CN108467104A - 一种模块化好氧颗粒污泥发生装置及其工作方法 - Google Patents
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Abstract
一种模块化好氧颗粒污泥发生装置，包括集气罩、提升管、气水分离器、回流管、连接固定架、泄压管和曝气器，集气罩安装在曝气器上方，提升管下端连接在集气罩顶部，提升管上端从气水分离器中部筒体切向进入；气水分离器安装集气罩上方，回流管上端连接在气水分离器底部，回流管下端设置在集气罩顶面与液面之间，泄压管一端连接在气水分离器顶端，泄压管另一端接至液面以下。本发明应用于现行的CASS、SBR、氧化沟、AAO及其变形工艺，曝气工况下产生的密度压力差形成气提动能，再利用位差和压力差使流体下泄喷出形成旋混，提高流体速度，提高空气在水中的路径和停留时间，提高氧的利用率，使系统能快速形成好氧颗粒污泥(AGS)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于污水好氧处理的好氧颗粒污泥发生装置，属于好氧颗粒污泥技术领域，具体是一种模块化好氧颗粒污泥发生装置(Modular aerobic granular sludgegenerator，MAGSG反应器)。
技术背景
好氧颗粒污泥(Aerobic Granular Sludge，AGS)是通过微生物自凝聚作用形成的颗粒状活性污泥，与普通活性污泥相比，它具有不易发生污泥膨胀、抗冲击能力强、能承受高有机负荷，集不同性质的微生物(好氧、兼氧和厌氧微生物)于一体等特点。1991年Mishillla等最早发现了AGS，并第一次报道了利用连续流好氧上流式污泥床反应器(Aerobic Upflow Sludge Blanket，AUSB)培养出AGS。
微生物的自凝聚过程是一个复杂的物理、化学和生物过程，其颗粒化受多种环境因素影响，为微生物的自凝聚提供合适的水力剪切力通常采用高径比大的反应器以及较大的曝气量，反应器太高又造成曝气的能耗增加，这制约了好氧颗粒污泥技术在实际工程的应用。而现行的CASS、SBR、氧化沟、AAO及其变形工艺等好氧处理工艺，又无法提供形成好氧颗粒污泥所需要的水力剪切力。因此，创新一种在现行好氧处理工艺的曝气工况上，可以提高水力剪切力和溶解氧利用率的好氧颗粒污泥发生装置是必要的。
发明内容
针对上述情况，本发明的目的是提供一种模块化好氧颗粒污泥发生装置，应用于现行的CASS、SBR、氧化沟等好氧处理工艺，以提高反应系统内的水力剪切力和溶解氧利用率，使系统快速形成好氧颗粒污泥。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
模块化好氧颗粒污泥发生装置，包括集气罩、提升管、气水分离器、回流管、连接固定架、泄压管和曝气器，
集气罩安装在曝气器上方，提升管下端连接在集气罩顶部，提升管上端从气水分离器中部筒体切向进入；
气水分离器安装集气罩上方，回流管上端连接在气水分离器底部，回流管下端设置在集气罩顶面与液面之间，
泄压管一端连接在气水分离器顶端，泄压管另一端接至液面以下。
进一步的，还包括提升调节阀、泄压调节阀、压力传感器和控制中心，提升调节阀安装在提升管上，泄压调节阀安装在泄压管上，压力传感器安装在气水分离器顶部，压力传感器、泄压调节阀、提升调节阀与控制中心电连接。
进一步的，所述提升管上端为水平管，水平管的管口射流方向与气水分离器的竖直轴线垂直；所述回流管下端为水平管，回流管下端安装有旋混喷头，旋混喷头的射流方向处于水平面上。
进一步的，集气罩是锥体形或圆台形或棱台型的一种，集气罩的大径端在下，小径端在上。
