專利名稱：一種內(nèi)循環(huán)水解反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于污水處理領(lǐng)域，具體涉及一種內(nèi)循環(huán)水解反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
我國城鎮(zhèn)污水具有無機(jī)懸浮固體含量高和碳氮比偏低的水質(zhì)特點(diǎn)，據(jù)統(tǒng)計美國城鎮(zhèn)污水的ss/bod5比值約為1. 1，而我國城鎮(zhèn)污水SS/B0D5比值高于1.1的污水處理廠數(shù)量卻高達(dá)78%。此外美國的城鎮(zhèn)污水B0D5/TN的比值一般在5. O以上，而我國城鎮(zhèn)污水BOD5/TN比值小于3. O的污水處理廠所占比例高達(dá)40%，這就導(dǎo)致污水在后續(xù)的脫氮過程中缺少足夠的碳源，總氮的去除率較低，通常在50-80%之間，出水總氮很難穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。在這種情況下，如何開發(fā)出可有效分離無機(jī)懸浮固體和促進(jìn)污水內(nèi)部碳源利用的新型污水處理技術(shù)成為了當(dāng)前城鎮(zhèn)污水處理領(lǐng)域亟待解決的關(guān)鍵問題?，F(xiàn)有技術(shù)中，中國專利文獻(xiàn)CN101982430A公開了一種新型同心圓折流水解反應(yīng)器，如圖1所示，該水解反應(yīng)器包括同心圓池體、圓形穿孔管布水器、導(dǎo)流板、高效厭氧生物填料、進(jìn)水口、出水口、上清液回流泵、攪拌裝置等。該水解反應(yīng)器在使用時，廢水泵入穿孔管布水器后再進(jìn)入預(yù)反應(yīng)區(qū)，同時與上清液回流液混合，在預(yù)反應(yīng)區(qū)設(shè)置有用于強(qiáng)化布水并且增強(qiáng)泥水混合效果的低速攪拌裝置；預(yù)反應(yīng)區(qū)的出水自流通過折流板后直接進(jìn)入反應(yīng)區(qū)，再通過導(dǎo)流板布水后形成上流與反應(yīng)區(qū)的污泥混合，在反應(yīng)區(qū)的中部設(shè)置有高效厭氧生物填料，反應(yīng)區(qū)的污泥回流至預(yù)反應(yīng)區(qū)并定時外排，同時反應(yīng)區(qū)的上清液通過收集和回流泵再回流至預(yù)反應(yīng)區(qū)。該同心圓式水解反應(yīng)器通過設(shè)置內(nèi)圈為上流布水的預(yù)反應(yīng)區(qū)，中圈和外圈為折流板布水的反應(yīng)區(qū)，并設(shè)置攪拌裝置、上清液收集和回流裝置，有效提高了污泥的水解酸化效率，提高了對污水內(nèi)部碳源的利用。城鎮(zhèn)污水中除了有機(jī)污泥，還含有無機(jī)泥砂，污水中的有機(jī)物會附著在無機(jī)泥砂的表面，由于無機(jī)泥砂本身無益于后續(xù)的處理工藝，因此應(yīng)當(dāng)當(dāng)將其與有機(jī)污泥、以及其表面的有機(jī)物分離后再盡可能地除去，而分離出的有機(jī)物則可以進(jìn)入后續(xù)的水解酸化反應(yīng)，釋放出碳源。但上述現(xiàn)有技術(shù)中的水解酸化反應(yīng)器難以實(shí)現(xiàn)無機(jī)泥砂和有機(jī)物質(zhì)的高效分離，原因在于無機(jī)泥砂和附著在其表面的有機(jī)物之間的結(jié)合力較強(qiáng)，雖然在預(yù)反應(yīng)區(qū)中設(shè)置有低速攪拌裝置，但是在低速攪拌的狀態(tài)下無法有效剝離無機(jī)泥砂和附著在其表面的有機(jī)物，而提高攪拌速又會增大進(jìn)水的擾流，同時提高污水的升流速度，進(jìn)而導(dǎo)致污水與回流污泥無法充分混合，所以現(xiàn)有技術(shù)中的水解酸化裝置的碳源利用率仍舊較低。此外，上述現(xiàn)有技術(shù)中的水解酸化反應(yīng)還存在的缺陷在于，由于污水是以自流的方式通過預(yù)反應(yīng)區(qū)后再進(jìn)入反應(yīng)區(qū)，這就導(dǎo)致污水在反應(yīng)區(qū)的流動較為平緩，污水中的有機(jī)物在反應(yīng)區(qū)內(nèi)升流的過程中容易沉降至反應(yīng)區(qū)的底部，進(jìn)而降低了反應(yīng)區(qū)的水解酸化效率。