本发明专利技术涉及一种基于物联网的用于废水生物处理的智能型曝气池，包括池体、氧气罐、风机和导气管，池体内设有密封板、曝气机构和两个驱动机构，驱动机构包括横板、密封单元和平面移动单元，密封单元包括气泵、气缸、活塞和支杆，平面移动单元包括平移单元和升降单元，该基于物联网的用于废水生物处理的智能型曝气池通过密封单元带动密封板转动使池体形成封闭的环境，并通过氧气罐输入氧气增加池体内的氧气浓度，使叶轮转动时能够搅动更多的氧气，从而加快了曝气效率，不仅如此，利用平移单元和升降单元实现曝气机构的移动，使设备对废水各处进行曝气，保证更多的氧气溶入废水，提高了曝气效率和设备的实用性。
An Intelligent Aeration Tank for Wastewater Biological Treatment Based on Internet of Things
【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的用于废水生物处理的智能型曝气池
本专利技术涉及水处理设备领域，特别涉及一种基于物联网的用于废水生物处理的智能型曝气池。
技术介绍
曝气池是人们按照微生物的特性所设计的生化反应器，其只要利用火星污泥法进行污水处理，池内提供一定污水停留时间，满足好氧微生物所需要的氧量以及污水与活性污泥充分接触的混合条件。曝气池主要由池体、曝气系统和进出水口三个部分组成。池体一般用钢筋混凝土筑成，平面形状由长方形、正方形和圆形等。目前曝气池采用的方法主要包括鼓风曝气和机械曝气，其中机械曝气一般是利用装在曝气池内的机械叶轮转动，剧烈搅动池内废水，使空气中的氧溶入水中。叶轮装在池内废水表面进行曝气的，称为表面曝气。这种装置通过叶轮的提水作用,促使池内废水不断循环流动,不断更新气液接触面以增大吸氧量。叶轮旋转时在周缘形成水跃，可有效地裹入空气；叶片后侧产生负压，可吸入空气，所以相比于鼓风曝气，机械曝气溶解氧更大且曝气更准确。但是在机械曝气时，由于叶片是将裹入的空气与废水进行接触，而空气中氧气的含量低，仅为21%，因而曝气池需要花费更多的时间使废水融入定量的氧气，从而导致曝气池的曝气效率地下，不仅如此，在现有的曝气池内，由于驱动电机的位置固定，导致需要排入定量的废水进入曝气池中，叶轮才能搅动池中的废水进行曝气工作，且叶轮的转动轨迹固定，仅能对池中特定位置的废水进行曝气，造成废水溶解氧的速率下降，从而导致现有的曝气池实用性下降。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的用于废水生物处理的智能型曝气池。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的用于废水生物处理的智能型曝气池，包括池体、控制器、排气管、排污管、氧气罐、风机和导气管，所述氧气罐、风机和导气管均设置池体的一侧，所述氧气罐与风机连通，所述风机通过导气管与池体连通，所述排气管和排污管均设置在池体的另一侧，所述排气管位于排污管的上方，所述排气管内设有排气阀门，所述排污管内设有排污阀门，所述控制器设置在池体上，所述控制器上设有显示屏、扬声器和若干控制按键；所述池体内设有密封板、曝气机构和两个驱动机构，两个所述驱动机构分别设置在池体两侧的内壁上，所述密封板和曝气机构均设置在两个驱动机构之间，所述密封板与池体的内壁铰接；所述驱动机构包括横板、密封单元和平面移动单元，所述横板固定在池体的内壁上，所述密封单元设置在横板的上方且与密封板传动连接，所述平面移动单元设置在横板的下方且与曝气机构传动连接；所述密封单元包括气泵、气缸、活塞、支杆和铰接块，所述气泵和气缸均固定在横板的上方，所述气泵与气缸连通，所述活塞的一端设置在气缸内，所述活塞的另一端通过支杆与铰接块铰接，所述铰接块固定在密封板的下方；所述平面移动单元包括平移单元和升降单元，所述平移单元包括第一电机、第一缓冲块、第一驱动轴和平移块，所述第一电机固定在横板一端的下方，所述第一缓冲块固定在横板另一端的下方，所述第一驱动轴设置在第一电机和第一缓冲块之间，所述第一电机与第一驱动轴传动连接，所述第一驱动轴的外周设有外螺纹，所述平移块套设在第一驱动轴上，所述平移块内设有内螺纹，所述平移块内的内螺纹与第一驱动轴上的外螺纹相匹配，所述升降单元设置在平移块的下方。作为优选，为了带动曝气机构上下移动，所述升降单元包括第二电机、第一连杆、第二连杆、滑块和支柱，所述第二电机固定在平移块的下方且与第一连杆传动连接，所述第一连杆通过第二连杆与滑块铰接，所述滑块套设在支柱上，所述支柱的顶端固定在第二电机的下方。