一種垂直內循環三相流化床的製作方法

2023-05-31 09:48:56

本實用新型涉及汙水處理技術，尤其是涉及一種垂直內循環三相流化床。

背景技術：

汙水處理過程中，需要在好氧和厭氧環境下分別進行硝化和反硝化反應，進而除去氨氮，而好氧和厭氧環境需要不同的反應器，從而導致汙水處理需要多個較為繁雜的步驟及不同的反應器。其一方面導致能源的大量浪費，另一方面也不利於汙水處理效率的提高。

有鑑於此，提供一種可同時進行硝化和反硝化的反應器成為現階段亟待解決的問題。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於克服上述技術不足，提出一種垂直內循環三相流化床，解決現有技術中汙水處理需要多個反應器配合處理導致能源浪費、處理效率低下的技術問題。

為達到上述技術目的，本實用新型的技術方案提供一種垂直內循環三相流化床，包括，

豎直設置的反應筒，所述反應筒內形成有反應腔體；

同軸內置於反應腔體的導流筒；

設於所述反應腔體底部的曝氣裝置，所述曝氣裝置位於所述導流筒正下方；及

同軸設於所述導流筒正上方的出水裝置。

優選的，所述出水裝置包括外整流筒、內整流筒、載體分離器及出水管，所述內整流筒同軸內置於外整流筒並與外整流筒之間形成一整流腔，所述外整流筒與所述反應筒之間形成有一與所述整流腔的下端連通的出水腔，所述載體分離器的出水端與所述整流腔連通，所述出水管與所述出水腔的上端連通。

優選的，所述垂直內循環三相流化床還包括一外徑由上至下逐漸增大的錐形罩，所述錐形罩的上端與所述內整流筒連接，所述導流筒上端延伸至所述錐形罩內。

優選的，所述載體分離器為多個且沿所述內整流筒內壁周向均勻布置，每個所述載體分離器均包括：

一分離筒，所述分離筒側壁上設置有多個分離孔；

內置於所述分離筒的出水筒，所述出水筒與所述分離筒之間形成有分離腔體，所述出水筒一端穿過所述分離筒並與所述整流腔連通、另一端沿所述分離筒軸向延伸並與所述分離筒端部之間形成有與所述分離腔體連通的間隙。

優選的，每個所述分離孔均為沿所述分離筒周向布置的弧形孔，多個所述分離孔沿所述分離筒軸向均勻布置。

優選的，所述垂直內循環三相流化床還包括一反衝洗裝置，所述反衝洗裝置包括一反衝洗進氣管、與所述反衝洗進氣管連通的呈環狀的反衝洗主管、及多個反衝洗分管，每個所述反衝洗分管均一端與所述反衝洗主管連通、另一端與所述分離腔體連通。

優選的，所述出水裝置包括一與所述出水腔上端連通的溢流堰，所述出水管與所述溢流堰連接。

優選的，所述曝氣裝置包括一曝氣進氣管及與所述曝氣進氣管連通的多個曝氣盤，多個所述曝氣盤呈環形陣列布置於所述導流筒正下方。

與現有技術相比，本實用新型通過設置導流筒及配合設置於導流筒下方的曝氣裝置使導流筒內形成好氧區、導流筒外形成厭氧區和兼氧區，曝氣裝置產生氣體驅動載體沿導流筒向上運動並在導流筒內外循環，進而循環進行硝化、反硝化交替反應，其有利於提高汙水處理效率。

附圖說明

圖1是本實用新型的垂直內循環三相流化床的連接結構示意圖；

圖2是本實用新型的圖1的A部放大圖；

圖3是本實用新型的曝氣裝置的連接結構示意圖；

圖4是本實用新型的載體分離器的連接結構示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。

請參閱圖1～4，本實用新型的實施例提供了一種垂直內循環三相流化床，包括，

豎直設置的反應筒1，所述反應筒1內形成有反應腔體；

同軸內置於反應腔體的導流筒2；

設於所述反應腔體底部的曝氣裝置3，所述曝氣裝置3位於所述導流筒2正下方；及

同軸設於所述導流筒2正上方的出水裝置4。

本實施例垂直內循環三相流化床的進水管5可設置於反應筒1側壁靠近底部位置，使反應腔體內由底部進水，進水同時加入懸浮填料並開啟曝氣裝置3，當反應腔體內水位至導流筒2內後，由於曝氣裝置3位於導流筒2正下方，故曝氣時，氣體直接通過導流筒2後排出，從而使導流筒2內形成好氧區，導流筒2外形成厭氧區和兼氧區，使得進水時加入的懸浮填料上形成不同的菌種。當水位達到一定量後，導流筒2被淹沒，在曝氣裝置3的作用下，導流筒2內的懸浮填料由下至上運動，而導流筒2與反應筒1之間的懸浮填料則由上至下運動，從而形成了導流筒2內外懸浮填料的循環運動，從而使得汙水交替進行硝化、反硝化反應，其實現了同一反應筒1內硝化、反硝化反應的交替發生，其降低了能源消耗、建造成本，提高了汙水處理效率。生化反應後靜置，位於反應腔體上端的澄清液可通過出水裝置4排出。其中，在上述硝化、反硝化反應過程中，隨著懸浮填料的生物的深度不同，生物膜內會形成短程硝化和厭氧氨氮化，從而進一步的提高本實施例導流筒2內外的汙水處理效率和去氨氮率。