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中的水解酸化反應(yīng)器難以實(shí)現(xiàn)無機(jī)泥砂和有機(jī)物質(zhì)的高效分離，碳源利用率仍舊較低，并且污水中的有機(jī)物在反應(yīng)區(qū)內(nèi)升流的過程中容易沉降至反應(yīng)區(qū)的底部，進(jìn)而降低了反應(yīng)區(qū)的水解酸化效率，污泥減量率較低。為此，本實(shí)用新型提供了一種內(nèi)循環(huán)水解反應(yīng)器。本實(shí)用新型所述的內(nèi)循環(huán)水解反應(yīng)器及其水解工藝的技術(shù)方案為一種內(nèi)循環(huán)水解反應(yīng)器，包括反應(yīng)器外筒，所述反應(yīng)器外筒的上部為一個圓筒，在所述圓筒的上部側(cè)壁上設(shè)置有出水口 ；在所述圓筒的下方且與所述圓筒的下邊緣連接設(shè)置有外圓臺形筒，所述外圓臺形筒與所述圓筒同軸設(shè)置且沿軸向方向由上向下逐漸向內(nèi)收縮，在所述外圓臺形筒的側(cè)壁上設(shè)置有排泥口和進(jìn)水口 ；在所述外圓臺形筒的底面上設(shè)置有排砂管；中心筒，所述中心筒設(shè)置在所述反應(yīng)器外筒內(nèi)，所述中心筒由同軸設(shè)置的上中心筒、下中心筒和內(nèi)圓臺形筒組成，所述上中心筒和下中心筒為圓柱形筒體，所述下中心筒的直徑大于所述上中心筒，所述上中心筒和下中心筒通過所述內(nèi)圓臺形筒連接，所述內(nèi)圓臺形筒的上邊緣與所述上中心筒的下邊緣連接，所述內(nèi)圓臺形筒的下邊緣與所述下中心筒的上邊緣連接，所述下中心筒的下邊緣與所述外圓臺形筒的內(nèi)壁之間設(shè)置有回流縫隙；導(dǎo)流筒，設(shè)置在所述中心筒的外部且與所述中心筒同軸設(shè)置，所述導(dǎo)流筒的上邊緣高于所述中心筒的上邊緣，所述導(dǎo)流筒的內(nèi)壁和所述中心筒的外壁之間形成液體通道，所述導(dǎo)流筒的外壁和所述反應(yīng)器外筒之間由下向上依次形成污泥水解區(qū)和固液分離區(qū)；低速攪拌器，所述低速攪拌器設(shè)置在所述下中心筒的進(jìn)水口處；在所述中心筒的內(nèi)部還設(shè)置有高速推進(jìn)器，所述高速推進(jìn)器設(shè)置在所述上中心筒與內(nèi)圓臺形筒的交界處。所述高速推進(jìn)器為葉輪式推進(jìn)器，所述葉輪式推進(jìn)器的葉輪與所述中心筒同軸設(shè)置，所述葉輪位于所述上中心筒與所述內(nèi)圓臺形筒的連接處的等水平線上；所述葉輪的外徑與所述上中心筒的內(nèi)徑的比值為O. 7~0· 8 ；所述葉輪的葉片數(shù)為3-8 ；所述葉輪的轉(zhuǎn)速為90 120轉(zhuǎn)/min。所述導(dǎo)流筒的下邊緣與所述上中心筒的下邊緣以及所述反應(yīng)器外筒的上部圓筒的下邊緣位于同一水平面上。與所述導(dǎo)流筒的下邊緣連接設(shè)置有圓臺形的引流筒，所述引流筒與所述導(dǎo)流筒之間的夾角和所述中心筒與所述內(nèi)圓臺形筒之間的夾角相同；所述引流筒的底面直徑與所述反應(yīng)器外筒的上部筒體的直徑之比為1:2-1:3 ;所述導(dǎo)流筒與所述引流筒的垂直高度之比為5. 5-6. 5。所述反應(yīng)器外筒的上部圓筒與所述外圓臺形筒垂直高度之比為1. 5-2. O ；所述反應(yīng)器外筒的上部圓筒與所述上中心筒的直徑之比為5-6 ；所述導(dǎo)流筒與所述上中心筒的直徑之比為1. 2-1. 5。所述上中心筒與所述內(nèi)圓臺形筒的垂直高度之比為4. 5-5. 5，所述上中心筒與所述內(nèi)圓臺形筒的夾角為135-150°。本實(shí)用新型所述的內(nèi)循環(huán)水解反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)在于(I)本實(shí)用新型所述的內(nèi)循環(huán)水解反應(yīng)器，在設(shè)置反應(yīng)器外筒、中心筒、導(dǎo)流筒、低速攪拌器的基礎(chǔ)上，在所述中心筒的內(nèi)部還設(shè)置有高速推進(jìn)器，所述高速推進(jìn)器設(shè)置在所述上中心筒與內(nèi)圓臺形筒的交界處。