公布日：2024.03.22
申請日：2023.12.07
分類號：C02F9/00(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)N;C02F1/20(2023.01)N;C02F3/00(2023.01)N;C02F3/34(2023.01)N
摘要
本發明公開了一種可連續收縮擴張的污水凈化用折板反應器，包括殼體、折板組件以及多個凈化組件；折板組件包括多個上折板和下折板；殼體內分為預處理腔、凈化腔和出水腔，殼體上設有驅動機構、進水管以及出水管；驅動機構包括伸縮電機和多個傳動組件；預處理腔內設有第一剪切刀和第二剪切刀，第一和第二剪切刀之間設有氣囊，出水腔內設有與氣囊連通的氣囊桿；本發明污水凈化方法包括使污水依次經過預處理腔、凈化腔和出水腔，通過剪切刀進行預處理并通過凈化組件凈化；本發明通過折板組件連續收縮擴張而聯動殼體內部進行預處理、凈化和除沫等操作，提高污水凈化效率。
權利要求書
1.一種可連續收縮擴張的污水凈化用折板反應器，其特征在于，包括殼體(1)、折板組件以及多個凈化組件；所述折板組件包括多個與殼體(1)內頂部滑動密封連接的上折板(13)以及多個與殼體(1)內底部滑動密封連接的下折板(14)，所述上折板(13)和下折板(14)的兩側均與殼體(1)內壁滑動密封連接，且上折板(13)和下折板(14)相互交錯分布；位于所述上折板(13)與下折板(14)之間的腔室為凈化腔(3)，位于殼體(1)側壁與上折板(13)之間的腔室為預處理腔(2)，位于殼體(1)側壁和下折板(14)之間的腔室為出水腔(4)，多個所述凈化組件一一設置在對應的凈化腔(3)內；所述殼體(1)上設有用于驅動折板組件進行收縮和擴張的驅動機構、與所述預處理腔(2)連通的進水管(11)以及與所述出水腔(4)連通的出水管(12)；所述驅動機構包括設置在殼體(1)外壁上的伸縮電機(15)以及用于牽引上折板(13)、下折板(14)平移的多個傳動組件；靠近伸縮電機(15)的下折板(14)通過連接桿(151)與伸縮電機(15)的輸出端固定連接；所述預處理腔(2)內設有一端與預處理腔(2)內壁轉動連接的第一轉動軸(211)、從左至右依次套設在第一轉動軸(211)上的第一剪切刀(21)和第二轉動軸(221)以及套設在第二轉動軸(221)上的第二剪切刀(22)，所述第一轉動軸(211)另一端套設有第一齒輪(212)，所述第二轉動軸(221)上套設有第二齒輪(222)；所述殼體(1)外壁上設有與連接桿(151)摩擦傳動的轉輪(152)，且轉輪(152)的軸桿貫穿預處理腔(2)內壁并設有與第一齒輪(212)、第二齒輪(222)均嚙合傳動的第三齒輪(153)；所述第一剪切刀(21)和第二剪切刀(22)之間設有氣囊(26)，所述出水腔(4)內壁上設有氣囊桿(41)，所述氣囊桿(41)一端通過傳氣管(261)與氣囊(26)連通，氣囊桿(41)另一端設有用于拍除污水表面泡沫的拍板(42)。
2.根據權利要求1所述的一種可連續收縮擴張的污水凈化用折板反應器，其特征在于，與上折板(13)、下折板(14)所對應的所述殼體(1)側壁上分別設有一個第一通孔，與各個第一通孔所對應的所述殼體(1)側壁內部均設有一個第一橫向空腔(16)，與下折板(14)所對應的第一橫向空腔(16)內滑動密封設置有用于封堵第一通孔的第一密封板(161)，與上折板(13)所對應的第一橫向空腔(16)內滑動密封設置有用于封堵第一通孔的第二密封板(166)；殼體(1)側壁上設有多個用于與第二密封板(166)上固定設有的驅動桿(134)一一對應的滑板(131)，所述滑板(131)上設有與驅動桿(134)滑動連接的豎向滑槽(137)；所述傳動組件包括由上到下依次設置在第一密封板(161)上的第一固定桿(141)、第三固定桿(142)和第五固定桿(143)，以及由上到下依次設置在滑板(131)上的第二固定桿(132)和第四固定桿(133)，各個第一固定桿(141)與第二固定桿(132)之間均通過第一鉸接桿(144)鉸接，各個第三固定桿(142)與第五固定桿(143)之間均通過第三鉸接桿(145)鉸接，第三鉸接桿(145)由第一支桿與第二支桿鉸接組成，各個第三鉸接桿(145)上的鉸接點與第四固定桿(133)之間均通過第二鉸接桿(146)鉸接，驅動桿(134)貫穿第二密封板(166)并與上折板(13)固定連接，第一固定桿(141)、第三固定桿(142)貫穿第一密封板(161)并與下折板(14)固定連接。
