BSQ450悬臂式滗水器设计

1、绪论

1.1 SBR介绍

SBR是序批式活性污泥法的简称，是美国Irvine在20世纪70年代初开发的，80年代初出现了连续进水的ICEAS工艺，随之Goranzy教授开发了CASS和CAST工艺，90年代比利时的SEGHERS公司又开发了UNITANK系统，把经典SBR的时间推流与连续系统的空间推流结合了起来。我国也于80年代中期开始对SBR进行研究，目前应用已比较广泛。

SBR工艺是通过在时间上的交替来实现传统活性污泥法的整个运行过程，它在流程上只有一个基本单元，将调节池、曝气池和二沉池的功能集于一池，进行水质水量调节、微生物降解有机物和固液分离等。经典SBR反应器的运行过程为：进水→曝气→沉淀→滗水→待机。

SBR的优点是：

①沉淀性能好;

②有机物去除效率高;

③提高难降解的废水处理效率;

④可以除磷脱氮;

⑤不需二沉池和污泥回流工艺简单。

缺点是：

① 连续进水时，对于单一SBR反应器需要较大的调节池。
  ② 对于多个SBR反应器，其进水和排水的阀门自动切换频繁。
  ③ 无法达到大型污水处理项目之连续进水、出水的要求。
  ④ 设备的闲置率较高。
  ⑤ 污水提升水头损失较大。
  ⑥ 如果需要后处理，则需要较大容积的调节池。

1.1.1主要设施与设备
①设施的组成
本法原则上不设初次沉淀池，本法应用于小型污水处理厂的主要原因是设施较简单和维护管理较为集中。为适应流量的变化，反应池的容积应留有余量或采用设定运行周期等方法。但是，对于游览地等流量变化很大的场合，应根据维护管理和经济条件，研究流量调节池的设置。
②反应池
反应池的形式为完全混合型，反应池十分紧凑，占地很少。形状以矩形为准，池宽与池长之比大约为1：1～1：2，水深4～6米。
反应池水深过深，基于以下理由是不经济的：①如果反应池的水深大，排出水的深度相应增大，则固液分离所需的沉淀时间就会增加。②专用的上清液排出装置受到结构上的限制，上清液排出水的深度不能过深。
反应池水深过浅，基于以下理由是不希望的：①在排水期间，由于受到活性污泥界面以上的最小水深限制，上清液排出的深度不能过深。②与其他相同BOD—SS负荷的处理方式相比，其优点是用地面积较少。
反应池的数量，考虑清洗和检修等情况，原则上设2个以上。在规模较小或投产初期污水量较小时，也可建一个池。
③排水装置
排水系统是SBR处理工艺设计的重要内容，也是其设计中最具特色和关系到系统运行成败的关键部分。目前，国内外报道的SBR排水装置大致可归纳为以下几种：⑴潜水泵单点或多点排水。这种方式电耗大且容易吸出沉淀污泥；