进一步的，气水分离器底部为锥形。
进一步的，集气罩底部与曝气器之间的距离为-厘米。
所述的模块化好氧颗粒污泥发生装置组装并列工作的设备，包括多个所述模块化好氧颗粒污泥发生装置，多个所述模块化好氧颗粒污泥发生装置之间通过连接固定架根据池型或罐型进行多组模块化组合装配后并联工作，并通过固定钢构与连接固定架浸没式的固定在池顶或灌顶。
所述的模块化好氧颗粒污泥发生装置的工作方法，运行时，曝气器释放的气体被集气罩收集，气、液、固混合物通过提升管被快速提升进入气水分离器，提升管上端水平管的管口射流驱动气水分离器内的物料不断旋转，再利用位差，气水分离器内的物料通过回流管回流至集气罩上方，旋混喷头的水平射流不断驱动池子中的物料旋转，池子中液、固混合物旋混下沉回到集气罩下方，再次与曝气器释放的气体混合，形成快速大循环；控制中心通过调节提升调节阀和泄压调节阀控制气水分离器的压力在0.05-0.45MPa，以增加空气在水中的停留时间和装置内外的流体循环流速。
本发明模块化好氧颗粒污泥发生装置具有以下优点：
(1)结构设计巧妙、简单。可安装应用于现行的CASS、SBR、氧化沟、AAO及其变形工艺，曝气工况下产生的密度压力差形成气提动能，再利用位差和压力差使流体下泄喷出形成旋混，提高流体速度，增强水力剪切力，提高空气在水中的路径和停留时间，提高氧的利用率，使系统能快速形成好氧颗粒污泥(AGS)。
(2)模块化组合，可以在现行多种好氧工艺中快速分组安装进行改造。
附图说明
图1：好氧颗粒污泥发生装置结构示意图。
图2：好氧颗粒污泥发生装置结构俯视图。
图3：好氧颗粒污泥发生装置模块化组装示意图。
图4：好氧颗粒污泥发生装置模块化组装俯视图。
图中：1、集气罩，2、提升管，3、气水分离器，4、回流管，5、旋混喷头，6、连接固定架，7、泄压管，8、曝气器，9、墙体或罐体，10、固定钢构，11、控制中心，12、提升调节阀，13、压力传感器，14、泄压调节阀。
具体实施方式
下面结合实例、附图对本发明做进一步说明，本发明的实施不限于下列实施例。
实施例1
模块化好氧颗粒污泥发生装置，包括集气罩1、提升管2、气水分离器3、回流管4、连接固定架6、泄压管7和曝气器8，
集气罩1安装在曝气器8上方，提升管2下端连接在集气罩1顶部，提升管2上端从气水分离器3中部筒体切向进入；
气水分离器3安装集气罩1上方，回流管4上端连接在气水分离器3底部，回流管4下端设置在集气罩1顶面与液面之间，
泄压管4一端连接在气水分离器3顶端，泄压管4另一端接至液面以下。
进一步的，还包括提升调节阀12、泄压调节阀14、压力传感器13和控制中心11，提升调节阀12安装在提升管2上，泄压调节阀14安装在泄压管4上，压力传感器13安装在气水分离器顶部，压力传感器13、泄压调节阀14、提升调节阀12与控制中心11电连接。
进一步的，所述提升管2上端为水平管，水平管的管口射流方向与气水分离器3的竖直轴线垂直；所述回流管4下端为水平管，回流管4下端安装有旋混喷头5，旋混喷头5的射流方向处于水平面上。
进一步的，集气罩1是锥体形或圆台形或棱台型的一种，集气罩1的大径端在下，小径端在上。
进一步的，气水分离器3底部为锥形。
进一步的，集气罩1底部与曝气器8之间的距离为5-50厘米。
提升管2上端从气水分离器3中部筒体切向进入，具体为，提升管2上端为通过水平管连入气水分离器3内部，水平管出口的射流方向为气水分离器3的径向截面的割线方向。
实施例2
所述的模块化好氧颗粒污泥发生装置组装并列工作的设备，包括多个所述模块化好氧颗粒污泥发生装置，多个所述模块化好氧颗粒污泥发生装置之间通过连接固定架6根据池型或罐型进行多组模块化组合装配后并联工作，并通过固定钢构10与连接固定架6浸没式的固定在池顶或灌顶。
