CN107857361B - 污水处理用一体化可升降模块式支架 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种污水处理用一体化可升降模块式支架，其是由四根空心立柱、填料上吊梁和填料下吊梁组装形成立方体框架，在其上设置有布水模块、曝气模块、填料模块或收水模块中的至少一种，在各空心立柱上设置有用以将本污水处理用一体化可升降模块式支架自污水处理设备底部吊出的吊耳。本发明的一体化可升降模块式支架整体性好，通用性强，可同时实现布水、曝气、填料和/或收水功能，节省材料用量，降低成本，在不中断污水处理运行的状态下，该模块式支架可整体吊出，以方便地检修内部零部件，或对其中的模块进行整体更换，同时可在污水处理设备中多组并用，使污水处理设备在寿命周期内高效运行，保证出水水质稳定。

Description

污水处理用一体化可升降模块式支架

技术领域

本发明涉及一种污水处理设备附件，具体地说是涉及污水处理用一体化可升降模块式支架。

背景技术

在生物膜法污水处理的关键部件为布水、曝气、填料和收水，现有污水池或罐体中的立剖面自下而上依次为布水结构、曝气模块、填料模块和收水结构设备中，这些部件在结构布置上相互独立。由于各部件之间相互独立，当下层面部件出现异常或故障时，须拆除上一层面的结构或部件才能进行检修。

在污水处理设备中，曝气模块和填料组的故障率较高。当曝气模块出现异常时，曝气不均匀，水处理效能降低，需及时进行检修或维修。在检修曝气模块时，将罐内（池内）污水放空，移出位于其上层、大面积覆盖的填料组和收水结构。同时，由于填料的自身结构、强度、工况或寿命周期等原因，可能填料之间会逐渐断损或扰动缠绕、或形成梗塞，若进行填料的更换，也需停产，将罐内（池内）污水放空，并拆卸位于其上层的补水结构，将填料组整体移出，找出并更换出现问题的坏损填料，费时费力，效率低下。在实际污水处理过程中，为了不影响其他部件运行，只能将坏损填料剪出，而无法补齐，这会影响生物的附着和繁殖，使得生物降解效能降低。

在检修或维修污水处理设备中关键附件如曝气模块和填料组时，将罐内（池内）污水放空，一方面，污水处理设备处于停止运行状态，无污水处理能力；另一方面，放空关键工艺段如水解段和好氧段的污水，也放弃了原有已经驯化好且处于平衡数量的微生物菌群。再重新启用污水处理设备，将微生物菌群恢复至平衡数量，需较长时间的培养和驯化，才能恢复污水处理能力。

目前上述问题均未解决，污水处理厂只能被动地忍受局部故障和异常，带病低效能运行；迫不得已停止设备运行，被迫集中检修，再花费一段时间培养微生物菌群等待恢复污水处理能力。这样的处理方式，使得污水处理厂在一段时间内不能达标运行，这也是该类污水处理厂不能稳定运行的隐患症结所在。此外，现有生物膜法污水处理设备中，布水、曝气、填料和收水为独立支撑系统，各个系统互不借用，造成材料的浪费。

综上所述，如何实现合理布水、优化曝气、填料持久高效运行、收水避免形成死区，从而保证污水处理厂高效稳定运行，实现不停产检修和更换，是当前污水处理厂面临的提升档次，实现标准化运行过程中亟需攻克的技术难关之一。

发明内容

本发明的目的是提供一种污水处理用一体化可升降模块式支架，以解决现有污水处理设备中各结构独立设置，浪费材料与空间，停产检修费时费力的问题。

本发明的目的是这样实现的：

一种污水处理用一体化可升降模块式支架，由四根空心立柱、填料上吊梁和填料下吊梁组装形成立方体框架，在所述立方体框架上设置有布水模块、曝气模块、填料模块和收水模块中的至少一种，所述空心立柱按顺时针方向依次分为第一立柱、第二立柱、第三立柱和第四立柱，四根空心立柱分设置在四边形的四角位置，在各空心立柱上设置有用以将本污水处理用一体化可升降模块式支架自污水处理设备中吊出的吊耳。

在所述布水模块中设置有进水布水模块，其包括进水管和布水分配管，所述第一立柱作为进水下降管，其上端经所述进水管与污水处理设备上的进水口相接，其下端与所述布水分配管相接。