本實施例所述出水裝置4包括外整流筒41、內整流筒42、載體分離器43及出水管44，所述內整流筒42同軸內置於外整流筒41並與外整流筒41之間形成一整流腔，所述外整流筒41與所述反應筒1之間形成有一與所述整流腔的下端連通的出水腔，所述載體分離器43的出水端與所述整流腔連通，所述出水管44與所述出水腔的上端連通。本實施例進水時為間歇進水，反應完成後由於活性汙泥可穿過載體分離器43進入整流腔內，故從載體分離器43進入整流腔的汙水中的汙泥可沉澱，而進入出水腔內的則為澄清水，出水腔內的澄清水可通過出水管44溢流出去。其中，在靜置時，懸浮填料由於沒有進水及曝氣的支撐，易垮塌，而在重力作用下，垮塌的懸浮填料會相互碰撞，使懸浮填料上形成的生物膜脫落、再生，從而為下一次進水提供條件。

為了便於出水，所述出水裝置4包括一與所述出水腔上端連通的溢流堰45，所述出水管44與所述溢流堰45連接。

進一步的，所述垂直內循環三相流化床還包括一外徑由上至下逐漸增大的錐形罩6，所述錐形罩6的上端與所述內整流筒42連接，所述導流筒2上端延伸至所述錐形罩6內，而且錐形罩6的外緣與反應筒1內壁之間具有間隙。在潷水時，汙水由內整流筒42內通過載體分離器43進入整流腔內，進入整流腔的汙水中汙泥沿錐形罩6外壁向下運動至導流筒2與反應筒1之間，而曝氣時由上述間隙進入運動至內錐形罩6上方的懸浮填料則隨汙泥落至錐形罩6上表面，從而使得錐形罩6上表面形成一絮凝澄清層，該絮凝澄清層可與將出水的汙水之間進行二次反應，其有利於提高反應效率。

如圖4所示，為了提高載體分離器43分離的均衡性及出水效率，所述載體分離器43為多個且沿所述內整流筒42內壁周向均勻布置，每個所述載體分離器43均包括分離筒431和出水筒432，分離筒431側壁上設置有多個分離孔431a，出水筒432內置於所述分離筒431並與所述分離筒431之間形成有分離腔體，所述出水筒432一端穿過所述分離筒431並與所述整流腔連通、另一端沿所述分離筒431軸向延伸並與所述分離筒431端部之間形成有與所述分離腔體連通的間隙。即澄清水由分離孔431a進入分離腔體內，並通過分離筒431端部與出水筒432之間的間隙進入出水筒432內，然後進入整流腔內並通過溢流堰45溢出。

其中，本實施例每個所述分離孔431a均為沿所述分離筒431周向布置的弧形孔，多個所述分離孔431a沿所述分離筒431軸向均勻布置，採用弧形孔可提高分離筒431的出水效率。

由於出水時，生物膜和少量細微懸浮填料可穿過分離孔431a進入載體分離器43，其一方面易導致分離孔431a堵塞，另一方面易在出水筒432內累積、板結，進而導致載體分離器43的出水端堵塞，為了避免載體分離器43發生堵塞，如圖1、圖2所示，所述垂直內循環三相流化床還包括一反衝洗裝置7，所述反衝洗裝置7包括一反衝洗進氣管71、與所述反衝洗進氣管71連通的呈環狀的反衝洗主管72、及多個反衝洗分管73，每個所述反衝洗分管73均一端與所述反衝洗主管72連通、另一端與所述分離腔體連通。具體設置時，分離孔431a靠近分離筒431上端設置，反衝洗分管73連接於分離筒431下端，其有利於對分離筒431及出水筒432的出水端同時進行反衝洗。反衝洗時，可通過一供氣機構與反衝洗進氣管71連接，氣體依次通過反衝洗進氣管71、反衝洗主管72、反衝洗分管73、分離腔體、出水筒432。

如圖3所示，本實施例所述曝氣裝置3包括一曝氣進氣管31及與所述曝氣進氣管31連通的多個曝氣盤32，多個所述曝氣盤32呈環形陣列布置於所述導流筒2正下方，將多個曝氣盤32設置呈環形陣列布置可與導流筒2相配合，促進導流筒2內懸浮填料的上升運動。

本實施例的上述垂直內循環三相流化床的汙水處理流程如下：由進水管向反應腔體底部進水，進水過程中加入懸浮填料並進行曝氣，曝氣裝置曝氣時懸浮填料在曝氣裝置作用下沿導流筒向上運動，並使得導流筒內外的懸浮填料循環流動，使導流筒內外分別進行硝化、反硝化反應，且懸浮載體上生物膜可進行短程硝化及厭氧氨氮化，從而提高汙水處理效率，生化反應後靜置，內整流筒內汙水由載體分離器進入整流腔內，汙水中汙泥沿錐形罩外壁向下運動，而進入出水腔內的澄清水通過溢流堰溢流而出。其中，在靜置時，可進行反衝洗，將載體分離器內的懸浮填料及生物膜衝洗至汙水中並沉澱下來。

與現有技術相比，本實用新型通過設置導流筒及配合設置於導流筒下方的曝氣裝置使導流筒內形成好氧區、導流筒外形成厭氧區和兼氧區，曝氣裝置產生氣體驅動載體沿導流筒向上運動並在導流筒內外循環，進而循環進行硝化、反硝化交替反應，其有利於提高汙水處理效率。

以上所述本實用新型的具體實施方式，並不構成對本實用新型保護範圍的限定。任何根據本實用新型的技術構思所做出的各種其他相應的改變與變形，均應包含在本實用新型權利要求的保護範圍內。