⑵池端（侧）多点固定阀门排水，由上自下开启阀门。缺点操作不方便，排水容易带泥；⑶专用设备滗水器。滗水器是是一种能随水位变化而调节的出水堰，排水口淹没在水面下一定深度，可防止浮渣进入。理想的排水装置应满足以下几个条件：单位时间内出水量大，流速小，不会使沉淀污泥重新翻起；集水口随水位下降，排水期间始终保持反应当中的静止沉淀状态；排水设备坚固耐用且排水量可无级调控，自动化程度高。
在设定一个周期的排水时间时，必须注意以下项目：
①上清液排出装置的溢流负荷——确定需要的设备数量；
②活性污泥界面上的最小水深——主要是为了防止污泥上浮，由上清液排出装置和溢流负荷确定，性能方面，水深要尽可能小；
③随着上清液排出装置的溢流负荷的增加，单位时间的处理水排出量增大，可缩短排水时间，相应的后续处理构筑物容量须扩大；
④ 在排水期，沉淀的活性污泥上浮是发生在排水即将结束的时候，从沉淀工序的中期就开始排水符合SBR法的运行原理。
1.1.2 SBR工艺的需氧与供氧
SBR工艺有机物的降解规律与推流式曝气池类似，推流式曝气池是空间（长度）上的推流，而SBR反应池是时间意义上的推流。由于SBR工艺有机物浓度是逐渐变化的，在反应初期，池内有机物浓度较高，如果供氧速率小于耗氧速率，则混合液中的溶解氧为零，对单一的微生物而言，氧气的得到可能是间断的，供氧速率决定了有机物的降解速率。随着好氧进程的深入，有机物浓度降低，供氧速率开始大于耗氧速率，溶解氧开始出现，微生物开始可以得到充足的氧气供应，有机物浓度的高低成为影响有机物降解速率的一个重要因素。从耗氧与供氧的关系来看，在反应初期SBR反应池保持充足的供氧，可以提高有机物的降解速度，随着溶解氧的出现，逐渐减少供氧量，可以节约运行费用，缩短反应时间。SBR反应池通过曝气系统的设计，采用渐减曝气更经济、合理一些。
SBR工艺排出比（1/m）的选择
SBR工艺排出比（1/m）的大小决定了SBR工艺反应初期有机物浓度的高低。排出比小，初始有机物浓度低，反之则高。根据微生物降解有机物的规律，当有机物浓度高时，有机物降解速率大，曝气时间可以减少。但是，当有机物浓度高时，耗氧速率也大，供氧与耗氧的矛盾可能更大。此外，不同的废水活性污泥的沉降性能也不同。污泥沉降性能好，沉淀后上清液就多，宜选用较小的排出比，反之则宜采用较大的排出比。排出比的选择还与设计选用的污泥负荷率、混合液污泥浓度等有关。
SBR反应池混合液污泥浓度
根据活性污泥法的基本原理，混合液污泥浓度的大小决定了生化反应器容积的大小。SBR工艺也同样如此，当混合液污泥浓度高时，所需曝气反应时间就短，SBR反应池池容就小，反之SBR反应池池容则大。但是，当混合液污泥浓度高时，生化反应初期耗氧速率增大，供氧与耗氧的矛盾更大。此外，池内混合液污泥浓度的大小还决定了沉淀时间。污泥浓度高需要的沉淀时间长，反之则短。当污泥的沉降性能好，排出比小，有机物浓度低，供氧速率高，可以选用较大的数值，反之则宜选用较小的数值。SBR工艺混合液污泥浓度的选择应综合多方面的因素来考虑。
关于污泥负荷率的选择
污泥负荷率是影响曝气反应时间的主要参数，污泥负荷率的大小关系到SBR反应池最终出水有机物浓度的高低。当要求的出水有机物浓度低时，污泥负荷率宜选用低值；当废水易于生物降解时，污泥负荷率随着增大。污泥负荷率的选择应根据废水的可生化性以及要求的出水水质来确定。
SBR工艺与调节、水解酸化工艺的结合
SBR工艺采用间歇进水、间歇排水，SBR反应池有一定的调节功能，可以在一定程度上起到均衡水质、水量的作用。通过供气系统、搅拌系统的设计，自动控制方式的设计，闲置期时间的选择，可以将SBR工艺与调节、水解酸化工艺结合起来，使三者合建在一起，从而节约投资与运行管理费用。
在进水期采用水下搅拌器进行搅拌，进水电动阀的关闭采用液位控制，根据水解酸化需要的时间确定开始曝气时刻，将调节、水解酸化工艺与SBR工艺有机的结合在一起。反应池进水开始作为闲置期的结束则可以使整个系统能正常运行。具体操作方式如下所述：
进水开始既为闲置结束，通过上一组SBR池进水结束时间来控制；
进水结束通过液位控制，整个进水时间可能是变化的。
水解酸化时间由进水开始至曝气反应开始，包括进水期，这段时间可以根据水量的变化情况与需要的水解酸化时间来确定，不小于在最小流量下充满SBR反应池所需的时间。
曝气反应开始既为水解酸化搅拌结束，曝气反应时间可根据计算得出。
沉淀时间根据污泥沉降性能及混合液污泥浓度决定，它的开始即为曝气反应的结束。
排水时间由滗水器的性能决定，滗水结束可以通过液位控制。
闲置期的时间选择是调节、水解酸化及SBR工艺结合好坏的关键。闲置时间的长短应根据废水的变化情况来确定，实际运行中，闲置时间经常变动。通过闲置期间的调整，将SBR反应池的进水合理安排，使整个系统能正常运转，避免整个运行过程的紊乱。