3.根據權利要求2所述的一種可連續收縮擴張的污水凈化用折板反應器，其特征在于，所述凈化組件包括由上到下依次設置的微生物海綿(31)以及過濾板(32)，所述微生物海綿(31)兩端分別與上折板(13)、下折板(14)連接，所述過濾板(32)通過第四鉸接桿與下折板(14)一側側壁鉸接。
4.根據權利要求3所述的一種可連續收縮擴張的污水凈化用折板反應器，其特征在于，所述第一剪切刀(21)和第二剪切刀(22)的端部均設有一端與其鉸接的擺動桿(23)，所述預處理腔(2)內設有與預處理腔(2)內壁轉動連接的轉動桿(24)，兩個所述擺動桿(23)另一端分別與轉動桿(24)兩側鉸接，且轉動桿(24)上套設有多個擾流板(25)。
5.根據權利要求4所述的一種可連續收縮擴張的污水凈化用折板反應器，其特征在于，多個所述上折板(13)底部均設有朝向出水口(12)一側傾斜的粘貼板(136)，所述粘貼板(136)一端通過第五鉸接桿(135)與上折板(13)鉸接，且粘貼板(136)面向過濾板(32)的一側設有可拆卸的納米膠帶；多個所述第五鉸接桿(135)均延伸至殼體(1)外壁，所述轉動桿(24)一端延伸至殼體(1)外壁并與各個所述第五鉸接桿(135)帶傳動連接。
6.根據權利要求3所述的一種可連續收縮擴張的污水凈化用折板反應器，其特征在于，所述殼體(1)頂部設有多個與凈化腔(3)一一對應的第二通孔，與第二通孔所對應的所述殼體(1)內部設有一個第二橫向空腔以及與第二橫向空腔滑動密封連接的第四密封板，所述第四密封板上設有泡沫去除器(5)，所述泡沫去除器(5)通過吸取泡沫的吸取液囊(51)貫穿第四密封板，所述微生物海綿(31)上套設有彈性架(311)，所述彈性架(311)的兩端與鄰近的上折板(13)、下折板(14)鉸接，且彈性架(311)的中部與吸取液囊(51)固定連接；所述泡沫去除器(5)通過回流管(52)與預處理腔(2)連通，所述吸取液囊(51)和回流管(52)上均設有第一單向閥；所述回流管(52)為可伸縮的管體。
7.根據權利要求6所述的一種可連續收縮擴張的污水凈化用折板反應器，其特征在于，各個所述第四鉸接桿均貫穿對應的第一密封板(161)并套設有第四齒輪(321)，各個所述第一密封板(161)上均設有第三通孔，與各個第三通孔所對應的所述第一密封板(161)側壁內部設有一個豎向空腔以及與豎向空腔上下滑動密封連接的第三密封板(162)，所述第四齒輪(321)一側設有與第一密封板(161)上下滑動連接的齒條(163)，所述齒條(163)與第四齒輪(321)嚙合傳動且齒條(163)上設有沖洗管(164)，所述沖洗管(164)貫穿第三密封板(162)并與第三密封板(162)固定密封連接；所述豎向滑槽(137)內設有與驅動桿(134)固定連接的沖洗液囊(138)，所述沖洗液囊(138)的上部依次通過第一螺旋管(522)、導管(521)與回流管(52)連通，沖洗液囊(138)的下部通過兩側的第二螺旋管(165)分別貫穿相鄰的齒條(163)并與沖洗管(164)連通；所述導管(521)和沖洗管(164)上均設有第二單向閥。
8.根據權利要求4所述的一種可連續收縮擴張的污水凈化用折板反應器，其特征在于，所述擾流板(25)上設有多個與擾流板(25)轉動連接的攪拌葉(251)。
