一种污水处理曝气装置和污水处理系统的制作方法

1.本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种污水处理曝气装置和污水处理系统。


背景技术：

2.曝气装置是污水处理过程中的主要设备，其主要作用是向污水中强制通入空气，池内污水与空气充分接触，使污水中有机物氧化分解。通常，曝气膜管的维修或清洗通常需要排水或潜入水下进行，维修或清洗时间长，因此，市面上出现了能够将曝气器提升至水上的曝气装置，但传统曝气装置的曝气器在水下的稳定性不好，并且移动过程中容易发生晃动。例如，2020年08月28日公开的发明专利一种可提升的曝气系统zl201921480928.9，通过空气连通件和法兰的连接方式，实现了曝气管的可提升式维修，大大减轻了施工难度。但其水下的曝气管没有物体进行支撑，在工作以及提升过程中容易发生晃动，影响其使用寿命。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术问题的不足，本发明提供了一种污水处理曝气装置和污水处理系统。
4.本发明的技术方案如下：
5.一方面，本发明实施例提供了一种污水处理曝气装置，包括曝气器、支撑组件以及提升组件，其中所述提升组件设置在所述支撑组件内，所述提升组件能够驱动所述曝气器在曝气池的底壁与顶壁之间往复运动，所述曝气器与所述支撑组件活动连接，所述提升组件能够驱动所述曝气器上下移动，所述支撑组件包括支撑框架、提升杆以及导向杆，所述支撑框架包括两个横杆和连接两个所述横杆的连接杆，两个所述横杆相互平行，所述提升杆为中空结构，所述提升杆的数量为两个，两个所述提升杆分别固定在两个所述横杆上，所述导向杆的数量至少为四个，四个所述导向杆分别固定在两个所述横杆的两端；所述曝气器包括布气框架、曝气膜管、导向套管以及连接耳箍，所述布气框架包括两条平行设置的支撑管和多条曝气支管，所述支撑管与供气装置之间通过供气管路连接，多条所述曝气支管固定连接在两条所述支撑管之间，并且与所述支撑管连通，所述曝气膜管的数量多个，所述曝气膜管固定连接在所述曝气支管上，所述导向套管的数量至少为四个，所述导向套管分别固定连接在所述支撑管的两端，所述导向套管活动连接于所述支撑框架的导向杆，所述连接耳箍分别固定连接在所述支撑管的两侧，所述曝气器通过所述连接耳箍与所述提升组件连接。
6.优选地，所述提升组件包括伺服电动缸和与所述伺服电动缸连接的驱动杆，所述伺服电动缸与所述支撑框架的提升杆连接，所述连接杆上端与所述伺服电动缸的驱动端连接，下端与所述曝气器两侧的连接耳箍连接，所述伺服电动缸能够驱动所述驱动杆带动曝气器上下移动，通过伺服电动缸和驱动杆带动曝气器升降，能够提高曝气器升降的效率。
7.进一步地，所述伺服电动缸套设在所述支撑组件的提升杆内，所述连接杆的下端
从所述支撑组件侧壁设置的长条形孔内伸出，并与所述连接耳箍连接，伺服电动缸安装提升杆内，从而将该提升组件整体设置在支撑组件的提升杆内，使提升组件的不占用曝气池的空间，使曝气装置的布局更加简洁。
8.优选地，所述横杆的底部固定有支撑座，所述支撑座与所述横杆螺纹连接，从而能够方便调节支撑座的长度，进而可以根据需要调节支撑管与曝气池底壁之间的距离。
9.优选地，本实施例的污水处理曝气装置还包括整体升降组件，所述整体升降组件包括连接筒、驱动机构以及传动件，所述连接筒通过固定板与曝气池的侧壁固定连接，所述支撑组件的提升杆套设在所述连接筒内，所述传动件固定在所述提升杆上，所述驱动机构与所述传动件传动连接，所述驱动机构能够在所述传动件的作用下带动所述提升杆上下移动，将支撑组件的提升杆套设在连接筒内，能够使提升杆在驱动机构的作用下在连接筒内上下移动，从而能够增加提升组件的稳定性，避免晃动。
