本發(fā)明涉及污水處理，具體為自收集式污水處理用曝氣分離機構。

背景技術：

1、污水處理是使污水達到排入某一水體或再次使用的水質要求對其進行凈化的過程。污水處理被廣泛應用于建筑、農(nóng)業(yè)、交通、能源、石化、環(huán)保、城市景觀、醫(yī)療、餐飲等各個領域，也越來越多地走進尋常百姓的日常生活。污水處理的方法主要包括物理法、化學法和生物法三大類。其中生物法中的活性污泥法及其衍生改良工藝是處理污水最廣泛使用的方法。活性污泥法是以活性污泥為主體的廢水生物處理方法。這種技術將廢水與活性污泥混合并曝氣，利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有機污染物，然后活性污泥與水分離，再回流到設備重復利用。

2、現(xiàn)有的污水處理用曝氣分離設備在使用過程中，逐漸的暴露出了不足之處，主要表現(xiàn)在以下方面：

3、第一，活性污泥的分布均勻性差，具體來說，活性污泥對污水凈化處理的過程中，活性污泥小顆粒會發(fā)生聚集形成更大的團簇，因此活性污泥在污水中呈現(xiàn)為絮絨顆粒，又稱絮凝體，活性污泥絮凝體在污水中會出現(xiàn)絮凝沉淀的現(xiàn)象，對污水凈化處理的過程中，設備內部下方的活性污泥量遠大于設備內部上方的活性污泥量，因此設備內的活性污泥分布均勻性差，影響對污水的凈化效果及凈化效率。

4、第二，活性污泥對污水的作用面積小，具體來說，污水中的活性污泥小顆粒會不斷地聚集形成更大的團簇，活性污泥顆粒發(fā)生聚集后，活性污泥顆粒整體與污水的接觸面積變小，活性污泥顆粒對污水的作用面積變小，因此活性污泥絮凝體體積越大，活性污泥整體與污水的接觸面積越小，活性污泥對污水的作用面積越小，進而影響對污水的凈化速度。

5、第三，活性污泥的回收利用工序繁瑣，具體來說，活性污泥能夠重復利用，污水完成凈化后，曝氣設備內的活性污泥及污水需要排至沉淀設備進行沉淀，沉淀完成后將活性污泥與污水分離，之后將分離后的活性污泥收集并再次添加至曝氣設備內使用，對污水連續(xù)凈化的過程中需要往復的將活性污泥進行分離及轉移，因此活性污泥的回收利用工序繁瑣。

6、第四，污水中的含氧量不均勻，具體來說，現(xiàn)有曝氣設備的增氧組件安裝在底部，增氧組件持續(xù)向設備內的污水輸送空氣，進入至污水中的空氣形成微小氣泡并向上移動，氣泡向上移動的過程中對污水進行增氧進而為活性污泥對有機污染物的氧化提供所需氧氣，氣泡在向上移動的過程中內部氧氣逐漸被消耗，因此氣泡移動至污水的上方區(qū)域時內部氧氣含量低，進而對上方區(qū)域的污水增氧不充分，導致污水中的含氧量不均勻，影響活性污泥對有機污染物的氧化效果。

7、綜上可知，現(xiàn)有技術在實際使用上顯然存在不便與缺陷，所以有必要加以改進。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術中的缺陷，本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種自收集式污水處理用曝氣分離機構，該設備能夠將沉淀在底部的活性污泥收集并重新均勻地添加至污水的上方區(qū)域，使得設備內的活性污泥在污水中豎向循環(huán)流動，實現(xiàn)了活性污泥在污水中均布分布的功能，提高了對污水的凈化效果及凈化效率；

2、該設備還能夠將活性污泥進行破碎，防止活性污泥聚集形成大體積的絮凝體，提高了活性污泥與污水的接觸面積，進而提高了活性污泥對污水的作用面積，從而加快了對污水的凈化速度；

