申请日2014.03.03
公开(公告)日2014.08.13
IPC分类号C02F11/06
摘要
本实用新型涉及一种污泥臭氧化反应罐，其包括罐体、上盖和搅拌装置，搅拌装置包括搅拌盘、转轴和驱动机构，转轴内沿轴向设有臭氧进气通道，搅拌盘包括固定相连的上盘和下盘，上盘和下盘设有臭氧出气通道和曝气口，曝气口上设有曝气头，曝气头包括套筒、硬质网、弹性软体膜和环形抱箍，套筒横截面较小的一端伸出上盘或下盘外表面，硬质网设于套筒伸出端的端面，弹性软体膜包裹于硬质网表面并通过环形抱箍固定于套筒伸出端，弹性软体膜上设有至少一个“十”字形割缝，弹性软体膜的外侧表面完全暴露于罐体中。本实用新型在搅拌状态下进行曝气，使污泥与臭氧的接触更充分;曝气头能更好的适应搅拌状态，且更好的实现曝气和防倒灌功能。
权利要求书
1.污泥臭氧化反应罐，其特征在于：包括罐体、上盖和搅拌装置，所述罐体上部设有污泥进口，下部设有污泥出口;所述搅拌装置包括搅拌盘、转轴和驱动机构;所述转轴内沿轴向设有臭氧进气通道，转轴的上部位于上盖的上方且与驱动机构相连，转轴的中下部位于罐体内并固定连接有至少一个搅拌盘;所述搅拌盘包括固定相连的上盘和下盘，所述上盘和下盘之间设有与臭氧进气通道连通的臭氧出气通道，所述上盘和下盘上均设有与臭氧出气通道连通的曝气口;所述曝气口的横截面为腰型孔状，曝气口自内至外的横截面逐渐减小，曝气口上设有曝气头;所述曝气头包括套筒、硬质网、橡胶软体膜和环形抱箍，所述套筒外壁的形状与曝气口内壁的形状相匹配，所述套筒横截面较小的一端伸出上盘或下盘的外表面，所述硬质网设于套筒伸出端的端面，所述橡胶软体膜包裹于硬质网表面并通过环形抱箍固定于套筒伸出端;所述橡胶软体膜上设有至少一个“十”字形割缝，橡胶软体膜的外侧表面完全暴露于罐体中;所述上盘和下盘的外表面还设有凸起的叶片。
2.根据权利要求1所述的污泥 臭氧化反应罐，其特征在于：所述套筒内壁的横截面为腰型孔状，套筒内壁自内至外的横截面逐渐减小。
3.根据权利要求1或2所述的污泥臭氧化反应罐，其特征在于：所述下盘内表面的外边缘设有环形凸台，所述上盘内表面的外边缘设有与环形凸台相匹配的止口。
4.根据权利要求3所述的污泥臭氧化反应罐，其特征在于：所述上盘和下盘的内表面对应设有至少两个径向凹槽，上盘的径向凹槽与下盘的径向凹槽扣合形成臭氧出气通道。
5.根据权利要求3所述的污泥臭氧化反应罐，其特征在于：所述上盘的内表面为平面，所述上盘内表面、下盘内表面与环形凸台内侧壁形成完整的一个臭氧出气通道，所述上盘和下盘上设置有用于固定上下盘的安装孔。
6.根据权利要求1或2所述的污泥臭氧化反应罐，其特征在于：所述上盘外表面的中部设有凹坑，所述凹坑上设有用于固定搅拌盘与转轴的法兰，所述法兰的上表面与叶片的上表面齐平;所述下盘的曝气口大于上盘的曝气口;所述下盘的叶片高于上盘的叶片。
7.根据权利要求1或2所述的污泥臭氧化反应罐，其特征在于：所述驱动机构包括依次相连的输出轴水平设置的电机、轴向水平设置的第一锥齿轮和轴向垂直设置的第二锥齿轮，所述转轴与第二锥齿轮相连。
8.根据权利要求1或2所述的污泥臭氧化反应罐，其特征在于：所述罐体的底部为一斜坡，斜坡的高点位于污泥进口一侧的罐体侧部，斜坡的低点位于靠近污泥出口一侧的罐体底部，斜坡的低点高于污泥出口。
说明书
污泥臭氧化反应罐
技术领域
本实用新型涉及一种污泥臭氧化反应罐。
背景技术
