CN102583717B - 一种无桨叶涵道式水下推送搅拌方法与装置 - Google Patents
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Abstract
无桨叶涵道式水下推进、输送、搅拌方法，通过涵道式水下推进器对悬浮填料进行推进、输送、搅拌，涵道式水下推进器的结构是管道或筒体的结构：管道或筒体内设有管径渐减的锥口，与此管道或筒体垂直或成一角度连接一相连通的压力进水管，压力进水管连通至口径渐减的锥口位置；压力进水管的水流沿着锥口外侧尖部向前送水，并带动管道内的填料水流沿着锥口尖部向前运动。本发明不易将填料打碎（碎裂的填料不但导致水体的生化效率下降，还要清理等提高成本）、也不易将填料表面的微生物冲落，推进和输送及搅拌的作用效果好，提高MBBR工艺中效率，并降低能耗。
Description
技术领域
本发明属于水处理技术领域，涉及实现无桨叶涵道式水下推送搅拌方法与装置，以保持填料处于高效工作状态，大量减少填料的损失。
背景技术
在生化水处理过程中，采用MBBR（Moving Bed Biofilm Reactor）移动床生物膜反应器的工艺效果最高，且处理后水的质量最好。MBBR中悬浮填料能够生长多种类的生物， MBBR工艺原理是通过向反应器中投加一定数量的悬浮载体，提高反应器中的生物量及生物种类，从而提高反应器的处理效率。由于填料密度接近于水，所以在曝气的时候，与水呈完全混合状态，微生物生长的环境为气、液、固三相。载体在水中的碰撞和剪切作用，使空气气泡更加细小，增加了氧气的利用率。另外，每个载体内外均具有不同的生物种类，内部生长一些厌氧菌或兼氧菌，外部为好养菌，这样每个载体都为一个微型反应器，使硝化反应和反硝化反应同时存在，从而提高了处理效果。
MBBR工艺兼具传统流化床和生物接触氧化法两者的优点，是一种新型高效的污水处理方法，依靠曝气池内的曝气和水流的提升作用使载体处于流化状态，进而形成悬浮生长的活性污泥和附着生长的生物膜，这就使得移动床生物膜使用了整个反应器空间，充分发挥附着相和悬浮相生物两者的优越性，使之扬长避短，相互补充。与以往的填料不同的是，悬浮填料能与污水频繁多次接触因而被称为“移动的生物膜”。但是MBBR工艺的悬浮填料的推进、输送和搅拌还无一有效的方法与装置。悬浮于水中的MBBR填料必须要有序的流动（流化）与翻滚是该工艺成功与否的重要因素。而通常所用的水下搅拌器多为桨叶型，该类型的装置：一，易将填料打碎、二，水力过大易将填料表面的微生物冲落，若水力不足又无法起到推进和输送作用。如果能够对这一工艺进行改进，不仅可以降低运行能耗，而且可以提高效率。
发明内容
本发明的目的是提出一种无桨叶涵道式水下推进、输送、搅拌方法与装置，不易将填料打碎、也不易将填料表面的微生物冲落，推进和输送及搅拌的作用效果好，提高MBBR工艺效率，并降低能耗。
本发明的技术方案是：无桨叶涵道式水下推进、输送、搅拌方法，通过涵道式水下推进器对悬浮填料进行推进、输送、搅拌；水下推进器的方向可以转动向任何方向水；涵道式水下推进器设有多节串联结构，涵道式水下推进器尤其是采用的结构是一根管道或筒体的结构：管道或筒体内设有管径渐减的锥口，与此管道或筒体垂直或成一角度连接一相连通的压力进水管，压力进水管连通至口径渐减的锥口位置；压力进水管的水流沿着锥口外侧尖部向前送水，并带动管道内的填料水流沿着锥口尖部向前运动；锥口外圈可设有一圈档圈，档圈的一端与锥口外圈形成间隔为进水通道或喷口（可以是均匀的狭缝），档圈的另一端与管道或筒体壁连接，间隔能够调节的结构。锥口可以为漏斗状，在筒体或管道的前后位置调节使喷口或狭缝的间距有所调节。
如上所述，本发明构成一环形射流器结构，基于此方法，用或其它压力水流（泵为常用，泵的吸口）将水从环形射流器的狭缝中射出，从而带动周边的水流一起向前运动，具体实施时，可以单独使用、也可以将其二个以上与管道相连串联使用达到远距离输送填料的目的。
锥口的侧线未必是连续的，也可以锥台（圆台）、也可以是一段圆柱再接锥台等等。