進(jìn)入所述水解反應(yīng)器的污水首先進(jìn)入直徑相對較大的下筒體和內(nèi)圓臺形筒，污水在下筒體和內(nèi)圓臺形筒中的上升流速相對較慢，在低速攪拌器的作用下與回流污泥均勻混合，然后進(jìn)入所述中心筒，此時污水中的泥砂在高速推進(jìn)器的旋流作用下，表面附著的有機(jī)物質(zhì)被剝離下來并隨流水進(jìn)入到后續(xù)的污泥水解區(qū)進(jìn)行水解反應(yīng)，從而提高了碳源利用率。此外，本實(shí)用新型通過設(shè)置所述高速推流器，提高了進(jìn)入中心筒的污水的上升流速，所述污水在高速推流器的抬升作用下進(jìn)入到污泥水解區(qū)，對所述污泥水解區(qū)的污泥起到了提升的作用，從而能夠有效防止污水中的有機(jī)物在升流的過程中發(fā)生沉降，保證了有機(jī)物質(zhì)在污泥水解區(qū)的停留時間，提高了污泥的水解酸化效率。(2)本實(shí)用新型所述的內(nèi)循環(huán)水解反應(yīng)器，設(shè)置所述高速推進(jìn)器為葉輪式推進(jìn)器，所述葉輪式推進(jìn)器的葉輪與所述中心筒同軸設(shè)置，所述葉輪位于所述上中心筒與所述內(nèi)圓臺形筒的連接處的等水平線上；所述葉輪的外徑與所述上筒體內(nèi)徑的比值為O. 7 O. 8 ;所述葉輪的葉片數(shù)為3-8 ;所述葉輪的轉(zhuǎn)速為90-120轉(zhuǎn)/分。污水中的無機(jī)泥砂在葉輪式推進(jìn)器的葉輪剪切作用下，其表面附著的有機(jī)物質(zhì)更容易被剝落下來，本實(shí)用新型設(shè)置所述葉輪的外徑與所述上筒體內(nèi)徑的比值為O. 7~0· 8 ;使得進(jìn)入上中心筒內(nèi)的泥砂能夠與葉輪發(fā)生有效碰撞，從而高效剝離無機(jī)泥砂表面的有機(jī)物質(zhì)，同時還使得所述葉輪與上中心筒內(nèi)壁之間留有適宜于泥砂沉降的通道，避免無機(jī)泥砂與其表面的有機(jī)物分離后，在下落的過程中會由于葉輪的攪動作用而難以沉降的問題。本實(shí)用新型限定所述葉輪的葉片數(shù)為3-8，所述葉輪的轉(zhuǎn)速為90-120轉(zhuǎn)/分，原因在于這種設(shè)置方式能夠盡可能增加葉輪與泥砂的碰撞幾率。(3)本實(shí)用新型所述的內(nèi)循環(huán)水解反應(yīng)器，設(shè)置所述導(dǎo)流筒的下邊緣與所述上中心筒的下邊緣以及所述反應(yīng)器外筒的上部筒體的下邊緣位于同一水平面上，原因在于這種設(shè)置方式能夠使得所述反應(yīng)器內(nèi)的所述泥砂分離區(qū)、污泥水解區(qū)和固液分離區(qū)的分布位置合理，使得反應(yīng)器筒體的內(nèi)部空間得到充分利用。(4)本實(shí)用新型所述的內(nèi)循環(huán)水解反應(yīng)器，與所述導(dǎo)流筒的下邊緣連接設(shè)置有圓臺形的引流筒，所述引流筒與所述導(dǎo)流筒之間的夾角和所述中心筒與所述內(nèi)圓臺形筒之間的夾角相同；所述引流筒的底面直徑與所述反應(yīng)器外筒的上部筒體的直徑之比為1:2-1: 3。本實(shí)用新型通過設(shè)置上述引流筒并對其底面直徑進(jìn)行限制，使得污水從所述污泥水解區(qū)和固液分離區(qū)的中心部位進(jìn)入，從而進(jìn)一步對其中的有機(jī)污泥起到了提升的作用。(5)本實(shí)用新型所述的內(nèi)循環(huán)水解反應(yīng)器，所述反應(yīng)器外筒的上部圓筒與所述外圓臺形筒垂直高度之比為1. 5-2. O ;所述導(dǎo)流筒與所述引流筒的垂直高度之比為5. 5-6. 5 ；所述上中心筒與所述內(nèi)圓臺形筒的垂直高度之比為4. 5-5. 5 ;所述反應(yīng)器外筒與所述上中心筒的直徑之比為5-6 ;所述導(dǎo)流筒與所述上中心筒的直徑之比為1. 2-1. 5 ;所述上中心筒與所述內(nèi)圓臺形筒的夾角為135-150°。本實(shí)用新型通過對所述水解反應(yīng)器的各個部件的高度與直徑進(jìn)行優(yōu)化，使得所述污水在各個區(qū)域的停留時間分配合理，有利于促進(jìn)污水的水解酸化效率。(6)本實(shí)用新型所述的內(nèi)循環(huán)水解反應(yīng)器，還設(shè)置所述固液分離區(qū)的固液分離界面距離出水口的垂直高度為1-1. 5m，通過對所述固液分離區(qū)的固液分離界面距離出水口的垂直高度進(jìn)行優(yōu)化，有效防止了因?yàn)槲勰嘟缑孢^高，當(dāng)進(jìn)水負(fù)荷發(fā)生變化時，導(dǎo)致污泥隨出水外流的問題以及因?yàn)槲勰嘟缑孢^低，而導(dǎo)致反應(yīng)器微生物量減少，不利于廢水處理的問題。
