一种可自更换电极的电解污水处理系统

技术领域

本发明涉及污水处理系统技术领域，具体为一种可自更换电极的电解污水处理系统。

背景技术

污水处理系统是对污水进行净化处理的一整个处理工序的统称，一般污水处理系统包括控制系统和处理池，其中处理包括污水储存池、污水过滤池、污泥净化池、污水絮凝池、污水电解池、生物处理池、消毒池、曝气池等多种污水净化处理池；

其中污水电解池是利用电解远离，利用不同材质构成的正负电极对污水中含有的金属杂质或惰性物质进行交换，使得污水中的杂质附着在电极上形成固体物质，被电解后的污水则得到有效的净化。

对污水进行电解净化过程中，正负电极会出现不同程度的损耗或者附着不同厚度的置换物，会导致电解效率出现降低，需要人工不定时的检测电极并更换，人工检测并更换效率低、安全性低，且更换时需要切断电解池电源，影响污水处理进程；因此，不满足现有的需求，对此我们提出了一种可自更换电极的电解污水处理系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可自更换电极的电解污水处理系统，以解决上述背景技术中提出的对污水进行电解净化过程中，正负电极会出现不同程度的损耗或者附着不同厚度的置换物，会导致电解效率出现降低，需要人工不定时的检测电极并更换，人工检测并更换效率低、安全性低，且更换时需要切断电解池电源，影响污水处理进程等问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可自更换电极的电解污水处理系统，包括污水储存池、污水絮凝池、污水电解池、污水生物处理池和消毒池，污水储存池、污水絮凝池、污水电解池、污水生物处理池和消毒池之间采用污水管道进行连接，所述污水电解池的上表面固定有多个电极替换模块；

所述电极替换模块包括丝杆固定板和支撑杆，所述支撑杆的底端固定在污水电解池的上表面，所述支撑杆的顶端固定有备用电极放置座，所述丝杆固定板的一端固定在污水电解池的上表面，且丝杆固定板的另一端上表面固定有导向丝杆，所述导向丝杆的外侧活动安装有电极升降座，所述电极升降座和备用电极放置座的下方均安装有电解电极；

所述电解电极的外侧安装有电机损耗检测模块，所述电机损耗检测模块包括升降框和升降滑块，所述升降框包围电解电极且一侧贴合污水电解池的内壁，所述升降框的内壁上固定有收纳套管，所述收纳套管的一端滑动安装有绝缘检测接触头且绝缘检测接触头的外端与电解电极外壁贴合，所述绝缘检测接触头与收纳套管连接的端部与收纳套管的之间安装有检测弹簧，所述检测弹簧的一端安装有密闭式压力传感器，所述升降滑块的中间贯穿有升降丝杆，所述升降丝杆与升降滑块螺纹连接且顶端固定有丝杆齿轮，所述丝杆齿轮的顶端外表面固定有升降齿轮，所述升降齿轮的下方固定有升降电机，所述升降滑块的朝向升降框的端部固定有升降板，所述升降板的表面镶嵌有强力升降吸附磁铁，所述强力升降吸附磁铁利用磁性对升降框进行吸附。

优选的，所述电解电极的顶端固定有电极固定座，所述电极固定座的顶端固定有悬挂板，所述悬挂板卡接在电极固定座正上方的电极升降座、备用电极放置座的侧面将电极固定座与电极升降座、备用电极放置座进行连接，所述电极升降座的内部固定有驱动电机，所述驱动电机的输出轴端部固定有套管传动齿轮，所述套管传动齿轮的一侧啮合安装有套管齿轮，所述套管齿轮的轴向贯穿固定有内螺纹套管，所述内螺纹套管套在导向丝杆外侧并与导向丝杆采用螺纹连接。

优选的，所述内螺纹套管的一侧设有和导向丝杆平行的导向杆，所述导向杆贯穿电极升降座的上下端且底端与丝杆固定板固定连接。

优选的，所述支撑杆和丝杆固定板的之间安装有定位杆，所述定位杆的底端固定在污水电解池的上表面，所述定位杆的另一端转动连接有旋转块。

优选的，所述旋转块的底端外壁上固定有两个对称分布的伸缩杆，所述伸缩杆的活动端部固定有强力吸取电磁铁。

优选的，所述旋转块的顶端固定有悬挂转轴，所述悬挂转轴的顶端转动插接在定位杆中。

优选的，所述悬挂转轴的顶端底面滚动镶嵌有多个滚珠，所述悬挂转轴与定位杆之间通过滚珠滚动接触。

优选的，所述悬挂转轴的外表面固定有旋转传动齿轮，所述旋转传动齿轮的一侧啮合连接有旋转驱动齿轮，所述旋转驱动齿轮的下方安装有旋转电机，所述旋转电机与定位杆固定且输出轴与旋转驱动齿轮固定。

