公布日：2024.04.05

申請(qǐng)日：2023.12.26

分類(lèi)號(hào)：C02F1/44(2023.01)I;C02F1/00(2023.01)I;C02F1/34(2023.01)I

摘要

本發(fā)明公開(kāi)了基于差速轉(zhuǎn)動(dòng)式平板陶瓷膜組件的污水處理裝置，涉及污水處理成套設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，該基于差速轉(zhuǎn)動(dòng)式平板陶瓷膜組件的污水處理裝置，包括污水進(jìn)水口、預(yù)處理污水桶、連通管、平板陶瓷膜，所述的預(yù)處理裝置系統(tǒng)包括排泥裝置和去污裝置，所述污水進(jìn)水口位于預(yù)處理污水桶的中部一百五十毫米處，所述預(yù)處理污水桶排泥口位于預(yù)處理污水桶內(nèi)側(cè)壁距離桶底五十毫米位置上。本發(fā)明通過(guò)本專(zhuān)利提出了疊套環(huán)機(jī)構(gòu)，凈水桶可以通過(guò)疊加的方法可以加大凈水桶的體積，擋泥板和平板陶瓷膜通過(guò)與中心軸組可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)的組裝，來(lái)提高凈水速率，通過(guò)設(shè)計(jì)組裝性好的結(jié)構(gòu)，不僅可以更好的適應(yīng)不同的工況，還可以提高凈水的效率。

權(quán)利要求書(shū)

1.基于差速轉(zhuǎn)動(dòng)式平板陶瓷膜組件的污水處理裝置，包括預(yù)處理裝置系統(tǒng)、污水進(jìn)水口(1)、預(yù)處理污水桶(2)、連通管(3)、預(yù)處理污水桶排泥口(9)、平板陶瓷膜(10)，其特征在于，所述的預(yù)處理裝置系統(tǒng)包括排泥裝置、去污裝置和凈水裝置，其中，所述污水進(jìn)水口(1)位于預(yù)處理污水桶(2)的中部一百五十毫米處，所述預(yù)處理污水桶排泥口(9)位于預(yù)處理污水桶(2)內(nèi)側(cè)壁距離桶底五十毫米位置上，所述去污裝置包括擠壓板(21)，所述擠壓板(21)位于污水進(jìn)水口(1)的上方，所述排泥裝置包括震動(dòng)篩(22)，所述震動(dòng)篩(22)位于預(yù)處理污水桶(2)內(nèi)側(cè)壁距離桶底高三百五十毫米處，所述震動(dòng)篩(22)震動(dòng)距離為二十毫米；所述的凈水裝置的包括凈水出水口(4)、凈水桶(5)和擋泥板(51)，所述擋泥板(51)后端部固定安裝有后端固定裝置(52)、所述擋泥板(51)前端部固定安裝有前端固定裝置(53)、整流器(54)、凈水桶排泥口(6)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置(7)和凈水桶支撐裝置(8)；所述凈水出水口(4)位于凈水桶(5)的軸心位置，所述排泥口(6)位于凈水桶(5)的底部位置。

2.如權(quán)利要求1所述的基于差速轉(zhuǎn)動(dòng)式平板陶瓷膜組件的污水處理裝置，其特征在于：所述震動(dòng)篩下方設(shè)有至少兩組彈簧裝置，面光所述彈簧裝置位于距離振動(dòng)篩(22)的十毫米的位置上，所述擠壓板(21)上設(shè)有螺紋槽。

3.如權(quán)利要求2所述的基于差速轉(zhuǎn)動(dòng)式平板陶瓷膜組件的污水處理裝置，其特征在于：所述污水進(jìn)水口(1)的內(nèi)側(cè)壁上下兩個(gè)端部均固定焊接有至少兩個(gè)阻泥板(11)，每個(gè)所述阻泥板(11)為傾斜四十五度角設(shè)置，上下兩個(gè)端部的所述阻泥板(11)之間間隔為四十毫米。

4.如權(quán)利要求3所述的基于差速轉(zhuǎn)動(dòng)式平板陶瓷膜組件的污水處理裝置，其特征在于：所述擋泥板(51)的下端部固定安裝有至少兩個(gè)平板陶瓷膜(10)。