在所述布水模块中还设置有回流布水模块，其包括回流进水管和回流布水分配管，所述第三立柱作为回流进水下降管，其上端经所述回流进水管与污水处理设备上的回流进水口相接，其下端与所述回流布水分配管相接。

所述曝气模块包括进气管、第一进气分配管、第二进气分配管及曝气分配管，所述第二立柱和第四立柱作为进气导管，所述进气管的一端与位于污水处理设备上的进气口相接，其另一端分别与所述第一进气管和所述第二进气管相接，第二立柱的上端与所述第一进气分配管相接，第四立柱的上端与所述第二进气管相接，第二立柱的下端、第四立柱的下端均与所述曝气分配管相接。

所述曝气模块还包括曝气头，所述曝气头设置在所述曝气分配管上，用于均匀曝气。

所述填料模块设置在由所述填料上吊梁与所述填料下吊梁之间。

所述填料模块还包括填料辅助吊梁，其设置在立方体框架外部，与所述填料下吊梁位于同一水平面上且相接，用于辅助支撑悬挂填料。

所述收水模块包括收水槽和收水槽支撑，所述收水槽支撑设置在所述第一立柱和所述第三立柱上，用于支撑所述收水槽；在所述收水槽上设置有收水槽出口，用于将收水槽内的出水导出至下一工艺单元。

所述收水槽为对称的不等边工字型，以利用所述第一立柱与所述第三立柱形成顶托双支撑。

在由四根空心立柱、填料上吊梁和填料下吊梁组装形成的立方体框架的外表面上设置有斜撑。

四根空心立柱与所述填料上吊梁和所述填料下吊梁经连接托架或法兰等连接结构相接。

优选地，在本污水处理用一体化可升降模块式支架上设置有布水模块、填料模块和收水模块；更优选地，在本污水处理用一体化可升降模块式支架上同时设置有布水模块、曝气模块、填料模块和收水模块。

本发明通过采用四根作为立柱的钢管及填料吊梁组装形成立方体框架，在该立方体框架上可选择性地设置有布水模块、曝气模块、填料模块或收水模块中的至少一种，实现布水、曝气、填料和收水一体化集成布局，并对支架上的结构进行优化布置设计，使各模块之间互不影响，形成一体化可升降的模块式支架。

该一体化模块式支架中的立柱既作为布水模块和曝气模块的流通管道，又作为收水槽堰板的支撑系统，各个系统互相借用、利用互为支撑，节省生物膜法污水工艺中的材料用量，降低污水处理设备的工程安装量和建设成本，节约各模块在污水处理罐/内所占用的空间，强化污水处理设备的性能，利于提高污水处理能力。

在不中断污水处理运行的状态下，该模块式支架可整体吊出，以快捷方便地检修、更换其内部零部件，或对其中所设置的功能模块进行整体更换，检修或更换零部件后，将模块式支架及时放回污水处理设备中，做到即时检修、出现异常或故障的零部件，解决了因停水检修机会难得，该换和不该换的部件一律集中换掉而造成材料器材浪费的问题，替换下来的模块维修完好之后再备用，既缩短了检修时间，又降低检修难度，还提高了检修质量，从而实现检修维护常态化，关键工艺段不停止运行，微生物保有量受损失小，确保污水厂处理能力稳定，出水水质的保障能力提高。

本发明的一体化可升降模块式支架整体性好，通用性强，可以形成工厂化批量生产、精细制造，提高模块标准化水平，同时，可在污水处理设备中多组并用，做到依序轮修，使污水处理各工艺段和整体设备在寿命周期内高效稳定运行，为污水处理设备或工厂的标准化运行奠定基础。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的侧视图。

图3是本发明中立方体框架的结构示意图。

图4是进水布水模块的结构示意图。

图5是回流布水模块的结构示意图。

图6是曝气模块的结构示意图。

图7是曝气模块中曝气头的布置示意图。

图8是填料模块的俯视图。

图9是收水模块的结构示意图。

图中，1、污水处理设备，2、第一立柱，3、第二立柱，4、第三立柱，5、第四立柱，6、填料上吊梁，7、填料下吊梁，8、吊耳，9、连接托架，10、斜撑，11、进水口，12、进水接头，13、进水管，14、进水布水管，15、回流进水口，16、回流进水管，17、回流布水管，21、进气口，22、进气管，23、第一进气配气管，24、第二进气配气管，25、曝气分配气管，26、曝气头，31、填料辅助吊梁，32、填料，41、收水槽，42、收水槽支撑，43、收水槽出口。