优选的，所述强力吸取电磁铁与电极固定座之间磁性吸附连接，所述强力吸取电磁铁对电极固定座的磁性吸附力度大于电解电极与电极固定座的重量总和。

优选的，所述强力升降吸附磁铁对升降框的磁性吸附力大于升降框、收纳套管、密闭式压力传感器、检测弹簧和绝缘检测接触头的重量总和。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明利用升降电机通过升降齿轮、丝杆齿轮驱动升降丝杆旋转，使得升降滑块顶端升降板、强力升降吸附磁铁上下移动，移动过程中强力升降吸附磁铁会带动被其磁性吸附的升降框同步上下移动，使得绝缘检测接触头贴合电解电极的外表面进行滑动，在绝缘检测接触头滑过长时间使用后的电解电极外表面时，绝缘检测接触头会因为电解电极的磨损或者外部附着的杂质而从收纳套管中伸出或向收纳套管中收缩，此时绝缘检测接触头对检测弹簧的压力会改变，使得密闭式压力传感器受到的压力值同样变化，通过密闭式压力传感器的压力值变化可以精确判断电解电极的使用程度，无需人工对电解电极进行检测、排出人工检测的安全风险，检测精确度高，且检测不会中断污水的电解处理过程；

2、本发明在对不符合要求的电解电极进行替换时，首先驱动电机通过驱动内螺纹套管旋转，使得内螺纹套管顺着导向丝杆的轴线上移，使得电极升降座断电电解电极从污水电解池中脱离，随后驱动电机断电停止工作，伸缩杆通电带动强力吸取电磁铁移动使得强力吸取电磁铁与电极固定座贴合，且强力吸取电磁铁通电对电极固定座进行吸附，然后伸缩杆带动强力吸取电磁铁复位将电极固定座与电极升降座、备用电极放置座分离，再然后旋转电机驱动悬挂转轴旋转，使得悬挂转轴带动旋转块和两个被强力吸取电磁铁吸附的电解电极位置进行互换，两个电解电极位置互换后伸缩杆带动强力吸取电磁铁再次移动，使得位置互换后的两个电解电极与电极升降座、备用电极放置座连接，连接后强力吸取电磁铁断电停止对电极固定座的吸附，最后驱动电机反向转动使得伸缩杆带动电极升降座下移，使得电解电极进入污水电解池中继续进行工作，整个过程中无需人工操作，且不需要对污水电解池进行断电，不会影响污水的正常处理进程，只需工作人员对备用电极放置座上替换后的电解电极进行更换即可。

附图说明

图1为本发明整体的结构示意图；

图2为本发明电极替换模块的结构示意图；

图3为本发明图2中A处的结构放大图；

图4为本发明图2中B处的结构放大图；

图5为本发明电极升降座的结构示意图；

图6为本发明定位杆的局部结构示意图；

图7为本发明电机损耗检测模块的结构示意图。

图中：1、污水储存池；2、污水絮凝池；3、污水电解池；4、污水生物处理池；5、消毒池；6、电极替换模块；601、电解电极；602、电极固定座；603、电极升降座；604、备用电极放置座；605、支撑杆；606、旋转驱动齿轮；607、导向丝杆；608、丝杆固定板；609、悬挂板；610、定位杆；611、旋转块；612、伸缩杆；613、强力吸取电磁铁；614、导向杆；615、内螺纹套管；616、套管齿轮；617、套管传动齿轮；618、驱动电机；619、悬挂转轴；620、旋转电机；621、旋转传动齿轮；7、电机损耗检测模块；701、升降框；702、收纳套管；703、密闭式压力传感器；704、检测弹簧；705、绝缘检测接触头；706、强力升降吸附磁铁；707、升降板；708、升降滑块；709、升降丝杆；710、丝杆齿轮；711、升降齿轮；712、升降电机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

本发明所提到的驱动电机（型号为ncv28-400-60C）、旋转电机（型号为6IK180W-200W）和升降电机（型号为5IK60RGN-CF）均可从市场采购或私人定制获得。

