一种用于废水处理的搅拌装置及废水处理系统和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于废水处理的搅拌装置及废水处理系统和方法。本发明专利技术利用连接中心转轴、转盘的内啮合棘轮机构与连接转盘、混合罐的外啮合棘轮机构相配合，使同一个电机在正转时驱动两个转盘，在反转时保持两个转盘的静止；再进一步利用进液转盘、出液转盘上偏心设置的通孔，来实现进液口、加药口、出液口的开闭，替代多个阀门的功能。并且，由于电机反转时，两个转盘保持静止，故能够在不影响进液口、加药口、出液口开闭的情况下，用同一电机驱动搅拌桨，实现进液、加药、搅拌、输出四个功能的单电机完成。此外，本发明专利技术通过一根光栅线与多个光电传感器的配合，使得各光电传感器输出的信号能够直接对应中心转轴的各个工作位置。

【技术实现步骤摘要】
一种用于废水处理的搅拌装置及废水处理系统和方法
本专利技术属于废水处理
，具体涉及一种用于废水处理的搅拌装置及废水处理系统和方法。
技术介绍
在废水处理领域，常常也需要将废水引入到罐体中加入一种或多种药剂（如混凝剂和助凝剂）混合处理；罐体中既需要利用电机驱动桨叶进行搅拌，又需要设置进液口阀门、出液口阀门和多个用于添加药剂的阀门；电机和各个阀门需要协同工作，设备复杂，不够便捷。若能够仅利用一个电机就实现搅拌、进液、出液、加药这多个动作，就能够显著降低废水处理系统的成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于废水处理的搅拌装置及废水处理系统和方法。第一方面，本专利技术提供的一种用于废水处理的搅拌装置，包括混合罐、电机、进液转盘、出液转盘、内啮合棘轮机构、外啮合棘轮机构、中心转轴和搅拌桨。中心转轴支承在混合罐内。中心转轴上固定有一个或多个搅拌桨。中心转轴由电机驱动旋转。所述混合罐的顶部沿着中心转轴的周向均匀布置有一个进液口和多个加药口；混合罐的底部设置有出液口；进液转盘安装在混合罐内腔的顶部；出液转盘安装在混合罐内腔的底部；进液转盘上偏心开设有进液通孔。出液转盘上偏心开设有出液通孔。当进液转盘相对于混合罐转动一周时，进液通孔依次经过进液口和各个加药口。进液通孔与中心转轴的中心距等于混合罐的进液口和各个加药口与中心转轴的中心距；进出液通孔与中心转轴的中心距等于混合罐的出液口与中心转轴的中心距；当出液转盘相对于混合罐转动一周时，出液通孔经过出液口的下方。当出液转盘的出液通孔与混合罐的出液口对齐时，进液转盘的进液通孔与进液口和各个加药口均不对齐。所述的进液转盘与中心转轴之间，以及出液转盘与中心转轴之间均设置有内啮合棘轮机构。进液转盘与混合罐的内腔顶面之间，以及出液转盘与混合罐的内腔底面之间均设置有外啮合棘轮机构。内啮合棘轮机构阻止中心转轴相对于进液转盘或出液转盘转动的方向，与外啮合棘轮机构阻止进液转盘或出液转盘相对于混合罐转动的方向相反。作为优选，所述的混合罐上还安装有位置检测模块。所述的位置检测模块包括动光栅盘和静检测盘。动光栅盘与中心转轴同轴固定。静检测盘固定在混合罐的顶部。动光栅盘上开设有一道光栅线；该光栅线、进液通孔和出液通孔沿着中心转轴的周向对齐。静检测盘上安装有n+2个能够检测光栅线的光电传感器；n为加药口数量。n+2个光电传感器与混合罐上的进液口、出液口、n个加药口分别对齐。