10.进一步地，所述驱动机构包括驱动电机和与所述驱动电机连接的驱动齿轮，所述传动件为齿条，所述齿条沿所述提升杆的长度方向延伸，所述驱动齿轮与所述齿条啮合连接，通过驱动机构驱动提升杆上的齿条，以实现支撑组件的上下移动，从而能够提高传动效率。
11.进一步地，所述连接筒远离所述驱动机构的侧壁上设置有传动轮，所述传动轮与所述提升杆滑动连接，传动轮有利于减小提升杆与连接筒之间的摩擦力，进一步提高传动效率。
12.另一方面，本发明实施例还提供了一种污水处理系统，应用于上述任一项实施例中的污水处理曝气装置，包括控制面板、电控阀门、流量计以及溶解氧仪，其中所述电控阀门和所述流量计均设置在供气管路上，所述溶解氧仪设置在曝气池内，所述电控阀门、流量计以及溶解氧仪分别与所述控制面板电连接，控制面板能够供气管路内气体的温度、风量、风压、电控阀门的开度、曝气器的提升高度、溶解氧等参数的查询和设定，从而实现污水处理曝气装置的智能化。
13.优选地，所述控制面板还与所述伺服电动缸以及所述驱动机构电连接，能够通过控制面板控制曝气器和支撑组件的升降。
14.进一步地，本发明实施例的污水处理系统还包括遥控器，所述遥控器与所述控制面板通信连接，从而可以通过遥控器远程控制和监测控制面板，使污水处理系统具备远程控制和监测的功能。
15.根据本发明实施例提供的污水处理曝气装置，曝气膜管固定连接在曝气支管上，曝气支管固定在支撑管上，空气由支撑管进入曝气支管后，再分配给曝气膜管向水中布气，从而能够使曝气膜管在水中均匀布气，提高污水处理的效果。并且，曝气器安装在支撑组件上，能够增加曝气器的稳定性，避免高压气流对曝气器的曝气膜管冲击时，曝气膜管因发生位移而损坏，从而提高曝气器的使用寿命。另外，曝气器的布气框架外侧固定有四个导向套管，导向管套套设在支撑组件的支撑框架外侧的导向杆上，曝气器能够沿导向杆上下移动，从而避免曝气器在移动过程中发生晃动，从而能够提高曝气器的稳定性。
16.应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本发明的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
17.结合附图并参考以下详细说明，本发明各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：
18.图1示出了本发明的实施例提供的污水处理曝气装置的结构示意图；
19.图2示出了本发明的实施例提供的污水处理曝气装置中曝气器的结构示意图；
20.图3示出了本发明的实施例提供的污水处理曝气装置中支撑组件的结构示意图；
21.图4示出了本发明的实施例提供的污水处理曝气装置中导向套管与导向杆的连接结构示意图；
22.图5示出了本发明的实施例提供的污水处理曝气装置中提升组件的结构示意图
23.图6示出了本发明的实施例提供的污水处理曝气装置中整体升降组件的结构示意图；
24.图7示出了本发明的实施例提供的污水处理系统的结构示意图。
25.其中，图1至图7的附图标记与部件名称之间的对应关系为：
26.100污水处理曝气装置，200污水处理系统，10曝气器，11支撑管，12曝气支管，13曝气膜管，14导向套管，15连接耳箍，20支撑组件，21横杆，22连接杆，23提升杆，24导向杆，25支撑座，30提升组件，31伺服电动缸，32驱动杆，40整体升降组件，41连接筒，42传动件，43驱动电机，44驱动齿轮，45传动轮，50控制面板，60电动阀门，70流量计，80溶解氧仪，90遥控器。
具体实施方式