实施例3
所述的模块化好氧颗粒污泥发生装置的工作方法，运行时，曝气器8释放的气体被集气罩1收集，气、液、固混合物通过提升管2被快速提升进入气水分离器3，提升管2上端水平管的管口射流驱动气水分离器3内的物料不断旋转，再利用位差，气水分离器3内的物料通过回流管4回流至集气罩1上方，旋混喷头5的水平射流不断驱动池子中的物料旋转，池子中液、固混合物旋混下沉回到集气罩1下方，再次与曝气器8释放的气体混合，形成快速大循环；控制中心11通过调节提升调节阀12和泄压调节阀14控制气水分离器3的压力在0.05-0.45MPa，以增加空气在水中的停留时间和装置内外的流体循环流速。
Claims (8)
1.模块化好氧颗粒污泥发生装置，其特征在于，包括集气罩(1)、提升管(2)、气水分离器(3)、回流管(4)、连接固定架(6)、泄压管(7)和曝气器(8)，
集气罩(1)安装在曝气器(8)上方，提升管(2)下端连接在集气罩(1)顶部，提升管(2)上端从气水分离器(3)中部筒体切向进入；
气水分离器(3)安装集气罩(1)上方，回流管(4)上端连接在气水分离器(3)底部，回流管(4)下端设置在集气罩(1)顶面与液面之间，
泄压管(4)一端连接在气水分离器(3)顶端，泄压管(4)另一端接至液面以下。
2.如权利要求1所述的模块化好氧颗粒污泥发生装置，其特征在于，还包括提升调节阀(12)、泄压调节阀(14)、压力传感器(13)和控制中心(11)，提升调节阀(12)安装在提升管(2)上，泄压调节阀(14)安装在泄压管(4)上，压力传感器(13)安装在气水分离器顶部，压力传感器(13)、泄压调节阀(14)、提升调节阀(12)与控制中心(11)电连接。
3.如权利要求1或2所述的模块化好氧颗粒污泥发生装置，其特征在于，所述提升管(2)上端为水平管，水平管的管口射流方向与气水分离器(3)的竖直轴线垂直；所述回流管(4)下端为水平管，回流管(4)下端安装有旋混喷头(5)，旋混喷头(5)的射流方向处于水平面上。
4.如权利要求1或2所述的模块化好氧颗粒污泥发生装置，其特征在于，集气罩(1)是锥体形或圆台形或棱台型的一种，集气罩(1)的大径端在下，小径端在上。
5.如权利要求1或2所述的模块化好氧颗粒污泥发生装置，其特征在于，气水分离器(3)底部为锥形。
6.如权利要求1或2所述的模块化好氧颗粒污泥发生装置，其特征在于，集气罩(1)底部与曝气器(8)之间的距离为5-50厘米。
7.一种由如权利要求1或2所述的模块化好氧颗粒污泥发生装置组装并列工作的设备，其特征在于，包括多个所述模块化好氧颗粒污泥发生装置，多个所述模块化好氧颗粒污泥发生装置之间通过连接固定架(6)根据池型或罐型进行多组模块化组合装配后并联工作，并通过固定钢构(10)与连接固定架(6)浸没式的固定在池顶或灌顶。
8.如权利要求1或2所述的模块化好氧颗粒污泥发生装置的工作方法，其特征在于，运行时，曝气器(8)释放的气体被集气罩(1)收集，气、液、固混合物通过提升管(2)被快速提升进入气水分离器(3)，提升管(2)上端水平管的管口射流驱动气水分离器(3)内的物料不断旋转，再利用位差，气水分离器(3)内的物料通过回流管(4)回流至集气罩(1)上方，旋混喷头(5)的水平射流不断驱动池子中的物料旋转，池子中液、固混合物旋混下沉回到集气罩(1)下方，再次与曝气器(8)释放的气体混合，形成快速大循环；控制中心(11)通过调节提升调节阀(12)和泄压调节阀(14)控制气水分离器(3)的压力，以增加空气在水中的停留时间和装置内外的流体循环流速。
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