无桨叶涵道式水下推进、输送与搅拌装置，所述外壳为管道或筒体，管道或筒体内设有管径渐减的锥口，与此管道或筒体垂直或成一角度连接一相连通的压力进水管，压力进水管连通至口径渐减的锥口位置；压力进水管的水流沿着锥口外侧尖部向前送水；管道或筒体的内壁且在锥口外圈设有一圈档圈，档圈的一端与锥口外圈形成间隔为进水通道或喷口或均匀狭缝，档圈的另一端与管道或筒体壁连接，锥口或档圈在管道或筒体内壁设有喷口狭缝大小的位置调节点；喷口狭缝距离在2-30mm之间的调节。
外壳体上设有直径80-200mm的进水口，用于连接水泵；外壳的直径350-600mm。
可以将2-3个所述输送与搅拌装置用管道串接，将其放置在支架上，连上进水管和收集罩置入水中。
本发明是一种用于污水生物处理工艺，特别是MBBR工艺的悬浮填料的推进、输送和搅拌。使悬浮于水中的MBBR填料有序的流动（流化）使该工艺成功。不采用通常所用的水下桨叶型搅拌器，不会通过水力流动将填料打碎，也不会因水力过易将填料表面的微生物冲落（某种程度上是水力间接输运的方法），本发明外形上是筒形或管道结构，若干本发明单元可以连接至输送的任何位置，输送的距离远，可以与进水流逆水而上，也不会因水力不足又无法起到推进和输送作用。
本发明的有益效果是：提出一种无桨叶涵道式水下推进、输送、搅拌方法与装置，不易将填料打碎（碎裂的填料不但导致水体的生化效率下降，还要清理等提高成本）、也不易将填料表面的微生物冲落，推进和输送及搅拌的作用效果好，提高MBBR工艺中效率，并降低能耗。档圈与锥口外圈形成间隔为进水通道，间隔能够调节适用于任何尺寸的填料，而且更好的控制水流及载体的速度和方向，使载体的生化效率大大提高。
附图说明
图1是本发明涵道式水下推进器结构示意图。
图2是本发明系统工作示意图。
具体实施方式
如图所示，外壳1、锥口2、压力进水管3、档圈4、喷口或均匀狭缝5、填料输送出口6、7为调节装置。图2中P为压力泵、水池出水口11、水平线悬挂12、输出填料的出口13、压力泵进水口14、填料进口15、填料层16、推进器17。。本发明基于环形射流器结构与原理，用或其它压力水流（泵为常用，泵的吸口）将水从环形射流器的狭缝中射出，从而带动周边的水流一起向前运动，具体实施时，可以单独使用、也可以将其二个以上与管道相连串联使用达到远距离输送填料的目的。
本发明管道或筒体外壳为圆柱或矩形均可，可用不锈钢、铜、铝等金属材料，也可以用热固型高分子材料及其复合材料、热塑性高分子材料及其合金或热塑性高分子基复合材料。一般可以用铸造、注塑、焊接等方法制造。喷口狭缝距离可调：通过调整前、后壳体间的距离可以实现喷口狭缝距离在2-30mm之间的调节。用于调节流量和流速。在喷口处设有水流(有扩散板)扩散区以降低出口流速减少对填料表面生物体的冲击。在前、后壳体上设置具有导流板功能的加强筋，即可调节装置的水流，也可强化壳体的刚性。为了便于安装在前、后壳体的外部设有安装扳手，以便将前、后壳体旋入外壳内，扳手同时也起导流和加强筋的作用。该装置在狭缝处可设有条形或网状的格栅以防停机时可能产生的短时间负压将填料吸入装置，该装置的外壳体上设有直径80-200mm的进水口，用于连接水泵。该装置的直径350-600mm。可与现行标准的PVC等排水管相连。提高了使用的方便与灵活型，同时可降低成本。该装置既可以多个串联使用、也可以多个并联使用、也可以串、并联混合使用。
若用于SBR工艺，该装置可采用向下喷射（既向池底方向）的方式，此举有助于将浮于水面附近的填料推向池底部，填料再靠自身的浮力完成上浮，形成上下循环的运动方式。
具体使用时，可根据现场条件，将2-3个装置用PVC或PE管连接，将其放置在支架上，连上进水管和收集罩置入水中。如图1所示。
若采用潜水泵，可以在用系留浮标栓在支架上，以便在需要维修时方便提出水面。如图2所示。
涵道式水下推进器的出水口方向能够转动向任何方向出水的方式可以通过弯头或任意安装管道或筒体。压力进水管与管道或筒体垂直或成一角度（与水流流出后成一钝角），也可以在同一处设有二根或多根压力进水管（直径较细）。
管道或筒体外壳为矩形时，锥台为四面梯形构成。
Claims (7)
1.无桨叶涵道式水下推进、输送、搅拌方法，其特征是通过涵道式水下推进器对悬浮填料进行推进、输送、搅拌，涵道式水下推进器的结构是管道或筒体的结构：管道或筒体内设有管径渐减的锥口，与此管道或筒体垂直或成一角度连接一相连通的压力进水管，压力进水管连通至管径渐减的锥口位置；压力进水管的水流沿着锥口外侧尖部向前送水，并带动管道内的填料水流沿着锥口尖部向前运动；管道或筒体的内壁且在锥口外圈设有一圈档圈，档圈的一端与锥口外圈形成间隔为进水通道或喷口，档圈的另一端与管道或筒体壁连接。