具体实施方式

如图1~3所示，本发明的一体化可升降模块式支架是由四根钢管作为空心立柱与作为平面支撑的填料吊梁组装形成立方体框架，并在立方体框架上设置有布水模块、曝气模块、填料模块或收水模块中的至少一种。在图1中的一体化可升降模块式支架上设置有布水模块、曝气模块、填料模块和收水模块，在污水处理过程中，可将该支架放置在污水处理设备1内，实现布水、曝气、填料和收水模块的结构一体化。当然，还可根据污水处理设备的需要，在可升降模块式支架设置至少一种模块。

本实施例中采用四根钢管作为支架的空心立柱，优选采用等强度、尺寸相同的钢管。四根空心立柱分设在四方形的四角位置，按顺时针方向依次为第一立柱2、第二立柱3、第三立柱4和第四立柱5。在各空心立柱的外圆周上设置有吊耳8，用于将一体化可升降模块式支架自污水处理设备的底部吊出。优选地，各吊耳8位于立柱上端，且位于同一水平面上，以便于起吊。各空心立柱与作为平面支撑的填料上吊梁6、填料下吊梁7经连接托架9或内孔衬有加强管的法兰等连接结构相连接，便于组装和拆卸。在立方体框架的外表面上可设置有斜撑10，以形成稳固的立方体结构。

根据污水处理的工艺流程，布水模块包括进水布水模块和/或回流布水模块。如图4所示，进水布水模块是利用第一立柱2作为进水下降管，该进水下降管的上端经进水管13、进水接头12与进水口11相接，进水下降管的下端与位于污水处理设备1底部上方的进水布水管14相接，以实现来自进水口11的进水的均匀布水。进水接头12设置在进水管13与进水口11相接的位置处，用于控制进水流量。

如图5所示，与进水布水模块类似，回流布水模块是利用与第一立柱2对角设置的第三立柱4作为回流进水下降管，回流进水下降管的上端经回流进水管16与回流进水口15相接，回流进水下降管的下端与位于污水处理设备1底部的回流布水管17相接，以实现来自回流进水口15的回流水的均匀布水。例如，将接触氧化工艺段的水动力回流到水解酸化段，以实现反硝化功能。

如图6所示，曝气模块是利用另外两根对角的空心立柱即第二立柱3和第四立柱5作为进气导管。两根进气导管的顶端分别与第一进气配气管23和第二进气配气管24相连接，第一进气配气管23和第二进气配气管24经三通件与进气管22的一端相接，进气管22的另一端与进气口21相接。第一进气配气管23和第二进气配气管24中的气体阻力相等，以利于均匀配气。进气导管的下端与曝气分配气管25的一端相接，根据污水处理工艺的需要，可直接采用曝气分配气管25进行曝气，或在曝气分配气管25上接有若干个曝气头26，从而将来自进气口21的曝气空气经曝气头26进行均匀曝气。曝气头26的数量和布置间距必须满足《生物接触氧化法污水处理技术规范》（HJ2009-2011)、《鼓风曝气模块设计规程》[CECS 97:97]的相关要求，以向接触氧化工艺段实现高效率的合理供氧功能。本实施例中曝气头26的布置如图7所示，还可在满足前述要求的基础上，进行采用其他布置方式。

如图1~2、8所示，填料模块设置在支架中部，即填料32位于填料上吊梁6和填料下吊梁7之间。根据污水处理设备的处理能力和所需的填料量，还可设置填料辅助吊梁31。此时，由填料上吊梁6、填料下吊梁7与四根空心立柱相连接形成内立方体稳定框架，填料辅助吊梁31设置在内立方体框架外部，与填料下吊梁7位于同一水平面上，且与填料下吊梁7相接，用于辅助支撑填料。图8中示出了在填料下吊梁7的水平面上设置有两根填料辅助吊梁31，还可根据需要设置多根填料辅助吊梁31，以更稳固地支撑悬挂填料32，使填料32尽量充满污水处理设备，提高容积载荷率。填料32的布置密度和高度由填料容积负荷决定，按照《生物接触氧化法污水处理技术规范》（HJ2009-2011)、《生物接触氧化法设计规程》[CECS128:2001]而确定，以实现填料容积负荷优化配置，在污水处理过程中的厌氧段和接触氧化工艺段发挥作用。

