公布日：2023.12.29
申请日：2023.10.08
分类号：C02F3/12(2023.01)I
摘要
本发明公开了一种一体化好氧颗粒污泥反应器，涉及污水处理设备技术领域，包括反应筒、污水分散送入机构和旋动曝气机构，反应筒包含有筒体，筒体内顶部设置有内筒体，所述筒体底部内壁固定连接锥形导泥罩的顶部边沿，所述锥形导泥罩将筒体内分隔为上侧的污水污泥反应腔和下侧的污泥储备腔，污水分散送入机构包含有分散送水组件、布水组件和布水方向调整组件。该一体化好氧颗粒污泥反应器，曝气管和曝气头随着空心转轴的转动向内筒体中曝气，同时阻气罩对向上溢出的空气进行阻滞，让空气和污水充分接触，增加污水中的含氧量，好氧颗粒污泥培养花费的时间短，污水处理负荷高，空间占用小，借助污泥清理排放机构方便清理排出好氧颗粒污泥。
权利要求书
1.一种一体化好氧颗粒污泥反应器，其特征在于，包括：反应筒(1)，包含有筒体(11)、锥形导泥罩(18)和内筒体(19)，所述筒体(11)的底部固定连接有底盖(13)，所述筒体(11)的顶部固定连接有顶盖(14)，筒体(11)内顶部设置有内筒体(19)，所述内筒体(19)的外侧和筒体(11)的内侧之间留有环形的回水通道，所述筒体(11)底部内壁固定连接锥形导泥罩(18)的顶部边沿，所述锥形导泥罩(18)将筒体(11)内分隔为上侧的污水污泥反应腔和下侧的污泥储备腔，且锥形导泥罩(18)的底部中心开设有沉泥孔，所述筒体(11)的顶部一侧连接有清水排出管道(7)；污水分散送入机构(2)，包含有分散送水组件、布水组件和布水方向调整组件，筒体(11)上安装有分散送水组件，分散送水组件连接布水组件，所述布水方向调整组件安装在内筒体(19)的底部，且布水方向调整组件连接布水组件；旋动曝气机构(3)，一端安装在筒体(11)内。
2.根据权利要求1所述的一种一体化好氧颗粒污泥反应器，其特征在于：所述反应筒(1)还包含有排气罩(16)和排气管(17)，所述顶盖(14)的上表面中部向上凸起形成排气罩(16)，排气罩(16)的顶部连接排气管(17)的底部。
3.根据权利要求1所述的一种一体化好氧颗粒污泥反应器，其特征在于：所述分散送水组件包含有环形管道(21)、分散水管(22)、送水管道(211)、污水泵(212)和单向阀(213)，所述筒体(11)的外侧设置有环形管道(21)，所述环形管道(21)的内侧环形阵列设置有四个分散水管(22)，四个分散水管(22)远离环形管道(21)的一端分别穿过筒体(11)和内筒体(19)延伸至内筒体(19)的内部，环形管道(21)的底部通过送水管道(211)连接污水泵(212)的出水口，所述送水管道(211)上串接有单向阀(213)。
4.根据权利要求3所述的一种一体化好氧颗粒污泥反应器，其特征在于：所述布水组件包含有L形布水弯管(23)和布水头(24)，每个分散水管(22)位于内筒体(19)内的一端分别转动连接L形布水弯管(23)的一端，所述L形布水弯管(23)的另一端固定连接有布水头(24)。
5.根据权利要求4所述的一种一体化好氧颗粒污泥反应器，其特征在于：所述布水方向调整组件包含有端面齿环(25)、安装环(26)、从动齿轮(27)、主动齿轮(28)、布水方向控制电机(29)和电机座(210)，每个L形布水弯管(23)靠近分散水管(22)一端的外周侧分别固定套接有从动齿轮(27)，所述内筒体(19)的底部内壁固定连接有安装环(26)，所述安装环(26)的内侧转动连接有端面齿环(25)，所述端面齿环(25)的顶部与从动齿轮(27)的底部啮合连接，内筒体(19)的底部外侧通过电机座(210)固定连接有布水方向控制电机(29)，布水方向控制电机(29)的输出轴延伸至内筒体(19)内并且固定连接有主动齿轮(28)，主动齿轮(28)的底部与端面齿环(25)的顶部啮合连接。
