申请日2001.06.21
公开(公告)日2002.05.29
IPC分类号C02F3/12
摘要
本实用新型是高效内外双循环废水好氧处理装置,它由上筒体、锥形导流筒、出水管、法兰、内外筒体、排空管、水射器、圆钢支脚、进水管接口、扩散管、支撑板、外循环出口、出水沉淀筒体、穿孔布水板、上内筒体连接构成,其关系为:外筒体下端装水射器和排空管,扩散管与内筒体下端口连接,内筒体通过支撑板与外筒体相接,导流筒通过法兰与外筒体相接;出水沉淀筒体通过底板与外筒体相接,上筒体通过穿孔布水板与上内筒体相接,上筒体通过法兰与出水沉淀筒体相接。本装置溶解氧浓度高、氧利用率高、活性污泥浓度高、废水生化处理效率高、废水处理时间快、运行效率高。
摘要附图
权利要求书
1、一种高效内外双循环废水好氧处理装置，其特征在于：它由上筒体 (1)、锥形导流筒(2)、出水管(3)、法兰(4)、内筒体(5)、外筒体(6)、 排空管(7)、水射器(8)、进水管接口(9)、圆钢支脚(10)、扩散管(11)、 支撑板(12)、外循环出口(13)、出水沉淀筒体(14)、穿孔布水板(15)、 上内筒体(16)共同连接构成;其相互连接关系为：外筒体(6)的下端安 装水射器(8)和排空管(7)，与外筒体(6)底部连接的水射器(8)的扩 散管(11)与内筒体(5)下端口相对，扩散管(11)与中心线夹角为5度， 内筒体(5)通过上下各四块支撑板(12)与外筒体(6)相连接，锥形导流 筒(2)与外筒体(6)通过法兰(4)相连接，出水沉淀筒体(14)通过底 板与外筒体(6)相连接，出水沉淀筒体(14)的最底端设置装置的外循环 出口(13)，上筒体(1)通过穿孔布水板(15)与上内筒体(16)相连接， 上内筒体(16)与上筒体(1)之间为集水槽，并与出水管相连通，上筒体 (1)通过法兰(4)与出水沉淀筒体(14)连接在一起，四根圆钢支脚(10) 支撑本装置。
说明书
高效内外双循环废水好氧处理装置
本实用新型是高效内外双循环废水好氧处理装置，属废水生化处理设 备。
利用水中微生物来处理废水的废水好氧生物处理技术已广泛运用于各种 废水处理，传统的好氧生物处理技术包括活性污泥法、生物膜法等，但现有 的活性污泥法、生物膜法中污泥絮体内存在溶解氧的浓度梯度，在污泥絮体 表层从外向里溶解氧浓度逐渐下降，内层常因缺氧发黑而形成“死区”，导 致废水处理效率的降低。德国克劳斯塔尔工科大学物相传递研究所于80年 代发明的HCR高效好氧生物处理技术，目前西方国家已建成了十几个HCR生 物处理系统，主要应用于造纸、酵母生产、屠宰、奶品加工等废水。系统包 括集成反应器、两相喷头、沉淀池及配套的管路和水泵等。集成反应器为圆 形容器，其外筒两端被封闭，连接着各种管道;内筒两端开口，两相喷头安 装在反应器上部的正中央，循环水泵提升高压水流经喷头射入反应器，由于 负压作用同时吸入大量空气。富含溶解氧的混合污水经导流筒达到反应器底 部后，又向上返流形成环流，再经剪切向下射流，如此循环往复运行。由于 HCR反应器两相喷头安装在反应器上部的正中央，要使水流在内、外筒间形 成环流，动力消耗较大;富含溶解氧的混合污水经导流筒达到反应器底部后， 此时气泡已逐渐变大，降低了压头溶氧效率，降低了空气的利用率;且生物 污泥易沉积于反应器底部，形成死区。