為了使本實(shí)用新型中所述的技術(shù)方案更加便于理解，下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型所述的內(nèi)循環(huán)水解反應(yīng)器及其工藝做進(jìn)一步的闡述。圖1所示為本實(shí)用新型所述的內(nèi)循環(huán)水解反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)圖。
圖2所示為本實(shí)用新型所述的內(nèi)循環(huán)水解反應(yīng)器的可變換方式的結(jié)構(gòu)圖。附圖標(biāo)記為1-排砂管；2-進(jìn)水口 ；3_出水口 ；4_出水管；5-反應(yīng)器外筒；6-上中心筒；7-內(nèi)圓臺形筒；8_下中心筒；9_導(dǎo)流筒；10_引流筒；11_低速攪拌器；12_高速推進(jìn)器；13_污泥水解區(qū)；14_固液分離區(qū)；15_排泥口 ；16_高速推進(jìn)器的軸；17_外圓臺形筒；18_回流縫隙。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1本實(shí)施例中所述的內(nèi)循環(huán)水解反應(yīng)器如圖1所示，包括反應(yīng)器外筒5，所述反應(yīng)器外筒5的上部為一個圓筒，在所述圓筒的上部側(cè)壁上設(shè)置有出水口 3 ;與所述出水口連接設(shè)置有出水管4 ;在所述圓筒的下方且與所述圓筒的下邊緣連接設(shè)置有外圓臺形筒17，所述外圓臺形筒17與所述圓筒同軸設(shè)置且沿軸向方向由上向下逐漸向內(nèi)收縮，在所述外圓臺形筒17的側(cè)壁上設(shè)置有排泥口 15和進(jìn)水口 2 ;在所述外圓臺形筒17的底面上設(shè)置有排砂管I ;中心筒，所述中心筒設(shè)置在所述反應(yīng)器外筒5內(nèi)，所述中心筒由同軸設(shè)置的上中心筒6、下中心筒8和內(nèi)圓臺形筒7組成，所述上中心筒6和下中心筒8為圓柱形筒體，所述下中心筒8的直徑大于所述上中心筒6，所述上中心筒6和下中心筒8通過所述內(nèi)圓臺形筒7連接，所述內(nèi)圓臺形筒7的上邊緣與所述上中心筒6的下邊緣連接，所述內(nèi)圓臺形筒7的下邊緣與所述下中心筒8的上邊緣連接，所述下中心筒8的下邊緣與所述內(nèi)圓臺形筒的內(nèi)壁之間設(shè)置有回流縫隙18 ；導(dǎo)流筒9，設(shè)置在所述中心筒的外部且與所述中心筒同軸設(shè)置，所述導(dǎo)流筒9的上邊緣高于所述中心筒的上邊緣，所述導(dǎo)流筒9的內(nèi)壁和所述中心筒的外壁之間形成液體通道，所述導(dǎo)流筒9的外壁和所述反應(yīng)器外筒5之間由下向上依次形成污泥水解區(qū)13和固液分離區(qū)14 ；本實(shí)施例中所述導(dǎo)流筒9的下邊緣與所述上中心筒6的下邊緣以及所述反應(yīng)器外筒5的上部筒體的下邊緣位于同一水平面上；本實(shí)施例中所述的內(nèi)循環(huán)水解反應(yīng)器，所述反應(yīng)器外筒5的上部圓筒與所述外圓臺形筒17的垂直高度之比為1. 5 ;所述上中心筒6與所述內(nèi)圓臺形筒7的垂直高度之比為4. 5;所述上中心筒與所述內(nèi)圓臺形筒的夾角α為135°。所述反應(yīng)器外筒5的上部圓筒與所述上中心筒6的直徑之比為5 ;所述導(dǎo)流筒9與所述上中心筒6的直徑之比為1. 2 ；本實(shí)施例中所述的新型內(nèi)循環(huán)水解還設(shè)置有低速攪拌器11，所述低速攪拌器11設(shè)置在所述下中心筒8的進(jìn)水口處；所述低速攪拌器的攪拌速度為30轉(zhuǎn)/分；在所述中心筒的內(nèi)部還設(shè)置有高速推進(jìn)器12，所述高速推進(jìn)器12設(shè)置在所述上中心筒6與內(nèi)圓臺形筒的交界處。本實(shí)用新型中所述高速推進(jìn)器12和低速攪拌器11中的“高速”和“低速”是相對的，即高速推進(jìn)器12對污水的提升流速大于低速攪拌器11對污水的提升流速。