生化和沉澱一體化的中央沉降式活性汙泥生化處理裝置的製作方法
2023-04-29 23:39:16
專利名稱：生化和沉澱一體化的中央沉降式活性汙泥生化處理裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種汙水治理裝置，具體地講是一種生化和沉澱一體化的中央沉降式活性 汙泥生化處理裝置，屬於環境保護技術領域。
背景技術：
活性汙泥好氧生化反應是長期以來有機汙水處理的重要技術，其成本、處理效果好， 設備簡單，因此是進行有機汙水處理的首選方式，其中曝氣設備是影響活性汙泥好氧生化 處理效果的一個重要因素，目前的曝氣設備多是採用各種結構的曝氣頭，將曝氣頭設置在 汙水處理設備底部，連接高壓供氣管通過曝氣頭向外射出空氣流，以便實現空氣同汙水的 混合傳質，達到曝氣的效果，由於空氣源的壓力限制，這種曝氣設備往往只能在水深5米 以內使用，過深的水將不能進行曝氣，由此也限制了好氧生化池的深度，增大了好氧處理 系統的佔地面積，另外，這種向汙水中發射空氣射流的方式的氣液傳質效果有限，需要消 耗大量的能力和高壓空氣。
發明內容
為克服現有技術的上述缺陷，本發明提供了一種生化和沉澱一體化的中央沉降式活性 汙泥生化處理裝置，這種生化池的能耗低，曝氣效果好，活性汙泥濃度高，出水效果好。
本發明實現上述目的的技術方案是 一種生化和沉澱一體化的中央沉降式活性汙泥生 化處理裝置，包括一個圓筒狀殼體和一個高效曝氣裝置，所述殼體內的上部設有兩側進水 的環形溢流槽和位於環形溢流槽下方的消旋裝置，殼體的下部呈倒錐臺形，底部設有汙泥 排放口，中間設有一個上下兩端敞開的沉降筒，所述沉降筒的上端呈倒傘狀，同所述殼體 頂部之間留有構成沉降溢流區的間隔，下端同所述殼體底部之間留有構成汙泥區的間隔，外壁同所述殼體內壁之間留有構成旋流通道的間隔，所述殼體位於汙泥區的部分呈倒錐臺 形，底部設有汙泥排放口，所述高效曝氣裝置包括一個高壓水泵、 一個射流管和若干空氣 管，所述射流管安裝在所述高壓水泵的出口上，形成該高壓水泵的輸出管道，所述空氣管 的前端位於所述射流管內，其前端開口位於所述射流管前端開口的內側，所述射流管沿所 述殼體的切線方向接入所述殼體，與殼體內的空間連通，其連接部位對應於所述沉降筒的 下部。
所述殼體上部的環形溢流槽連接本裝置的出水管，所述殼體底部的汙泥排放口連接汙 泥泵。
由於採用射流方式曝氣，動力來源於高壓水泵，因此允許使用的水深遠遠大於以高壓 空氣為動力的曝氣頭，使同樣處理能力需要佔用的面積減小；由於射流管切向接入殼體， 射流在殼體內形成沿殼體內側旋轉上升的水流，由此進一步提高了汙水中氧同汙染物質的 接觸，提高了淨化效果；由於空氣管的出口(前端管口)位於所述射流管的出口內，當射流 管內有高速射水流射出時，在空氣管出口附件形成強烈的負壓區，吸引空氣流出空氣管並 同水流混合，在高速流動的過程中空氣分子與水分子強烈碰撞，形成氣液兩相的混合體， 大幅度增大了傳質強度，形成良好的曝氣效果；由於設置了消旋裝置，在水進入溢流槽之 間，通過消旋裝置消除水流的旋轉，有利於提高汙泥沉澱效果，由此可以通過汙泥的自然 沉降實現固液分離，既保持出水的淨化，又避免汙泥流矢，保持汙泥濃度；由於射流是有 水泵形成的，可以在較深的水中形成射流進行曝氣，因此其使用的水深明顯地大於現有曝 氣頭的使用水深，擴大了相應的好氧處理設備的水深，由此可以在同樣的水處理兩下減少 佔地面積，提高場地的利用率。另外，由於這種裝置可以增大水深，當水深足夠大時，汙 泥在隨汙水旋轉上升的過程中會自然沉降，以減少溢流水中的汙泥含量，既有利於後續的 處理工藝，又有利於保持殼體內的汙泥量，由此可以省略通常汙泥池所需的汙泥回流，大 幅度增加殼體內的活性汙泥濃度，大幅度提高生化效果。
圖l是本發明的結構示意圖2是本發明涉及的射流曝氣裝置的結構示意圖； 圖3是本發明涉及消旋裝置部分的結構示意圖。