2.根据权利要求1所述的无桨叶涵道式水下推进、输送、搅拌方法，其特征是涵道式水下推进器的出水口方向能够转动向任何方向出水。
3.根据权利要求1或2所述的无桨叶涵道式水下推进、输送、搅拌方法，其特征是涵道式水下推进器设有多节串联结构。
4.根据权利要求1或2所述的无桨叶涵道式水下推进、输送、搅拌方法，其特征是锥口为漏斗状，档圈的一端与锥口外圈形成的间隔是能够调节的结构，即间隔调节是在筒体或管道的前后位置调节使喷口的间距有所调节，喷口间距在2-30mm之间调节，用于调节流量和流速。
5.无桨叶涵道式水下推进、输送与搅拌装置，其特征是输送与搅拌装置的外壳为管道或筒体，管道或筒体内设有管径渐减的锥口，与此管道或筒体垂直或成一角度连接一相连通的压力进水管，压力进水管连通至管径渐减的锥口位置；压力进水管的水流沿着锥口外侧尖部向前送水；管道或筒体的内壁且在锥口外圈设有一圈档圈，档圈的一端与锥口外圈形成间隔为进水通道或喷口或均匀狭缝，档圈的另一端与管道或筒体壁连接，锥口或档圈在管道或筒体内壁设有喷口或狭缝大小的位置调节点；喷口或狭缝距离在2-30mm之间调节；将2-3个所述输送与搅拌装置用管道串接，将其放置在支架上，连上进水管和收集罩置入水中。
6.根据权利要求5所述的无桨叶涵道式水下推进、输送与搅拌装置，其特征是外壳体上设有直径80-200mm的进水口，用于连接水泵；外壳的直径350-600mm。
7.根据权利要求5或6所述的无桨叶涵道式水下推进、输送与搅拌装置，其特征是涵道式水下推进器的出水口方向能够转动向任何方向出水的方式通过弯头安装；管道或筒体压力进水管与管道或筒体垂直或成一角度、与水流流出后成一钝角，或在同一处设有二根或多根压力进水管。
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| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: JIANGSU LISHENG GEOTECHNICAL MATERIALS CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: CAI QING Effective date: 20150515 Free format text: FORMER OWNER: LIU JINGSHENG XU XIAOLIN GAO XIAOHUA Effective date: 20150515 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 211135 NANJING, JIANGSU PROVINCE TO: 224700 YANCHENG, JIANGSU PROVINCE |
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20150515 Address after: 224700 Jiangsu province Yancheng City Jianhu County Development Zone Jia Road No. 999 Patentee after: JIANGSU LISHENG GEOTECHNICAL MATERIALS CO., LTD. Address before: 501 room 10, sunshine tour, Qilin street, Jiangsu, Nanjing, 211135 Patentee before: Cai Qing Patentee before: Liu Jingsheng Patentee before: Xu Xiaolin Patentee before: Gao Xiaohua |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140129 Termination date: 20180309 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |