射流驅(qū)動序批式生化反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】一種射流驅(qū)動序批式生化反應(yīng)器，包括反應(yīng)池、進(jìn)水管、潛水泵、雙氣路環(huán)形噴嘴一級吸氣射流器、混合液導(dǎo)管、多噴嘴輻射狀二級射流曝氣器、供氣裝置、浮力驅(qū)動潷水器和潷水器驅(qū)動絞盤；雙氣路環(huán)形噴嘴一級吸氣射流器具有環(huán)形噴嘴和內(nèi)外兩層氣道，多噴嘴輻射狀二級射流曝氣器安裝在反應(yīng)器底部中心，浮力驅(qū)動潷水器安裝在反應(yīng)池地平線以上器壁上，潷水器驅(qū)動絞盤通過驅(qū)動繩將浮力驅(qū)動潷水器收起或放下。采用本發(fā)明能提高曝氣效率，加速動水體動態(tài)循環(huán)，促使生化反應(yīng)過程的傳質(zhì)速率大幅度提升，從而提高了生化反應(yīng)效率。本發(fā)明還能處理各種類型污水，能與其它污水處理工藝靈活組合。
【專利說明】射流驅(qū)動序批式生化反應(yīng)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種污水凈化的生化反應(yīng)器，具體是一種射流驅(qū)動序批式生化反應(yīng)器。

【背景技術(shù)】
[0002]污水處理設(shè)施中的生化反應(yīng)器形式眾多，序批式活性污泥生化反應(yīng)器是應(yīng)用較多的一種。這種生化反應(yīng)器抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，對污泥膨脹抑制效果好，微生物活性高，能處理難降解有機(jī)物。工藝簡單，投資占地少，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低。操作管理簡單，出水水質(zhì)好，又有脫氮除磷功能。但在曝氣充氧、潷水裝備技術(shù)方面制約了生化反應(yīng)速率進(jìn)一步提高，現(xiàn)用的序批式活性污泥生化反應(yīng)器的污水凈化效率仍存在較大提升空間。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了進(jìn)一步提高序批式活性污泥生化反應(yīng)器的效率，強(qiáng)化生化反過程傳質(zhì)速率，開發(fā)出一種高效、節(jié)能的序批式活性污泥生化反應(yīng)器污水治理技術(shù)和裝備，提高污水處理效果，降低污水對環(huán)境的危害。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是:
[0005]一種射流驅(qū)動序批式生化反應(yīng)器，包括反應(yīng)池、進(jìn)水管、潛水泵、雙氣路環(huán)形噴嘴一級吸氣射流器、混合液導(dǎo)管、多噴嘴輻射狀二級射流曝氣器、供氣裝置、浮力驅(qū)動潷水器和潷水器驅(qū)動絞盤；
[0006]所述雙氣路環(huán)形噴嘴一級吸氣射流器和所述潛水泵安裝在反應(yīng)池中，所述多噴嘴輻射狀二級射流曝氣器安裝在反應(yīng)池底部中心；
