专利名称：一种用于滗水的压力感应阀门的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于滗水的压力感应阀门，特别是一种在污水处理装置中用于滗水的压力感应阀门，即滗渣阀。
在现有技术中，污水处理工艺需要在滗水阶段将沉淀后的上层清液从反应池或消化池中周期性地排出，在反应器的一个运行周期中，特别是在混合阶段，反应器中的污水、活性污泥处于剧烈搅动的状态，使活性污泥中的降解微生物与污水中的有机污染物充分接触，从而使污水中的有机污染物得以降解去除。为使滗水阶段从反应池内排出的经过沉淀阶段后的处理出水不带走悬浮污泥，则在这类污水处理工艺中的混台阶段不允许悬浮污泥进入滗水系统或在其中沉淀。以前，配合序批式反应池处理污水的各种滗水系统的专利技术，都有一个难以解决的重要问题滗水系统上的潜水堰口会在混合阶段让一部分反应池中的混合液进入。在混合阶段，反应器内的活性污泥与进水混合，反应池内处于一种完全混合状态，池内各处悬浮污泥浓度相同。如果污水此时进入滗水堰，悬浮污泥将随污水进人滗水系统并在沉淀阶段沉积在其中。在其后的滗水阶段，沉积在滗水系统内的污泥将随反应池的处理出水排出，降低出水水质。
近年来，人们设计了许多装置来解决上述问题，其中一种是利用反应池处理出水在每个滗水周期前反冲洗滗水系统，以排除滗水系统内的污泥，但该方法需用回流泵和控制机械，使得整个滗水系统非常复杂，且容易发生故障而降低出水水质；另一种解决污泥在滗水器中沉积的尝试是在混合阶段直接将滗水堰口提出反应池，此法不仅需配有笨重而昂贵的提升设备，提供足够的力量，使滗水系统在混合阶段停留在反应池水面以上，而且不适合在严冬或严寒地区使用，因为在严寒地区，将滗水系统提出反应池水面会使滗水系统内封闭的上一运行周期处理水冻结，或者是反应池水面结冰，这都使得滗水系统的提升和降落非常困难，甚至无法实施。
本实用新型的目的在于提供一种结构简单、制作成本低、易于安装、使用寿命长的用于序批式反应池和序批式反应系统内连接反应池与滗水装置的压力感应阀门，能在滗水期间有效阻挡出水中的浮渣，在沉淀期间减少悬浮污泥在其上的沉积，由序批式反应系统内的压差变化控制其开启与关闭。
为了达到上述目的，本实用新型提供了如下的技术方案设计一种用于滗水的压力感应阀门，是出水搜集装置，内腔与出水设施相连；a.该阀门主要由阀盘(10)、支撑架(11)、螺旋弹簧(12)、阀件(13)、阀塞(14)、推杆(15)和阀座(24)构成，阀盘(10)呈圆柱形或环形，其内表面(20)和外表面(21)平行，由外表面(21)起扩张至内表面(20)的内截头圆锥体或球形侧表面为阀座(24)，该侧表面形成了穿过阀盘(10)的滗水通道(25)；b.支撑架(11)包括一对支撑构件(30)和一个推杆套管(31)，推杆套管(31)为具有推杆孔道(33)、开口端(34)和封闭端(35)的圆柱形管，支撑构件(30)的一端固定在阀盘(10)上，另一端将阀杆套管(31)固定在滗水通道(25)后垂直于交接面(26)的中心轴线上，推杆套管(31)垂直于滗水通道(25)的中点，推杆套管(31)的开口端(34)较封闭端(35)接近于滗水通道(25)，且开口端(34)与滗水通道(25)具有一段距离，推杆通道(33)内有直径小于或等于推杆通道(33)内径的螺旋弹簧(12)，螺旋弹簧(12)的固定端(41)抵在推杆套管(31)的封闭端(35)上，其压缩端(42)沿推杆通道(33)朝向推杆套管(31)的开口端(34)，阀件(13)的圆柱形推杆(15)的直径略小于推杆通道(33)的直径，阀件(13)的阀塞(14)为具有前表面(45)和后表面(46)的内截头圆锥体，阀塞(14)的圆周侧表面(47)由其上部的圆柱体(48)与其下部的前表面(45)扩张至后表面(46)的内截头圆锥体(49)，推杆(15)的末端(55)与固定在阀塞(14)内表面(46)中心处的螺母套(56)的螺纹连接，推杆(15)位于内表面(46)的中心轴线上，推杆(15)的另一端与推杆套管(31)滑动连接并与螺旋弹簧(12)的压缩端(42)相抵。