作为优选，所述的光电传感器采用漫反射光电开关或对射式光电传感器。作为优选，所述的外啮合棘轮机构包括第一棘轮、第一棘爪和扭簧。第一棘轮固定在进液转盘或出液转盘的外圆周面上。第一棘轮的棘齿圈位于自身的外侧内。一个或多个第一棘爪的一端与混合罐的内腔铰接，另一端抵住第一棘轮外侧的棘齿圈。各第一棘爪与混合罐之间均安装有扭簧；扭簧为第一棘爪提供抵住第一棘轮外侧的棘齿圈的弹力。作为优选，所述的内啮合棘轮机构包括轴套、第二棘轮、第二棘爪和弹簧。轴套与中心转轴固定；第二棘轮固定在进液转盘或出液转盘的中心孔内。多个第二棘爪沿着轴套外侧面的周向均布。各第二棘爪的内端均与轴套铰接，外端均抵住第二棘轮内侧的棘齿圈。各第二棘爪与轴套之间均安装有弹簧；弹簧为第二棘爪提供抵住第二棘轮的棘齿圈的弹力。作为优选，所述进液口和各加药口的底部均嵌有第一密封圈。出液口的顶部嵌有第二密封圈。第一密封圈的直径大于进液转盘上的进液通孔的直径；第二密封圈直径大于出液转盘上的出液通孔的直径；进液转盘的顶面抵住各第一密封圈；出液转盘的底面抵住第二密封圈。作为优选，所述的第一密封圈和第二密封圈的材料均为橡胶、尼龙或硅胶。作为优选，所述的混合罐内设置有一个或多个液位传感器，用于判断混合罐内的废水体积。作为优选，所述的进液转盘和出液转盘均通过中心转轴上的轴肩限位。进液转盘和出液转盘与中心转轴的轴肩之间均设置有推力轴承。第二方面，本专利技术提供的一种废水处理系统，包括前述的搅拌装置，还包括废水池、药剂存储容器和反应池。废水池与混合罐的进液口通过进液管连接。n个药剂存储容器与混合罐的n个加药口分别通过n根加药管连接，n为加药口数量。n个药剂存储容器内装有水处理药剂。所述反应池的进液口与混合罐的出液口通过出液管连接；混合罐的出液口高于反应池的进液口。作为优选，所述的水处理药剂为絮凝剂、助凝剂、调理剂、破乳剂、消泡剂、PH调整剂、氧化还原剂、消毒剂、微生物絮凝剂中的一种或多种。作为优选，所述药剂存储容器的输出口高于混合罐的加药口或各药剂存储容器均通过泵体连接到混合罐。作为优选，所述的反应池内通过交错设置的隔板形成S形廊道，增加被处理废水在反应池的内水力停留时间。第三方面，本专利技术提供的废水处理方法包括以下步骤。步骤一、输入废水和水处理药剂。1-1.电机正转驱动中心转轴正转，中心转轴通过内啮合棘轮机构带动进液转盘和出液转盘旋转。直到进液转盘转动至进液通孔与混合罐上的进液口对齐时，电机停转。1-2.废水池内的被处理废水输入混合罐中。1-3.混合罐内的被处理废水体积达到预设值后，电机再次驱动中心转轴正转，带动进液转盘和出液转盘旋转；每当进液转盘转动至进液通孔与工作加药口对齐时，电机均停转该加药口对应的预设加药时长，使得需要使用的各种水处理药剂依次输送进入到混合罐中。1-4.当最后一种需要添加的水处理药剂加入混合罐后，电机通过正转带动进液转盘和出液转盘旋转至出液转盘的出液通孔与混合罐的出液口错开，且进液转盘的进液通孔与进液口和各个加药口均错开的状态。步骤二、搅拌混合。控制器控制电机反转，带动中心转轴和搅拌桨反转，旋转的搅拌桨对混合罐内的液体进行混合搅拌。此时，进液转盘和出液转盘均在外啮合棘轮机构锁止下保持静止。搅拌预设时长后，电机停转。步骤三、输出混合后废水。电机驱动中心转轴正转，中心转轴通过内啮合棘轮机构带动进液转盘和出液转盘旋转。直到出液转盘转动至出液通孔与混合罐底部的出液口对齐时，电机停转。