3、該設備還能夠在不對污水及活性污泥轉移的情況下將污水與活性污泥進行分離，實現(xiàn)了對活性污泥自收集的功能，簡化了活性污泥的回收利用工序；

4、該設備還能夠向污水中均勻增氧，提高了污水中的含氧量及含氧量均勻性，使得污水中的氧氣充足且均勻，提高了活性污泥對有機污染物的氧化效果。

5、為解決上述問題，本發(fā)明提供如下技術方案：

6、自收集式污水處理用曝氣分離機構，包括曝氣罐，所述曝氣罐上內壁和下內壁分別設有收集組件及增氧組件，所述增氧組件與外部鼓風機相連通，所述曝氣罐外壁沿周向均布有若干與其內腔相連通的轉移組件，所述曝氣罐外壁位于收集組件和增氧組件之間的位置固定設有與其內腔相連通的添加閥及排氣閥，所述曝氣罐底部固定設有與其內腔相連通的排水閥。

7、作為一種優(yōu)化的方案，所述收集組件包括轉動連接于曝氣罐上內壁的集料筒，所述集料筒的頂部為開口設置，所述集料筒的底部為圓臺形結構，所述曝氣罐內壁位于集料筒下方的位置同軸固接有支撐板，所述支撐板的頂部與集料筒的底部隨形設置并與集料筒底部摩擦相抵，所述支撐板的底部固定設有集料斗，所述曝氣罐內壁位于集料斗下方的位置同軸固接有排料斗，所述排料斗的上端口與集料斗的下端口固定連通設置，所述集料筒的內底部沿周向均布有兩個豎向貫穿設置的通料槽，所述支撐板底部位于集料斗內的位置沿周向均布有兩個排泥孔、兩個分離孔及兩個通料孔，所述排泥孔、分離孔及通料孔沿周向交替設置并且均豎向貫穿支撐板，所述排泥孔、分離孔及通料孔的直徑均與通料槽的直徑相同，所述分離孔內壁同軸固接有濾板，所述濾板的頂面與支撐板頂面平齊，所述支撐板底部位于集料斗內的位置固定設有兩個排泥斗，兩個所述排泥斗對應與兩個排泥孔相連通，所述排泥斗的下端口均固定設有連通設置的排泥管，所述排泥管的其中一個端口向斜下方穿過集料斗及曝氣罐延伸至外部，所述支撐板頂部同軸設有轉動設置的轉動管，所述轉動管的上端口向上穿過集料筒并轉動連接于曝氣罐內頂部，所述轉動管與集料筒轉動連接，所述轉動管外壁位于集料筒內的位置沿周向均布有若干與集料筒內壁摩擦接觸的刮板，所述轉動管內同軸設有與其內壁轉動連接的旋轉柱，所述旋轉柱的底端向下穿過支撐板及集料斗并延伸至排料斗內，所述旋轉柱外壁位于排料斗內的位置沿周向均布有若干分散板，所述分散板的一端向斜下方傾斜設置。

8、作為一種優(yōu)化的方案，所述曝氣罐下內壁同軸固接有固定錐形板，所述固定錐形板的尖端向上設置，所述排水閥的上端口向上穿過固定錐形板并與固定錐形板的頂面平齊，所述曝氣罐的內底部同軸設有轉動設置的傳動桿，所述傳動桿的頂端向上貫穿固定錐形板并與固定錐形板轉動密封連接，所述傳動桿外壁位于固定錐形板上方的位置沿周向均布有若干與固定錐形板頂面摩擦接觸的撥料板；

9、所述轉移組件包括豎向固定設置的上料筒，所述上料筒內同軸設有絞龍，所述絞龍的兩端對應與上料筒的內頂部及內底部轉動連接，所述上料筒的上外壁和下外壁分別設有與其內腔相連通的排料管及進料管，所述進料管的其中一個端口向斜上方延伸至曝氣罐內并與曝氣罐內壁平齊，所述進料管的端口位于固定錐形板的上方，所述曝氣罐的頂部固定設有豎向設置的破碎筒，所述破碎筒的底部向下穿過曝氣罐并延伸至集料筒內，所述排料管的其中一個端口與破碎筒內腔相連通，所述破碎筒的內底部設有若干豎向貫穿設置的通孔，所述破碎筒的內頂部同軸設有轉動設置的驅動軸，所述驅動軸的外壁沿周向均布有若干破碎刀。