如图1和图7所示，一种可自更换电极的电解污水处理系统，包括污水储存池1、污水絮凝池2、污水电解池3、污水生物处理池4和消毒池5，污水储存池1、污水絮凝池2、污水电解池3、污水生物处理池4和消毒池5之间采用污水管道进行连接。

电解电极601的外侧安装有电机损耗检测模块7，电机损耗检测模块7包括升降框701和升降滑块708，升降框701包围电解电极601且一侧贴合污水电解池3的内壁，升降框701的内壁上固定有收纳套管702，收纳套管702的一端滑动安装有绝缘检测接触头705且绝缘检测接触头705的外端与电解电极601外壁贴合，绝缘检测接触头705与收纳套管702连接的端部与收纳套管702的之间安装有检测弹簧704，检测弹簧704的一端安装有密闭式压力传感器703，升降滑块708的中间贯穿有升降丝杆709，升降丝杆709与升降滑块708螺纹连接且顶端固定有丝杆齿轮710，丝杆齿轮710的顶端外表面固定有升降齿轮711，升降齿轮711的下方固定有升降电机712，升降滑块708的朝向升降框701的端部固定有升降板707，升降板707的表面镶嵌有强力升降吸附磁铁706，强力升降吸附磁铁706利用磁性对升降框701进行吸附，升降电机712通过升降齿轮711、丝杆齿轮710驱动升降丝杆709旋转，使得升降滑块708顶端升降板707、强力升降吸附磁铁706上下移动，移动过程中强力升降吸附磁铁706会带动被其磁性吸附的升降框701同步上下移动，使得绝缘检测接触头705贴合电解电极601的外表面进行滑动，在绝缘检测接触头705滑过长时间使用后的电解电极601外表面时，绝缘检测接触头705会因为电解电极601的磨损或者外部附着的杂质而从收纳套管702中伸出或向收纳套管702中收缩，此时绝缘检测接触头705对检测弹簧704的压力会改变，使得密闭式压力传感器703受到的压力值同样变化，通过密闭式压力传感器703的压力值变化可以精确判断电解电极601的使用程度，无需人工对电解电极601进行检测、排出人工检测的安全风险，检测精确度高，且检测不会中断污水的电解处理过程。

强力升降吸附磁铁706对升降框701的磁性吸附力大于升降框701、收纳套管702、密闭式压力传感器703、检测弹簧704和绝缘检测接触头705的重量总和，保证强力升降吸附磁铁706可以顺利的带动升降框701进行上下移动，完成对电解电极601的检测。

如图1至图6所示，污水电解池3的上表面固定有多个电极替换模块6，电极替换模块6包括丝杆固定板608和支撑杆605，支撑杆605的底端固定在污水电解池3的上表面，支撑杆605的顶端固定有备用电极放置座604，丝杆固定板608的一端固定在污水电解池3的上表面，且丝杆固定板608的另一端上表面固定有导向丝杆607，导向丝杆607的外侧活动安装有电极升降座603，电极升降座603和备用电极放置座604的下方均安装有电解电极601。

电解电极601的顶端固定有电极固定座602，电极固定座602的顶端固定有悬挂板609，悬挂板609卡接在电极固定座602正上方的电极升降座603、备用电极放置座604的侧面将电极固定座602与电极升降座603、备用电极放置座604进行连接，电极升降座603的内部固定有驱动电机618，驱动电机618的输出轴端部固定有套管传动齿轮617，套管传动齿轮617的一侧啮合安装有套管齿轮616，套管齿轮616的轴向贯穿固定有内螺纹套管615，内螺纹套管615套在导向丝杆607外侧并与导向丝杆607采用螺纹连接，内螺纹套管615的一侧设有和导向丝杆607平行的导向杆614，导向杆614贯穿电极升降座603的上下端且底端与丝杆固定板608固定连接，利用驱动电机618驱动内螺纹套管615旋转，使得内螺纹套管615底端电极升降座603整体在导向丝杆607的外侧进行上下移动，同时导向杆614限制电极升降座603的运动方式，使得电极升降座603只能上下直线移动无法围绕导向丝杆607的轴线转动，可以将电极升降座603下方安装的电解电极601从污水电解池3中取出或放入污水电解池3中。