本實(shí)施例中所述高速推進(jìn)器12為葉輪式推進(jìn)器，所述葉輪式推進(jìn)器的葉輪與所述中心筒同軸設(shè)置，所述葉輪位于所述上中心筒6與所述內(nèi)圓臺形筒的連接處的等水平線上；所述葉輪的外徑與所述上筒體內(nèi)徑的比值為O. 7 ;所述葉輪的葉片數(shù)為3 ;所述葉輪的轉(zhuǎn)速為90轉(zhuǎn)/min?；诒緦?shí)用新型中所述水解反應(yīng)器的水解酸化工藝，包括以下步驟(I)污水通過所述進(jìn)水口 2進(jìn)入所述中心筒，與回流污泥在低速攪拌器11的攪動下混合均勻，并通過推進(jìn)器的提升作用形成升流式流態(tài)；污水在所述中心筒內(nèi)的停留時間為lOmin，其中所述污水在所述上中心筒6內(nèi)的上升流速為20m/h，停留時間為5min ;在所述下中心筒8內(nèi)的上升流速為3m/h，停留時間為Imin ;所述葉輪推進(jìn)器的提升水量為所述水解反應(yīng)器進(jìn)水流量的2倍。(2)污水升流通過中心筒后進(jìn)入所述導(dǎo)流筒9的內(nèi)壁和所述上筒體的外壁之間形成的液體通道；(3)液體通道的出水依次進(jìn)入污泥水解區(qū)13和固液分離區(qū)14，所述污泥水解區(qū)13的污泥通過回流縫隙18回流，回流污泥量與所述水解反應(yīng)器進(jìn)水量體積之比為I ;所述固液分離區(qū)14分離出的清水通過所述出水口 3流出，所述固液分離區(qū)14的固液分離界面距離出水口 3的垂直高度為1. 5m。所述污泥水解區(qū)13和固液分離區(qū)14的上升流速為O. 4m/h ；所述污泥在所述水解反應(yīng)器中的停留時間為10d，污水的停留時間為2. 5h。實(shí)施例2本實(shí)施例中所述的內(nèi)循環(huán)水解反應(yīng)器如圖1所示，包括反應(yīng)器外筒5，所述反應(yīng)器外筒5的上部為一個圓筒，在所述圓筒的上部側(cè)壁上設(shè)置有出水口 3 ;與所述出水口連接設(shè)置有出水管4 ;在所述圓筒的下方且與所述圓筒的下邊緣連接設(shè)置有外圓臺形筒17，所述外圓臺形筒17與所述圓筒同軸設(shè)置且沿軸向方向由上向下逐漸向內(nèi)收縮，在所述外圓臺形筒17的側(cè)壁上設(shè)置有排泥口 15和進(jìn)水口 2 ;在所述外圓臺形筒17的底面上設(shè)置有排砂管I ;中心筒，所述中心筒設(shè)置在所述反應(yīng)器外筒5內(nèi)，所述中心筒由同軸設(shè)置的上中心筒6、下中心筒8和內(nèi)圓臺形筒7組成，所述上中心筒6和下中心筒8為圓柱形筒體，所述下中心筒8的直徑大于所述上中心筒6，所述上中心筒6和下中心筒8通過所述內(nèi)圓臺形筒7連接，所述內(nèi)圓臺形筒7的上邊緣與所述上中心筒6的下邊緣連接，所述內(nèi)圓臺形筒7的下邊緣與所述下中心筒8的上邊緣連接，所述下中心筒8的下邊緣與所述內(nèi)圓臺形筒的內(nèi)壁之間設(shè)置有回流縫隙18 ；導(dǎo)流筒9，設(shè)置在所述中心筒的外部且與所述中心筒同軸設(shè)置，所述導(dǎo)流筒9的上邊緣高于所述中心筒的上邊緣，所述導(dǎo)流筒9的內(nèi)壁和所述中心筒的外壁之間形成液體通道，所述導(dǎo)流筒9的外壁和所述反應(yīng)器外筒5之間由下向上依次形成污泥水解區(qū)13和固液分離區(qū)14 ；本實(shí)施例中所述導(dǎo)流筒9的下邊緣與所述上中心筒6的下邊緣以及所述反應(yīng)器外筒5的上部筒體的下邊緣位于同一水平面上；本實(shí)施例中所述反應(yīng)器外筒5的上部圓筒與所述外圓臺形筒17垂直高度之比為1.5 ;所述上中心筒6與所述內(nèi)圓臺形筒的垂直高度之比為5. 5 ;所述上中心筒與所述內(nèi)圓臺形筒的夾角α為150°。所述反應(yīng)器外筒5的上部圓筒與所述上中心筒6的直徑之比為6 ;所述導(dǎo)流筒9與所述上中心筒6的直徑之比為1. 5。本實(shí)施例中所述的內(nèi)循環(huán)水解器，還設(shè)置有低速攪拌器11，所述低速攪拌器11設(shè)置在所述下中心筒8的進(jìn)水口處；所述低速攪拌器的攪拌速度為25轉(zhuǎn)/分。在所述中心筒的內(nèi)部還設(shè)置有高速推進(jìn)器12，所述高速推進(jìn)器12設(shè)置在所述上中心筒6與內(nèi)圓臺形筒的交界處，所述高速推進(jìn)器12為葉輪式推進(jìn)器，所述葉輪式推進(jìn)器的葉輪與所述中心筒同軸設(shè)置，所述葉輪位于所述上中心筒6與所述內(nèi)圓臺形筒的連接處的等水平線上；所述葉輪的外徑與所述上筒體內(nèi)徑的比值為O. 