本实用新型的目的就是为了克服和解决现有废水好氧处理技术和设备使 污泥絮体内存在溶解氧浓度梯度、在污泥絮体表层从外向里溶解氧浓度逐渐 下降，内层因缺氧发黑而形成“死区”，导致废水处理效率低，现有HCR处 理设备动力消耗较大，且存在溶氧效率低、氧利用率低、生物污泥易沉积于 处理设备底部而形成死区等的缺点和问题，研究设计一种能提高处理设备中 的生物污泥浓度、从而提高处理装置中废水的空气氧利用率、提高废水生化 处理效率、缩短废水处理时间、装置中活性污泥浓度高、溶氧浓度高、溶氧 效率高、运行效率高的高效内外双循环废水好氧处理装置。
本实用新型是通过下述技术方案来实现的：高效内外双循环废水好氧处 理装置的结构示意图如图1所示，它由上筒体1、锥形导流筒2、出水管3、 法兰4、内筒体5、外筒体6、排空管7、水射器8、进水管接口9、圆钢支 脚10、扩散管11、支撑板12、外循环出口13、出水沉淀筒体14、穿孔布 水板15、上内筒体16共同连接构成;其相互连接关系为：外筒体6的下端 安装水射器8和排空管7，与外筒体6底部连接的水射器8的扩散管11与 内筒体5下端口相对，扩散管11与中心线夹角为5度，内筒体5通过上下 各四块支撑板12与外筒体6相连接，锥形导流筒2与外筒体6通过法兰4 相连接，出水沉淀筒体14通过底板与外筒体6相连接，出水沉淀筒体14的 最底端设置装置的外循环出口13，上筒体1通过穿孔布水板15与上内筒体 16相连接，上内筒体16与上筒体1之间为集水槽，并与出水管相连通，上 筒体1通过法兰4与出水沉淀筒体14连接在一起，四根圆钢支脚10支撑本 装置。
本实用新型的工作运行原理如下：本装置中射流式扩散器安装在装置底 部侧向进水，且在外筒上方设置锥形导流板，废水经喷头通过侧向射入装置， 产生螺旋水流——宏观涡旋，使管内水流产生强烈紊流扰动，同时由于负压 作用同时吸入大量空气，水流和气流的共同作用又使喷头下方形成高速紊流 剪切区，使所吸入的气泡高度细化并均匀分散，同时利用压头溶氧，极大地 提高了空气中氧的利用率，富含溶解氧的混合污水经导流筒达到装置顶部 后，在外筒上方的导流板作用下又向下返流形成环流，再经剪切向上射流， 如此循环往复运行;外筒的上方设置一锥形导流板，不仅可使水流在内外筒 间进行强制循环，而且对装置出水中的污泥起到分离作用，提高了装置中污 泥浓度，从而提高了装置的运行效率。
本实用新型与现有技术设备相比，具有如下的优点和有益效果：(1)现 有的活性污泥法中污泥絮体内存在溶解氧的浓度梯度，在活性污泥絮体表层 从外向里溶解氧浓度逐渐下降，内层常因缺氧而发黑形成“死区”，导致废 水处理效率的降低。本实用新型结合了高速射流曝气、物相强化传递、紊流 剪切等技术，并具有深井曝气和流化污泥的特点，使活性污泥高度细化形成 絮状生化污泥，本装置中高活性污泥浓度达10-20g/L、高溶氧浓度达5- 8mg/L、高溶氧效率50%是保证本装置高运行效率的重要因素;(2)本实用 新型外筒的上方设置一锥形导流板，不仅可使水流在内外筒间进行强制循 环，而且对本装置出水中的污泥起到分离作用，提高了本装置中污泥浓度， 从而提高了本实用新型的运行效率;(3)本装置中剩余污泥量少，由于本装 置中溶解氧浓度较高，使微生物的代谢速度加快，因此内源消耗加大，减少 了剩余污泥的产生;(4)由于本实用新型处理效率提高，容积减小，以及结 构的紧凑设计，都大大减少了本装置的基建投资，经实验证实，与现有HCR 处理技术设备相比采用本装置可提高20～30%处理效率。