1.1.3新型SBR工艺及其特点
  由于SBR工艺在时间和空间上的特点形成了其运行操作上的灵活性，故相继开发了ICEAS、CASS、UNITANK等新型工艺。
  2.1 工艺类型
  ① ICEAS工艺
  ICEAS工艺的基本单元是两个矩形池为一组的反应器。每个池子分为预反应区和主反应区两部分，预反应区一般处于缺氧状态，主反应区是曝气反应的主体。
  ICEAS的优点是采用连续进水系统，减少了运行操作的复杂性，故适用于较大规模的污水处理。
  与经典SBR工艺相比，ICEAS工艺具以下特点：
  a.沉淀特性不同
  ICEAS的沉淀会受到进水扰动，破坏了其成为理想沉淀的条件。为了减少进水带来的扰动，一般将池子设计成长方形，使出水近似于平流沉淀池。
  b.理想推流性能和污泥膨胀的控制
  由于连续进水，ICEAS丧失了经典SBR的理想推流和对难降解物质去除率高的优点，而且不能控制污泥膨胀的发生，所以需要设置选择区。
  c.因连续进水而适用于较大型污水处理厂
  连续进水不用进水阀门之间切换，控制简单，从而可应用于较大型的污水厂。
  ② CASS工艺
  CASS工艺是在ICEAS工艺的基础上开发出来的。通常CASS分为三个反应区：生物选择器、缺氧区、好氧区。生物选择器是设置在CASS前端的小容积区，通常在厌氧或兼氧条件下运行，其基本功能是防止产生污泥膨胀，同时还具有促进磷的进一步 释放和强化反硝化的作用，另外在这个区内的难降解大分子物质易发生水解作用，这对提高有机物的去除率具有一定的促进作用。主反应区则是去除有机底物的主场所，运行过程中通常将主反应区的曝气强度加以控制以使反应区内主体溶液处于好氧状态，完成降解有机物的过程。

在池末端设有潜水泵，污泥通过潜水泵不断从主曝气区抽送至生物选择器中。CASS生物选择器及缺氧区的设置和污泥回流的措施保证了活性污泥不断地在选择器中经历一个高絮体负荷(S0/X0)阶段，从而有利于系统中絮凝性细菌的生长，进一步有效地抑制丝状菌的生长和繁殖。CASS工艺在沉淀阶段不进水以保证污泥沉降无水力干扰，可以进一步保证系统有良好的分离作用。
  CASS工艺与ICEAS工艺相类似，但是通过设置选择器、预反应区和污泥回流等措施可以起到控制污泥膨胀、增大有机物的去除率和除磷脱氮的作用，同时通过多个反应器的组合创造了静止沉淀的条件。
  ③ UNITANK工艺
  UNITANK的通用形式是采用三个池子的标准系统，这三个池子通过共壁上的开孔实现水力连接，无需用泵输送。
  每个池中都装有曝气系统(可以是表曝也可以是鼓风曝气)，同时外面的两个池子都装有溢流堰用于排水，既可以用作反应区也可以用作沉淀池。每个池子都可以进水，剩余污泥也是从边缘两个作沉淀池的池子排出。与传统活性污泥法一样，UNITANK系统是连续运行的，但是其单个池子是按一定周期运行的。
  UNITANK系统可在恒定水位下连续运行，此时从整个系统来看它已经不属于SBR了，与交替运转的三沟式氧化沟非常相似，更接近于传统的活性污泥法，这是该工艺最为显著的一个特点；UNITANK也可在恒水位下交替运行，出水采用固定堰而不是滗水器，在任一时刻总有一个池子作为沉淀池，这个沉淀池相当于平流式沉淀池，所以在设计上需要满足平流沉淀池的功能，
  这是UNITANK的第二个特点；标准的UNITANK系统是由三个正方形池所组成，弥补了单个反应器完全混合的不足，这是其第三个特点。
  ④ 其他SBR工艺
  UNITANK最突出的问题是由于中池和边池的位置不同而使边池总有一段时间兼作沉淀池，而中池总是作为曝气池，从而造成边池污泥浓度远远高于中池，为此提出LUCAS工艺。
  LUCAS工艺最为显著的特点是四个反应器(也可采用两个或三个反应器)的作用完全对等，采用轮换的方式分别作为曝气池和沉淀池，所以可避免中池污泥浓度过低而边池污泥浓度过高所造成的设备利用率降低等一系列问题。另外，采用四个池子串联运行使反应器的流态接近推流式曝气池。LUCAS工艺既保留了UNITANK工艺的优点又克服了其缺点，是新一代反应器。