7 ;所述葉輪的葉片數(shù)為3 ；所述葉輪的轉(zhuǎn)速為120轉(zhuǎn)/分?；诒緦?shí)用新型中所述水解反應(yīng)器的水解酸化工藝，包括以下步驟(I)污水通過所述進(jìn)水口 2進(jìn)入所述中心筒，與回流污泥在低速攪拌器11的攪動下混合均勻，并通過推進(jìn)器的提升作用形成升流式流態(tài)；污水在所述中心筒內(nèi)的停留時間為8min，其中所述污水在所述上中心筒6內(nèi)的上升流速為60m/h，停留時間為5min ;污水在所述下中心筒內(nèi)的上升流速為7 m/h，停留時間為Imin ;所述葉輪推進(jìn)器的提升水量為所述水解反應(yīng)器進(jìn)水流量的3倍；(2)污水升流通過中心筒后進(jìn)入所述導(dǎo)流筒9的內(nèi)壁和所述上筒體的外壁之間形成的液體通道；(3)液體通道的出水依次進(jìn)入污泥水解區(qū)13和固液分離區(qū)14，所述污泥水解區(qū)13的污泥通過回流縫隙18回流，回流污泥量與所述水解反應(yīng)器進(jìn)水量體積之比為2 ;所述固液分離區(qū)14分離出的清水 通過所述出水口 3流出，所述固液分離區(qū)14的固液分離界面距離出水口 3的垂直高度為1. 5m。污水在所述污泥水解區(qū)13和固液分離區(qū)14的上升流速為O. 8 m/h ；污泥在所述水解反應(yīng)器中的停留時間為35d，污水的停留時間為5. 5h。實(shí)施例3本實(shí)施例中所述的內(nèi)循環(huán)水解反應(yīng)器如圖2所示，包括反應(yīng)器外筒5，所述反應(yīng)器外筒5的上部為一個圓筒，在所述圓筒的上部側(cè)壁上設(shè)置有出水口 3 ;與所述出水口連接設(shè)置有出水管4 ;在所述圓筒的下方且與所述圓筒的下邊緣連接設(shè)置有外圓臺形筒17，所述外圓臺形筒17與所述圓筒同軸設(shè)置且沿軸向方向由上向下逐漸向內(nèi)收縮，在所述外圓臺形筒17的側(cè)壁上設(shè)置有排泥口 15和進(jìn)水口 2 ;在所述外圓臺形筒17的底面上設(shè)置有排砂管I ;中心筒，所述中心筒設(shè)置在所述反應(yīng)器外筒5內(nèi)，所述中心筒由同軸設(shè)置的上中心筒6、下中心筒8和內(nèi)圓臺形筒7組成，所述上中心筒6和下中心筒8為圓柱形筒體，所述下中心筒8的直徑大于所述上中心筒6，所述上中心筒6和下中心筒8通過所述內(nèi)圓臺形筒7連接，所述內(nèi)圓臺形筒7的上邊緣與所述上中心筒6的下邊緣連接，所述內(nèi)圓臺形筒7的下邊緣與所述下中心筒8的上邊緣連接，所述下中心筒8的下邊緣與所述內(nèi)圓臺形筒的內(nèi)壁之間設(shè)置有回流縫隙18 ；導(dǎo)流筒9，設(shè)置在所述中心筒的外部且與所述中心筒同軸設(shè)置，所述導(dǎo)流筒9的上邊緣高于所述中心筒的上邊緣，所述導(dǎo)流筒9的內(nèi)壁和所述中心筒的外壁之間形成液體通道，所述導(dǎo)流筒9的外壁和所述反應(yīng)器外筒5之間由下向上依次形成污泥水解區(qū)13和固液分離區(qū)14 ；本實(shí)施例中所述導(dǎo)流筒9的下邊緣與所述上中心筒6的下邊緣以及所述反應(yīng)器外筒5的上部筒體的下邊緣位于同一水平面上；與所述導(dǎo)流筒9的下邊緣連接設(shè)置有圓臺形的引流筒10，所述引流筒10與所述導(dǎo)流筒9之間的夾角β和所述上中心筒與所述內(nèi)圓臺形筒之間的夾角α相同；所述導(dǎo)流筒與所述引流筒的垂直高度之比為5. 5，作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述導(dǎo)流筒與所述引流筒的垂直高度之比可以為5. 5-6. 5之間的任意比值。所述引流筒10的底面直徑與所述反應(yīng)器外筒5的上部筒體的直徑之比為1:2，同樣作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述引流筒10的底面直徑與所述反應(yīng)器外筒5的上部筒體的直徑之比可以為1:2-1:3之間的任意數(shù)值。本實(shí)施例中所述反應(yīng)器外筒5的上部圓筒與所述外圓臺形筒17垂直高度之比為2 ;所述上中心筒6與所述內(nèi)圓臺形筒7的垂直高度之比為5. 5 ;所述上中心筒6與所述內(nèi)圓臺形筒7的夾角α為140°。