混合罐中与水处理药剂充分搅拌混合的被处理废水在重力作用下输出到反应池中。步骤四、废水净化。输入反应池的被处理废水沿着S形廊道流动，并在水处理药剂的作用下发生水体净化。同时，不断重复执行步骤一至三，使得被处理废水源源不断地与水处理药剂搅拌混合并送入反应池中。本专利技术具有如下有益效果。1、本专利技术利用连接中心转轴、转盘的内啮合棘轮机构与连接转盘、混合罐的外啮合棘轮机构相配合，使同一个电机在正转时驱动两个转盘，在反转时保持两个转盘的静止；再进一步利用进液转盘、出液转盘上偏心设置的通孔，来实现进液口、加药口、出液口的开闭，替代多个阀门的功能。并且，由于电机反转时，两个转盘保持静止，故能够在不影响进液口、加药口、出液口开闭的情况下，用同一电机驱动搅拌桨，实现进液、加药、搅拌、输出四个功能的单电机完成。2、本专利技术通过一根光栅线与n+2个光电传感器的配合，使得n+2个光电传感器输出的信号能够直接对应中心转轴的n+2个工作位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于废水处理的搅拌装置，包括混合罐（2）、电机（2-1）、中心转轴（9）和搅拌桨（9-1）；其特征在于：还包括进液转盘（5）、出液转盘（6）、内啮合棘轮机构（7）和外啮合棘轮机构（8）；所述的中心转轴（9）支承在混合罐（2）内；中心转轴（9）上固定有一个或多个搅拌桨（9-1）；中心转轴（9）由电机（2-1）驱动旋转；/n所述混合罐（2）的顶部沿着中心转轴（9）的周向均匀布置有一个进液口和多个加药口；混合罐（2）的底部设置有出液口；进液转盘（5）安装在混合罐（2）内腔的顶部；出液转盘（6）安装在混合罐（2）内腔的底部；进液转盘（5）上偏心开设有进液通孔（5-1）；出液转盘（6）上偏心开设有出液通孔（6-1）；进液通孔（5-1）与中心转轴（9）的中心距等于混合罐（2）的进液口和各个加药口与中心转轴（9）的中心距；进出液通孔（6-1）与中心转轴（9）的中心距等于混合罐（2）的出液口与中心转轴（9）的中心距；当出液转盘（6）的出液通孔与混合罐（2）的出液口对齐时，进液转盘（5）的进液通孔（5-1）与进液口和各个加药口均不对齐；/n所述的进液转盘（5）与中心转轴（9）之间，以及出液转盘（6）与中心转轴（9）之间均设置有内啮合棘轮机构（7）；进液转盘（5）与混合罐（2）的内腔顶面之间，以及出液转盘（6）与混合罐（2）的内腔底面之间均设置有外啮合棘轮机构（8）；内啮合棘轮机构（7）阻止中心转轴（9）相对于进液转盘（5）或出液转盘（6）转动的方向，与外啮合棘轮机构（8）阻止进液转盘（5）或出液转盘（6）相对于混合罐（2）转动的方向相反。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于废水处理的搅拌装置，包括混合罐（2）、电机（2-1）、中心转轴（9）和搅拌桨（9-1）；其特征在于：还包括进液转盘（5）、出液转盘（6）、内啮合棘轮机构（7）和外啮合棘轮机构（8）；所述的中心转轴（9）支承在混合罐（2）内；中心转轴（9）上固定有一个或多个搅拌桨（9-1）；中心转轴（9）由电机（2-1）驱动旋转；
