一種汙水處理組合工藝及其裝置的製作方法

2023-07-20 12:39:06

專利名稱：一種汙水處理組合工藝及其裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種汙水處理技術，特別涉及一種集射流曝氣及驅動生物轉盤(筒)於一體的汙水處理組合工藝及其裝置。
背景技術：
生物轉盤汙水處理工藝是現有的汙水生物處理工藝之一，傳統的生物轉盤或生物轉筒，是由多個相互間距較小的轉動圓盤或圓筒固定在橫軸上所構成的。它們均是通過電機帶動圓盤或圓筒作連續轉動，使生長在圓盤或圓筒及填料上的生物膜交替地與汙水和大氣接觸，汙水中的有機汙染物被吸附在圓盤上或圓筒內，在好氧微生物(即生物膜)的作用下氧化分解，從而達到淨化汙水的目的，如在專利號為97242354.0的中國實用新型專利中公開的「一種具有填充物的生物轉筒(鼓)的汙水處理裝置」，就是採用電機帶動具有填充物的多級生物轉筒(鼓)轉動，使生物膜交替地與汙水和大氣接觸以進行汙水的淨化。但是，上述處理裝置及工藝均僅靠圓盤或圓筒的連續轉動而使汙水與大氣接觸，並沒有採取措施增加水中氧的含量，因而常常會因水中溶解氧不足而產生臭氣，對汙水處理效果產生不良的影響，也局限了這利汙水處理工藝的應用。在專利號為90105136.5的中國發明專利中亦公開了一種「水動生物轉盤多級生物處理汙水工藝」，該工藝採用汙水驅動生物轉盤，即採用水動生物轉盤設備，汙水從高位槽流出作為動力使生物轉盤轉動；這種工藝可以提高充氧能力增加淨化功能，同時可以節約電源，降低汙水處理成本；但這種利用汙水的自重來驅動生物轉盤的處理工藝應用的場合有很大的限制，因為汙水需要提升至較高的位置以使其有足夠的勢能，這在實施時較為不便，此外這種汙水處理工藝的充氧效果亦有待改善。

發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的缺點，提供一種集射流曝氣及驅動生物轉盤(筒)於一體的汙水處理組合工藝。
本發明的另一目的在於提供一種實現上述工藝的汙水處理組合裝置。
本發明的目的通過下述技術方案實現本汙水處理組合工藝以汙水在射流曝氣後的剩餘動能作為動力驅動生物轉盤(筒)轉動來實現對汙水的處理。
所述汙水通過射流噴射器曝氣後以高速噴射在轉輪葉片上，推動轉輪轉動，轉輪通過傳動機構帶動轉軸轉動，從而使固定在轉軸上的生物轉盤(筒)以一定的速度轉動。
所述射流噴射器利用汙水循環噴射來吸入新鮮汙水，亦通過空氣吸入口吸入新鮮空氣，氣、水在射流噴射器的混合室內進行混合，從而達到曝氣的目的。
所述生物轉盤和(或)生物轉筒以串聯方式固定安裝在轉軸上。
一種實現上述工藝的汙水處理組合裝置，包括固定在轉軸上的生物轉盤(筒)，還包括槽體、轉輪、射流噴射器，生物轉盤(筒)、轉軸、轉輪安裝在槽體內，轉輪通過傳動機構與轉軸相連接，射流噴射器設置在與轉輪相對的位置並與外設的汙水泵相連接。
所述射流噴射器包括一個水流進口、一個吸水口、一個空氣吸入口和一個噴射口；其中，水流進口通過閥門與汙水泵相連接，吸水口通過閥門與汙水池相連接，空氣吸入口通過閥門與大氣相通，噴射口與轉輪相對；射流噴射器固定在槽體的蓋板上，其射流角度可通過調節機構進行調節，以實現生物轉盤(筒)的調速功能。
所述槽體由隔板分隔成循環曝氣槽、流量控制槽和生化反應槽三部分，循環曝氣槽內安裝有轉輪，生化反應槽內安裝有生物轉盤(筒)，流量控制槽中設置有可調式溢流堰與生化反應槽相連通。
所述生化反應槽內有擋板將其分隔成若干單元，以形成多級串聯反應槽，生物轉盤(筒)分別位於各單元內。
所述生物轉筒由前後蓋板、筋條、筋板焊接而成，生物轉筒的內腔可根據需要放入不同的填料。
所述生物轉盤的碟片，可根據需要選用。既可以是圓形的，也可以是多邊形的，既可以是平板，也可以是其它形式，可用鋼板或其它材料製成。
所述轉軸通過套筒和螺母把生物轉筒和(或)生物轉盤串聯在一起，轉軸兩端安裝有軸承，通過軸承把轉軸及其上的轉筒和轉盤等放置在焊接於生化反應槽兩端的支架上。