部分新型SBR仍然拥有经典SBR的主要特点，并且还形成了一些独特的优点。
   在新型SBR中经典SBR的优点在一定程度上被弱化，同时由于改进的SBR吸收了传统活性污泥的特点，出现了连续进水、连续出水和带回流污泥的SBR反应器以及UNITANK新型综合性工艺。不同类型的SBR反应器的优点是不同的，因此在进行工艺选择和设计计算时应当注意。

1.2、滗水器概述

滗水器，又名撇水器，是SBR的重要设备，由于各种SBR法都是采用周期排水，排水时池中的水位是变化的，为保证排水时不会扰动池中各水层，使排出上清液始终位于最上层，这就要求使用一种能随水位变化而调节的出水堰，即撇水器。
   滗水器按其结构形式可分为机械式、虹吸式、自浮式、简易式等几种。目前在国内应用广泛的多为旋转式(属机械式滗水器的一种)。

旋转式撇水器是专门为序批式生物处理系统而设计，具有良好的水力机械性能。能实现撇水过程中进入出水堰的水流呈层流状态，撇水速度平稳可调，使出水量保持不变，是循环式活性污泥法工艺的关键设备。
  旋转式滗水器由滗水堰口、支管、干管、可进行360°旋转的回转支撑、滑动支撑、驱动装置、自动控制装置等组成。工作时在驱动装置的作用下，滗水堰口以滗水器底部回转支撑中心线为轴向下作变速圆周运动，在此过程中SBR反应池中的上清液将通过滗水堰口流入滗水支管、再经滗水干管排出。滗水工作完成后，滗水堰口以滗水器底部的回转支撑中心线为轴向上作匀速圆周运动，使滗水堰口停在待机位置，待进水、生化反应、沉淀等工序完成后再进行下一次滗水过程。