10、作為一種優(yōu)化的方案，所述增氧組件包括與曝氣罐同軸并且上下排布設置的兩個升降筒，所述升降筒與曝氣罐內壁豎向滑動密封連接，所述升降筒內壁同軸固接有固定圓板，所述固定圓板的頂部沿周向均布有若干豎向貫穿設置的旋轉管，所述旋轉管的上端口和下端口分別延伸至升降筒外并對應與升降筒的頂部及底部平齊，所述固定圓板和升降筒均與旋轉管轉動密封連接，若干所述旋轉管同步轉動設置，所述旋轉管內壁位于固定圓板下方的位置沿周向均布有兩個與升降筒下內腔相連通的曝氣盤，所述旋轉管內壁位于曝氣盤上方的位置沿周向均布有若干分割刀，位于下方的所述升降筒內底部同軸設有轉動設置的傳動軸，所述傳動軸的頂端向上穿過兩個升降筒及兩個固定圓板并延伸至外部，所述升降筒和固定圓板均與傳動軸轉動密封連接，所述傳動軸外壁位于升降筒上方的位置均沿周向均布有若干攪拌葉片，所述固定圓板的頂部沿周向均布有若干與升降筒下內腔相連通的連通管，所述連通管向上穿過升降筒延伸至外部，位于下方的所述連通管上端口與位于上方的升降筒下內腔相連通，所述排料斗的頂部沿周向均布有若干豎向貫穿設置的進氣管，位于上方的所述連通管上端口向上延伸至進氣管內并與進氣管豎向滑動密封連接，所述進氣管的上端口穿過曝氣罐延伸至外部并與鼓風機相連通。

11、作為一種優(yōu)化的方案，所述集料筒上內壁同軸固接有固定齒環(huán)，所述曝氣罐的頂部固定設有控制電機，所述控制電機的輸出端穿過曝氣罐延伸至集料筒內并固接有與固定齒環(huán)相嚙合的控制齒輪。

12、作為一種優(yōu)化的方案，所述曝氣罐的頂部固定設有兩個驅動電機，其中一個所述驅動電機的輸出端穿過曝氣罐延伸至轉動管內并與旋轉柱固定連接，所述轉動管上外壁固定套裝有從動齒輪，另外一個所述驅動電機的輸出端穿過曝氣罐并固接有與從動齒輪相嚙合的驅動齒輪。

13、作為一種優(yōu)化的方案，所述曝氣罐的底部固定設有下伺服電機，所述下伺服電機的輸出端穿過曝氣罐并與傳動桿固定連接。

14、作為一種優(yōu)化的方案，所述上料筒的底部固定設有步進電機，所述步進電機的輸出端穿過上料筒并與絞龍固定連接；

15、所述破碎筒的頂部固定設有上伺服電機，所述上伺服電機的輸出端穿過破碎筒并與驅動軸固定連接。

16、作為一種優(yōu)化的方案，所述排料斗的頂部沿周向均布有兩個豎向貫穿設置的支撐筒，所述支撐筒的底部貫穿設有豎向滑動設置的升降柱，所述升降柱與位于上方的升降筒固定連接，所述支撐筒的內頂部固定設有豎向設置的升降伸縮缸，所述升降伸縮缸的伸縮端與升降柱固定連接。

17、作為一種優(yōu)化的方案，所述傳動軸外壁位于升降筒上內腔內的位置固定套裝有主動齒輪，所述旋轉管外壁位于升降筒上內腔內的位置固定套裝有與主動齒輪相嚙合的被動齒輪，位于下方的所述升降筒底部固定設有頂部為開口設置的防護筒，所述防護筒內固定設有內置電機，所述內置電機的輸出端向上穿過升降筒并與傳動軸固定連接。

