CN102267757A - 生物质三相分离器装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种生物质三相分离器装置，其特征在于：包括罐体，罐体由外筒、内筒及回流筒构成，内筒设置在外筒的中央并连接在外筒的底部，回流筒设置在外筒及内筒之间，回流筒连接在外筒的顶部，回流筒与内筒错位设置在外筒内；内筒的上部设有生物质核心体，内筒的下部设有微曝气头，进水管连接内筒的下部；回流筒顶部的两侧设有除油除沫器；环形生物质过滤器设置在外筒与回流筒之间，环形生物质过滤器下方设有环形微曝气装置。本发明结构简单紧凑，制造成本低，能耗低，投资小，利用生物质球及生物质过滤管作为生物细菌的载体，用生化方法处理有机废水，减少化学药品的使用，降低处理费用，提高处理效果。

Description

生物质三相分离器装置
技术领域
本发明涉及一种污水处理装置，尤其是涉及一种生物质三相分离器装置。
背景技术
环境的污染问题已经成为世界各国的高度重视和关注的问题，而我国对水体的污染问题尤为突出。目前，船舶污水、餐饮废水、生活污水、农村杂排水等成为水体污染的重要组成部分，除了城市中的居民生活污水和企业的污水由大型的污水处理厂处理排放外，对于船舶污水、餐饮废水、农村杂排水等难以得到处理排放，主要原因在于现有的小型污水处理设备大多需要使用速凝药物和沉淀剂实现污水处理，设备结构复杂，投资大，能耗高，用药量大，使用成本高。 
发明内容
本申请人针对上述的问题，进行了研究改进，提供一种生物质三相分离器装置，结构简单紧凑，制造和使用成本低，能耗低，投资小。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
一种生物质三相分离器装置，包括罐体，所述罐体由外筒、内筒及回流筒构成，所述内筒设置在所述外筒的中央并连接在所述外筒的底部，所述回流筒设置在所述外筒及所述内筒之间，所述回流筒连接在所述外筒的顶部，所述回流筒与所述内筒错位设置在所述外筒内，所述内筒与所述回流筒之间具有流水空隙；所述内筒的上部设有生物质核心体，所述内筒的下部设有微曝气头，进水管连接所述内筒的下部；三角形导流器设置在所述生物质核心体装置上方的所述回流筒内，所述回流筒顶部的两侧设有除油除沫器，排油管连接所述除油除沫器；环形生物质过滤器设置在所述外筒与所述回流筒之间，所述环形生物质过滤器下方设有环形微曝气装置，所述环形微曝气装置及所述微曝气头连接鼓风机；所述外筒的顶部外设有溢流槽，排水管连接所述溢流槽，排渣管连接所述外筒的底部。
进一步的：
所述生物质核心体由紧密排列的多根毛竹管构成，所述毛竹管的排列方向与水流方向相同。
所述生物质核心体由紧密排列的多根生物质过滤管构成，所述过滤管的排列方向与水流方向相同。
所述除油除沫器为一顶端开放的盒体，盒体的底板倾斜设置，盒体的至少一个侧壁的上端设有锯齿形开口。
所述盒体底板的倾斜角度在15°~30°之间。
所述外筒的下部为倒锥体。 
所述罐体设有支撑架。
本发明的技术效果在于：
本发明公开的一种生物质三相分离器装置，结构简单紧凑，制造成本低，能耗低，投资小，利用生物质球及生物质过滤管作为生物细菌的载体，用生化处方法处理有机废水，减少化学药品的使用，降低处理费用，提高处理效果。 
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为除油除沫器的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