本發明的作用原理是在汙水泵的動力作用下，射流噴射器在吸入汙水池汙水的同時，通過空氣吸入口吸入新鮮空氣，氣、水在射流噴射器的混合室內進行混合曝氣後從噴射口噴出，高速氣、水混合液噴射在轉輪葉片上，推動轉輪轉動，轉輪通過傳動機構帶動轉軸轉動，從而使串聯固定在轉軸上的生物轉筒和(或)生物轉盤以一定的速度轉動。射流噴射器噴射出的氣、水混合液作用在葉片上而反射回來的那部分，進入流量控制槽，在此經過分流，一部分通過可調式溢流堰進入生化反應槽，其餘部分回流到循環曝氣槽；由於生化反應槽通過擋板分隔成幾部分，因此，進入生化反應槽的汙水可以沿著所形成的流道迂迴流動通過生化反應槽。生物轉筒和生物轉盤的一部分浸沒在生化反應槽的汙水中，並以一定的速度轉動；附著在生物轉筒和生物轉盤上的生物膜交替地與空氣和汙水接觸，淹沒時吸附汙水中的有機汙染物，敝露時吸收大氣中的氧；如此反覆循環，使汙水中的有機汙染物在好氧微生物的作用下得到氧化分解，同時，生物轉筒和生物轉盤上的生物膜不斷自行脫落，與處理後的汙水一起排至沉澱池進行分離；此外，由於射流噴射器的曝氣作用，使進入生化反應槽的汙水保持有足夠的溶解氧，保證微生物能夠旺盛地繁殖。
本發明與現有技術相比具有如下優點(1)本汙水處理組合工藝利用射流噴射器同時實現射流曝氣、自吸汙水及用射流推動轉輪從而驅動生物轉盤(筒)轉動的作用，克服了現有技術採用電機驅動方式存在的由於溶解氧不足而產生臭氣和設備佔地大的缺點，極大地提高了對汙水的淨化效率；同時，相對於利用汙水的自重來驅動生物轉盤的處理工藝，本發明的應用更為方便，並沒有水位高度的限制。
(2)本汙水處理組合裝置結構合理，相對於現有的生物轉盤(筒)汙水處理裝置精簡了結構，減少了組成構件(裝置無需電機驅動構件)，一般情況下不需要配用潛汙泵，僅使用普通汙水泵即可，因而較好地節省了投資和維護費用。
(3)本汙水處理組合裝置將固著生長技術和懸浮生長技術的優勢結合在一起，並將生物轉筒和生物轉盤優化組合在一臺設備中，兩者互為促進，在同樣的設備條件下(如轉盤直徑一樣)，本裝置的汙水淨化效果和處理能力比普通的生物轉盤(筒)要高，同時該裝置具有耐衝擊負荷能力強，汙泥沉降性能好等優點。
(4)本發明因利用了射流曝氣後的剩餘動能作為驅動生物轉盤(筒)的動力，故省電節能，降低了運行費用，並提高了汙水淨化效率，長時間使用經濟效益顯著，應用前景較廣。


圖1是本發明汙水處理組合工藝的流程圖。
圖2是實現圖1所示汙水處理組合工藝的汙水處理組合裝置的主視圖。
圖3是圖2所示汙水處理裝置的俯視圖。
圖4是圖2所示汙水處理裝置的側視圖。
具體實施例方式
下面結合實施例附圖對本發明作進一步具體的描述。
實施例圖1示出了本發明的具體流程，由圖1可見，本汙水處理組合系統包括有汙水泵18、汙水池19、汙水處理裝置、閥門20等，其中汙水處理裝置包括射流噴射器15，射流噴射器15包括一個水流進口15-1、一個吸水口15-2、一個空氣吸入口15-3和一個噴射口15-4；其中，水流進口15-1通過閥門20與汙水泵18相連接，吸水口15-2通過閥門20與汙水池19相連接，空氣吸入口15-3通過閥門20與大氣相通，噴射口15-4與汙水處理裝置的轉輪16相對；具體的工藝過程為在汙水泵18的動力作用下，射流噴射器15在吸入汙水池19汙水的同時，亦通過空氣吸入口15-3吸入空氣，氣、水在射流噴射器15的混合室內進行混合後從噴射口15-4噴出，推動轉輪16轉動從而驅動汙水處理裝置的生物轉筒7和生物轉盤8以一定的速度轉動以實現對汙水的處理，處理後的汙水通過管道排至沉澱池。