18、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：

19、1、對曝氣罐內的污水進行凈化處理的過程中，控制電機帶動控制齒輪、固定齒環(huán)及集料筒轉動，直至集料筒轉動至通料槽與通料孔完全重疊，步進電機帶動絞龍轉動，曝氣罐底部的污水及下沉的活性污泥通過進料管進入至上料筒中，轉動的絞龍將污水及活性污泥向上運輸并通過排料管進入至破碎筒內，上伺服電機帶動驅動軸及破碎刀轉動，轉動的破碎刀對破碎筒內的活性污泥進行破碎使其成為小體積的活性污泥，破碎筒內的污水及破碎后的活性污泥通過通孔掉落至集料筒內，其中一個驅動電機帶動驅動齒輪、從動齒輪、旋轉管及刮板轉動，轉動的刮板對集料筒內的活性污泥及污水進行刮取，集料筒內的污水及活性污泥通過通料槽及通料孔進入至集料斗內并向下流動，之后污水和活性污泥向下穿過排料斗并向下掉落，與此同時，另外一個驅動電機帶動旋轉柱及分散板轉動，轉動的分散板將向下掉落的污水及活性污泥擊散，擊散后的活性污泥均勻地掉落至曝氣罐內的污水中，對曝氣罐底部的污水和活性污泥向上輸送的過程中，下伺服電機帶動傳動桿及撥料板緩慢轉動，轉動的撥料板能夠將沉淀在固定錐形板頂部邊角處的活性污泥進行推動，進而能夠使得該部分活性污泥能夠通過進料管進入至上料筒中，該設備能夠將沉淀在曝氣罐底部的活性污泥收集并重新均勻地添加至污水的上方區(qū)域，使得設備內的活性污泥在污水中豎向循環(huán)流動，實現(xiàn)了活性污泥在污水中均布分布的功能，提高了對污水的凈化效果及凈化效率；

20、2、向曝氣罐內的污水進行增氧時，鼓風機將外部空氣壓縮后向進氣管內輸送，進氣管內的壓縮空氣通過連通管進入至兩個升降筒下內腔，升降筒下內腔的壓縮空氣通過旋轉管上的曝氣盤排出，進而對旋轉管內的污水進行增氧，與此同時，升降伸縮缸帶動升降柱及升降筒豎向往復移動，兩個升降筒在豎向往復移動的過程中，曝氣罐內的污水往復穿過旋轉管，曝氣盤對穿過旋轉管的污水進行持續(xù)增氧，通過本發(fā)明的增氧方式能夠向污水中均勻增氧，提高了污水中的含氧量及含氧量均勻性，使得污水中的氧氣充足且均勻，提高了活性污泥對有機污染物的氧化效果；

21、3、曝氣罐內的污水完成凈化后，控制電機帶動集料筒轉動至通料槽與分離孔完全重疊，絞龍持續(xù)將曝氣罐內的污水和活性污泥向集料筒內輸送，集料筒內的活性污泥被濾板截留在集料筒內，集料筒內的污水穿過濾板并回流至曝氣罐內，直至曝氣罐內所有的活性污泥被收集至集料筒內，通過排水閥將曝氣罐內凈化后的污水排出，通過添加閥向曝氣罐內添加待凈化的污水，污水添加完成后控制電機帶動集料筒轉動至通料槽與通料孔完全重疊，集料筒內的活性污泥通過通料槽及通料孔向下流動并進入至曝氣罐內，進而對曝氣罐內添加的污水進行凈化處理，同樣的，在更換曝氣罐中的活性污泥時，活性污泥被收集至集料筒內部后，控制電機帶動集料筒轉動至通料槽與排泥孔完全重疊，集料筒內的活性污泥通過通料槽及排泥孔進入至排泥斗內并由排泥管排至設備外部，通過添加閥向曝氣罐中再次添加活性污泥，該設備能夠在不對污水及活性污泥轉移的情況下將污水與活性污泥進行分離，實現(xiàn)了對活性污泥自收集的功能，簡化了活性污泥的回收利用工序及更換工序，提高了設備的實用性；

22、4、對活性污泥豎向輸送的過程中，轉動的破碎刀能夠將經(jīng)過破碎筒的活性污泥進行破碎，破碎后的活性污泥通過通孔掉落至集料筒內并向下流動至污水中，對污水增氧的過程中，內置電機帶動傳動軸、主動齒輪、被動齒輪及旋轉管轉動，進而帶動分割刀及曝氣盤轉動，升降伸縮缸在帶動升降筒豎向往復移動的過程中，轉動的分割刀對穿過旋轉管的活性污泥進行破碎，通過破碎刀及分割刀對活性污泥進行破碎，有效防止了活性污泥聚集形成大體積的絮凝體，提高了活性污泥與污水的接觸面積，進而提高了活性污泥對污水的作用面積，從而加快了對污水的凈化速度；

23、5、內置電機帶動傳動軸轉動的過程中還能夠帶動攪拌葉片轉動，轉動的攪拌葉片能夠使曝氣罐中的污水、活性污泥及空氣混合更加均勻，進一步提高了對污水的凈化效果及凈化效率。