27.如图1至图6所示，本发明实施例提供了一种污水处理曝气装置100，包括曝气器10、支撑组件20以及提升组件30，其中所述提升组件30设置在所述支撑组件20内，所述提升组件30能够驱动所述曝气器10在曝气池的底壁与顶壁之间往复运动，所述曝气器10与所述支撑组件20活动连接，所述提升组件30能够驱动所述曝气器10上下移动，所述支撑组件20包括支撑框架、提升杆23以及导向杆24，所述支撑框架包括两个横杆21和连接两个所述横杆21的连接杆22，两个所述横杆21相互平行，所述提升杆23为中空结构，所述提升杆23的数量为两个，两个所述提升杆23分别固定在两个所述横杆21上，所述导向杆24的数量至少为四个，四个所述导向杆24分别固定在两个所述横杆21的两端；所述曝气器10包括布气框架、曝气膜管13、导向套管14以及连接耳箍15，所述布气框架包括两条平行设置的支撑管11和多条曝气支管12，所述支撑管11与供气装置之间通过供气管路连接，多条所述曝气支管12固定连接在两条所述支撑管11之间，并且与所述支撑管11连通，所述曝气膜管13的数量多个，所述曝气膜管13固定连接在所述曝气支管12上，所述导向套管14的数量至少为四个，所述导向套管14分别固定连接在所述支撑管11的两端，所述导向套管14活动连接于所述支撑框架的导向杆24，所述连接耳箍15分别固定连接在所述支撑管11的两侧，所述曝气器10通过所述连接耳箍15与所述提升组件30连接。
28.根据本发明实施例提供的污水处理曝气装置，曝气膜管13固定连接在曝气支管12上，曝气支管12固定在支撑管11上，空气由支撑管11进入曝气支管12后，再分配给曝气膜管13向水中布气，从而能够使曝气膜管13在水中均匀布气，提高污水处理的效果。并且，曝气器10安装在支撑组件20上，能够增加曝气器10的稳定性，避免高压气流对曝气器10的曝气
膜管13冲击时，曝气膜管13因发生位移而损坏，从而提高曝气器10的使用寿命。另外，曝气器10的布气框架外侧固定有四个导向套管14，导向管套套设在支撑组件20的支撑框架外侧的导向杆24上，曝气器10能够沿导向杆24上下移动，从而避免曝气器10在移动过程中发生晃动，从而能够提高曝气器10的稳定性。
29.在一些可选的实施例中，提升组件30包括伺服电动缸31和与伺服电动缸31连接的驱动杆32，伺服电动缸31与支撑框架的提升杆连接，连接杆22上端与伺服电动缸31的驱动端连接，下端与曝气器10两侧的连接耳箍15连接，伺服电动缸31能够通过驱动杆32带动曝气器10上下移动，通过伺服电动缸31和驱动杆32带动曝气器10升降，能够提高曝气器10升降的效率。
30.进一步地，伺服电动缸31套设在支撑组件20的提升杆23内，连接杆22的下端从支撑组件20侧壁设置的长条形孔内伸出，并与连接耳箍15连接，伺服电动缸31安装提升杆23内，从而将该提升组件30整体设置在支撑组件20的提升杆23内，使提升组件30的不占用曝气池的空间，使曝气装置的结构更加简洁。
31.另外，相比于传统的吊钩式提升装置，本发明实施例的提升组件30隐藏在提升杆23内，其体积更小，因此有利于简化曝气装置的结构。可选地，伺服电动缸31可以与提升杆23可拆卸连接，从而方便对伺服电动缸31进行维修和改进。
32.在一些可选的实施例中，横杆21的底部固定有支撑座25，支撑座25与横杆21螺纹连接，从而能够方便调节支撑座25的长度，进而可以根据需要调节支撑管11与曝气池底壁之间的距离。
33.可以理解的是，支撑组件20通过支撑座25与曝气池的底壁抵接，从而能够进一步避免曝气器10在工作过程中发生晃动，提高稳定性。
34.可选地，本发明实施例的污水处理曝气装置还包括整体升降组件40，整体升降组件40包括连接筒41、驱动机构以及传动件42，连接筒41通过固定板与曝气池的侧壁固定连接，支撑组件20的提升杆23套设在连接筒41内，传动件42固定在提升杆23上，驱动机构与传动件42传动连接，驱动机构能够在传动件42的作用下带动提升杆23上下移动，将支撑组件20的提升杆23套设在连接筒41内，能够使提升杆23在驱动机构的作用下在连接筒41内上下移动，从而能够增加提升组件30的稳定性，避免晃动。