所述压力感应阀门(1)的外圆面和内圆面的直径均大于阀塞(14)的前表面(45)的直径，阀塞(14)的内截头圆锥体(49)的侧表面(47)由前表面(45)和后表面(46)的扩张角小于阀座(24)内截头圆锥体(49)的侧表面(47)由外表面(21)至内表面(20)的扩张角，由此，阀塞的内截头圆锥体与阀座的圆形交接面形成密封。
与现有技术相比，本实用新型具有以下明显的优点1、结构简单、制作成本低、价格便宜；2、易于安装和使用，且使用寿命长；3、使用范围广，可以在多种情况下使用。
附图的简要说明
图1是压力感应阀门的使用状态示意图；图2是
图1滗水装置的2-2截面放大图；图3是滗水装置的侧视放大图，局部剖面示其内的滗渣阀；图4是图3的4-4截面放大图，表示一个滗渣阀；图5是图4的5-5截面放大图，表示滗渣阀的内部结构。
图6是图5的6-6截面放大图，表示滗渣阀的横截面；图7是图6的7-7截面放大图。
图中，1是压力感应阀门(滗渣阀)，2是滗水装置，10是阀盘，11是阀件支撑架，12是螺旋弹簧，13是阀件，14是阀塞，15是推杆，20是内表面，21是外表面，23是内截头圆锥体侧表面，24是阀座，25是滗水通道，26是圆形交接面，30是支撑构件，31是推杆套管，33是推杆通道，34是开口端，35是封闭端，41是固定端，42是压缩端，45是前表面，46是后表面，47是侧表面，48是圆柱体，49是内截头圆锥体。
实施例以下通过附图所示的实施例对本实用新型进行更加详细的描述参照
图1，压力感应阀门(1)(滗渣阀)在滗水装置(2)上排设成列。
参照图4和图5，压力感应阀门(1)包括阀盘(10)，阀件支撑架(11)，螺旋弹簧(12)，和由阀塞(14)和推杆(15)组成的阀件(13)，为放置各种阀门部件，阀盘(10)通常为圆柱形或者为环形结构，阀盘的内表面(20)与外表面(21)平行，由外表面(21)起扩张至内表面(20)的内截头圆锥体侧表面(23)即为阀座(24)，该截头圆锥体在阀盘(10)上形成滗水通道(25)，(“内”和“外”仅用于表示图中部件的相对位置关系)，阀座(24)包括内截头圆锥体侧表面(23)和截头圆锥体与外表面(21)的圆形交接面(26)。阀件支撑结构(11)由一对坚立支撑构件(30)和一个推杆套管(31)组成，推杆套管(31)一般为圆柱形，有一条推杆孔道(33)和开口端(34)与封闭端(35)竖立支撑构件(30)一端固定在阀盘(10)的内表面(20)上，一端将阀杆套管(31)固定在滗水通道(25)后垂直于交接面(26)的中心轴线上，阀杆套管(31)垂直于滗水通道(25)的中点，使阀杆套管(31)的开口端(34)较封闭端(35)更接近滗水通道(25)，并且开口端(34)与滗水通道(25)间有一段距离。
如图5所示，弹簧(12)是压缩弹簧，其直径略小于推杆套管(31)中推杆孔道(33)的直径，螺旋弹簧(12)装在推杆孔道(33)内，螺旋弹黄(12)的固定端(41)抵在推杆套管(31)的封闭端(35)，弹簧(12)的压缩端(42)沿推杆孔道(33)朝向阀杆套管(31)的开口端(34)。
阀件(13)的圆柱形推杆(15)的直径略小于推杆套管(31)上推杆孔道(33)的直径，而大于或等于弹簧(12)的直径。阀件(13)的阀塞(14)为内截头圆锥体，有一个前表面(45)(图5中的下表面)和一个后表面(46)(图5中的上表面)。阀塞(14)的圆周侧表面(47)由阀塞上部的圆柱体(48)与阀塞下部由前表面(45)扩张至后表面(46)的内截头圆锥体(49)组成。
参照图4、图5和图7，推杆(15)的末端(55)与固定在阀塞(14)的内表面(46)中心处的螺母套(56)螺纹连接，使推杆(15)位于内表面(46)的中心轴线上，推杆(15)的另一端(57)与阀杆套管(31)滑动连接并与弹簧(12)的压缩端(42)相抵，在滗渣阀关闭时压缩弹簧(12)通过推杆(15)将阀塞(14)紧推在阀座(24)上，使阀塞(14)与阀座外表面(26)形成密封。