2、旋转式滗水器原理方案及总体设计

2.1 国家标准要求

（1）驱动装置应设置调整功能，速度可调节。

（2）滗水器应设置限位装置，其限位动作应正确可靠。

（3）在正常工况条件下，滗水器连续正常运行时间应不少于12个月。设计寿命不少于15年。

（4）滗水器排水量不得低于标定值。

（5）滗水器应设置机械过扭矩保护装置，运行时扭矩值应不高于设计扭矩。

（6）滗水器运行噪声不大于75 dB(A)。

（7）滗水器堰口运行的控制方式应采用程序控制或智能控制，其中采用智能控制方式的滗水器还应具有以下功能：

a)通讯功能：能与上位机进行实时数据交换；

b)实时数据处理功能：能检测反应池的液位和沉降污泥界面，并实时处理其检测数据。能实时反馈控制滗水器的起闭和非匀速升降，使滗水器处于最佳工作状态。

2.2 滗水器设计的关键

2.2.1 下降速度
  当驱动装置以定速驱动滗水器堰口下降时，其堰口运行轨迹为圆周运动，随着下降过程的角度变化，其圆周切向速度v为匀速，而水平运行分速度(v1)与垂直下行分速度(v2)则是一组变量，且越接近水平位置时v1越慢则v2越快。由于越接近滗水的最低水位，也就越接近于池底部的泥区，因而此时按工艺设计要求滗水速度应以缓慢为宜，否则会将池底沉淀污泥翻起与上清液一并排除，使出水水质受到严重破坏，故保证v2为匀速是十分重要的。
2.2.2 堰口负荷的选取及堰口的设计
  目前国内对堰口负荷的取值还没有规范或标准可供参考，当取值过小时将导致设备体积庞大，造成资金浪费；当取值过大时则造成滗水速度过快，影响滗水效果。通过对实验数据进行总结、分析，确定了针对不同水质的堰口负荷的取值范围［20～30L/(m·s)］。
  根据工艺要求，滗水过程中堰口需始终处于水平位置以保证按设定的堰口负荷实现均匀滗水，然而由于旋转式滗水器的制造工艺及安装特点，对堰口水平位置的保证及调整是十分困的。为有效地解决这一问题，在总结以往的设计、制造、安装及实际运行经验的基础上增设了简易可调堰口装置，在实际运行中取得了良好的效果。
2.2.3 自动控制
  根据SBR工艺自动化水平要求高的特点，设计了悬臂式滗水器专用控制装置，具有自动调整滗水速度、返程速度、停置时间、开车、停车、过载保护等功能，并具备现场操作及与中央控制室联网控制的功能。
  为使滗水器堰口垂直下行的分速度(v2)能够始终保持匀速，在设计中采用将PLC与变频器、变频电机组合的设计方案，通过随机改变电机频率转速，v2始终为匀速，同时将返程速度提高，缩短了上行时间。

2.2、滗水器的工作原理

图1

滗水器的工作原理如图1，该滗水器由电机、减速器、丝杠、滑槽、堰口、主排水管、支排水管组成。工作时，电机经减速器带动丝杠旋转，使滑块上下移动，从而使滗水堰口以滗水器底部回转支撑中心线为轴向下作变速圆周运动，在此过程中SBR反应池中的上清液将通过滗水堰口流入滗水支管、再经滗水干管排出。滗水工作完成后，滗水堰口以滗水器底部的回转支撑中心线为轴向上作匀速圆周运动，使滗水堰口停在待机位置，待进水、生化反应、沉淀等工序完成后再进行下一次滗水过程。

3、主要零部件设计

3.1 滗水器撇水堰槽设计

目前国内对堰口负荷的取值还没有规范或标准可供参考，当取值过小时将导致设备体积庞大，造成资金浪费；当取值过大时则造成滗水速度过快，影响滗水效果。通过对实验数据进行总结、分析，确定了针对不同水质的堰口负荷的取值范围［20～30L/(m·s)］。
  根据工艺要求，滗水过程中堰口需始终处于水平位置以保证按设定的堰口负荷实现均匀滗水，然而由于旋转式滗水器的制造工艺及安装特点，对堰口水平位置的保证及调整是十分困的。为有效地解决这一问题，在总结以往的设计、制造、安装及实际运行经验的基础上增设了简易堰口，在实际运行中取得了良好的效果。