9.根據權利要求1～8任一一項所述的一種可連續收縮擴張的污水凈化用折板反應器進行凈化的方法，其特征在于，包括以下步驟：S1、將污水從進水管(11)通入預處理腔(2)，同時開啟伸縮電機(15)，使得折板組件連續收縮擴張；靠近伸縮電機(15)的下折板(14)在連續收縮擴張時，驅動第一剪切刀(21)和第二剪切刀(22)對預處理腔(2)內污水帶來的雜物進行剪切破碎；S2、污水依次經過多個凈化腔(3)并通過凈化組件凈化，最后進入出水腔(4)從出水管(12)流出，出水腔(12)內的氣囊桿(41)因第一剪切刀(21)和第二剪切刀(22)的往復剪切而進行往復伸縮，從而使拍板(42)往復拍打污水上附著的泡沫，實現出水時的除沫。
發明內容
為解決上述技術問題，本發明提供了一種可連續收縮擴張的污水凈化用折板反應器及方法。
本發明的技術方案是：一種可連續收縮擴張的污水凈化用折板反應器，包括殼體、折板組件以及多個凈化組件；所述折板組件包括多個與殼體內頂部滑動密封連接的上折板以及多個與殼體內底部滑動密封連接的下折板，所述上折板和下折板的兩側均與殼體內壁滑動密封連接，且上折板和下折板相互交錯分布；
位于所述上折板與下折板之間的腔室為凈化腔，位于殼體側壁與上折板之間的腔室為預處理腔，位于殼體側壁和下折板之間的腔室為出水腔，多個所述凈化組件一一設置在對應的凈化腔內；
所述殼體上設有用于驅動折板組件進行收縮和擴張的驅動機構、與所述預處理腔連通的進水管以及與所述出水腔連通的出水管；
所述驅動機構包括設置在殼體外壁上的伸縮電機以及用于牽引上折板、下折板的多個傳動組件；靠近伸縮電機的下折板通過連接桿與伸縮電機的輸出端固定連接；
所述預處理腔內設有一端與預處理腔內壁轉動連接的第一轉動軸、從左至右依次套設在第一轉動軸上的第一剪切刀和第二轉動軸以及套設在第二轉動軸上的第二剪切刀，所述第一轉動軸另一端套設有第一齒輪，所述第二轉動軸上套設有第二齒輪；所述殼體外壁上設有與連接桿摩擦傳動的轉輪，且轉輪的軸桿貫穿預處理腔內壁并設有與第一齒輪、第二齒輪均嚙合傳動的第三齒輪；
所述第一剪切刀和第二剪切刀之間設有氣囊，所述出水腔內壁上設有氣囊桿，所述氣囊桿一端通過傳氣管與氣囊連通，氣囊桿另一端設有用于拍除污水表面泡沫的拍板。
進一步地，與上折板、下折板所對應的所述殼體側壁上分別設有一個第一通孔，與各個第一通孔所對應的所述殼體側壁內部均設有一個第一橫向空腔，與下折板所對應的第一橫向空腔內滑動密封設置有用于封堵第一通孔的第一密封板，與上折板所對應的第一橫向空腔內滑動密封設置有用于封堵第一通孔的第二密封板；殼體側壁上設有多個用于與第二密封板上固定設有的驅動桿一一對應的滑板，所述滑板上設有與驅動桿滑動連接的豎向滑槽；
所述傳動組件包括由上到下依次設置在第一密封板上的第一固定桿、第三固定桿和第五固定桿，以及由上到下依次設置在滑板上的第二固定桿和第四固定桿，
各個第一固定桿與第二固定桿之間均通過第一鉸接桿鉸接，各個第三固定桿與第五固定桿之間均通過第三鉸接桿鉸接，
第三鉸接桿由第一支桿與第二支桿鉸接組成，各個第三鉸接桿上的鉸接點與第四固定桿之間均通過第二鉸接桿鉸接，
驅動桿貫穿第二密封板并與上折板固定連接，第一固定桿、第三固定桿貫穿第一密封板并與下折板固定連接。
說明：通過上述傳動組件，使得在上一個下折板運動的同時，通過第一鉸接桿和第二鉸接桿使滑板進行弧形軌跡的運動，從而在豎向滑槽的限制下帶動上折板進行橫向平移，再通過第三鉸接桿、第四鉸接桿帶動下一個下折板的運動，從而實現折板組件的整體收縮擴張。
進一步地，所述凈化組件包括微生物海綿以及過濾板，所述微生物海綿兩端分別與上折板、下折板連接，所述過濾板通過第四鉸接桿與下折板一側側壁鉸接。
說明：通過微生物海綿進行微生物的投放，實現生物凈化，并通過過濾板實現物理凈化，且海綿和第四鉸接桿使得兩者不會在折板組件收縮擴張時產生損壞。
進一步地，所述第一剪切刀和第二剪切刀的端部均設有一端與其鉸接的擺動桿，所述預處理腔內設有與預處理腔內壁轉動連接的轉動桿，兩個所述擺動桿另一端分別與轉動桿兩側鉸接，且轉動桿上套設有多個擾流板。