如图2、9所示，收水模块设置在进水管13和填料模块的上部，且位于进气管13和进气配气管的下部。收水模块包括收水槽41和收水槽支撑42。收水槽出口43设置在收水槽41的下表面，用于将本污水处理设备1的出水导出至下一工艺段。为了便于支撑收水槽41的堰板，并避开进气管22，收水槽41可设置为对称的不等边工字型，如图9所示。采用这样的机构，将收水槽支撑42设置在第一立柱2（即进水下降管）和与其对角的第三立柱4上，形成顶托双支撑，既保证收水均匀无死区，又可获得稳定的支撑，还便于调节收水槽41的水平精度，从而达到高质量的收水效果。

本实施例中，在放置布水模块、曝气模块、填料模块和收水模块后，一体化可升降模块式支架的全部载荷重量在3500~5000Kg以内，空心立柱的结构强度能够保证将一体化可升降模块式支架一次性从污水处理设备1中整体吊出。待将一体化可升降模块式支架整体吊出后，可在不中断污水处理工艺运行的情况下，检修、更换其内部零部件，或对其中所设置的功能模块进行整体更换，检修或更换零部件后，将模块式支架及时放回污水处理设备1中。若暂时无需使用该支架，可拆解连接托架9等连接结构和斜撑10，将一体化可升降模块式支架分解为单片结构，以便于运输和存储。

本发明中的污水处理设备可为污水处理池和/或污水处理池罐等污水处理领域常用的设备。同时，可在污水处理设备中设置至少一个一体化可升降模块式支架，进行多组并用，在需要时，依次进行检修，实现检修维护常态化，确保污水处理设备的出水水质稳定。

Claims (3)

1.一种污水处理用一体化可升降模块式支架，其特征在于，由四根空心立柱、填料上吊梁和填料下吊梁组装形成立方体框架，在所述立方体框架上设置有布水模块、曝气模块、填料模块和收水模块中的至少一种，所述空心立柱按顺时针方向依次分为第一立柱、第二立柱、第三立柱和第四立柱，四根空心立柱分设在四边形的四角位置，在各空心立柱上设置有用以将本污水处理用一体化可升降模块式支架自污水处理设备中吊出的吊耳；在所述布水模块中设置有进水布水模块，所述进水布水模块包括进水管和布水分配管，所述第一立柱作为进水下降管，其上端经所述进水管与污水处理设备上的进水口相接，其下端与所述布水分配管相接；在所述布水模块中还设置有回流布水模块，其包括回流进水管和回流布水分配管，所述第三立柱作为回流进水下降管，其上端经所述回流进水管与污水处理设备上的回流进水口相接，其下端与所述回流布水分配管相接；所述收水模块包括收水槽和收水槽支撑，所述收水槽支撑设置在所述第一立柱和所述第三立柱上，用于支撑所述收水槽；在所述收水槽上设置有收水槽出口，用于将收水槽内的出水导出至下一工艺单元；所述曝气模块包括进气管、第一进气分配管、第二进气分配管及曝气分配管，所述第二立柱和第四立柱作为所述曝气模块的进气导管，所述进气管的一端与位于污水处理设备上的进气口相接，其另一端分别与所述第一进气分配管和所述第二进气分配管相接，第二立柱的上端与所述第一进气分配管相接，第四立柱的上端与所述第二进气分配管相接，第二立柱的下端、第四立柱的下端均与所述曝气分配管相接；所述收水槽为对称的不等边工字型，以利用所述第一立柱与所述第三立柱形成顶托双支撑；在由四根空心立柱、填料上吊梁和填料下吊梁组装形成的立方体框架的外表面上设置有斜撑；四根空心立柱与所述填料上吊梁和所述填料下吊梁经连接托架或法兰相接。

2.根据权利要求1所述的污水处理用一体化可升降模块式支架，其特征在于，所述曝气模块还包括曝气头，所述曝气头设置在所述曝气分配管上，用于均匀曝气。

3.根据权利要求1所述的污水处理用一体化可升降模块式支架，其特征在于，所述填料模块设置在所述填料上吊梁与所述填料下吊梁之间。