所述反應(yīng)器外筒5的上部圓筒與所述上中心筒6的直徑之比為6 ;所述導(dǎo)流筒9與所述上中心筒6的直徑之比為1. 5。本實(shí)施例中的內(nèi)循環(huán)水解反應(yīng)器還設(shè)置有低速攪拌器11，所述低速攪拌器11設(shè)置在所述下中心筒8的進(jìn)水口處；在所述中心筒的內(nèi)部還設(shè)置有高速推進(jìn)器12，所述高速推進(jìn)器12設(shè)置在所述上中心筒6與內(nèi)圓臺形筒的交界處；所述高速推進(jìn)器12為葉輪式推進(jìn)器，所述葉輪式推進(jìn)器的葉輪與所述中心筒同軸設(shè)置，所述葉輪位于所述上中心筒6與所述內(nèi)圓臺形筒的連接處的等水平線上；所述葉輪的外徑與所述上筒體內(nèi)徑的比值為O. 8 ;所述葉輪的葉片數(shù)為8 ；所述葉輪的轉(zhuǎn)速為100轉(zhuǎn)/min?；诒緦?shí)用新型中所述水解反應(yīng)器的水解酸化工藝，包括以下步驟(I)污水通過所述進(jìn)水`口 2進(jìn)入所述中心筒，與回流污泥在低速攪拌器11的攪動下混合均勻，并通過推進(jìn)器的提升作用形成升流式流態(tài)；污水在所述中心筒中的停留時間為15min，其中所述污水在所述上中心筒6內(nèi)的上升流速為60m/h，停留時間為IOmin ;污水在所述下中心筒內(nèi)的上升流速為7 m/h，停留時間為2min ;所述推進(jìn)器的提升水量為所述水解反應(yīng)器進(jìn)水流量的2. 5倍。(2)污水升流通過中心筒后進(jìn)入所述導(dǎo)流筒9的內(nèi)壁和所述上筒體的外壁之間形成的液體通道；(3)液體通道的出水依次進(jìn)入污泥水解區(qū)13和固液分離區(qū)14，所述污泥水解區(qū)13的污泥通過回流縫隙18回流，回流污泥量與所述水解反應(yīng)器進(jìn)水量體積之比為1. 5，所述固液分離區(qū)14分離出的清水通過所述出水口 3流出，所述固液分離區(qū)14的固液分離界面距離出水口 3的垂直高度為lm。所述污泥水解區(qū)13和固液分離區(qū)14的上升流速為O. 6m/h ；所述污泥在所述水解反應(yīng)器中的停留時間為20d，污水的停留時間為4h。在上述實(shí)施例中，除了所述葉輪式推進(jìn)器，所述推進(jìn)器還可選用其它形式的任意可實(shí)現(xiàn)污水提升的設(shè)備。上述實(shí)施例中，低速攪拌器的軸可嵌套設(shè)置在所述高速推進(jìn)器的軸16內(nèi)；上述實(shí)施例中反應(yīng)器外筒5的直徑的適宜范圍為小于20m ;所述導(dǎo)流筒9的上邊緣比所述中心筒的上邊緣高10-15cm。[0081]需要說明的是，本實(shí)用新型中所述的上中心筒、下中心筒、上邊緣、下邊緣等術(shù)語中的上下是指沿所述所述反應(yīng)器外筒軸向方向上的“上下”位置。實(shí)驗(yàn)例為了證實(shí)本實(shí)用新型的技術(shù)效果，我們在同樣的進(jìn)水水質(zhì)條件下對經(jīng)本實(shí)用新型所述的水解反應(yīng)器處理前后的水質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行測定，結(jié)果如下
權(quán)利要求1.一種內(nèi)循環(huán)水解反應(yīng)器，包括反應(yīng)器外筒(5)，所述反應(yīng)器外筒(5)的上部為一個圓筒，在所述圓筒的上部側(cè)壁上設(shè)置有出水口(3);在所述圓筒的下方且與所述圓筒的下邊緣連接設(shè)置有外圓臺形筒(17)，所述外圓臺形筒(17)與所述圓筒同軸設(shè)置且沿軸向方向由上向下逐漸向內(nèi)收縮，在所述外圓臺形筒(17)的側(cè)壁上設(shè)置有排泥口(15)和進(jìn)水口(2);在所述外圓臺形筒(17)的底面上設(shè)置有排砂管(I);中心筒，所述中心筒設(shè)置在所述反應(yīng)器外筒(5)內(nèi)，所述中心筒由同軸設(shè)置的上中心筒(6)、下中心筒(8)和內(nèi)圓臺形筒(7)組成，所述上中心筒(6)和下中心筒(8)為圓柱形筒體， 所述下中心筒(8)的直徑大于所述上中心筒(6)，所述上中心筒(6)和下中心筒(8)通過所述內(nèi)圓臺形筒(7)連接，所述內(nèi)圓臺形筒(7)的上邊緣與所述上中心筒(6)的下邊緣連接， 