所述混合罐（2）的顶部沿着中心转轴（9）的周向均匀布置有一个进液口和多个加药口；混合罐（2）的底部设置有出液口；进液转盘（5）安装在混合罐（2）内腔的顶部；出液转盘（6）安装在混合罐（2）内腔的底部；进液转盘（5）上偏心开设有进液通孔（5-1）；出液转盘（6）上偏心开设有出液通孔（6-1）；进液通孔（5-1）与中心转轴（9）的中心距等于混合罐（2）的进液口和各个加药口与中心转轴（9）的中心距；进出液通孔（6-1）与中心转轴（9）的中心距等于混合罐（2）的出液口与中心转轴（9）的中心距；当出液转盘（6）的出液通孔与混合罐（2）的出液口对齐时，进液转盘（5）的进液通孔（5-1）与进液口和各个加药口均不对齐；
所述的进液转盘（5）与中心转轴（9）之间，以及出液转盘（6）与中心转轴（9）之间均设置有内啮合棘轮机构（7）；进液转盘（5）与混合罐（2）的内腔顶面之间，以及出液转盘（6）与混合罐（2）的内腔底面之间均设置有外啮合棘轮机构（8）；内啮合棘轮机构（7）阻止中心转轴（9）相对于进液转盘（5）或出液转盘（6）转动的方向，与外啮合棘轮机构（8）阻止进液转盘（5）或出液转盘（6）相对于混合罐（2）转动的方向相反。


2.根据权利要求1所述的一种用于废水处理的搅拌装置，其特征在于：所述的混合罐（2）上还安装有位置检测模块；所述的位置检测模块包括动光栅盘（12）和静检测盘（13）；动光栅盘（12）与中心转轴（9）同轴固定；静检测盘（13）固定在混合罐（2）的顶部；动光栅盘（12）上开设有一道光栅线（12-1）；该光栅线（12-1）、进液通孔（5-1）和出液通孔（6-1）沿着中心转轴（9）的周向对齐；静检测盘（13）上安装有n+2个能够检测光栅线（12-1）的光电传感器（13-2）；n为加药口数量；n+2个光电传感器（13-2）与混合罐（2）上的进液口、出液口、n个加药口分别对齐。


3.根据权利要求1或2所述的一种用于废水处理的搅拌装置，其特征在于：所述的外啮合棘轮机构（8）包括第一棘轮（8-1）、第一棘爪（8-2）和扭簧（8-3）；第一棘轮（8-1）固定在进液转盘（5）或出液转盘（6）的外圆周面上；第一棘轮（8-1）的棘齿圈位于自身的外侧内；一个或多个第一棘爪（8-2）的一端与混合罐（2）的内腔铰接，另一端抵住第一棘轮（8-1）外侧的棘齿圈；各第一棘爪（8-2）与混合罐（2）之间均安装有扭簧（8-3）；扭簧（8-3）为第一棘爪（8-2）提供抵住第一棘轮（8-1）外侧的棘齿圈的弹力。


4.根据权利要求1或2所述的一种用于废水处理的搅拌装置，其特征在于：所述的内啮合棘轮机构（7）包括轴套（7-1）、第二棘轮（7-2）、第二棘爪（7-3）和弹簧（7-4）；轴套（7-1）与中心转轴（9）固定；第二棘轮（7-2）固定在进液转盘（5）或出液转盘（6）的中心孔内；多个第二棘爪（7-3）沿着轴套（7-1）外侧面的周向均布；各第二棘爪（7-3）的内端均与轴套（7-1）铰接，外端均抵住第二棘轮（7-2）内侧的棘齿圈；各第二棘爪（7-3）与轴套（7-1）之间均安装有弹簧（7-4）；弹簧（7-4）为第二棘爪（7-3）提供抵住第二棘轮（7-2）的棘齿圈的弹力。


5.根据权利要求1或2所述的一种用于废水处理的搅拌装...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩晓顶，杨华云，
申请(专利权)人：杭州师范大学钱江学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33