[0007]所述雙氣路環(huán)形噴嘴一級吸氣射流器包括射流器液體入口、射流器氣體入口、抽吸室、喉管、擴(kuò)散管、環(huán)形噴嘴、環(huán)形水腔、內(nèi)氣道以及外氣道；按照流體流動方向，所述射流器氣體入口安裝在最前端，其次是抽吸室，然后是喉管，最后是擴(kuò)散管；環(huán)形噴嘴安裝在抽吸室中，環(huán)形噴嘴與抽吸室壁面之間的空間為外氣道，環(huán)形噴嘴中設(shè)置有內(nèi)氣道，內(nèi)氣道的壁面之外、環(huán)形噴嘴的壁面之內(nèi)上部空間為環(huán)形水腔；環(huán)形水腔上設(shè)置有射流器液體入口 ；射流器液體入口與潛水泵連接；
[0008]所述多噴嘴輻射狀二級射流曝氣器包括內(nèi)層混合液分配腔體、外層氣腔、曝氣器氣體入口、混合液入口、內(nèi)噴嘴和外噴嘴；內(nèi)層混合液分配腔體嵌套安裝在外層氣腔中；夕卜層氣腔頂面設(shè)有曝氣器氣體入口，多個外噴嘴以輻射狀環(huán)繞安裝在外層氣腔環(huán)形器壁上；內(nèi)層混合液分配腔體底面設(shè)有混合液入口，多個內(nèi)噴嘴以輻射狀環(huán)繞安裝在內(nèi)層混合液分配腔體環(huán)形器壁上；各個內(nèi)噴嘴的中心軸線與外噴嘴的中心軸線重合；
[0009]所述混合液導(dǎo)管一端連接擴(kuò)散管，另一端連接混合液入口 ；
[0010]所述供氣裝置安裝在反應(yīng)池上面，供氣裝置的氣體出口通過第一供氣管道和第二供氣管道分別與曝氣器氣體入口和射流器氣體入口連接；
[0011]所述浮力驅(qū)動潷水器安裝在反應(yīng)池地平線以上器壁上，潷水器驅(qū)動絞盤設(shè)置在反應(yīng)池的平臺上，驅(qū)動繩一端系在浮力驅(qū)動潷水器上，另一端系在潷水器驅(qū)動絞盤的繩輥上，潷水器驅(qū)動絞盤通過驅(qū)動繩將浮力驅(qū)動潷水器收起或放下。
[0012]所述潷水器驅(qū)動絞盤中心設(shè)置了繩輥，通過支柱固定在平臺上，支柱上設(shè)置有鎖孔，鎖定桿插入鎖孔時，利用潷水器自重將驅(qū)動絞盤鎖定，驅(qū)動絞盤還設(shè)置有維持潷水器升降動程驅(qū)動繩穩(wěn)定性的定位輪。
[0013]所述反應(yīng)池的下半部分填埋在地面下，反應(yīng)池的側(cè)壁設(shè)置有排泥管。
[0014]所述進(jìn)水管上設(shè)置有進(jìn)水閥和第一單向閥；潛水泵與射流器液體入口之間的連接管道上設(shè)置有第二單向閥。
[0015]本發(fā)明的有益效果在于:
[0016]利用進(jìn)水過程水壓勢能為動力進(jìn)行曝氣充氧，充分利用了水壓勢能，提高了能源利用率。借助于雙氣道大界面射流曝氣技術(shù)提升了水氣比，采用二級串接曝氣設(shè)備進(jìn)一步提高了水氣比。高沖力輻射向池底射流曝氣造就了水體及活性污泥超常規(guī)動態(tài)循環(huán)，促使生化反應(yīng)過程的傳質(zhì)速率大幅度提升，從而縮短了污水停留時間，提高了生化反應(yīng)效率。本發(fā)明能處理各種類型污水。能與其它污水處理工藝靈活組合。
[0017]無窮的微氣泡與水體接觸巨大界面促使氧氣溶入水體，造就水體充滿超保飽和的溶解氧，加上氣泡上浮動力和水流噴射、卷吸、翻騰形成了水體強(qiáng)勁動態(tài)循環(huán)動力促進(jìn)了生化反應(yīng)過程傳質(zhì)速率提高。
