CN111072141B - 一种环形活塞布水换热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种环形活塞布水换热装置，包括安装在厌氧反应器本体底部的用于布水和换热的盘管机构，盘管机构包括污水管和套设于污水管外的热水管，所述污水管的两端均设有开口，第一污水进口和第二污水进口之间的污水管绕制为圆盘状；热水管的两个端部设有防止密封用的封口挡板，热水管的两端还分别设与垂直于热水管管壁的热水进口和热水出口；污水管的管壁上间隔设置有开口朝上的布水口，热水管上设有出水口，污水管和热水管之间设有连接布水口和出水口的密封环；所述密封环内转动连接有布水器；本方案解决能够更好的控制厌氧反应器中布水的均匀流速、恒定温度等关键要素，更好的培养颗粒污泥，出水效率更好。

Description

一种环形活塞布水换热装置
技术领域
本发明属于污水防治技术领域，具体的讲涉及一种环形活塞布水换热装置。
背景技术
厌氧反应器主要由厌氧反应器主体、三相分离器、布水系统等组成，由于布水系统的均匀、布水设计的流速等直接影响着厌氧系统中对污水处理效果，以及厌氧反应系统中颗粒污泥的培养。
因此布水是厌氧反应器的关健因素，现有的布水方式有脉冲布水，在厌氧反应器顶部设计脉冲布水器，利用水压力的作用，将污水分布在各个点；
动力单点布水，利用布水包，在布水包中将水均匀的分布在各支管中，将污水分布在厌氧反应器内部。
现有技术中的布水存在的问题是，布水流速不够均匀，且布水管道易堵塞，不便于苏通布水管道，导致布水严重不均匀，而且布水时的换热效率低下，难以更好的培养颗粒污泥，导致出水效率更低下。
发明内容
本发明提供一种环形活塞布水换热装置以解决现有技术存在的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种环形活塞布水换热装置，包括厌氧反应器本体；还包括安装在厌氧反应器本体底部的用于布水和换热的盘管机构，所述盘管机构包括污水管和套设于污水管外的热水管，所述污水管的两端均设有开口，分别是第一污水进口和第二污水进口，所述第一污水进口和第二污水进口之间的污水管绕制为圆盘状；所述热水管的两个端部设有防止密封用的封口挡板，所述热水管的两端还分别设与垂直于热水管管壁的热水进口和热水出口；所述污水管的管壁上间隔设置有开口朝上的布水口，所述热水管上与每个布水口对应的位置均设有出水口，所述污水管和热水管之间设有连接布水口和出水口的密封环；所述密封环内转动连接有布水器。
进一步地，布水器包括位于密封环内的桶形的套筒和位于密封环外的反射锥，所述套筒的外壁与密封环内壁螺纹链接，所述套筒顶部对称设置有四根支架，所述反射锥通过这四根支架与套筒固定连接，所述套筒内滑动连接有活塞，所述活塞的上表面固定连接有弹簧，弹簧远离活塞的一端与反射堆的顶部固定连接。
进一步地，套筒的外壁和密封环内壁的衔接处设有防水垫片。
进一步地，反射锥为开口朝下的圆锥面。
本方案的原理和有益效果如下：
本方案利用动力双向进水，在厌氧反应器底部设置用于布水和换热的盘管机构，盘管机构包括污水管和套设于污水管外的热水管，污水管的管壁上间隔设置有开口朝上的布水口，所述热水管上与每个布水口对应的位置均设有出水口，所述污水管和热水管之间设有连接布水口和出水口的密封环，所述密封环内转动连接有布水器；污水从污水管的两端即第一污水进口和第二污水进口进入污水管，同时从污水管两端向内部注射污水，污水充满污水管后会对布水器的活塞进行冲击，活塞在污水压力作用下向上行进，在活塞上行离开套筒后，污水冲出套筒，冲向反射锥的内表面，反射锥为开口朝下的圆锥面，因此污水会被反射锥反射呈发散状的从支架之间的间隙向四周扩散喷出，进入厌氧反应器本体内，进行后续的既定化学反应；当污水停止注入，此时活塞在自重和厌氧反应器本体中的液压作用下会向下原路退回套筒内部，将污水和厌氧反应器内部阻隔开来。
