專利名稱：高效內(nèi)外雙循環(huán)廢水好氧處理裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型是高效內(nèi)外雙循環(huán)廢水好氧處理裝置，屬廢水生化處理設備。
利用水中微生物來處理廢水的廢水好氧生物處理技術已廣泛運用于各種廢水處理，傳統(tǒng)的好氧生物處理技術包括活性污泥法、生物膜法等，但現(xiàn)有的活性污泥法、生物膜法中污泥絮體內(nèi)存在溶解氧的濃度梯度，在污泥絮體表層從外向里溶解氧濃度逐漸下降，內(nèi)層常因缺氧發(fā)黑而形成“死區(qū)”，導致廢水處理效率的降低。德國克勞斯塔爾工科大學物相傳遞研究所于80年代發(fā)明的HCR高效好氧生物處理技術，目前西方國家已建成了十幾個HCR生物處理系統(tǒng)，主要應用于造紙、酵母生產(chǎn)、屠宰、奶品加工等廢水。系統(tǒng)包括集成反應器、兩相噴頭、沉淀池及配套的管路和水泵等。集成反應器為圓形容器，其外筒兩端被封閉，連接著各種管道；內(nèi)筒兩端開口，兩相噴頭安裝在反應器上部的正中央，循環(huán)水泵提升高壓水流經(jīng)噴頭射入反應器，由于負壓作用同時吸入大量空氣。富含溶解氧的混合污水經(jīng)導流筒達到反應器底部后，又向上返流形成環(huán)流，再經(jīng)剪切向下射流，如此循環(huán)往復運行。由于HCR反應器兩相噴頭安裝在反應器上部的正中央，要使水流在內(nèi)、外筒間形成環(huán)流，動力消耗較大；富含溶解氧的混合污水經(jīng)導流筒達到反應器底部后，此時氣泡已逐漸變大，降低了壓頭溶氧效率，降低了空氣的利用率；且生物污泥易沉積于反應器底部，形成死區(qū)。
本實用新型的目的就是為了克服和解決現(xiàn)有廢水好氧處理技術和設備使污泥絮體內(nèi)存在溶解氧濃度梯度、在污泥絮體表層從外向里溶解氧濃度逐漸下降，內(nèi)層因缺氧發(fā)黑而形成“死區(qū)”，導致廢水處理效率低，現(xiàn)有HCR處理設備動力消耗較大，且存在溶氧效率低、氧利用率低、生物污泥易沉積于處理設備底部而形成死區(qū)等的缺點和問題，研究設計一種能提高處理設備中的生物污泥濃度、從而提高處理裝置中廢水的空氣氧利用率、提高廢水生化處理效率、縮短廢水處理時間、裝置中活性污泥濃度高、溶氧濃度高、溶氧效率高、運行效率高的高效內(nèi)外雙循環(huán)廢水好氧處理裝置。
本實用新型是通過下述技術方案來實現(xiàn)的高效內(nèi)外雙循環(huán)廢水好氧處理裝置的結構示意圖如


圖1所示，它由上筒體1、錐形導流筒2、出水管3、法蘭4、內(nèi)筒體5、外筒體6、排空管7、水射器8、進水管接口9、圓鋼支腳10、擴散管11、支撐板12、外循環(huán)出口13、出水沉淀筒體14、穿孔布水板15、上內(nèi)筒體16共同連接構成；其相互連接關系為外筒體6的下端安裝水射器8和排空管7，與外筒體6底部連接的水射器8的擴散管11與內(nèi)筒體5下端口相對，擴散管11與中心線夾角為5度，內(nèi)筒體5通過上下各四塊支撐板12與外筒體6相連接，錐形導流筒2與外筒體6通過法蘭4相連接，出水沉淀筒體14通過底板與外筒體6相連接，出水沉淀筒體14的最底端設置裝置的外循環(huán)出口13，上筒體1通過穿孔布水板15與上內(nèi)筒體16相連接，上內(nèi)筒體16與上筒體1之間為集水槽，并與出水管相連通，上筒體1通過法蘭4與出水沉淀筒體14連接在一起，四根圓鋼支腳10支撐本裝置。
本實用新型的工作運行原理如下本裝置中射流式擴散器安裝在裝置底部側向進水，且在外筒上方設置錐形導流板，廢水經(jīng)噴頭通過側向射入裝置，產(chǎn)生螺旋水流——宏觀渦旋，使管內(nèi)水流產(chǎn)生強烈紊流擾動，同時由于負壓作用同時吸入大量空氣，水流和氣流的共同作用又使噴頭下方形成高速紊流剪切區(qū)，使所吸入的氣泡高度細化并均勻分散，同時利用壓頭溶氧，極大地提高了空氣中氧的利用率，富含溶解氧的混合污水經(jīng)導流筒達到裝置頂部后，在外筒上方的導流板作用下又向下返流形成環(huán)流，再經(jīng)剪切向上射流，如此循環(huán)往復運行；外筒的上方設置一錐形導流板，不僅可使水流在內(nèi)外筒間進行強制循環(huán)，而且對裝置出水中的污泥起到分離作用，提高了裝置中污泥濃度，從而提高了裝置的運行效率。