如图1、2所示，本发明包括罐体100，罐体100的下部设有支撑架8，罐体100由外筒200、内筒400及回流筒300构成，内筒400设置在外筒200的中央并焊接在外筒200的底部，回流筒300设置在外筒200及内筒400之间，回流筒300焊接在外筒200的顶部，回流筒300与内筒400错位设置在外筒200内，内筒400与回流筒300之间具有流水空隙。内筒400的上部设有生物质核心体6，生物质核心体6由紧密排列的多根毛竹管601构成，毛竹管601的排列方向与水流方向相同；生物质核心体6也可以由紧密排列的多根生物质过滤管构成，过滤管的排列方向与水流方向相同，内筒400的下部设有微曝气头7，进水管9连接内筒400的下部。三角形导流器4设置在生物质核心体6上方的回流筒300内，回流筒300顶部的两侧设有除油除沫器2，排油管13连接除油除沫器2，排油管13中设有截止阀14，除油除沫器2为一顶端开放的盒体，盒体的底板201倾斜设置，通常盒体底板201的倾斜角度在15°~30°之间，盒体的一个侧壁的上端设有锯齿形开口202。浮在水面上的油及沫从锯齿形开口202进入除油除沫器2，并从连接在除油除沫器2最低处的排油管13排出。
环形生物质过滤器5设置在外筒200与回流筒300之间，环形生物质过滤器5由上下的金属网及填充在其中的生物质球构成，环形生物质过滤器5下方设有环形微曝气装置11，环形微曝气装置11及微曝气头7连接鼓风机12。外筒200的顶部外设有溢流槽1，排水管3连接溢流槽1，排水管3中设有截止阀15，排渣管10连接外筒200的底部，外筒200的下部为倒锥体，排渣管10中设有截止阀16。
本发明由碳钢、不锈钢、工程塑料、玻璃钢复合材料等制造的主体结构，整个装置的核心技术是采用生物质复合材料用于重金属降解、吸附、离子交换的，生物质过滤管和生物质圆球为主要降解污水中的油、沫、渣。整个装置如果安装在气候条件比较寒冷的地方，外部可以包装保温材料。
本发明的工作原理及工作过程：
将需要处理的船舶污水、餐饮废水、生活污水、农村杂排水用泵从进水管9向内筒400的下部输送，然后液体进入生物质核心体6。生物质核心体6是采用毛竹管601或者采用生物质过滤管，毛竹管601是打通竹节并去除内外青皮及竹簧的光滑竹管，毛竹管和过滤管作为生物细菌的载体，可以生存大量的菌团，而传统的塑料管和钢铁管只能表面附着细菌，不利于细菌组成大量菌团，同时根据斯托克定律，液体在管腔内移动，大于5微米以上的固体颗粒会产生摩擦，经过摩擦产生凝聚，颗粒增大并随着重力场迅速沉降到底部并从排渣管10排出（一相分离）。生物质核心体6主要采用微曝气工作原理，将在下面与环形生物质过滤器5一起说明。污水中的油和泡沫经过毛竹管６０１的同时产生凝聚，由于它们的比重比水的比重轻而上浮，油和泡沫上浮至除油除沫器2的锯齿形开口202，进入除油除沫器2，油和泡沫从排油管13排出装置外（二相分离）。经过毛竹管601向上流动的液体，在三角形导流器4处遇到上升阻力，改变移动方向，液体从内筒400与回流筒300之间的流水空隙流过并进入环形生物质过滤器5，液体在流过环形生物质过滤器5时，由环形微曝气装置11提供氧气，液体经过环形生物质过滤器5的过滤及处理（三相分离），向顶部的溢流槽1方向流动，处理后的水经溢流槽1并从排水管3排出装置外。
生物质过滤管及生物质球是采用农村的秸秆，例如：稻草、茅草、麦草、高粱杆、玉米秸秆、棉籽壳、椰子壳、砻糠、芦苇、树叶、甘蔗渣等，对这些生物质经过气爆获得纤维素、半纤维素、木质素，加入特殊交联剂和亲水材料5%（聚乙烯醇等）并通过多层次复合，交联剂采用涂装行业产生的废氨基涂料，经过重新再生，加入3—5%的聚氨酯甲组分或者乙组分，搅拌均匀经过机械压制，一般压制分二道工艺，第一次压制是生物质过滤管或生物质球的内部，可以比较紧密一点，保持孔径在1—10微米左右，第二道为外包型，结构可以比较松一点，一般控制在30—50微米，经过压制成为内紧外松结构的过滤生物降解材料，而亲水涂层采用聚乙烯醇，按照5%的水溶液同木质素、废涂料同时搅拌混合，一次性压制，压制后的生物质过滤管及生物质球，放在空气比较流通的地方36个小时，使之干燥，或者放在太阳光下暴晒8个小时，使内部交联剂、亲水基干燥。生物质过滤管的直径60毫米，高800毫米，生物质球的直径在30～50毫米之间。生物质过滤管及生物质球在处理污水时，主要靠微生物来降解水中的有机物、氨氮、SS等，同时达到过滤的目的。