所述汙水處理裝置如圖2～圖4所示，包括循環曝氣槽1、蝸輪蝸杆傳動機構2、蓋板3、軸承4、套筒5、螺母6、生物轉筒7、生物轉盤8、轉軸9、擋板10、生化反應槽11、流量控制槽12、可調式溢流堰13、出水管14、射流噴射器15、轉輪16、回流管17；流量控制槽12中設置有可調式溢流堰13與生化反應槽11相連通，循環曝氣槽1設置在生化反應槽11一側，其上面安裝有蓋板3，其內部安裝有轉輪16，轉輪16由多個葉片焊接在輪轂上組成，與轉輪16相對安裝有射流噴射器15，射流噴射器15固定在循環曝氣槽1的蓋板3上，其射流角度可調，以實現生物轉盤(筒)的調速功能，射流噴射器15的水流進口通過閥門20與汙水泵18相連接；轉輪16通過蝸輪蝸杆傳動機構2與生化反應槽11內的轉軸9相連接，轉軸9上安裝有生物轉筒7及生物轉盤8，生物轉筒7及生物轉盤8位於生化反應槽11內的由擋板10分隔成的若干單元內，生物轉筒7由前後蓋板、筋條、筋板焊接而成，生物轉筒7的內腔可根據需要放入不同型式的填料，生物轉盤8可用鋼板或其它材料製成；轉軸9通過套筒5和螺母6把生物轉筒7和生物轉盤8串聯在一起，轉軸9兩端安裝有軸承4，通過軸承4把轉軸9及其上的生物轉筒7和生物轉盤8等放置在焊接於生化反應槽11兩端的支架上。
上述實施例為本發明較佳的實施例子，但本發明的實施方式並不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神與技術下所作的改變、修飾或替代，均應為等效的置換，都包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種汙水處理組合工藝，其特徵在於以汙水在射流曝氣後的剩餘動能作為動力驅動生物轉盤(筒)轉動以實現對汙水的處理。
2.根據權利要求1所述的汙水處理組合工藝，其特徵在於所述射流噴射器在吸入汙水池汙水的同時，亦通過空氣吸入口吸入新鮮空氣，氣、水在射流噴射器的混合室內進行混合實現曝氣。
3.根據權利要求1所述的汙水處理組合工藝，其特徵在於所述汙水通過射流噴射器的作用以高速噴射在轉輪葉片上，推動轉輪轉動，轉輪通過傳動機構帶動轉軸轉動，使固定在轉軸上的生物轉盤(筒)以一定的速度轉動。
4.根據權利要求1所述的汙水處理組合工藝，其特徵在於所述生物轉盤和(或)生物轉筒以串聯方式固定安裝在轉軸上。
5.一種汙水處理組合裝置，包括固定在轉軸上的生物轉盤(筒)，其特徵在於包括槽體、轉輪(16)、射流噴射器(15)，生物轉盤(筒)(7、8)、轉軸(9)、轉輪(16)安裝在槽體內，轉輪(16)通過傳動機構與轉軸(9)相連接，射流噴射器(15)設置在與轉輪(16)相對的位置。
6.根據權利要求5所述的汙水處理組合裝置，其特徵在於所述射流噴射器包括一個水流進口(15-1)、一個吸水口(15-2)、一個空氣吸入口(15-3)和一個噴射口(15-4)；其中，水流進口(15-1)通過閥門(20)與汙水泵(18)相連接，吸水口(15-2)通過閥門(20)與汙水池(19)相連接，空氣吸入口(15-3)通過閥門(20)與大氣相通，噴射口(15-4)與轉輪(16)相對。
7.根據權利要求5所述的汙水處理組合裝置，其特徵在於所述槽體由隔板分隔成循環曝氣槽(1)、流量控制槽(12)和生化反應槽(11)三部分，循環曝氣槽(1)內安裝有轉輪(16)，生化反應槽(11)內安裝有生物轉盤(筒)(7、8)，流量控制槽(12)中設置有可調式溢流堰(13)與生化反應槽(11)相連通。
8.根據權利要求7所述的汙水處理組合裝置，其特徵在於所述生化反應槽(11)內有擋板(10)將其分隔成若干單元，生物轉盤(筒)(7、8)分別位於各單元內。
全文摘要
本發明提供一種汙水處理組合工藝，主要是以汙水在射流曝氣後的剩餘動能作為動力驅動生物轉盤(筒)轉動以實現對汙水的處理；一種實現上述工藝的裝置，包括生物轉盤(筒)、槽體、轉輪、射流噴射器，生物轉盤(筒)、轉軸、轉輪安裝在槽體內，轉輪通過傳動機構與轉軸相連接，射流噴射器設置在與轉輪相對的位置並與汙水泵相連接。本發明可以同時實現射流曝氣、自吸汙水及用射流餘能驅動生物轉盤(筒)轉動的作用，克服了採用電機驅動方式存在的由於溶解氧不足而產生臭氣和設備佔地大的缺點，明顯提高了對汙水的淨化效率，具有耐衝擊負荷能力強，汙泥沉降性能好，省電節能，運行費用較低的優點，長時間使用經濟效益顯著，應用前景較廣。
文檔編號B01F5/02GK1403390SQ02134820
公開日2003年3月19日 申請日期2002年9月26日 優先權日2002年9月26日
發明者周興求, 伍健東, 趙雲濤, 蘇國先 申請人:華南理工大學, 廣州市興華環保設備聯合有限公司