国家标准《城镇污水处理厂污泥处置混合填埋用泥质》(GB /T 23485-2009)中规定污泥与生活垃圾混合填埋时，污泥含水率应小于60%。现有污泥脱水处理装置一般由污泥输送泵和厢式隔膜压滤机组成，污水处理厂产生的含水率99%的污泥直接泵入厢式隔膜压滤机进行压滤脱水处理，该装置能基本达到上述标准的要求。但是，该装置直接将含水率99%的污泥送入厢式隔膜压滤机，不经任何预脱水，脱水量大，使得压滤机保持巨大的工作负荷，而压滤机长期大负荷工作，容易出故障，也使压滤脱水效果不稳定。此外，该方式也仅能基本达到上述国家标准，还不能获得更优的脱水效果。
造成上述问题的主要原因是：污水处理厂产生的剩余污泥中的微生物细胞与有机胶体之间形成“粘胶相区”，会包裹住大量间隙水，并且微生物细胞内含有大量细胞水，而这些水分难以通过机械脱水的方式挤压出来。为解决上述问题，可以在现有的污泥脱水处理前先将原始污泥与臭氧充分接触，进行臭氧化反应，破坏“粘胶相区”，将间隙水和细胞水释放出来，形成容易去除的游离水，便于后续工序去除。
现有的污泥臭氧化装置，如名称为“气升式内外双循环臭氧污泥接触反应装置”，公开号为“102583936”的中国发明专利所公开，将臭氧反应罐设计成常见喷淋塔构造，将污泥从高处落下利用开有小孔的导流档板将污泥变成雾状洒下，下部利用曝气盘喷出臭氧，使臭氧与污泥接触反应，同时下部设有回流泵将污泥回抽至顶部并再次落下，以实现污泥与臭氧反复接触，以期达到效果，但由于此设计臭氧无法充满反应装置整体，使得臭氧与污泥接触不充分，整体臭氧氧化效果并不好。另名称为“臭氧化污泥减量系统”，公开号为“102910794”的中国发明专利，为了提高了臭氧的利用率，设置了两级臭氧反应池，虽然延长了臭氧与污泥的接触时间，但由于在反应池中污泥基本处于静止状态，所以臭氧与污泥的接触并不充分，导致整体污泥减量的效果不好。
发明内容
本实用新型针对现有技术中的不足，提供了一种污泥在搅拌状态下进行曝气，使污泥与臭氧的接触更充分;曝气头能更好地适应搅拌状态、更容易更换，且更好地实现曝气和防倒灌功能的污泥臭氧化反应罐。
为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：
污泥臭氧化反应罐，包括罐体、上盖和搅拌装置，所述罐体上部设有污泥进口，下部设有污泥出口;所述搅拌装置包括搅拌盘、转轴和驱动机构;所述转轴内沿轴向设有臭氧进气通道，转轴的上部位于上盖的上方且与驱动机构相连，转轴的中下部位于罐体内并固定连接有至少一个搅拌盘;所述搅拌盘包括固定相连的上盘和下盘，所述上盘和下盘之间设有与臭氧进气通道连通的臭氧出气通道，所述上盘和下盘上均设有与臭氧出气通道连通的曝气口;所述曝气口的横截面为腰型孔状，曝气口自内至外的横截面逐渐减小，曝气口上设有曝气头;所述曝气头包括套筒、硬质网、橡胶软体膜和环形抱箍，所述套筒外壁的形状与曝气口内壁的形状相匹配，所述套筒横截面较小的一端伸出上盘或下盘的外表面，所述硬质网设于套筒伸出端的端面，所述橡胶软体膜包裹于硬质网表面并通过环形抱箍固定于套筒伸出端;所述橡胶软体膜上设有至少一个“十”字形割缝，橡胶软体膜的外侧表面完全暴露于罐体中;所述上盘和下盘的外表面还设有凸起的叶片。
将曝气口设置在搅拌装置上，在搅拌状态下进行曝气，使污泥与臭氧的接触更充分，污泥的臭氧化更好，从而使污泥中更多的间隙水和细胞水释放出来，形成容易去除的游离水，便于后续工序去除。所述污泥是指污水处理厂产生的含水率99%作用的污泥。
