模塊化智能好氧反應系統的製作方法

2023-04-29 22:42:41

模塊化智能好氧反應系統的製作方法
【專利摘要】一種模塊化智能好氧反應系統，包括總進水管和至少一個好氧反應單元，各個好氧反應單元的進水管均與總進水管連接；每個好氧反應單元的進水管上均連接有流量計和電動閥門，根據流量計反饋的汙水流量調節電動閥門的開度，以控制每個好氧反應單元中的進水量，使每個好氧反應單元的達到最佳運行狀態，獲得最佳處理效果。此外還在每個好氧反應單元內增設機械提升管。該系統各個好氧反應單元的並聯使用，便於製造和運輸，能夠根據廢水處理量選擇好氧反應單元的啟用數量，保證了快速啟動，降低了能耗，提高了處理效果和使用壽命長，同時省去了二沉池。
【專利說明】模塊化智能好氧反應系統

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種用於廢水處理的好氧反應系統，屬於廢水好氧反應處理技術領 域。

【背景技術】
[0002] 現階段用於廢水處理的好氧反應技術主要有活性汙泥法、SBR、CASS、Α/0、Α/Α/0、 Α/Α/Α/0等，一般池深高度小於6米，COD容積負荷通常小於lkgCOD. m3. d。廢水處理的各 種好氧反應器基本是混凝土構築，這類好氧反應器的缺點是必須在現場室外施工、佔地面 積大，建設周期長、運行管理較為複雜且投資巨大。
[0003] 此外，更重要的是，現有好氧反應工藝都需要設置二沉池，以保證出水不帶泥，而 在汙水處理不正常的情況下，又容易造成處理效率低或跑泥等現象，導致汙水不能達標排 放。
[0004] 目前亟需一種佔地小、負荷高、尺寸統一、能夠任意組合、可根據汙水處理量自行 調整、啟動快、使用壽命長的廢水處理的好氧反應系統。


【發明內容】

[0005] 本發明針對現有好氧生物反應技術存在的不足，提供一種運輸方便、能耗低、啟動 快速、處理量可調節、處理效果好、使用壽命長且不需要二沉池的模塊化智能好氧反應系 統。
[0006] 本發明的模塊化智能好氧反應系統，採用下述技術方案： 該系統，包括總進水管和至少一個好氧反應單元，各個好氧反應單元的進水管均與總 進水管連接，每個好氧反應單元的進水管上均連接有流量計和電動閥門，根據流量計反饋 的汙水流量調節電動閥門的開度，以控制每個好氧反應單元中的進水量，使每個好氧反應 單元達到最佳運行狀態。
[0007] 流量計和電動閥門均與PLC (可編程控制器)連接。PLC根據流量計反饋的汙水流 量，控制電動閥門的開度，以控制每個好氧反應單元中的進水量，保證每個好氧反應單元處 於最佳的處理效果。
[0008] 好氧反應單元包括池體，池體的底部設置有進水管和排泥管，池體內自下至上依 次設置有汙泥富集區、缺氧反應區、好氧反應區和沉澱過濾層，好氧反應區底部設有曝氣 管，好氧反應區上部設有氣固液分離區，沉澱過濾層的上方設置有出水堰，出水堰上設有出 水管，池體的頂部設置有氣液分離罐，氣液分離罐與汙泥富集區內部之間連接有氣提管和 機械提升管，機械提升管上設有提升泵，氣液分離罐與缺氧反應區底部之間連接有回流管。
[0009] 池體呈柱狀，外徑不大於3. 5米。以便於規範製造和運輸。
[0010] 曝氣管通過射流管與進氣管連接。
[0011] 氣固液分離區內設置有三相分離器。
[0012] 各個好氧反應單元並聯使用，根據所需處理廢水的總量確定好氧反應單元的開啟 數量。運行時，廢水由總進水管進入，控制開啟的每個好氧反應單元中的進水量，保證每個 好氧反應單元處於最佳的處理效果。廢水進入好氧反應單元的汙泥富集區，啟動提升泵，將 底部汙泥和廢水混合液提升至氣液分離罐，再通過回流管回流，實現泥水快速傳質，縮短啟 動時間。曝氣空氣由好氧反應區上部的氣固液分離區進入氣提管，在外界壓力的作用下，將 池底的汙泥和廢水沿氣提管提升到氣液分離罐，在氣液分離罐內氣體釋放，廢水與汙泥沿 回流管又返回汙泥富集區下部，在汙泥富集區內再次形成氣提循環；廢水經過好氧反應區 時絕大部分COD被降解，氣固液分離區實現氣固液分離，氣體進入氣提管參加氣提，清液經 過濾層出水堰排出池體外，汙泥在重力的作用下向池底沉降。池體產生的汙泥經排泥管定 期排出池外。
[0013] 本發明通過各個好氧反應單元的並聯使用，減小了好氧反應單元的體積，便於制 造和運輸，保證了質量，能夠根據廢水處理量選擇好氧反應單元的啟用數量，並使每個好氧 反應單元的達到最佳的處理效果，同時在好氧反應單元中增加了機械提升功能，保證了快 速啟動，加強了傳質，降低了能耗，提高了處理效果和使用壽命長，同時省去了二沉池。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1是本發明模塊化智能好氧反應系統的結構示意圖。
[0015] 圖2是本發明中好氧反應單元的結構示意圖。
[0016] 圖中：1、好氧反應單元，2、總進水管，3、沉澱過濾層，4、吸管，5、曝氣管，6、氣固液 分離區，7、缺氧反應區，8、好氧反應區，9、吸口，10、排泥管，11、汙泥富集區，12、進水管，13、 氣提口，14、機械提升管，15、提升泵，16、池體，17、回流管，18、進氣管，19、射流管，20、出水 堰，21、出水管，22、氣液分離罐，23、氣提管，24、流量計，25、電動閥門，26、PLC (可編程控制 器)。