参照图5和图7，阀座(24)的圆形交接面(26)大于阀塞的前表面(45)并小于阀塞的后表面(46)，阀塞内截头圆锥体(47)由前表面(45)至后表面(46)的扩展角小于阀座内截头圆锥体侧表面(23)由外表面(21)至内表面(20)的扩展角，因此将阀塞压紧在阀座上时，阀塞(14)的前表面(45)伸出阀座的圆形交接面(26)，阀塞(14)的内截头圆锥体(47)与阀座(24)的圆形交接面(26)形成密封。
参照图5，当施加在阀塞(14)上的压差超过弹簧(12)的变形压力时，弹簧(12)即被压缩，阀塞(14)即离开与阀座的密封接触面，打开滗水通道(25)，使滗渣阀处于开启状态；相反地，当施加在阀塞上的压差小于弹簧(12)的变形压力时，弹簧(12)将阀塞(14)紧压在阀座(24)上，形成密封接触面，使滗渣阀处于关闭状态。
虽然本实用新型的压力感应阀门可以在多种情况下使用，但该滗渣阀最适宜用在
图1所示的滗水装置2上，滗水装置2用于污水处理工艺中的序批式反应器(71)上，以从反应池内滗出高水位(72)至低水位(73)间经沉淀后的处理出水。滗水装置2包括如图中所示的铰接支架(75)的支撑部件、带水横管(76))、浮筒(77)的浮力装置与排水总管(78)，排水总管(78)密封穿过序批式反应器(71)的侧壁(79)并与有关的下水道、排水线等连接。
排水总管(78)包括一个柔性短管(85)在其延伸线上与滗水横管(76)连通，浮筒(77)使滗水横管(76)保持在污水处理工艺中序批式反应器(71)的水面1-2英尺以下。位于低水位(73))以下的柔性短管(85)使滗水横管(76)相应于序批式反应器(71)的水面上下移动。控制阀(86)安装在排水总管(78)后，在反应池的低水位(73)以下，控制阀(86)控制排水总管(78)开启排水和关闭。滗水横管(76)是一根长管，其中心与排水总管(78)的一端连接，反应池处理出水由此进人滗水器，滗水横管(76)一般为水平放置，并随反应池内的水位升降。
参照图2和图3，滗水横管(76)的底部排列着许多孔口(90)，通向滗水横管(76)的内腔(92)，其他圆形横断面滗水结构起滗水横管(76)的作用。压力感应阀门(1)安装在孔口(90)上。在滗水横管(76)由低水位(73)升至高水位(72)的进水操作中，压力感应阀门(1)最好面朝下安装，例如，在低水位(73)时，滗水阀(1)通常朝下；随着水位提升，由于滗水横管(76)与排水总管(78)固定在一起，所以在滗水横管(76)以排水总管(78)为转臂的转动中，压力感应阀门(1)的朝向也相应转动，故在高水位(72)压力感应阀门(1)推杆(15)轴线与垂直方向的角度约为45°，阀塞(14)的前表面(45)如图3所示。
圆柱形阀支撑(93)突出在滗水横管(76)底部排列的孔口(90)上，孔口(90)通向内腔(92)，一个带穿孔(95)的圆法兰(94)可以固定在突出滗水横管(76)外的每个圆形阀支撑(93)的末端。穿孔(95)的内径较孔口(90)的内径和圆柱形阀支撑(93)的内径小，并且穿孔(95)的内径略大于阀件支撑结构(11)的竖立支撑构件(30)的直径，阀盘(10)以螺栓(96)固定在圆法兰(94)上，所以阀盘(10)将穿孔(95)完全覆盖，并且阀件支撑架(11)和阀件(13)置于滗水横管(76)的内腔(92)，如图4和图5所示。法兰(94)和阀盘(10)之间加一个垫片或垫圈(97)。
启动运行时，先用反应池(71)中已有的污水将序批式污水处理反应池(71)充满至低水位(73)，并从反应池(71)底部的沉淀层接种一定数量的活性污泥，再向启动运行的反应器(71)注入需要处理的污水至高水位(72)，根据序批式反应池工艺流程选择进行搅动和/或曝气，污水与污泥的混合液在搅拌停止后污泥又会沉至底部。活性污泥中的微生物通过降解可生物降解的有机污物有效地去除污水中的污染物质。静置沉淀后，反应器上部的澄清液层至少要从高水位(72)至低水位(73)，在搅拌与混合阶段，控制阀(86)关闭，作用于阀塞前表面(45)和外表面(46)的压力差较小，可以忽略，弹簧(12)的压力保持阀塞(14)与阀座(24)密合，阻止反应器(71)内的混合体进人滗水横管(76)的内腔(92)，朝下的阀塞(14)和阀塞(14)在阀盘(10)外表面(21)的底座，大大减少了污泥在压力感应阀门(1)上的沉积，井在随后的滗水阶段随反应池出水流出。