[0018]二級射曝氣器輻向噴射水流動能卷吸了底部沉泥，使沉積泥渣隨水流翻騰升流，泥渣中水解微生物快速增殖，將可溶性有機(jī)顆粒分解，大分子有機(jī)體分解成小分子態(tài)，污水的可生化性提高?？諝庥煽諌簷C(jī)輸出，經(jīng)輸氣管送入二級射曝氣器內(nèi)，空氣轉(zhuǎn)化成無數(shù)的小氣泡隨水流翻騰向上升，將氧溶入水體。在升流過程中水流翻騰不斷改變了垂直升流軌跡，延長了有機(jī)質(zhì)與活性泥渣接觸時間、增加與生物膜碰觸機(jī)會。超密度的微生物、超濃濃度的溶解氧、超常規(guī)的動態(tài)循環(huán)，造就了高強(qiáng)度的生化反應(yīng)，還能對含氮污染物產(chǎn)生消化反應(yīng)。通過停止曝氣，進(jìn)行靜止沉淀，泥渣下沉同時發(fā)生反硝化反應(yīng)，氮?dú)庖莩鏊?，反硝化也消耗了部分碳源。在泥漿沉淀的過程中進(jìn)行潷水，從而縮短了潷水時間。高密度氣泡升流和射流器噴射動能促進(jìn)了水體卷吸、翻騰，強(qiáng)化了動態(tài)循環(huán)，提高了生化反應(yīng)的傳質(zhì)速率，使生化反應(yīng)效率大幅度提聞。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為射流驅(qū)動序批式生化反應(yīng)器主視圖。
[0020]圖2為射流驅(qū)動序批式生化反應(yīng)器俯視圖。
[0021]圖3為雙氣路環(huán)形噴嘴一級吸氣射流器放大圖。
[0022]圖4為多噴嘴輻射狀二級射流曝氣器放大圖。
[0023]圖5為多噴嘴輻射狀二級射流曝氣器的俯視圖。
[0024]圖6為浮力驅(qū)動潷水器填料密封倉結(jié)構(gòu)放大圖具體實(shí)施方案
[0025]以下通過附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步描述。
[0026]如圖1至圖6所示，一種射流驅(qū)動序批式生化反應(yīng)器，包括反應(yīng)池1、進(jìn)水管53、潛水泵4、雙氣路環(huán)形噴嘴一級吸氣射流器6、混合液導(dǎo)管16、多噴嘴輻射狀二級射流曝氣器22、供氣裝置54、浮力驅(qū)動潷水器25和潷水器驅(qū)動絞盤41 ；
[0027]所述雙氣路環(huán)形噴嘴一級吸氣射流器6和所述潛水泵4安裝在反應(yīng)池I中，所述多噴嘴輻射狀二級射流曝氣器22安裝在反應(yīng)池I底部中心；
[0028]所述雙氣路環(huán)形噴嘴一級吸氣射流器6包括射流器液體入口 38、射流器氣體入口55、抽吸室56、喉管14、擴(kuò)散管15、環(huán)形噴嘴7、環(huán)形水腔39、內(nèi)氣道13以及外氣道12 ;按照流體流動方向，所述射流器氣體入口 55安裝在最前端，其次是抽吸室56，然后是喉管14，最后是擴(kuò)散管15 ;環(huán)形噴嘴7安裝在抽吸室56中，環(huán)形噴嘴7與抽吸室56的壁面之間的空間為外氣道12，環(huán)形噴嘴7中設(shè)置有內(nèi)氣道13，內(nèi)氣道13的壁面之外、環(huán)形噴嘴7的壁面之內(nèi)上部空間為環(huán)形水腔39 ;環(huán)形水腔39上設(shè)置有射流器液體入口 38 ;射流器液體入口 38與潛水泵4連接；
[0029]所述多噴嘴輻射狀二級射流曝氣器22包括內(nèi)層混合液分配腔體17、外層氣腔21、曝氣器氣體入口 51、混合液入口 52、內(nèi)噴嘴18和外噴嘴19 ;內(nèi)層混合液分配腔體17嵌套安裝在外層氣腔21中；外層氣腔21頂面設(shè)有曝氣器氣體入口 51，多個外噴嘴19以輻射狀環(huán)繞安裝在外層氣腔21環(huán)形器壁上；內(nèi)層混合液分配腔體17底面設(shè)有混合液入口 52，多個內(nèi)噴嘴18以輻射狀環(huán)繞安裝在內(nèi)層混合液分配腔體17環(huán)形器壁上；各個內(nèi)噴嘴18的中心軸線與外噴嘴19的中心軸線重合；