支撑杆605和丝杆固定板608的之间安装有定位杆610，定位杆610的底端固定在污水电解池3的上表面，定位杆610的另一端转动连接有旋转块611，旋转块611的底端外壁上固定有两个对称分布的伸缩杆612，伸缩杆612的活动端部固定有强力吸取电磁铁613，利用强力吸取电磁铁613对电极固定座602进行磁性吸附，随后伸缩杆612底端强力吸取电磁铁613移动，可以将电极固定座602与电极升降座603、备用电极放置座604分离会对接，实现对电极固定座602下方的电解电极601进行移动。

旋转块611的顶端固定有悬挂转轴619，悬挂转轴619的顶端转动插接在定位杆610中，悬挂转轴619的顶端底面滚动镶嵌有多个滚珠，悬挂转轴619与定位杆610之间通过滚珠滚动接触，悬挂转轴619的外表面固定有旋转传动齿轮621，旋转传动齿轮621的一侧啮合连接有旋转驱动齿轮606，旋转驱动齿轮606的下方安装有旋转电机620，旋转电机620与定位杆610固定且输出轴与旋转驱动齿轮606固定，利用旋转电机620可以驱动旋转驱动齿轮606和旋转传动齿轮621旋转，使得悬挂板609顶端旋转块611转动，将两个被强力吸取电磁铁613吸附的电解电极601位置进行互换，且转动过程中滚珠可以降低悬挂板609与定位杆610之间的接触摩擦力。

强力吸取电磁铁613与电极固定座602之间磁性吸附连接，强力吸取电磁铁613对电极固定座602的磁性吸附力度大于电解电极601与电极固定座602的重量总和，保证强力吸取电磁铁613在对电极固定座602吸附过程中，电解电极601不会出现掉落，保证电解电极601的替换过程顺利的进行。

在利用上述污水处理系统对污水进行处理时，接通污水处理系统的电源，电源接通后升降电机712通电启动并驱动升降齿轮711和丝杆齿轮710旋转，此时升降丝杆709会在丝杆齿轮710的带动下转动，使得升降滑块708顺着升降丝杆709的轴线进行线性移动，升降滑块708移动时会利用强力升降吸附磁铁706带动被强力升降吸附磁铁706吸附的升降框701同步线性移动，此时升降框701会在电解电极601的外侧滑动，同时绝缘检测接触头705会贴合电解电极601的外表面进行移动，在绝缘检测接触头705滑过长时间使用后的电解电极601外表面时，绝缘检测接触头705会因为电解电极601的磨损或者外部附着的杂质而从收纳套管702中伸出或向收纳套管702中收缩，此时绝缘检测接触头705对检测弹簧704的压力会改变，使得密闭式压力传感器703受到的压力值同样变化，通过密闭式压力传感器703的压力值变化可以精确判断电解电极601的使用程度，无需人工对电解电极601进行检测、排出人工检测的安全风险，检测精确度高，且检测不会中断污水的电解处理过程；

在密闭式压力传感器703检测到的压力值变化范围较大时，表示电解电极601需要进行替换，在替换时，驱动电机618通电并通过套管传动齿轮617、套管齿轮616驱动内螺纹套管615旋转，此时内螺纹套管615顺着导向丝杆607的轴线带动电极升降座603进行线性移动，电极升降座603会向上移动并带动和其通过悬挂板609连接的电极固定座602和电解电极601上移，在电解电极601从污水电解池3中完全脱离后驱动电机618断电停止工作，然后伸缩杆612通电启动带动强力吸取电磁铁613向电极固定座602靠近，在强力吸取电磁铁613与电极固定座602贴合后强力吸取电磁铁613对电极固定座602进行电磁吸附，吸附后伸缩杆612带动强力吸取电磁铁613复位，使得强力吸取电磁铁613将电极固定座602与电极升降座603、备用电极放置座604进行分离，再然后旋转电机620通电驱动悬挂转轴619带动旋转块611旋转，使得旋转块611旋转半周将两个电解电极601的位置交换；

两个电解电极601位置交换后，伸缩杆612再次启动带动两个被强力吸取电磁铁613吸附的电解电极601移动，使得交换位置后的电解电极601与电极升降座603、备用电极放置座604进行对接，最后驱动电机618反向启动，使得电极升降座603在内螺纹套管615的带动下下移复位，使得替换后的电解电极601进入污水电解池3中继续对污水进行电解净化，整个过程中无需人工操作，且不需要对污水电解池3进行断电，不会影响污水的正常处理进程，只需工作人员对备用电极放置座604上替换后的电解电极601进行更换即可。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。