5.如權(quán)利要求4所述的基于差速轉(zhuǎn)動(dòng)式平板陶瓷膜組件的污水處理裝置，其特征在于：所述整流器(54)上設(shè)置有整流器進(jìn)水口(541)，所述凈水桶(5)的內(nèi)側(cè)壁固定安裝有凈水桶中心軸(12)，所述凈水桶中心軸(12)的圓周端部固定安裝有差速齒輪(55)。

6.如權(quán)利要求5所述的基于差速轉(zhuǎn)動(dòng)式平板陶瓷膜組件的污水處理裝置，其特征在于：所述平板陶瓷膜(10)上設(shè)有平板陶瓷膜的出水口(101)，所述預(yù)處理污水桶(2)的內(nèi)側(cè)壁固定安裝有中心軸(23)，所述中心軸(23)的兩側(cè)固定安裝有擠壓連桿(24)。

發(fā)明內(nèi)容

(一)解決的技術(shù)問(wèn)題

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了基于差速轉(zhuǎn)動(dòng)式平板陶瓷膜組件的污水處理裝置，解決現(xiàn)有的平板陶瓷膜組件需要額外的曝氣系統(tǒng)、在處理污水時(shí)易堵塞平板陶瓷膜以及平板陶瓷膜組件的組裝性差等問(wèn)題。

(二)技術(shù)方案

為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

基于差速轉(zhuǎn)動(dòng)式平板陶瓷膜組件的污水處理裝置及方法，其特征是，主要包括預(yù)處理裝置、凈水裝置、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)裝置、支撐架等機(jī)構(gòu)；

所述的預(yù)處理裝置系統(tǒng)包括，污水的進(jìn)水口，排泥裝置，去污裝置，污水進(jìn)水口位于預(yù)處理污水桶的中部一百五十毫米的位置，方便淤泥的快速降落；預(yù)處理污水桶的排泥口距離桶底五十毫米位置上，方便拆卸閥門(mén)等其他零件和淤泥的快速的排出。去污裝置中的擠壓板位于污水進(jìn)水口上方，活動(dòng)距離為零到八百五十毫米，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中最高位置可以緊貼預(yù)處理污水桶的頂端，最低位置能到達(dá)污水進(jìn)水口的位置。排泥裝置的震動(dòng)篩位于距桶底高三百五十毫米的位置并且可以實(shí)現(xiàn)上下震動(dòng)距離為二十毫米；

所述的凈水裝置的包括，凈水出水口、凈水桶、擋泥板、后端固定裝置、前端固定裝置、整流器、凈水桶排泥口、電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置、凈水桶支撐裝置；凈水口的出水口位于凈水桶的軸心位置，提供支持平板陶瓷膜的作用和導(dǎo)流的作用。排泥口位于凈水桶底部位置，方便快速排泥；

優(yōu)選地，平板陶瓷膜的整體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的基本形式為：

式中，I為剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；Ix，Iy，Iz，為剛體對(duì)x軸，y軸，z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量矩陣；Ixy，Ixz，Iyz為慣量積；α，τ，γ分別為轉(zhuǎn)軸相對(duì)于坐標(biāo)軸的方向余弦。

由于平板陶瓷膜形狀規(guī)則的勻質(zhì)剛體，其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可直接用轉(zhuǎn)動(dòng)慣量公式計(jì)算得到，因此轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算公式為：

其中式中，β為平板陶瓷膜材料的密度；h為填充部分材料的厚度；x,y為平板陶瓷膜的坐標(biāo)；y1,y2為平板陶瓷膜的首部和尾部坐標(biāo)；Ix，Iy，Iz，為剛體對(duì)x軸，y軸，z軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量矩陣；

水動(dòng)力壓力方向垂直于圓盤(pán)方向，出現(xiàn)了慣性力的分布載荷Q1(x)和Q2(x)，其中Q1(x)為對(duì)應(yīng)于橫向加速度的分布載荷；Q2(x)為對(duì)應(yīng)于使桿相對(duì)于質(zhì)心旋轉(zhuǎn)的分布載荷.故有

其中式中，W'(0)為沿軸在前端平面處的彈性線的斜率，ε為桿相對(duì)于質(zhì)心旋轉(zhuǎn)的角加速度；F0是沿彈性線切線方向的力；β為平板陶瓷膜材料的密度；R(x)為對(duì)應(yīng)x坐標(biāo)處的平板陶瓷膜的長(zhǎng)度。

建立平板陶瓷膜失效方程：

式中。L為平板陶瓷膜的長(zhǎng)度；J0為平板陶瓷膜相對(duì)于質(zhì)心的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；EI(x)為抗彎剛度；為平板陶瓷膜設(shè)置的邊界條件；F0是沿彈性線切線方向的力；