本发明的整个污水处理过程连续进行，在生物质核心体6及环形生物质过滤器5下分别由微曝气头7或环形微曝气装置11提供氧气，从而构成微曝气生物滤池，用微曝气生物法对污水进行处理，其水解工艺机理如下：
污水处理工艺中的生化处理方法是处理有机废水的主要方法，水解工艺是指把复杂的有机分子，在水解酶参与下加以水分子分解为简单化合物的反应，其中酶的催化反应效率要比相应无酶反应高106～1013倍，上述反应是在缺氧条件下进行的。水解工艺与厌氧工艺的区别：厌氧反应分四个阶段：水解、酸化、酸化衰退和甲烷化，在水解阶段，固体物质转化为溶解性物质，大分子物质降解为小分子物质，难生物降解物资转化为容易生物降解物质，在酸化阶段，有机物降解为各种有机酸，水解和产酸进行较快，难把它们分开，起作用的主要微生物是水解菌和酸菌。 所谓水解工艺，就是利用厌氧工艺的前两段，即把反应控制在第二阶段之前，不进入第三阶段。为区别厌氧工艺，定名为水解工艺，在水解反应器中实际上完成“水解”和“酸化”两个过程。简称为“水解”。水解工艺系统中微生物主要是兼性微生物，它们在自然界中数量较多，繁殖速度快，而厌氧中产甲烷细菌则是严格的专性厌氧菌，它们对于环境的变化，如ph值、碱度、重金属离子，洗涤剂，氨，硫化物和温度等的变化，比水解菌和酸菌要敏感得多，并且生长期极为缓慢。
微曝气生物滤池是 90 年代初兴起的污水处理新工艺，已在欧美和日本等发达国家广为流行。该工艺具有去除 SS 、 COD 、 BOD 、硝化、脱氮、除磷、去除 AOX （有害物质）的作用，其特点是集生物氧化和截留悬浮固体与一体，节省了后续沉淀池，其容积负荷、水力负荷大，水力停留时间短，所需基建投资少，出水水质好，运行能耗低，运行费用省。
经过生物降解处理的污水指标如下：
进水 CODCY：300~800mg/L，BOD5：200~400 mg/L；油：1800～3600mg/L
处理后  CODCY：小于50 mg/L，BOD5：小于30 mg/L，油：小于5 mg/L。

Claims (7)

1.一种生物质三相分离器装置，其特征在于：包括罐体，所述罐体由外筒、内筒及回流筒构成，所述内筒设置在所述外筒的中央并连接在所述外筒的底部，所述回流筒设置在所述外筒及所述内筒之间，所述回流筒连接在所述外筒的顶部，所述回流筒与所述内筒错位设置在所述外筒内，所述内筒与所述回流筒之间具有流水空隙；所述内筒的上部设有生物质核心体，所述内筒的下部设有微曝气头，进水管连接所述内筒的下部；三角形导流器设置在所述生物质核心体装置上方的所述回流筒内，所述回流筒顶部的两侧设有除油除沫器，排油管连接所述除油除沫器；环形生物质过滤器设置在所述外筒与所述回流筒之间，所述环形生物质过滤器下方设有环形微曝气装置，所述环形微曝气装置及所述微曝气头连接鼓风机；所述外筒的顶部外设有溢流槽，排水管连接所述溢流槽，排渣管连接所述外筒的底部。
2.按照权利要求1所述的生物质三相分离器装置，其特征在于：所述生物质核心体由紧密排列的多根毛竹管构成，所述毛竹管的排列方向与水流方向相同。
3.按照权利要求1所述的生物质三相分离器装置，其特征在于：所述生物质核心体由紧密排列的多根生物质过滤管构成，所述过滤管的排列方向与水流方向相同。
4.按照权利要求1所述的生物质三相分离器装置，其特征在于：所述除油除沫器为一顶端开放的盒体，盒体的底板倾斜设置，盒体的至少一个侧壁的上端设有锯齿形开口。
5.按照权利要求1所述的生物质三相分离器装置，其特征在于：所述盒体底板的倾斜角度在15°~30°之间。
6.按照权利要求1所述的生物质三相分离器装置，其特征在于：所述外筒的下部为倒锥体。
7.按照权利要求1所述的生物质三相分离器装置，其特征在于：所述罐体设有支撑架。
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