說明：通過兩個剪切刀在轉動桿兩側相對擺動而使轉動桿進行轉動，從而實現擾流板對污水進行轉動擾流，提高污水的流動效率。
進一步地，多個所述上折板底部均設有朝向出水口一側傾斜的粘貼板，所述粘貼板一端通過第五鉸接桿與上折板鉸接，且粘貼板面向過濾板的一側設有可拆卸的納米膠帶；
多個所述第五鉸接桿均延伸至殼體外壁，所述轉動桿一端延伸至殼體外壁并與各個所述第五鉸接桿帶傳動連接。
說明：設置與上折板鉸接的粘貼板，一方面可以對污水起到引流的作用，另一方面，在折板組件進行收縮擴張的時候，過濾板和粘貼板相向轉動，從而使得兩者能夠貼合，粘貼板將過濾板上的附著污漬而粘離過濾板，提高過濾效率。
進一步地，所述殼體頂部設有多個與凈化腔一一對應的第二通孔，與第二通孔所對應的所述殼體內部設有一個第二橫向空腔以及與第二橫向空腔滑動密封連接的第四密封板，所述第四密封板上設有多個與凈化腔一一對應的泡沫去除器，所述泡沫去除器通過吸取泡沫的吸取液囊貫穿第四密封板，所述微生物海綿上套設有彈性架，所述彈性架的兩端與鄰近的上折板、下折板鉸接，且彈性架的中部與吸取液囊固定連接；所述泡沫去除器通過回流管與預處理腔連通，所述吸取液囊和回流管上均設有單向閥。
說明：在對污水凈化的過程中，因生物反應和水流沖擊會產生很多泡沫，從而影響凈化效率，因此通過泡沫去除器而對污水表面的泡沫進行去除，在折板組件收縮擴張的過程中，彈性架會間歇性產生凸起，從而幫助吸取液囊伸縮吸取泡沫。
進一步地，各個所述第四鉸接桿均貫穿對應的第一密封板并套設有第四齒輪，各個所述第一密封板上均設有第三通孔，與各個第三通孔所對應的所述第一密封板側壁內部設有一個豎向空腔以及與豎向空腔上下滑動密封連接的第三密封板，所述第四齒輪一側設有與第一密封板上下滑動連接的齒條，所述齒條與第四齒輪嚙合傳動且齒條上設有沖洗管，所述沖洗管貫穿第三密封板并與第三密封板固定密封連接；
所述豎向滑槽內設有與驅動桿固定連接的沖洗液囊，所述沖洗液囊的上部依次通過第一螺旋管、導管與回流管連通，沖洗液囊的下部通過兩側的第二螺旋管分別貫穿相鄰的齒條并與沖洗管連通；所述導管和沖洗管上均設有第二單向閥。
說明：通過設置沖洗液囊和沖洗管，使得在折板組件收縮擴張時，可以吸取回流管內的回流水對過濾板下方積壓的污泥進行沖洗，且通過設置第四齒輪和齒條，使得沖洗管可以隨過濾板的擺動而進行上下移動，擴大沖洗范圍。
進一步地，所述擾流板上設有多個與擾流板轉動連接的攪拌葉。
說明：擾流板在水流中往復上下，從而攪拌葉在水流和擾流板的雙重作用下產生轉動，實現攪拌功能。
利用上述可連續收縮擴張的污水凈化用折板反應器進行凈化的方法，包括以下步驟：
S1、將污水從進水管通入預處理腔，同時開啟伸縮電機，使得折板組件連續收縮擴張；靠近伸縮電機的下折板在連續收縮擴張時，驅動第一剪切刀和第二剪切刀對預處理腔內污水帶來的雜物進行剪切破碎；
S2、污水依次經過多個凈化腔并通過凈化組件凈化，最后進入出水腔從出水管流出，出水腔內的氣囊桿因第一剪切刀和第二剪切刀的往復剪切而進行往復伸縮，從而使拍板往復拍打污水上附著的泡沫，實現出水時的除沫。
本發明的有益效果是：
(1)本發明折板反應器通過伸縮電機驅動首個下折板，再通過下折板的運動傳遞給傳動組件而帶動其余的上折板和下折板同步收縮擴張，從而實現折板組件的連續收縮擴張，一方面可以加快水流，另一方面可以通過水流波動而防止污泥沉降影響凈化；且各個上折板、下折板之間的間距在收縮擴張時產生了變化，則傳動組件中的滑板在左右平移的同時還產生了上下位移，利用滑板的上下位移能夠對滑板內的沖洗液囊進行擠壓和拉伸，從而對下折板容易積壓污泥的地方進行沖洗，且由于間距變化，下折板上的過濾板會發生轉動從而調整沖洗管對下折板的沖洗位置，提高了對下折板的沖洗效率。
(2)本發明折板反應器中，折板組件收縮擴張的同時，帶動預處理腔內的剪切刀對進入的污水中的雜物進行剪切破碎，并通過剪切刀的往復剪切而產生對出水腔中氣囊桿的動力，從而去除出水腔內的泡沫，提高污水凈化效率。
（發明人：王靜）