具體實施例方式
參見圖1和2，本發明涉及一種生化和沉澱一體化的中央沉降式活性汙泥生化處理裝 置，包括一個圓筒狀殼體100和一個高效曝氣裝置，所述殼體內的上部設有兩側進水的環 形溢流槽101和位於環形溢流槽下方的消旋裝置120，殼體的下部呈倒錐臺形，底部設有 汙泥排放口 107，中間設有一個上下兩端敞開的沉降筒104，所述沉降筒的上端103呈倒傘 狀，同所述殼體頂部之間留有構成沉降溢流區的間隔，下端同所述殼體底部之間留有構成 汙泥區106的間隔，外壁同所述殼體內壁之間留有構成旋流通道的間隔105，所述殼體位 於汙泥區的部分呈倒錐臺形，底部設有汙泥排放口 107，所述射流曝氣裝置包括一個高壓 水泵IIO、 一個射流管112和若干空氣管116，所述射流管安裝在所述高壓水泵的出口上， 形成高壓水泵的輸出管道，所述空氣管的前端位於所述射流管內，其前端開口位於所述射 流管的前端開口的內側，所述射流管沿所述殼體的切線方向接入所述殼體，與殼體內的空 間連通，其連接部位對應於所述沉降筒的下部。
所述環形溢流槽連接本裝置的出水管102，由此通過溢流出水。當水深足夠大時，汙 泥在隨汙水旋轉上升的過程中會自然沉降，以減少溢流水中的汙泥含量，既有利於後續的 處理工藝，又有利於保持殼體內的汙泥量，由此可以省略通常汙泥池所需的汙泥回流，大 幅度增加殼體內的活性汙泥濃度，大幅度提高生化效果。所述汙泥排放口可以連接汙泥泵， 以便將汙泥抽出。
當混有空氣和汙水的射流切向進入殼體後，在殼體內形成上升的旋流，使空氣、汙水 和殼體內的汙泥充分混合，有效地提高生化反應程度，上升的水流達到沉降溢流區後，流速迅速下降，位於沉降筒上方的汙泥依靠自然重力經過沉降筒內的通道進入汙泥區，殼體 上部的上清水流過溢流堰，進入溢流槽，並從出水口流出，汙泥區的部分汙泥可以隨回流 汙水進行循環，由此提高了活性汙泥的濃度。由此設置了兩側進水的環形溢流槽，有利於 降低水流速度，由此可以省略通常汙泥池所需的汙泥回流，大幅度增加殼體內的活性汙泥 濃度，大幅度提高生化效果。
所述各空氣管的前段113位於所述射流管內，其前端開口位於所述射流管的前端開口 內側114。
所述空氣管設有位於射流管外面的空氣進口 117，以便在工作時允許空氣進入。 所述空氣管的一部分位於所述射流管內，另一部分位於所述射流管外。 所述空氣管出口端的軸線與所述射流管相應位置的軸線重疊或平行。 當所述空氣管的數量是多個時，各空氣管可以沿一圓周分布，也可以一個空氣管位於
中間，其他空氣管沿圓周分布。設置多個空氣管，有利於提高曝氣效果。
通常，在射流管和空氣管的出口附近，射流管和空氣管均為直管，以避免管道彎曲對
射流產生的不利影響。
所述位於射流管內的空氣管外徑應小於射流管內徑，其側壁同相應位置的射流管內側
壁之間留有間隙116，該間隙構成了水流的一段通道，由於這段通道的有效截面積明顯小
於射流管的總截面積，故水流在此段的流動速度提高，由此產生出更大的負壓，提高了混
合效果。
所述空氣管位於射流管外面的部分的直徑可以小於射流管直徑，也可以等於或大於射 流管直徑，視具體的輸送要求而定。
所述射流管和空氣管均可以是等徑管，以方便加工製造，也可以至少一個是不等徑管， 以適應不同位置的流速和阻力要求。當採用不等徑管時，變徑處可以在射流管和空氣管的 連接處，也可以在其他部位。所述空氣管和射流管之間可以採用焊接、 一次注塑成型或其他任意方式連接。 在本發明中，所述高壓水泵的壓力要求應視具體的使用條件確定，沒有固定的標準，
當在水底可以形成射流並有足夠的壓頭在射流管內形成負壓區時，該水泵就可以認為是所
謂的高壓了。
為減小空氣管在射流管內給射流管造成的阻力，所述空氣管位於射流管內的長度不易過長。
所述空氣管和射流管的出口端面一般應與射流管的軸線垂直，這樣有利於提高曝氣效果。