[0030]所述混合液導(dǎo)管16 —端連接擴(kuò)散管15，另一端連接混合液入口 52 ；
[0031]所述潷水器驅(qū)動絞盤41中心設(shè)置了繩輥43，通過支柱42固定在平臺34上，支柱42上設(shè)置有鎖孔，鎖定桿49插入鎖孔時，利用潷水器25自重將驅(qū)動絞盤41鎖定，驅(qū)動絞盤41還設(shè)置有維持潷水器升降動程驅(qū)動繩44穩(wěn)定性的定位輪46。
[0032]所述反應(yīng)池I的下半部分填埋在地面下，反應(yīng)池I的側(cè)壁設(shè)置有排泥管48，反應(yīng)池I的驅(qū)動絞盤平臺34外側(cè)設(shè)置有環(huán)形走道36、安全護(hù)欄35和環(huán)形走道支撐40。
[0033]所述進(jìn)水管53上設(shè)置有進(jìn)水閥2和第一單向閥3 ;潛水泵4與射流器液體入口 38之間的連接管道上設(shè)置有第二單向閥5。
[0034]工作原理及過程:
[0035]1.供水
[0036]具有一定壓力的污水經(jīng)由進(jìn)水管53、進(jìn)水閥2和第一單向閥3輸入反應(yīng)池I內(nèi)，通過射流器液體入口 38注入雙氣路環(huán)形噴嘴一級吸氣射流器6的環(huán)形水腔39內(nèi)，從環(huán)形噴嘴7高速噴出噴出水流呈環(huán)形中空水柱。
[0037]加壓空氣由供氣裝置54的曝氣風(fēng)機(jī)9供給，經(jīng)儲氣罐10、進(jìn)氣管11，從雙氣路環(huán)形噴嘴一級吸氣射流器6的氣體入口 55進(jìn)入抽吸室56內(nèi)，被射流負(fù)壓吸入環(huán)形中空水柱內(nèi)部及外部，噴射的環(huán)形水流與空氣接觸面增大，射流效應(yīng)產(chǎn)生的吸氣量增加，從進(jìn)氣管11吸入空氣量比常規(guī)射流器更多。
[0038]經(jīng)喉管14內(nèi)的高速流體剪切、沖刷的強(qiáng)力摻混，吸入空氣被打碎成無數(shù)微氣泡，接著在擴(kuò)散管15中形成了下一梯度混合流體水壓勢能。經(jīng)混合液導(dǎo)管16傳送，導(dǎo)入多噴嘴輻射狀二級射流曝氣器22的內(nèi)層混合液分配腔體17，再從內(nèi)噴嘴18再度噴射而出，在外層氣腔21內(nèi)，射流動能又一次將輸氣管20輸入到外層氣腔21內(nèi)的氣體吸入，高速噴射混合液又一次與加壓空氣接觸，高速噴射流的剪切力，使空氣瞬間被轉(zhuǎn)變成微氣泡，并從各個外噴嘴19噴射到反應(yīng)池I的水體中。37為多噴嘴輻射狀二級射流曝氣器22的支架。
[0039]在進(jìn)水過程運(yùn)行中，第二單向閥5阻擋了水流從水泵4倒流至反應(yīng)池內(nèi)。9為曝氣風(fēng)機(jī)8的動力機(jī)。供氣裝置54安裝在與驅(qū)動絞盤平臺34類似的平臺上。