本方案中污水在动力的作用下，顶开活塞，水流冲向反射锥，水流以2～5m/s的速度向四周辐射，单个布水器污水喷出的辐射面积约为2～3m2，水流在反射锥作用下，冲向厌氧反应器底部将厌氧反应器底部活性污泥层(颗粒污泥层)悬浮于厌氧反应器底部1～3m的高度，污水在动力连续运行的情况下，经过盘管机构以匀速的通过污泥层(颗粒污泥层)，使污水能够与污泥层(颗粒污泥层)中的厌氧菌种充分接触，使污水中的COD、BOD、NH3-N等污染物充分反应分解COD、BOD、NH3-N等污染物，更好的去除有机污染物，在高浓缩有机废水中，还能够将COD等污染物充分分解。
本厌氧反应器技术中，不仅解决了厌氧反应器布水的难题，还将解决厌氧反应器内部温度的问题，为了使厌氧反应器中的活性污泥在一个适当的温度，保证厌氧反应器中的菌种对污水中的有机物(COD等污染因子)充分反应，所以需要保证厌氧反应器中的温度，厌氧反应器分低(25℃～30℃)、中(30℃～40℃)、高(45℃～55℃)厌氧反应器设备，为了提升厌氧反应内部温度，使厌氧反应器去除效率更高，本方案还采用环形布水换热的形式提升污水温度，即是在污水管外套设有一个热水管，污水管进水单独进污水，热水管单独进水，互不影响；热水在污水管外流动，利用热交换的形式对污水进行加热，换热效率高，而且结构简单。
另外污水管和热水管之间设有连接布水口和出水口的密封环，进行防水处理，密封环为橡胶材料，能够防止污水流入热水管内部，影响二次利用，防止热水直接进入污水管，对厌氧菌种的破坏，严重影响厌氧反应器的效率；能够更好的使菌种适应不同温度的厌氧反应器。
本方案能够更好的控制厌氧反应器中布水的均匀流速、恒定温度、防止布水管道的易堵塞等关键要素，更好的培养颗粒污泥，出水效率更高。
附图说明
图1是本发明一种环形活塞布水换热装置的结构示意图；
图2是本实施例布水器的结构示意图；
图3是本实施例中盘管机构结构示意图。
附图标记如下：
厌氧反应器本体1、盘管机构2、第一污水进口3、热水进口4、布水器5、污水管6、热水管7、第二污水进口8、套筒9、反射锥10、活塞11、支架12、弹簧13、密封环14。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围内。
实施例
如图1-3所示，一种环形活塞布水换热装置，包括厌氧反应器本体1；还包括安装在厌氧反应器本体1底部的用于布水和换热的盘管机构2，所述盘管机构2包括污水管6和套设于污水管6外的热水管7，所述污水管6的两端均设有开口，分别是第一污水进口3和第二污水进口8，所述第一污水进口3和第二污水进口8之间的污水管6绕制为圆盘状；所述热水管7的两个端部设有防止密封用的封口挡板，所述热水管7的两端还分别设与垂直于热水管7管壁的热水进口4和热水出口；所述污水管6的管壁上间隔设置有开口朝上的布水口，所述热水管7上与每个布水口对应的位置均设有出水口，所述污水管6和热水管7之间设有连接布水口和出水口的密封环14；所述密封环14内转动连接有布水器5。
其中布水器5包括位于密封环14内的桶形的套筒9和位于密封环14外的反射锥10，反射锥10为开口朝下的圆锥面；所述套筒9的外壁与密封环14内壁螺纹链接，所述套筒9顶部对称设置有四根支架12，所述反射锥10通过这四根支架12与套筒9固定连接，所述套筒9内滑动连接有活塞11，所述活塞11的上表面固定连接有弹簧13，弹簧13远离活塞11的一端与反射堆的顶部固定连接；
套筒9的外壁和密封环14内壁的衔接处设有防水垫片。
工作原理和有益效果如下：