參見圖3，所述消旋裝置釆用徑向立板組合結構，設有若干相交於所述殼體軸線的徑 向延伸的立板121，所述各立板邊緣連接於所述殼體100內壁或者通過連接結構與所述殼 體連接。由此，旋轉水流經過這些立板之間的間隔時，受立板阻擋無法旋轉，實現了消旋 的目的。
本發明說明書中以射流流動的朝向為前。
權利要求
1.一種生化和沉澱一體化的中央沉降式活性汙泥生化處理裝置，其特徵是包括一個圓筒狀殼體和一個高效曝氣裝置，所述殼體內的上部設有兩側進水的環形溢流槽和位於環形溢流槽下方的消旋裝置，殼體的下部呈倒錐臺形，底部設有汙泥排放口，中間設有一個上下兩端敞開的沉降筒，所述沉降筒的上端呈倒傘狀，同所述殼體頂部之間留有構成沉降溢流區的間隔，下端同所述殼體底部之間留有構成汙泥區的間隔，外壁同所述殼體內壁之間留有構成旋流通道的間隔，所述殼體位於汙泥區的部分呈倒錐臺形，底部設有汙泥排放口，所述高效曝氣裝置包括一個高壓水泵、一個射流管和若干空氣管，所述射流管安裝在所述高壓水泵的出口上，形成該高壓水泵的輸出管道，所述空氣管的前端位於所述射流管內，其前端開口位於所述射流管前端開口的內側，所述射流管沿所述殼體的切線方向接入所述殼體，與殼體內的空間連通，其連接部位對應於所述沉降筒的下部。
2. 如權利要求1所述的生化和沉澱一體化的中央沉降式活性汙泥生化處理裝置，其 特徵是所述環形溢流槽連接本裝置的出水管，所述汙泥排放口連接有汙泥泵，所述消旋裝 置採用徑向立板組合結構，設有若干相交於所述殼體軸線的徑向延伸的立板，所述各立板 邊緣連接於所述殼體內壁或者通過連接結構與所述殼體連接。
3. 如權利要求1或2所述的生化和沉澱一體化的中央沉降式活性汙泥生化處理裝置， 其特徵是所述空氣管設有位於射流管外面的空氣進口。
4. 如權利要求3所述的生化和沉澱一體化的中央沉降式活性汙泥生化處理裝置，其 特徵是所述空氣管的一部分位於所述射流管內，另一部分位於所述射流管外。
5. 如權利要求4所述的生化和沉澱一體化的中央沉降式活性汙泥生化處理裝置，其 特徵是所述空氣管出口端的軸線與所述射流管相應位置的軸線重疊或平行。
6. 如權利要求5所述的生化和沉澱一體化的中央沉降式活性汙泥生化處理裝置，其 特徵是所述空氣管的數量是多個，各空氣管沿一圓周分布，或者其中一個空氣管位於中間， 其他空氣管沿圓周分布。
7. 如權利要求5所述的生化和沉澱一體化的中央沉降式活性汙泥生化處理裝置，其特徵是在射流管和空氣管的出口附近，所述射流管和空氣管均為直管。
8. 如權利要求7所述的生化和沉澱一體化的中央沉降式活性汙泥生化處理裝置，其 特徵是所述位於射流管內的空氣管外徑小於射流管內徑，其側壁同相應位置的射流管內側 壁之間留有間隙，該間隙構成了水流的一段通道。
9. 如權利要求8所述的生化和沉澱一體化的中央沉降式活性汙泥生化處理裝置，其 特徵是所述射流管和空氣管均是等徑管。
10. 如權利要求9所述的生化和沉澱一體化的中央沉降式活性汙泥生化處理裝置，其 特徵是所述空氣管和射流管之間採用焊接或一次注塑成型方式連接。
全文摘要
本發明涉及一種生化和沉澱一體化的中央沉降式活性汙泥生化處理裝置，其殼體內的上部設有兩側進水的環形溢流槽和位於環形溢流槽下方的消旋裝置，殼體的下部呈倒錐臺形，底部設有汙泥排放口，中間設有一個上下兩端敞開的沉降筒，所述沉降筒的上端呈倒傘狀，同所述殼體頂部之間留有構成沉降溢流區的間隔，下端同所述殼體底部之間留有構成汙泥區的間隔，外壁同所述殼體內壁之間留有構成旋流通道的間隔，所述殼體位於汙泥區的部分呈倒錐臺形，其高效曝氣裝置的射流管沿所述殼體的切線方向接入所述殼體，與殼體內的空間連通。本發明在殼體內形成上升的旋流，有效的提高了混合傳質能力，活性汙泥濃度高，淨化效果好，並且允許較深的水深，主要用於有機汙水的好氧生化處理。
文檔編號C02F3/12GK101585595SQ20081011214
公開日2009年11月25日 申請日期2008年5月20日 優先權日2008年5月20日
發明者陳光亮 申請人:海斯博特(北京)科技有限公司