6.根据权利要求2所述的一种一体化好氧颗粒污泥反应器，其特征在于：所述旋动曝气机构(3)包含有空心转轴(31)、阻气罩(32)、搅动叶片(33)、轴承(36)、送气组件、旋转动力组件和均匀曝气组件，所述排气罩(16)的中心通过轴承(36)转动连接空心转轴(31)的顶部，空心转轴(31)的顶端分别连接送气组件和旋转动力组件，所述空心转轴(31)位于内筒体(19)的内部中心，且空心转轴(31)上固定套接有三个等距离分布的阻气罩(32)，三个阻气罩(32)的直径从下到上依次增大，且每个阻气罩(32)的底部外周侧环形阵列设置有搅动叶片(33)，且空心转轴(31)位于每个阻气罩(32)下侧的位置分别安装有均匀曝气组件。
7.根据权利要求6所述的一种一体化好氧颗粒污泥反应器，其特征在于：所述均匀曝气组件包含有曝气管(34)和曝气头(35)，所述空心转轴(31)位于每个阻气罩(32)下侧的位置分别环形阵列固定连接曝气管(34)的一端，每个曝气管(34)的底部分别等距离的固定连接有曝气头(35)。
8.根据权利要求6所述的一种一体化好氧颗粒污泥反应器，其特征在于：还包括阻气罩顶沉淀清理机构(4)，所述阻气罩顶沉淀清理机构(4)包含有立杆(41)、侧连杆(42)、清理刮条(43)、滑套(44)和清理控制组件，所述排气罩(16)的边沿镶嵌有竖向的滑套(44)，滑套(44)内竖向滑动连接有立杆(41)，立杆(41)的顶部连接清理控制组件，所述立杆(41)的底部延伸至内筒体(19)内，且立杆(41)的侧面等距离的设置有三个侧连杆(42)，三个侧连杆(42)分别连接有三个倾斜的清理刮条(43)，且三个清理刮条(43)分别与三个阻气罩(32)的上侧对应设置。
9.根据权利要求1所述的一种一体化好氧颗粒污泥反应器，其特征在于：还包括污泥储存控制机构(5)，所述筒体(11)的内壁对应污泥储备腔中部的位置安装有污泥储存控制机构(5)，所述污泥储存控制机构(5)中的锥形塞(51)对应锥形导泥罩(18)底部中心的沉泥孔。
10.根据权利要求1所述的一种一体化好氧颗粒污泥反应器，其特征在于：还包括污泥清理排放机构(6)，所述底盖(13)上安装有污泥清理排放机构(6)。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种一体化好氧颗粒污泥反应器，曝气管和曝气头随着空心转轴的转动向内筒体中曝气，同时阻气罩对向上溢出的空气进行阻滞，让空气和污水充分接触，增加污水中的含氧量，好氧颗粒污泥培养花费的时间短，污水处理负荷高，空间占用小，好氧颗粒污泥随着空心转轴上搅动叶片和曝气管搅动产生的离心力落到筒体底部，然后通过沉泥孔落入污泥储备腔，借助污泥清理排放机构方便清理排出好氧颗粒污泥，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种一体化好氧颗粒污泥反应器，包括：
反应筒，包含有筒体、锥形导泥罩和内筒体，所述筒体的底部通过螺丝一固定连接有底盖，所述筒体的顶部通过螺丝二固定连接有顶盖，筒体内顶部设置有内筒体，所述内筒体的外侧和筒体的内侧之间留有环形的回水通道，所述筒体底部内壁固定连接锥形导泥罩的顶部边沿，所述锥形导泥罩将筒体内分隔为上侧的污水污泥反应腔和下侧的污泥储备腔，且锥形导泥罩的底部中心开设有沉泥孔，所述筒体的顶部一侧连接有清水排出管道；
污水分散送入机构，包含有分散送水组件、布水组件和布水方向调整组件，筒体上安装有分散送水组件，分散送水组件连接布水组件，所述布水方向调整组件安装在内筒体的底部，且布水方向调整组件连接布水组件；