作为优选，为了支撑第二电机的同时便于第二电机平移，所述支柱的底端设有滚轮。作为优选，为了实现曝气功能，所述曝气机构包括第三电机、第三缓冲块、第三驱动轴和若干曝气单元，所述第三电机固定在其中一个驱动机构中的滑块上，所述第三缓冲块固定在另一个驱动机构中的滑块上，所述第三驱动轴设置在第三电机和第三缓冲块之间，所述第三电机与第三驱动轴传动连接，所述曝气单元均匀分布在第三驱动轴上，所述曝气单元包括若干叶轮，所述叶轮周向均匀分布在第三驱动轴的外周上。作为优选，利用直流伺服电机驱动力强的功能，为了保证第三电机的驱动力，所述第三电机为直流伺服电机。作为优选，为了便于检测废水的因为高度方便调整曝气机构的高度，所述滑块的一侧设有液面检测单元，所述液面检测单元包括侧板、压力传感器、弹簧、压板、滑杆和浮块，所述侧杆固定在滑块上，所述压力传感器固定在侧板的下方，所述压板通过弹簧与压力传感器连接，所述滑杆的顶端固定在压板的下方，所述浮块固定在滑杆的底端。作为优选，为了固定滑杆的移动方向，所述液面检测单元还包括限位环和两个支架，两个所述支架分别设置在限位环的两侧，所述限位环套设在滑杆上且通过支架固定在侧板的下方。作为优选，利用泡沫密度小的特点，为了保证浮块浮在废水液面上，所述浮块的材质为泡沫。作为优选，为了支撑活塞平移，所述密封单元还包括支撑环，所述支撑环固定在横板的上方且套设在活塞。作为优选，为了便于检测池体内的氧气浓度，所述驱动机构还包括氧气浓度计，所述氧气浓度计固定在横板的上方。该曝气池运行时，为了加快池体内废水溶解氧的速率，提高曝气效率，通过池体两侧内驱动机构中的密封单元运行，由气泵减小气缸内的气压，使活塞向气缸内移动，通过支杆使密封板向下转动，从而使池体形成一个封闭的环境，而后打开排气管内的排气阀门，由风机引入氧气罐中的氧气，将氧气通过导气管输送至池体内，使池体中的氧气浓度增加，并利用氧气浓度计检测池体中的氧气浓度，当氧气达到较高浓度时，排气阀门关闭，升降单元运行，由第二电机带动第一连杆转动，通过第二连杆使滑块在竖直方向上移动，并利用滑块一侧的液位检测单元检测废水液位，液位检测单元内，当浮块浸入到废水中时，通过上方的滑杆使压板挤压弹簧，从而使压力传感器检测到压力数据，进而确定废水液位高度，而后升降单元停止工作，曝气机构开始运行，由第三电机带动第三驱动轴上的各叶轮转动，使池体中的气体与废水混合。由于池体内的氧气浓度高，从而使叶轮转动时能够带动更多的氧气，一次性使更多的氧气溶入废水中，进而加快了曝气速率。同时为了使废水的各位置均能溶入足够的氧气，通过平移单元带动曝气机构移动，平移单元内，第一电机控制第一驱动轴转动，使套设在第一驱动轴上的平移块发生水平移动，带动曝气机构在池体内移动，对池体废水各个位置进行曝气工作，使废水中能够溶入更多的氧气，进而提高了曝气效率和设备的实用性。本专利技术的有益效果是，该基于物联网的用于废水生物处理的智能型曝气池通过密封单元带动密封板转动使池体形成封闭的环境，并通过氧气罐输入氧气增加池体内的氧气浓度，使叶轮转动时能够搅动更多的氧气，从而加快了曝气效率，不仅如此，利用平移单元和升降单元实现曝气机构的移动，使设备对废水各处进行曝气，保证更多的氧气溶入废水，提高了曝气效率和设备的实用性。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的基于物联网的用于废水生物处理的智能型曝气池的结构示意图；图2是本专利技术的基于物联网的用于废水生物处理的智能型曝气池的池体的剖视图；图3是本专利技术的基于物联网的用于废水生物处理的智能型曝气池的升降单元的结构示意图；图4是本专利技术的基于物联网的用于废水本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于物联网的用于废水生物处理的智能型曝气池，其特征在于，包括池体（1）、控制器（9）、排气管（5）、排污管（7）、氧气罐（2）、风机（3）和导气管（4），所述氧气罐（2）、风机（3）和导气管（4）均设置池体（1）的一侧，所述氧气罐（2）与风机（3）连通，所述风机（3）通过导气管（4）与池体（1）连通，所述排气管（5）和排污管（7）均设置在池体（1）的另一侧，所述排气管（5）位于排污管（7）的上方，所述排气管（5）内设有排气阀门（6），所述排污管（7）内设有排污阀门（8），所述控制器（9）设置在池体（1）上，所述控制器（9）上设有显示屏（10）、扬声器（12）和若干控制按键（11）；所述池体（1）内设有密封板（13）、曝气机构（14）和两个驱动机构，两个所述驱动机