優(yōu)選地，震動(dòng)篩下方有四組彈簧裝置，距離振動(dòng)篩的十毫米的位置上，主軸上具有凸輪裝置，旋轉(zhuǎn)主軸即可帶動(dòng)震動(dòng)篩的上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。擠壓板與主軸通過(guò)螺紋進(jìn)行連接配合在一起，通過(guò)主軸的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)擠壓板的上下移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)去除淤泥和擠壓污水進(jìn)入凈水桶的作用；

優(yōu)選地，污水進(jìn)水口中的阻泥板以四十五度的角度被焊接在管道內(nèi)，上下的阻泥板之間的中間通道直徑為四十毫米，當(dāng)進(jìn)水方向從左至右，整個(gè)進(jìn)水口的內(nèi)部會(huì)發(fā)生逆時(shí)針?lè)较蜻M(jìn)行旋轉(zhuǎn)，阻擋部分淤泥進(jìn)入預(yù)處理污水桶中，減少后期的排泥量；

優(yōu)選地，凈水桶的擋泥板下方通過(guò)固定五十片的平板陶瓷膜，擋泥板既起到阻擋一部分淤泥直接落到平板陶瓷膜表面的作用，又起到支撐平板陶瓷膜的作用。擋泥板中部通過(guò)整流器固定在中心軸上，由電機(jī)的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)平板陶瓷膜的轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而起到平板陶瓷膜與水進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)；

優(yōu)選地，擋泥板可以通過(guò)與中心軸以上下堆放的方式，進(jìn)行增加擋泥板的數(shù)量從而來(lái)增加平板陶瓷膜的數(shù)量，進(jìn)而增加污水的凈水量，最終提高處理污水的效率；

優(yōu)選地，凈水桶可以通過(guò)疊套的方式并在連接處加入密封圈，進(jìn)行凈水桶體積的擴(kuò)充。擋泥板和平板陶瓷膜通過(guò)整流器中心軸的配合，可以實(shí)現(xiàn)陶瓷膜的數(shù)量的增加。一個(gè)凈水桶會(huì)配備一個(gè)擋泥板和五十片平板陶瓷膜；

優(yōu)選地，整流器中間有一個(gè)軸承，負(fù)責(zé)圍繞中心軸做圓周運(yùn)動(dòng)。圓周上有五十個(gè)整流口負(fù)責(zé)與平板陶瓷膜的出水口相連接；

優(yōu)選地，支撐裝置是由四個(gè)圓柱鋼組成，通過(guò)與凈水桶底部的圓孔進(jìn)行相互配合，實(shí)現(xiàn)對(duì)凈水桶的固定。

(三)有益效果

1、針對(duì)平板陶瓷膜需要曝氣和易堵塞問(wèn)題，本專(zhuān)利通過(guò)設(shè)置污水預(yù)處理環(huán)節(jié)和凈水環(huán)節(jié)，同時(shí)在污水預(yù)處理環(huán)節(jié)增加擠壓式震動(dòng)篩機(jī)構(gòu)，凈水環(huán)節(jié)增加差速轉(zhuǎn)動(dòng)式機(jī)構(gòu)；擠壓式震動(dòng)篩機(jī)構(gòu)能快速將污水中的淤泥快速沉落在桶底，差速轉(zhuǎn)動(dòng)式機(jī)構(gòu)使平板陶瓷膜轉(zhuǎn)動(dòng)與水做相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)清除平板陶瓷膜表面的殘留物。通過(guò)設(shè)置污水預(yù)處理環(huán)節(jié)，從而降低凈水桶污水的含淤量，最終降低了平板陶瓷膜堵塞的風(fēng)險(xiǎn)。

2、針對(duì)組裝性差的問(wèn)題，本專(zhuān)利提出了疊套環(huán)機(jī)構(gòu)，凈水桶可以通過(guò)疊加的方法可以加大凈水桶的體積，擋泥板和平板陶瓷膜通過(guò)與中心軸組可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)的組裝，來(lái)提高凈水速率。通過(guò)設(shè)計(jì)組裝性好的結(jié)構(gòu)，不僅可以更好的適應(yīng)不同的工況，還可以提高凈水的效率。

（發(fā)明人：孫進(jìn);雷震霆;曹超;馬昊天;張林宇）