达到预定最低值时，减速电机162启动，且控制离合器164进入联动状态，从而利用减速电机162提升驱动轴161的转速，且由于驱动轴161在联动时并非静止，因此大大减小了离合器164与减速电机162的负担。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。