在滗水阶段，将控制阀(86)打开以滗出反应池内的澄清液层(101)，这时封闭在排水总管(78)内的上一运行周期反应池处理出水由排水总管(78)和滗水横管(76)内流出，因此在滗水横管(76)内产生局部的真空，在阀塞(24)的前表面(20)和后表面(21)上的压力差的作用下，反应池(71)内处理水将阀塞(24)顶开，并进入滗水横管(76)的内腔(92)。阀塞(24)上的压差将弹簧(12)压缩并打开压力感应阀门(1)，使反应池出水通过压力感应阀门(1)进入滗水横管(76)并由排水总管(78)输送到预定的排放点。控制阀(86)可选择由人工现场控制或电脑远程控制等等，使控制阀(86)在滗水阶段反应池水位未至低水位(73)前处于开启状态，反应池水位至低水位(73)后控制阀(86)关闭。控制阀(86)关闭后，作用于阀塞上的压力差较小，可以忽略，弹簧(12)的压力保持阀塞(14)与阀座(24)密合，关闭压力感应阀门(1)。
权利要求1.一种用于滗水的压力感应阀门，是出水搜集装置，内腔与出水设施相连，其特征在于a.阀门包括阀盘(10)、支撑架(11)、螺旋弹簧(12)、阀件(13)、阀塞(14)、推杆(15)和阀座(24)，阀盘(10)呈圆柱形或环形，其内表面(20)和外表面(21)平行，由外表面(21)起扩张至内表面(20)的内截头圆锥体或球形侧表面为阀座(24)，该侧表面形成了穿过阀盘(10)的滗水通道(25)；b.支撑架(11)包括一对支撑构件(30)和一个推杆套管(31)，推杆套管(31)为具有推杆孔道(33)、开口端(34)和封闭端(35)的圆柱形管，支撑构件(30)的一端固定在阀盘(10)上，另一端将阀杆套管(31)固定在滗水通道(25)后垂直于交接面(26)的中心轴线上，推杆套管(31)垂直于滗水通道(25)的中点，推杆套管(31)的开口端(34)较封闭端(35)接近于滗水通道(25)，且开口端(34)与滗水通道(25)具有一段距离，推杆通道(33)内有直径小于或等于推杆通道(33)内径的螺旋弹簧(12)，螺旋弹簧(12)的固定端(41)抵在推杆套管(31)的封闭端(35)上，其压缩端(42)沿推杆通道(33)朝向推杆套管(31)的开口端(34)，阀件(13)的圆柱形推杆(15)的直径略小于推杆通道(33)的直径，阀件(13)的阀塞(14)为具有前表面(45)和后表面(46)的内截头圆锥体，阀塞(14)的圆周侧表面(47)由其上部的圆柱体(48)与其下部的前表面(45)扩张至后表面(46)的内截头圆锥体(49)，推杆(15)的末端(55)与固定在阀塞(14)内表面(46)中心处的螺母套(56)的螺纹连接，推杆(15)位于内表面(46)的中心轴线上，推杆(15)的另一端与推杆套管(31)滑动连接并与螺旋弹簧(12)的压缩端(42)相抵。
2.根据权利要求1所述的压力感应阀门，其特征在于压力感应阀门(1)的外圆面和内圆面的直径均大于阀塞(14)的前表面(45)的直径，阀塞(14)的内截头圆锥体(49)的侧表面(47)由前表面(45)和后表面(46)的扩张角小于阀座(24)内截头圆锥体(49)的侧表面(47)由外表面(21)至内表面(20)的扩张角。
专利摘要本实用新型涉及一种用于污水处理的滗水装置上的压力感应阀门,该阀门包括一个圆柱型阀盘、一个阀件支撑结构、一个弹簧和一个由推杆和阀塞组成的阀件,可减小污泥在污水处理中的混合阶段通过阀门的机会,避免污泥在污水处理周期中的沉淀阶段沉积在阀门上并在随后的滗水阶段中随处理出水排出的问题,具有结构简单、制作成本低、使用方便且使用寿命长等优点,广泛适合于污水处理厂的滗水装置上使用。
文档编号F16K1/00GK2489148SQ01223480
公开日2002年5月1日 申请日期2001年5月22日 优先权日2001年5月22日
发明者肯尼思·诺克罗斯 申请人:肯尼思·诺克罗斯