【具體實施方式】
[0017] 如圖1所示，本發明的模塊化智能好氧反應系統包括總進水管2和至少一個好氧 反應單元1，各個好氧反應單元1的進水管12 (參見圖2)均與總進水管2連接，每個好氧 反應單元1的進水管8上均可連接有流量計24和電動閥門25,流量計24和電動閥門25均 與PLC (可編程控制器）26連接，PLC26控制流量計24和電動閥門25的運行。根據需要處 理的汙水量，選擇啟用的好氧反應單元1的數量，每個好氧反應單元中PLC26根據流量計24 反饋的汙水流量，控制電動閥門25的開度，以控制每個好氧反應單元中的進水量，保證每 個好氧反應單元處於最佳的運行狀態，獲得最佳的處理效果，也就是進水量和處理量均衡， 在最短的時間內使廢水達到排放要求。
[0018] 好氧反應單元1可以採用現有各種好氧反應器，也可以採用本發明給出的如圖2 所示的好氧反應單元。
[0019] 本發明中的好氧反應單元，如圖2所示，包括池體16,池體16採用鋼結構，呈柱狀， 外徑不大於3. 5米，以便於規範製造和運輸。池體16內自下至上依次設置有汙泥富集區 11、缺氧反應區7、好氧反應區8和沉澱過濾層3,好氧反應區8的上部設置有氣固液分離區 6。汙泥富集區11為一錐形罩圍成的區域。沉澱過濾層3的上方設置有出水堰20,出水堰 20上設有出水管21。池體16的底部設置有伸入汙泥富集區11內的進水管12。池體16的 底部還設置有排泥管10,排泥管10上設置有排泥閥，排泥時打開排泥閥，通過自壓排出。好 氧反應區8底部設有曝氣管5,曝氣管5通過射流管19與進氣管18連接，射流管19上帶有 射流器。曝氣管5採用射流曝氣，為好氧反應區8內提供空氣。曝氣方式也可以採用鼓風 曝氣或鼓風加射流曝氣。
[0020] 池體16的頂部設置有氣液分離罐22,氣液分離罐22與汙泥富集區11內部之間連 接有氣提管23,氣提管23上設置有氣提口 13。氣液分離罐22與缺氧反應區7的底部之間 連接有回流管17。氣提管23將汙泥富集區11內的高濃度汙泥和高濃廢水混合液提升至氣 液分離罐6,藉助高效傳質，強力剪切，生物菌群缺氧等環節達到顆粒汙泥快速生長的目的。 氣液分離罐22內分離後的泥水經回流管17重力流入缺氧反應區7。通過氣體的循環，使汙 泥富集區11內始終與外界形成密度差，保證連續進行氣提。氣固液分離區6內設置有三相 分離器，氣固液分離區6內的三相分離器將好氧反應區8內的氣體通過氣提管23引入氣液 分離罐22,再通過氣液分離罐22排出。
[0021] 氣液分離罐22與汙泥富集區26內部之間還連接有機械提升管14,機械提升管14 可以設置在氣提管23內部，沿氣提管23內部由下至上伸入氣液分離罐22,也可以在氣提管 23外部，與氣提管23並排。機械提升管14與提升泵15的出口連接，提升泵15的進口與吸 管4連接，吸管4伸入汙泥富集區11內，吸管4上在不同方向分布有吸口 9。提升泵15可 以設置在池體16的外部，也可以設置在汙泥富集區11內。提升泵15設置在汙泥富集區11 內時可以不用吸管28。這樣在初始啟動階段，可以通過提升泵15將底部汙泥和廢水混合液 提升至氣液分離罐22再回流的循環方式，加速啟動，縮短啟動時間，並且增強傳質效果。提 升泵15可與PLC26連接，由PLC26控制提升泵15的啟動及運行時間。