[0040]激烈氣液滲混強(qiáng)化了有機(jī)物、微生物、氧三者之間傳質(zhì)速率。水氣比的大幅度增力口，流體的沖刷能量，打破了池底沉泥的靜態(tài)效應(yīng)。噴嘴口強(qiáng)勁沖刷流、無數(shù)微氣泡浮升力構(gòu)成氣提功能，加上流體卷吸回流現(xiàn)象的綜合力作用下，組成了反應(yīng)器內(nèi)部水體強(qiáng)勁動態(tài)循環(huán)，使大量將要逸出水面的氣泡又反復(fù)被卷入水體中，延長了氣泡在水體中停留時間。促進(jìn)了污水中有機(jī)質(zhì)與活性污泥、溶解氧接觸機(jī)會。強(qiáng)化了生化反應(yīng)過程的傳質(zhì)速率。促使污水生化降解功能有了新的提聞。
[0041]2.循環(huán)
[0042]當(dāng)反應(yīng)池I滿水位時，停止向反應(yīng)池I注水,此時通過水位傳感器啟動潛水泵4，抽取反應(yīng)池I下部污水，經(jīng)潛水泵4加壓注入能量，水流經(jīng)第二單向閥5注入雙氣路環(huán)形噴嘴一級吸氣射流器6內(nèi)，經(jīng)過混合液導(dǎo)管16進(jìn)入多噴嘴輻射狀二級射流曝氣器22，在從內(nèi)噴嘴18和外噴嘴19中噴射到反應(yīng)池I中，構(gòu)成水體內(nèi)循環(huán)運(yùn)行方式，形成更強(qiáng)烈的動態(tài)循環(huán)。此時第一單向閥3阻擋了水流向反應(yīng)池I的進(jìn)水管53倒流。
[0043]3.潷水
[0044]當(dāng)反應(yīng)池I內(nèi)水質(zhì)達(dá)到處理設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)時，停運(yùn)潛水泵4，水體進(jìn)入靜止沉淀工序。
[0045]當(dāng)沉淀過程的沉清液分界達(dá)到合適深度時，借助驅(qū)動絞盤41將浮力驅(qū)動潷水器25放入水體中，并開啟潷水閥33，清水從潷水器25兩端管口流入，經(jīng)兩根導(dǎo)流管28至集水總管31內(nèi)，從潷水閥33排出。
[0046]為了保障了浮力驅(qū)動潷水器25出水質(zhì)量，每當(dāng)潷水工序結(jié)束后，通過驅(qū)動絞盤41，將驅(qū)動繩44卷繞至繩輥43上，當(dāng)浮力驅(qū)動潷水器25的進(jìn)水管口高于反應(yīng)池I內(nèi)的最高水位時，將鎖定桿49插入支柱42的鎖孔內(nèi)，利用潷水器25自重將驅(qū)動絞盤41鎖定。46為定位輪，維持潷水器升降動程的穩(wěn)定性。50為驅(qū)動繩44的吊環(huán)。45為定位輪46的支柱。驅(qū)動絞盤41安裝在平臺34上。驅(qū)動絞盤41還可用有自鎖功能的蝸輪蝸桿電動降速機(jī)取代，這樣可以省略鎖定桿49。
[0047]伴隨水位下降驅(qū)動浮體26隨之下降，潷水器25的兩根導(dǎo)水管28下部的90°彎管安裝于填料30的內(nèi)部，并通過支撐梁32予以連接固定，借助驅(qū)動浮體26的浮力驅(qū)動，兩根導(dǎo)水管28相對于固定集水管31進(jìn)行下降的角位移，通過壓蘭27調(diào)節(jié)填料30脹緊力，既保持潷水器密封，又能使?jié)麟S水變化靈活進(jìn)行角位移。潷水器是在水體沉淀過程中進(jìn)行潷水作業(yè)的，因此加快了反應(yīng)器排水速度。
[0048]圖1中導(dǎo)流管28表示在低水位時潷水器浮位，29為高水位時水位線潷水器浮位，是同體異位的表示。23為低水位時水位示意線，24為滿水位時水位示意線。驅(qū)動浮體26還可用多個封閉式浮筒充任。47為地面線。
【權(quán)利要求】