本环形活塞11布水换热装置利用动力双向进水，在厌氧反应器底部设置用于布水和换热的盘管机构2，盘管机构2包括污水管6和套设于污水管6外的热水管7，污水管6的管壁上间隔设置有开口朝上的布水口，所述热水管7上与每个布水口对应的位置均设有出水口，所述污水管6和热水管7之间设有连接布水口和出水口的密封环14，所述密封环14内转动连接有布水器5；污水从污水管6的两端即第一污水进口和第二污水进口8进入污水管6，同时从污水管6两端向内部注射污水，污水充满污水管6后会对布水器5的活塞11进行冲击，活塞11在污水压力作用下向上行进，在活塞11上行离开套筒9后，污水冲出套筒9，冲向反射锥10的内表面，反射锥10为开口朝下的圆锥面，因此污水会被反射锥10反射呈发散状的从支架12之间的间隙向四周扩散喷出，进入厌氧反应器本体1内，进行后续的既定化学反应；当污水停止注入，此时活塞11在自重和厌氧反应器本体1中的液压作用下会向下原路退回套筒9内部，将污水和厌氧反应器内部阻隔开来。
本方案中污水在动力的作用下，顶开活塞11，水流冲向反射锥10，水流以2～5m/s的速度向四周辐射，单个布水器5污水喷出的辐射面积约为2～3m2，水流在反射锥10作用下，冲向厌氧反应器底部将厌氧反应器底部活性污泥层(颗粒污泥层)悬浮于厌氧反应器底部1～3m的高度，污水在动力连续运行的情况下，经过盘管机构2以匀速的通过污泥层(颗粒污泥层)，使污水能够与污泥层(颗粒污泥层)中的厌氧菌种充分接触，使污水中的COD、BOD、NH3-N等污染物充分反应分解COD、BOD、NH3-N等污染物，更好的去除有机污染物，在高浓缩有机废水中，还能够将COD等污染物充分分解。
本厌氧反应器技术中，不仅解决了厌氧反应器布水的难题，还将解决厌氧反应器内部温度的问题，为了使厌氧反应器中的活性污泥在一个适当的温度，保证厌氧反应器中的菌种对污水中的有机物(COD等污染因子)充分反应，所以需要保证厌氧反应器中的温度，厌氧反应器分低(25℃～30℃)、中(30℃～40℃)、高(45℃～55℃)厌氧反应器设备，为了提升厌氧反应内部温度，使厌氧反应器去除效率更高，本方案还采用环形布水换热的形式提升污水温度，即是在污水管6外套设有一个热水管7，污水管6进水单独进污水，热水管7单独进水，互不影响；热水在污水管6外流动，利用热交换的形式对污水进行加热，换热效率高，而且结构简单。
另外污水管6和热水管7之间设有连接布水口和出水口的密封环14，进行防水处理，密封环14为橡胶材料，能够防止污水流入热水管7内部，影响二次利用，防止热水直接进入污水管6，对厌氧菌种的破坏，严重影响厌氧反应器的效率；能够更好的使菌种适应不同温度的厌氧反应器。
本方案能够更好的控制厌氧反应器中布水的均匀流速、恒定温度、防止布水管道的易堵塞等关键要素，更好的培养颗粒污泥，出水效率更高。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种环形活塞布水换热装置，其特征在于，包括安装在厌氧反应器本体底部的用于布水和换热的盘管机构，所述盘管机构包括污水管和套设于污水管外的热水管，所述污水管的两端均设有开口，分别是第一污水进口和第二污水进口，所述第一污水进口和第二污水进口之间的污水管绕制为圆盘状；所述热水管的两个端部设有用于密封的封口挡板，所述热水管的两端还分别设有垂直于热水管管壁的热水进口和热水出口；所述污水管的管壁上间隔设置有开口朝上的布水口，所述热水管上与每个布水口对应的位置均设有出水口，所述污水管和热水管之间设有连接布水口和出水口的密封环，密封环为橡胶材料，所述密封环内转动连接有布水器；
所述布水器包括位于密封环内的桶形的套筒和位于密封环外的反射锥，所述套筒的外壁与密封环内壁螺纹连接，所述套筒顶部对称设置有四根支架，所述反射锥通过这四根支架与套筒固定连接，所述套筒内滑动连接有活塞，所述活塞的上表面固定连接有弹簧，弹簧远离活塞的一端与反射堆的顶部固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种环形活塞布水换热装置，其特征在于：所述套筒的外壁和密封环内壁的衔接处设有防水垫片。
3.根据权利要求2所述的一种环形活塞布水换热装置，其特征在于：所述反射锥为开口朝下的圆锥面。
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