旋动曝气机构，一端安装在筒体内。
分散送水组件将外部污水分散送入内筒体内底部，然后通过布水组件流入内筒体内，布水组件将污水沿着内筒体内壁的切线方向送入内筒体，在内筒体内形成螺旋水流，布水方向调整组件可以调整布水组件出水的仰角，从而可以改变内筒体内螺旋水流向上流动的速度，可以根据不同污水中杂质的含量调整螺旋水流向上流动的速度，旋动曝气机构在内筒体内转动，旋动的过程中向污水中曝气，增加污水中的含氧量，促进好氧污泥颗粒的培养，进水中的有机物和氨氮在好氧颗粒污泥的作用下进行去除，内筒体内螺旋水流产生离心力，让培养的好氧污泥颗粒在内筒体内中部聚集，然后下沉至筒体内底部的锥形导泥罩上，然后通过沉泥孔可以进入污泥储备腔内被收集，然后内筒体内向上的水流从顶部溢出流动内筒体的外侧和筒体的内侧之间的回水通道，然后回流至内筒体内底部，形成一个水流循环，让污水被旋动曝气机构循环曝气，污水处理负荷高，空间占用小，好氧污泥颗粒沉降完成后，上层的清水可以通过清水排出管道排出，可以在清水排出管道上设置控制阀门，控制清水排出管道的开闭。
进一步的，所述反应筒还包含有排气罩和排气管，所述顶盖的上表面中部向上凸起形成排气罩，排气罩的顶部连接排气管的底部，旋动曝气机构曝出的空气从污水中上溢，汇集到排气罩内，然后从排气管处排出，如果排出的空气气味大，可以对排气管内排出的空气进行过滤处理。
进一步的，所述分散送水组件包含有环形管道、分散水管、送水管道、污水泵和单向阀，所述筒体的外侧设置有环形管道，所述环形管道的内侧环形阵列设置有四个分散水管，四个分散水管远离环形管道的一端分别穿过筒体和内筒体延伸至内筒体的内部，环形管道的底部通过送水管道连接污水泵的出水口，所述送水管道上串接有单向阀。
污水泵的进水口连接外部污水源，然后通过送水管道送入环形管道内，然后通过分散水管从多个方向送入筒体内底部，最终通过布水组件将水送入筒体内，借助布水组件促进筒体内水流呈螺旋状，能产生离心力，让培养出的好氧颗粒污泥更容易沉淀，也能与旋动曝气机构曝出的空气充分接触，借助单向阀仅允许送水管道内从下向上流水，避免污水泵停止工作后，送水管道被污水返流，分散水管同时也起到将内筒体固定支撑在筒体内的作用，且内筒体与筒体同圆心设置。
进一步的，所述布水组件包含有L形布水弯管和布水头，每个分散水管位于内筒体内的一端分别转动连接L形布水弯管的一端，所述L形布水弯管的另一端固定连接有布水头。L形布水弯管的设置可以使布水头的出水方向与内筒体的内壁切线方向平行，让布水头喷出的水在内筒体内呈螺旋方向流动，利于内筒体的离心力让好氧颗粒污泥聚集在中部沉降。
进一步的，所述布水方向调整组件包含有端面齿环、安装环、从动齿轮、主动齿轮、布水方向控制电机和电机座，每个L形布水弯管靠近分散水管一端的外周侧分别固定套接有从动齿轮，所述内筒体的底部内壁固定连接有安装环，所述安装环的内侧转动连接有端面齿环，所述端面齿环的顶部与从动齿轮的底部啮合连接，内筒体的底部外侧通过电机座固定连接有布水方向控制电机，布水方向控制电机的输出轴延伸至内筒体内并且固定连接有主动齿轮，主动齿轮的底部与端面齿环的顶部啮合连接。
电机座用于安装布水方向控制电机，布水方向控制电机需要做防水措施，采用防水型伺服电机，布水方向控制电机工作带动主动齿轮转动，主动齿轮带动端面齿环沿着安装环转动，从而带动各个从动齿轮转动，从而带动L形布水弯管相对于分散水管转动，让布水头朝上倾斜，同步改变各个布水头出水端的俯仰角度，当布水头出水端的仰角变大，则内筒体内水流向上移动的速度变大，当布水头出水端的仰角度变小，则内筒体内水流向上移动的速度变小，可以根据污水中有机物和氨氮来选择布水头出水端的仰角，如果污水中有机物和氨氮含量大，则减小布水头出水端的仰角，可以增加好氧颗粒污泥的培养时间，污水处理效果更好，如果污水中有机物和氨氮含量少，则增大布水头出水端的仰角。