1.一種射流驅(qū)動序批式生化反應(yīng)器，包括反應(yīng)池、進(jìn)水管、潛水泵、雙氣路環(huán)形噴嘴一級吸氣射流器、混合液導(dǎo)管、多噴嘴輻射狀二級射流曝氣器、供氣裝置、浮力驅(qū)動潷水器和潷水器驅(qū)動絞盤；其特征在于， 所述雙氣路環(huán)形噴嘴一級吸氣射流器和所述潛水泵安裝在反應(yīng)池中，所述多噴嘴輻射狀二級射流曝氣器安裝在反應(yīng)池底部中心； 所述雙氣路環(huán)形噴嘴一級吸氣射流器包括射流器液體入口、射流器氣體入口、抽吸室、喉管、擴(kuò)散管、環(huán)形噴嘴、環(huán)形水腔、內(nèi)氣道以及外氣道；按照流體流動方向，所述射流器氣體入口安裝在最前端，其次是抽吸室，然后是喉管，最后是擴(kuò)散管；環(huán)形噴嘴安裝在抽吸室中，環(huán)形噴嘴與抽吸室壁面之間的空間為外氣道，環(huán)形噴嘴中設(shè)置有內(nèi)氣道，內(nèi)氣道的壁面之外、環(huán)形噴嘴的壁面之內(nèi)空間為環(huán)形水腔；環(huán)形水腔上設(shè)置有射流器液體入口 ；射流器液體入口與潛水泵連接； 所述多噴嘴輻射狀二級射流曝氣器包括內(nèi)層混合液分配腔體、外層氣腔、曝氣器氣體入口、混合液入口、內(nèi)噴嘴和外噴嘴；內(nèi)層混合液分配腔體嵌套安裝在外層氣腔中；外層氣腔頂面設(shè)有曝氣器氣體入口，多個外噴嘴以輻射狀環(huán)繞安裝在外層氣腔環(huán)形器壁上；內(nèi)層混合液分配腔體底面設(shè)有混合液入口，多個內(nèi)噴嘴以輻射狀環(huán)繞安裝在內(nèi)層混合液分配腔體環(huán)形器壁上；各個內(nèi)噴嘴的中心軸線與外噴嘴的中心軸線重合； 所述混合液導(dǎo)管一端連接擴(kuò)散管，另一端連接混合液入口 ； 所述供氣裝置安裝在反應(yīng)池上面，供氣裝置的氣體出口通過第一供氣管道和第二供氣管道分別與曝氣器氣體入口和射流器氣體入口連接； 所述浮力驅(qū)動潷水器安裝在反應(yīng)池地平線以上器壁上，潷水器驅(qū)動絞盤設(shè)置在反應(yīng)池的平臺上，驅(qū)動繩一端系在浮力驅(qū)動潷水器上，另一端系在潷水器驅(qū)動絞盤的繩輥上，潷水器驅(qū)動絞盤通過驅(qū)動繩將浮力驅(qū)動潷水器收起或放下。
2.如權(quán)利要求1所述射流驅(qū)動序批式生化反應(yīng)器，其特征在于，所述潷水器驅(qū)動絞盤中心設(shè)置了繩輥，通過支柱固定在平臺上，支柱上設(shè)置有鎖孔，鎖定桿插入鎖孔時，利用潷水器自重將驅(qū)動絞盤鎖定，驅(qū)動絞盤還設(shè)置有維持潷水器升降動程驅(qū)動繩穩(wěn)定性的定位輪。
3.如權(quán)利要求1所述射流驅(qū)動序批式生化反應(yīng)器，其特征在于，所述反應(yīng)池的下半部分填埋在地面下，反應(yīng)池的側(cè)壁設(shè)置有排泥管。
4.如權(quán)利要求1所述射流驅(qū)動序批式生化反應(yīng)器，其特征在于，所述進(jìn)水管上設(shè)置有進(jìn)水閥和第一單向閥；潛水泵與射流器液體入口之間的連接管道上設(shè)置有第二單向閥。
【文檔編號】C02F3/12GK104386807SQ201410676477
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月21日
【發(fā)明者】朱祖柯, 秦環(huán) 申請人:南寧市桂合絲業(yè)有限公司環(huán)保節(jié)能科技研發(fā)中心