所述內(nèi)圓臺形筒(7)的下邊緣與所述下中心筒(8)的上邊緣連接，所述下中心筒(8)的下邊緣與所述外圓臺形筒的內(nèi)壁之間設(shè)置有回流縫隙(18)；導(dǎo)流筒(9)，設(shè)置在所述中心筒的外部且與所述中心筒同軸設(shè)置，所述導(dǎo)流筒(9)的上邊緣高于所述中心筒的上邊緣，所述導(dǎo)流筒(9 )的內(nèi)壁和所述中心筒的外壁之間形成液體通道，所述導(dǎo)流筒(9)的外壁和所述反應(yīng)器外筒(5)之間由下向上依次形成污泥水解區(qū) (13)和固液分尚區(qū)(14)；低速攪拌器(11)，所述低速攪拌器(11)設(shè)置在所述下中心筒(8 )的進(jìn)水口處；其特征在于，在所述中心筒的內(nèi)部還設(shè)置有高速推進(jìn)器(12)，所述高速推進(jìn)器(12)設(shè)置在所述上中心筒(6)與內(nèi)圓臺形筒的交界處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)循環(huán)水解反應(yīng)器，其特征在于，所述高速推進(jìn)器(12)為葉輪式推進(jìn)器，所述葉輪式推進(jìn)器的葉輪與所述中心筒同軸設(shè)置，所述葉輪位于所述上中心筒(6)與所述內(nèi)圓臺形筒(7)的連接處的等水平線上；所述葉輪的外徑與所述上中心筒的內(nèi)徑的比值為O. 7~0· 8 ；所述葉輪的葉片數(shù)為3-8 ；所述葉輪的外緣線速度為9(Γ120轉(zhuǎn)/min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)循環(huán)水解反應(yīng)器，其特征在于，所述導(dǎo)流筒(9)的下邊緣與所述上中心筒(6)的下邊緣以及所述反應(yīng)器外筒(5)的上部圓筒的下邊緣位于同一水平面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)循環(huán)水解反應(yīng)器，其特征在于，與所述導(dǎo)流筒(9)的下邊緣連接設(shè)置有圓臺形的引流筒(10)，所述引流筒(10)與所述導(dǎo)流筒(9)之間的夾角和所述上中心筒(6)與所述內(nèi)圓臺形筒(7)之間的夾角相同；所述引流筒(10)的底面直徑與所述反應(yīng)器外筒(5)的上部筒體的直徑之比為 1:2-1:3 ;所述導(dǎo)流筒(9)與所述引流筒(10)的垂直高度之比為5. 5-6.5。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)循環(huán)水解反應(yīng)器，其特征在于，所述反應(yīng)器外筒(5)的上部圓筒與所述外圓臺形筒(17)垂直高度之比為1.5-2.0 ;所述反應(yīng)器外筒(5)的上部圓筒與所述上中心筒(6)的直徑之比為5-6 ；所述導(dǎo)流筒(9)與所述上中心筒(6)的直徑之比為1. 2-1. 5。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)循環(huán)水解反應(yīng)器，其特征在于，所述上中心筒(6)與所述內(nèi)圓臺形筒(7)的垂直高度之比為4. 5-5. 5，所述上中心筒(6)與所述內(nèi)圓臺形筒(7)的夾角為135-150°。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種內(nèi)循環(huán)水解反應(yīng)器，包括由內(nèi)向外排列的中心筒、導(dǎo)流筒和外筒，污水從中心筒快速穿過后經(jīng)導(dǎo)流筒進(jìn)入外筒，形成升流式的流態(tài)，完成污水、污泥的同步水解以及固液分離過程，污泥水解區(qū)的污泥由回流縫進(jìn)入中心筒，實(shí)現(xiàn)泥水均勻混合以及泥砂分離。該反應(yīng)器及工藝集碳源開發(fā)、污泥減量、除砂等功能于一體，廣泛適用于中低濃度污水的預(yù)處理過程。
文檔編號C02F3/28GK202876799SQ201220354078
公開日2013年4月17日 申請日期2012年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月20日
發(fā)明者熊婭, 徐晶, 宋英豪, 朱民, 林秀軍, 梁康強(qiáng) 申請人:北京市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院