构分别设置在池体（1）两侧的内壁上，所述密封板（13）和曝气机构（14）均设置在两个驱动机构之间，所述密封板（13）与池体（1）的内壁铰接；所述驱动机构包括横板（15）、密封单元和平面移动单元，所述横板（15）固定在池体（1）的内壁上，所述密封单元设置在横板（15）的上方且与密封板（13）传动连接，所述平面移动单元设置在横板（15）的下方且与曝气机构（14）传动连接；所述密封单元包括气泵（21）、气缸（22）、活塞（23）、支杆（25）和铰接块（26），所述气泵（21）和气缸（22）均固定在横板（15）的上方，所述气泵（21）与气缸（22）连通，所述活塞（23）的一端设置在气缸（22）内，所述活塞（23）的另一端通过支杆（25）与铰接块（26）铰接，所述铰接块（26）固定在密封板（13）的下方；所述平面移动单元包括平移单元和升降单元（20），所述平移单元包括第一电机（16）、第一缓冲块（17）、第一驱动轴（18）和平移块（19），所述第一电机（16）固定在横板（15）一端的下方，所述第一缓冲块（17）固定在横板（15）另一端的下方，所述第一驱动轴（18）设置在第一电机（16）和第一缓冲块（17）之间，所述第一电机（16）与第一驱动轴（18）传动连接，所述第一驱动轴（18）的外周设有外螺纹，所述平移块（19）套设在第一驱动轴（18）上，所述平移块（19）内设有内螺纹，所述平移块（19）内的内螺纹与第一驱动轴（18）上的外螺纹相匹配，所述升降单元（20）设置在平移块（19）的下方。...
【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的用于废水生物处理的智能型曝气池，其特征在于，包括池体（1）、控制器（9）、排气管（5）、排污管（7）、氧气罐（2）、风机（3）和导气管（4），所述氧气罐（2）、风机（3）和导气管（4）均设置池体（1）的一侧，所述氧气罐（2）与风机（3）连通，所述风机（3）通过导气管（4）与池体（1）连通，所述排气管（5）和排污管（7）均设置在池体（1）的另一侧，所述排气管（5）位于排污管（7）的上方，所述排气管（5）内设有排气阀门（6），所述排污管（7）内设有排污阀门（8），所述控制器（9）设置在池体（1）上，所述控制器（9）上设有显示屏（10）、扬声器（12）和若干控制按键（11）；所述池体（1）内设有密封板（13）、曝气机构（14）和两个驱动机构，两个所述驱动机构分别设置在池体（1）两侧的内壁上，所述密封板（13）和曝气机构（14）均设置在两个驱动机构之间，所述密封板（13）与池体（1）的内壁铰接；所述驱动机构包括横板（15）、密封单元和平面移动单元，所述横板（15）固定在池体（1）的内壁上，所述密封单元设置在横板（15）的上方且与密封板（13）传动连接，所述平面移动单元设置在横板（15）的下方且与曝气机构（14）传动连接；所述密封单元包括气泵（21）、气缸（22）、活塞（23）、支杆（25）和铰接块（26），所述气泵（21）和气缸（22）均固定在横板（15）的上方，所述气泵（21）与气缸（22）连通，所述活塞（23）的一端设置在气缸（22）内，所述活塞（23）的另一端通过支杆（25）与铰接块（26）铰接，所述铰接块（26）固定在密封板（13）的下方；所述平面移动单元包括平移单元和升降单元（20），所述平移单元包括第一电机（16）、第一缓冲块（17）、第一驱动轴（18）和平移块（19），所述第一电机（16）固定在横板（15）一端的下方，所述第一缓冲块（17）固定在横板（15）另一端的下方，所述第一驱动轴（18）设置在第一电机（16）和第一缓冲块（17）之间，所述第一电机（16）与第一驱动轴（18）传动连接，所述第一驱动轴（18）的外周设有外螺纹，所述平移块（19）套设在第一驱动轴（18）上，所述平移块（19）内设有内螺纹，所述平移块（19）内的内螺纹与第一驱动轴（18）上的外螺纹相匹配，所述升降单元（20）设置在平移块（19）的下方。2.如权利要求1所述的基于物联网的用于废水生物处理的智能型曝气池，其特征在于，所述升降单元（20）包括第二电机（27）、第一连杆（28）、第二连杆（29）、滑块（30）和支柱（31），所述第二电机（27）固定在平...
【专利技术属性】
技术研发人员：易青芸，
申请(专利权)人：南京菱亚汽车技术研究院，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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