本實用新型與現(xiàn)有技術設備相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果(1)現(xiàn)有的活性污泥法中污泥絮體內(nèi)存在溶解氧的濃度梯度，在活性污泥絮體表層從外向里溶解氧濃度逐漸下降，內(nèi)層常因缺氧而發(fā)黑形成“死區(qū)”，導致廢水處理效率的降低。本實用新型結合了高速射流曝氣、物相強化傳遞、紊流剪切等技術，并具有深井曝氣和流化污泥的特點，使活性污泥高度細化形成絮狀生化污泥，本裝置中高活性污泥濃度達10-20g/L、高溶氧濃度達5-8mg/L、高溶氧效率50％是保證本裝置高運行效率的重要因素；(2)本實用新型外筒的上方設置一錐形導流板，不僅可使水流在內(nèi)外筒間進行強制循環(huán)，而且對本裝置出水中的污泥起到分離作用，提高了本裝置中污泥濃度，從而提高了本實用新型的運行效率；(3)本裝置中剩余污泥量少，由于本裝置中溶解氧濃度較高，使微生物的代謝速度加快，因此內(nèi)源消耗加大，減少了剩余污泥的產(chǎn)生；(4)由于本實用新型處理效率提高，容積減小，以及結構的緊湊設計，都大大減少了本裝置的基建投資，經(jīng)實驗證實，與現(xiàn)有HCR處理技術設備相比采用本裝置可提高20～30％處理效率。
下面對附圖進一步說明如下
圖1為高效內(nèi)外雙循環(huán)廢水好氧處理裝置的結構示意圖。圖中1為上筒體、2為錐形導流筒、3為出水管、4為法蘭、5為內(nèi)筒體、6為外筒體、7為排空管、8為水射器、9為進水管接口、10為圓鋼支腳、11為擴散管、12為支撐板、13為外循環(huán)出口、14為出水沉淀筒體、15為穿孔布水板、16為上內(nèi)筒體。
本實用新型的實施方式可為如下(1)按
圖1所示、設計、加工制造本裝置的各部件，例如上筒體1、錐形導流筒2、內(nèi)筒體5、外筒體6、擴散管11、出水沉淀筒體14、穿孔布水板15、上內(nèi)筒體16均可選用鋼板采用沖壓而成；出水管3、排空管7、均可選用金屬管采用機加工方法加工而成；法蘭4、水射器8、支撐板12可選用鋼板材采用機加工方法加工而成；加工制造好各部件后，按上述說明書所述連接關系進行安裝連接便能較好地實施本實用新型；(2)在設計實施過程中應注意下述幾方面①設計構件時，外筒體的徑高比應為1∶5～7；內(nèi)外筒體的直徑比應為1∶0.5～0.7；水射器噴嘴出口與中心線的夾角可為5度；出水沉淀筒體底面與水平面的夾角應≥15度；錐形導流板的錐度可為150度；外筒體底部的錐度設計應為90～120度；②如是處理廢水能力為150m3/d的處理裝置，其構件參數(shù)可為外筒體直徑為1350mm，高可為9200mm；內(nèi)筒體直徑為740mm，高可為9200mm；出水沉淀筒體直徑為2000mm，有效高度可為200mm；上筒體直徑可為2000mm，有效高度可為1000mm；圓鋼支腳高度可為2500mm；(3)在實施過程中，應滿足以下工藝參數(shù)廢水在本裝置內(nèi)的停留時間為2小時；設計外循環(huán)水流量為125m3/h；出水沉淀區(qū)內(nèi)的停留時間為20分鐘；本裝置內(nèi)溶解氧濃度為5mg/L以上；本裝置內(nèi)活性污泥濃度達10g/L以上。
權利要求1.一種高效內(nèi)外雙循環(huán)廢水好氧處理裝置，其特征在于它由上筒體(1)、錐形導流筒(2)、出水管(3)、法蘭(4)、內(nèi)筒體(5)、外筒體(6)、排空管(7)、水射器(8)、進水管接口(9)、圓鋼支腳(10)、擴散管(11)、支撐板(12)、外循環(huán)出口(13)、出水沉淀筒體(14)、穿孔布水板(15)、上內(nèi)筒體(16)共同連接構成；其相互連接關系為外筒體(6)的下端安裝水射器(8)和排空管(7)，與外筒體(6)底部連接的水射器(8)的擴散管(11)與內(nèi)筒體(5)下端口相對，擴散管(11)與中心線夾角為5度，內(nèi)筒體(5)通過上下各四塊支撐板(12)與外筒體(6)相連接，錐形導流筒(2)與外筒體(6)通過法蘭(4)相連接，出水沉淀筒體(14)通過底板與外筒體(6)相連接，出水沉淀筒體(14)的最底端設置裝置的外循環(huán)出口(13)，上筒體(1)通過穿孔布水板(15)與上內(nèi)筒體(16)相連接，上內(nèi)筒體(16)與上筒體(1)之間為集水槽，并與出水管相連通，上筒體(1)通過法蘭(4)與出水沉淀筒體(14)連接在一起，四根圓鋼支腳(10)支撐本裝置。
專利摘要本實用新型是高效內(nèi)外雙循環(huán)廢水好氧處理裝置,它由上筒體、錐形導流筒、出水管、法蘭、內(nèi)外筒體、排空管、水射器、圓鋼支腳、進水管接口、擴散管、支撐板、外循環(huán)出口、出水沉淀筒體、穿孔布水板、上內(nèi)筒體連接構成,其關系為:外筒體下端裝水射器和排空管,擴散管與內(nèi)筒體下端口連接,內(nèi)筒體通過支撐板與外筒體相接,導流筒通過法蘭與外筒體相接;出水沉淀筒體通過底板與外筒體相接,上筒體通過穿孔布水板與上內(nèi)筒體相接,上筒體通過法蘭與出水沉淀筒體相接。本裝置溶解氧濃度高、氧利用率高、活性污泥濃度高、廢水生化處理效率高、廢水處理時間快、運行效率高。
文檔編號C02F3/12GK2493612SQ0124227
公開日2002年5月29日 申請日期2001年6月21日 優(yōu)先權日2001年6月21日
發(fā)明者陳元彩, 陳中豪, 楊立, 陳金中, 萬金泉, 朱小林, 管秀瓊 申請人:華南理工大學