滗水器撇水堰槽呈长条形，前缘低、后缘高，单面进水。图2是撇水堰槽的三种特殊位置或状态。

图2

图2a所示为下降管直立时的位置，水槽底板的水平方向与下降管垂直；后壁挡水板是一块与底板夹角为104°的折板，上段与档水板成90°角；前壁堰板与底板成107°角，上部有一与前壁堰板成32°的析板，析板上面是一90°折板。图2b为下降管与水平成65°角，是在反应池最高水位开始排水状态。堰板处于直立是最佳撇水机位。图2c为下降管与水平成25°角，是排水至最低水位，堰板已倾斜至与水平成39°角，tan θ≤0.9，堰流量影响系数K＞0.95(可忽略不计)，后壁下段成直立状。设撇水堰板高为250mm，挡水板上段180 mm，下段300 mm，底板宽250～300 mm，在滗水器直立时，后壁上沿高程比前壁上沿高15 mm。撇水槽采用δ＝5 mm不锈钢板制作。
  挡渣板是盖在整个撇水槽上的活动盖板。挡渣板后边缘与撇水槽的后壁上边沿用铰链联接。挡渣板前边下方固定了泡沫塑料条状浮子。当撇水堰槽前缘浸入水中时，挡渣板被浮子托起。水面表层的澄清水，绕过浮子的下沿，经撇水堰板流入撇水槽。水面漂浮的杂物被拦截在挡渣板及条状浮子以外。设计要求浮子的浮力作用于挡渣板的力矩要大于挡渣板重力所形成的力矩。挡渣板选用δ=2 mm的不锈钢板制作。铰链为不锈钢柱形的铰链。
  端板的作用：①封堵撇水槽两端。②遮挡漂浮物，防止杂质从挡渣板两端流入撇水槽，所以两个端板面积较大，挡渣板始终在两端板之间浮动。③防止水面有集中水流绕过挡渣板两端边沿进入滗水器，以保持滗水器均匀、平稳地撇水。
  撇水堰流量计算：撇水堰的流量与其浸入水面下的深浅H有关，与下降管的排水能力有关，反应池内水位高低也影响撇水堰的流量。设计滗水器时不可能精确地计算各种条件下的撇水堰流量，但是必须准确地核算其撇水能力的变化范围，以确定滗水器排水量的性能参数。
  在最大流量时(如图2c)，撇水堰并非自由出流，下游为淹没出流，按淹没堰流量公式计算。设定：①撇水堰板高250 mm；②在最高水位开始排水时，撇水堰顶浸入水面H＝100 mm。③开始排水时为滗水器的最大撇水量，堰下游为淹没出流，Z/H=0.8，则 Q1max=0.42×4g×0.13/2×3 600=211.7 m3/h。
  设定滗水器的动作为步进式，即当滗水器向下旋转至堰顶水深H为100 mm时，即停止动作并保持一个时间t。当水位下降至堰顶水深H′为50 mm时，滗水器又作下旋动作。重复上述过程，每一个步进行程为50 mm。
  滗水器最小设计流量按H′=50 mm计算。随着水位下降，堰上流量逐渐减小，下降管流速降低，水力损失减小，撇水槽内水位也随之降低。当H′=50 mm时，堰后水位已低于堰顶高度，堰流量按非淹没堰计算：
  Q1min=m(2g)1/2H3/2＝ 0.416×(2g)1/2×0.053/2×3600=74.1 m3/h
  滗水器在每一个步进周期中的水量变化如下：
  ①  滗水器静止时，堰流量由Q1max→Q1min；
  ②  滗水器下降一个步进行程，堰流量由Q1min→Q1max。
  撇水器单宽流量Q1在74.1～211.7 m3/h之间变化。设计流量Q1取上述变化范围的中间值：100～200 m3/h。
  滗水器排水能力：
  Q=B×Q1
  式中  B——滗水器的总宽。

3.2支排水管的设置

支排水管设置原则：①按滗水器宽度B均匀分布；②下降管根数为偶数；③下降管间距≤1.0 m；④下降管直径按撇水堰单宽流量计算。
  设计下降管流速：v=1 m/s
  下降管：D=180 mm
  最大流速：Q1max=211.7 m3/h时，vmax=1.53 m/s
  最小流速：Q1min=74.1 m3/h时，vmin=0.68m/s
  下降管在设计流量时的水头损失应小于最低水位时排水水头；下降管最大流量时的水头损失应小于最高水位时的排水水头。