曝气头如何设置，以及怎样的结构能更好的适应搅拌状态，同时又能完成它曝气和防倒灌的功能呢?如果把现有的曝气头安装在搅拌盘的表面，搅拌时，曝气头持续受到污泥搅动的阻力，容易与搅拌盘的连接松脱。本实用新型巧妙的将曝气头嵌在搅拌盘中，仅曝气端一小部分伸于搅拌盘表面，曝气端设有硬质网，橡胶软体膜包裹硬质网并通过环形抱箍固定在曝气头伸出端，正解决了上述问题。搅拌盘由上下盘拼合而成，两盘中间形成臭氧出气通道，先将臭氧引至该通道，再从曝气口曝出。曝气口的横截面设置为腰型孔状，是为了更好地适应运动状态中的曝气。曝气口自内至外的横截面逐渐减小，靠锥面定位并固定在搅拌盘上。套筒的横截面较小的一端伸出上盘或下盘的外表面，橡胶软体膜包裹于硬质网表面并通过环形抱箍固定于套筒伸出端，紧固后环形抱箍可防止上盘的套筒掉入臭氧出气通道中。当然为了减小环形抱箍的受力，同时使曝气头与曝气口的连接更牢固，可以将套筒与曝气口内壁设置为紧配合。将橡胶软体膜设置在搅拌盘外表面，方便橡胶软体膜的清洗和更换。橡胶软体膜具有在一定压力下迅速发生塑性变形，压力消失后能迅速恢复的特性。橡胶软体膜上设有“十”字形割缝，曝气时，臭氧经套筒和硬质网冲向橡胶软体膜，“十”字形割缝被冲开，臭氧进入罐体中与污泥接触反应;不曝气时，由于罐体中污泥液体的静压作用，使得“十”字形割缝恢复平整状态，可防止液体倒灌、大颗粒杂质堵塞曝气口。橡胶软体膜的外侧表面完全暴露于罐体中，不被任何物体限制，曝气时，橡胶软体膜可向外拱起，其上设置的若干“十”字形割缝成弧面分布，使得曝气的方向更立体，从而使污泥与臭氧的接触更充分。设置叶片是为了搅动幅度更大。叶片设置在搅拌盘外表面上形成凸起，曝气头的出气端即低于叶片上表面，搅拌曝气时，叶片带动污泥产生离心力，使污泥甩向四周，污泥对曝气头及“十”字形割缝的阻力更小，臭氧更容易曝出与污泥混合并随着污泥的搅动，充满反应池的各个部位，实现污泥与臭氧充分接触，以提高臭氧的利用率，提高反应的效果。
作为优选，所述套筒内壁的横截面为腰型孔状，套筒内壁自内至外的横截面逐渐减小。套筒内壁自内至外的横截面逐渐减小，使得曝气压力更足。
作为优选，所述下盘内表面的外边缘设有环形凸台，所述上盘内表面的外边缘设有与环形凸台相匹配的止口。上述结构使上下盘连接更紧密，臭氧出气通道更密封。
作为优选，所述上盘和下盘的内表面对应设有至少两个径向凹槽，上盘的径向凹槽与下盘的径向凹槽扣合形成臭氧出气通道。上述结构可以使上下盘的固定装置设于相邻两径向凹槽之间的盘体上，使上下盘连接更紧密。
作为优选，所述上盘的内表面为平面，所述上盘内表面、下盘内表面与环形凸台内侧壁形成完整的一个臭氧出气通道，所述上盘和下盘上设置有用于固定上下盘的安装孔。上述结构使得制作工艺更简单。
作为优选，所述上盘外表面的中部设有凹坑，所述凹坑上设有用于固定搅拌盘与转轴的法兰，所述法兰的上表面与叶片的上表面齐平;所述下盘的曝气口大于上盘的曝气口。以上结构充分利用了搅动盘的有效空间，最大限度的增加了搅拌效果及臭氧反应效率，也使搅动盘的安装拆卸更加方便。
作为优选，所述驱动机构包括依次相连的输出轴水平设置的电机、轴向水平设置的第一锥齿轮和轴向垂直设置的第二锥齿轮，所述转轴与第二锥齿轮相连。
作为优选，所述罐体的底部为一斜坡，斜坡的高点位于污泥进口一侧的罐体侧部，斜坡的低点位于靠近污泥出口一侧的罐体底部，斜坡的低点高于污泥出口。上述斜坡设计，保证了处理完毕污泥能够完全流入下一道工序。
按照本实用新型的技术方案，在搅拌状态下进行曝气，使污泥与臭氧的接触更充分;曝气头能更好的适应搅拌状态，且更好的实现曝气和防倒灌功能。