[0022] 上述模塊化智能好氧反應系統的運行過程，如下所述： 廢水由總進水管2進入，根據所需處理廢水的總量確定好氧反應單元1的開啟數量，由 需要開啟的好氧反應單元1的PLC26控制其進水管12上的電動閥門25開啟，開度由PLC26 根據流量計24反饋的廢水流量控制，以控制開啟的每個好氧反應單元中的進水量，使進水 量和處理量均衡，在最短的時間內使廢水達到排放要求，保證每個好氧反應單元處於最佳 的運行狀態，獲得最佳的處理效果。
[0023] 廢水進入好氧反應單元後，首先進入汙泥富集區11，由PLC26控制提升泵15啟動， 將底部汙泥和廢水混合液提升至氣液分離罐22再通過回流管17回流，實現泥水快速傳質， 縮短啟動時間。
[0024] 在外界壓力的作用下氣固液沿氣提管23到達氣液分離罐22,在氣液分離罐22內 氣體釋放，水與汙泥沿回流管17又返回缺氧反應區7下部，通過氣提管23和機械提升管14 的雙重提升，形成強烈傳質和強化循環，高效降解有機物。然後廢水及混合液一起上升至好 氧反應區8,並通過氣固液分離區內的三相分離器實現氣固液分離。清液經沉澱過濾層3上 方的出水堰20由出水管21排出池體外，汙泥在重力的作用下向池底沉降，因此不需要再使 用二沉池沉澱。池體16產生的顆粒汙泥經放空管10定期排出池外。
[0025] 汙泥富集區11是使泥水混合充分、傳質效率最高的地方。氣水混合液提升至氣 液分離罐22,汙泥富集區11內的氣水混合液上升，汙泥富集區11內形成負壓，缺氧反應區 7內泥水混合液快速補充，缺氧反應區7內隨著汙泥濃度增大和溶解氧的降低，起到讓汙泥 菌群產生疏水性後自聚形成顆粒狀態。在好氧反應區8內微生物與有機汙染物充分吸附降 解，是汙染物去除最高的地方。氣提管23和機械提升管14的雙重提升，可以讓高濃度的有 機廢水在短時間內與微生物充分接觸，為汙泥菌群的快速繁殖提供充足的營養物質，促進 生物繁殖，同時藉助高速剪切和衝刷，形成顆粒汙泥。
【權利要求】
1. 一種模塊化智能好氧反應系統，包括總進水管和至少一個好氧反應單元，其特徵是： 各個好氧反應單元的進水管均與總進水管連接，每個好氧反應單元的進水管上均連接有流 量計和電動閥門，根據流量計反饋的汙水流量調節電動閥門的開度，以控制每個好氧反應 單元中的進水量，使每個好氧反應單元達到最佳運行狀態。
2. 根據權利要求1所述的模塊化智能好氧反應系統，其特徵是：所述流量計和電動閥 門均與可編程控制器連接。
3. 根據權利要求1所述的模塊化智能好氧反應系統，其特徵是：所述好氧反應單元包 括池體，池體的底部設置有進水管和排泥管，池體內自下至上依次設置有汙泥富集區、缺氧 反應區、好氧反應區和沉澱過濾層，好氧反應區底部設有曝氣管，好氧反應區上部設有氣固 液分離區，沉澱過濾層的上方設置有出水堰，出水堰上設有出水管，池體的頂部設置有氣液 分離罐，氣液分離罐與汙泥富集區內部之間連接有氣提管和機械提升管，機械提升管上設 有提升泵，氣液分離罐與缺氧反應區底部之間連接有回流管。
4. 根據權利要求3所述的模塊化智能好氧反應系統，其特徵是：所述池體呈柱狀，外徑 不大於3. 5米。
5. 根據權利要求3所述的模塊化智能好氧反應系統，其特徵是：所述曝氣管通過射流 管與進氣管連接。
6. 根據權利要求3所述的模塊化智能好氧反應系統，其特徵是：所述氣固液分離區內 設置有三相分離器。
【文檔編號】C02F3/30GK104211178SQ201410517422
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月30日 優先權日:2014年9月30日
【發明者】許中華 申請人:許中華