35.需要说明的是，本发明实施例包括两组提升装置，即提升组件30和整体升降组件40，二者分别用于提升曝气器10和支撑组件20，当需要调节供气量是，可通过控制提升组件30调节曝气器10的高度，而当需要对曝气器10和支撑组件20进行维修或改进时，可以通过控制整体升降组件40提升曝气器10和支撑组件20的高度。
36.可选地，驱动机构包括驱动电机43和与驱动电机43连接的驱动齿轮44，传动件42为齿条，齿条沿提升杆23的长度方向延伸，驱动齿轮44与齿条啮合连接，通过驱动机构驱动提升杆23上的齿条，以实现支撑组件20的上下移动，从而能够提高传动效率。
37.可选地，连接筒41远离驱动机构的侧壁上设置有传动轮45，传动轮45与提升杆23滑动连接，传动轮45有利于减小提升杆23与连接筒41之间的摩擦力，进一步提高传动效率。
38.如图7所示，另一方面，本发明实施例还提供了一种污水处理系统200，应用于上述任一项实施例中的污水处理曝气装置100，包括控制面板50、电控阀门60、流量计70以及溶解氧仪80，其中电控阀门60和流量计70均设置在供气管路上，溶解氧仪80设置在曝气池内，
电控阀门60、流量计70以及溶解氧仪80分别与控制面板50电连接，控制面板50能够供气管路内气体的温度、风量、风压、电控阀门60的开度、曝气器10的提升高度、溶解氧等参数的查询和设定，从而实现污水处理曝气装置的智能化。
39.进一步地，控制面板50还与伺服电动缸31以及驱动机构电连接，能够通过控制面板50控制曝气器10和支撑组件20的升降。
40.可选地，本发明实施例的污水处理系统200还包括遥控器90，遥控器90与控制面板50通信连接，从而可以通过遥控器90远程控制和监测控制面板50，使污水处理系统200具备远程控制和监测的功能。
41.通控控制面板50给曝气装置设置一定的标准参数，以达到节能降耗、延长曝气膜片使用寿命的目的。
42.下面结合具体示例对本发明的污水处理系统200进一步说明。将每根曝气膜管13的经济曝气量设定为6m3/h，并将这一数值录入控制面板50的控制系统，作为控制参数，当出现以下几种情况时，系统就会自动进行调节。
43.当流量计70检测到每组供气管路的供气流量高于设定值时，控制系统就会向电控阀门60发出减小阀门开度的指令，以控制供风流量；从而导致供气管路内风压升高，在污水处理厂中央控制器的操控下，迫使风机降低转速，减少供风量，达到节能的目的。
44.当进水水质、水量减少较低时，曝气池内的溶解氧就会升高，引起微生物内源呼吸，导致污泥絮体解体微生物死亡，不利于污水处理工艺正常运行。此时，设置在曝气池内的溶解氧仪80，会时时检测溶解氧浓度的变化。如果溶解氧的浓度超过限值，控制系统就会通过设定程序，向电动阀门发出信息指令，减小阀门的开度，减少供气量。
45.如果以上两种方式仍不能降低溶解氧至正常运行状态，曝气池内溶解氧继续升高，电动阀门已经减小到最小开度值时，系统就会启动提升组件30，将曝气器10分区段由“0”点逐步提升至1.2m的位置(最高限位)，这样就相对减少风机静压，扩大风机工作区间，可通继续降低风机转速，以减少供气量。提升高度要根据曝气池中溶解氧的值而定，此操作的目的是降低过度曝气。当进水水质回复到工艺设计标准时，系统会根据曝气池内的溶解氧浓度，打开供气支管阀门，降低曝气器10位置，回复正常曝气状态。
46.在运行过程中，当曝气膜管13毁损漏气需要维修或按使用要求进行清洗时，通过控制面板50手动操作或遥控操作，可以启动整体升降组件40，将曝气器10提升至水面以上进行维修，待维修完毕后再放入曝气池中，回复运行状态。
47.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。