进一步的，所述旋动曝气机构包含有空心转轴、阻气罩、搅动叶片、轴承、送气组件、旋转动力组件和均匀曝气组件，所述排气罩的中心通过轴承转动连接空心转轴的顶部，空心转轴的顶端分别连接送气组件和旋转动力组件，所述空心转轴位于内筒体的内部中心，且空心转轴上固定套接有三个等距离分布的阻气罩，三个阻气罩的直径从下到上依次增大，且每个阻气罩的底部外周侧环形阵列设置有搅动叶片，且空心转轴位于每个阻气罩下侧的位置分别安装有均匀曝气组件。
送气组件向空心转轴内送入空气，然后通过均匀曝气组件均匀送入内筒体内的污水中，旋转动力组件带动空心转轴通过轴承相对于排气罩转动，可以让均匀曝气组件曝出的空气与内筒体内的污水充分接触，促进好氧颗粒污泥的培养，阻气罩可以对曝出的空气在污水中阻滞，三个阻气罩直径依次向上增大，上侧的阻气罩可以对下侧阻气罩溢出的空气进行再次阻滞，让空气与污水充分接触，提高污水中的含氧量，加快好氧颗粒污泥的反应，搅动叶片随着阻气罩的转动对内筒体内的污水进行搅动，促进污水的旋动。
进一步的，所述均匀曝气组件包含有曝气管和曝气头，所述空心转轴位于每个阻气罩下侧的位置分别环形阵列固定连接曝气管的一端，每个曝气管的底部分别等距离的固定连接有曝气头。空心转轴内的空气进入到曝气管内，然后通过曝气头曝出，曝气管随着空心转轴的转动也可以对污水进行搅动。
进一步的，还包括阻气罩顶沉淀清理机构，所述阻气罩顶沉淀清理机构包含有立杆、侧连杆、清理刮条、滑套和清理控制组件，所述排气罩的边沿镶嵌有竖向的滑套，滑套内竖向滑动连接有立杆，立杆的顶部连接清理控制组件，所述立杆的底部延伸至内筒体内，且立杆的侧面等距离的设置有三个侧连杆，三个侧连杆分别连接有三个倾斜的清理刮条，且三个清理刮条分别与三个阻气罩的上侧对应设置。清理控制组件可以带动立杆压着滑套上下活动，当需要清理阻气罩上侧沉积的好氧颗粒污泥时，清理控制组件带动立杆下移，立杆通过侧连杆带动清理刮条下移，使各个清理刮条的底部分别接触各个阻气罩的顶部，随着个阻气罩的转动，清理刮条将阻气罩上沉积的污泥清理下去。
进一步的，还包括污泥储存控制机构，所述筒体的内壁对应污泥储备腔中部的位置安装有污泥储存控制机构，所述污泥储存控制机构中的锥形塞对应锥形导泥罩底部中心的沉泥孔。污泥储存控制机构可以对沉泥孔进行封堵，选择是否让沉积的好氧颗粒污泥通过沉泥孔落入污泥储备腔。
进一步的，还包括污泥清理排放机构，所述底盖上安装有污泥清理排放机构。污泥清理排放机构可以将污泥储备腔内的好氧颗粒污泥从污泥储备腔中排出。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本一体化好氧颗粒污泥反应器，具有以下好处：
1、曝气管和曝气头随着空心转轴的转动向内筒体中曝气，同时阻气罩对向上溢出的空气进行阻滞，让空气和污水充分接触，增加污水中的含氧量，好氧颗粒污泥培养花费的时间短，污水处理负荷高，空间占用小；
2、好氧颗粒污泥随着空心转轴上搅动叶片和曝气管搅动产生的离心力落到筒体底部，然后通过沉泥孔落入污泥储备腔，借助污泥清理排放机构方便清理排出好氧颗粒污泥；
3、分散送水组件将外部污水分散送入内筒体内底部，然后通过布水组件流入内筒体内，布水组件将污水沿着内筒体内壁的切线方向送入内筒体，在内筒体内形成螺旋水流，布水方向调整组件可以调整布水组件出水的仰角，从而可以改变内筒体内螺旋水流向上流动的速度，可以根据不同污水中杂质的含量调整螺旋水流向上流动的速度。
（发明人：倪康祥;阳重阳;马东方;邓根明;谢永贵;何雄健;廖凤珍;梁辉政）