3.3水平管设计

水平管管径按设计流速v=1.0 m/s，设计流量Q=BQ1进行计算。
  设B=4 m，则Q=4Q1=480 m3/h；水平管D=325 mm。下降管根数n=4，间距为1 m。水平管与下降管一般用法兰连接，水平管上设4只DN150法兰短管。水平管长：
    L=（n-1）×L1＋2L2
式中 L1——下降管之间的间距，L1=1 000 mm
     L2——外侧下降管中心至水平管管端的距离，取L2=225 mm，则

L=3450 mm
  水平管结构如图4所示。

图4

  水平管两端是标准法兰盘。轴套为圆盘形状，外径略大于两端法兰盘以便于轴承安装。圆盘形轴套焊于水平管上，要求圆盘与水平管轴线垂直、同心。圆盘的外径d=440 mm，公差带为h12。圆盘厚28 mm，用1Cr18Ni9Ti不锈钢制作，外圆及两侧表面粗糙度要求达到6.3。
  在水平管中央设计一旋转曲柄，曲柄臂长600 mm，用15 mm厚钢板制做，焊接于水平管上。曲柄中心线与下降管中心线夹角65°，并垂直于水平管。

3.4轴承及轴承座

旋转式滗水器的转动是否灵活、平稳，关键是轴与轴承的配合。因为滗水器的转轴是水平管，轴承是能装进水平管的大轴承，又在污水中工作，所以有它的独特之处。
  滗水器的轴承只支承水平管上的轴套，支承面和摩擦面小。滗水器转动速度很慢，精度要求不高，安装要方便。所以轴承设计为间隙配合的滑动轴承。例如：轴径d=435 mm，轴承内孔D=(436±0.1) mm。轴承用1Cr18Ni9Ti不锈钢制作，与轴承座焊接在一起。两轴承的外侧各设置一对止推板，防止水平管水平方向移动。

3.5电动执行器的构造及工作

该执行器是利用螺杆将其旋转运动变为螺母滑块的平移，执行器、传动杆、滗水器联结成一个螺旋机构与曲柄连杆机构的组合，将螺杆的旋转运动转变为滗水器的上下旋转。
  执行器的螺杆由上下轴承固定在机架上。电动摆线针轮行星减速机带动螺杆旋转。螺杆的旋转推动滑块沿导轨上下平移。滑块上的传动杆接头通过传动杆与滗水器水平管的旋转曲柄相联，推动滗水器以水平管为轴上下转动。
  由于传动杆与螺杆有一个安装角度，在执行器运动时会产生一种垂直螺杆的横向推力。螺杆细长，容易被横向推力压弯。执行器设计考虑使滑块导轮沿滑道导轨滚动，传动杆的横向推力通过导轮直接作用在导轨上，从而消除了传动杆产生的横向推力对螺杆的影响。这种结构是保证执行器稳定运行的重要条件。
执行器为便于自动控制，设置了上下限位开关，而且都是双套开关，目的是防止一个开关发生故障时另一开关起作用，确保不会发生损机事故。

3.6 滗水器与出水管的联结

  滗水器的水平管与出水管相连，中间有一可转动密封接头和可挠曲柔性橡胶接头。可转动密封接头可选用定型的SSQ —Ⅱb—0.6—HTdCr管道伸缩器，它密封效果很好，转动阻力小。可挠曲橡胶接头选用国内定型产品KXT—(Ⅲ)型橡胶软接头。橡胶接头与伸缩器联接的法兰盘应用一个固定架固定在基础上，以限制该法兰盘有较大的转动。SSQ—Ⅱb—0.6—HTdCr伸缩器为套管式、双端法兰、铸铁镀铬伸缩器，采用O型橡胶密封圈，可承受0.6 MPa工作压力，公称伸缩量±25 mm。在此处并不利用它的可伸缩性，而利用它的可转性。KXT—(Ⅲ)型DN300橡胶软接头，允许横向位移22 mm，偏转角度15°，它有充分的能力调节水平管与可转动接头的同心度。