发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的是提供一种用于污水处理系统的臭氧反应池,其具有更加充分的利用臭氧的优点。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种用于污水处理系统的臭氧反应池,包括反应池体、覆盖所述反应池体顶部的盖板,其中,所述反应池体通过隔板隔离依次形成反应区、缓流通道、沉淀区;所述反应区上游池壁连通设置有进水管和进气管,所述进水管和所述进气管沿池壁内侧伸入池底并分别连通有固定于所述反应区池底的布水管和布气管,所述布气管朝向所述盖板一侧的管壁连通固定有微孔曝气盘;所述沉淀区的顶部设有穿过所述盖板的排气管,所述沉淀区的下游的池壁连通设置有出水管;所述反应区内设置有阻挡组件,所述阻挡组件包括与所述反应池体的池壁固定的固定框以及固定于所述固定框的下挡板单元和上挡板单元,所述下挡板单元和所述上挡板单元自下而上依次沿所述反应池体的高度方向排布,所述下挡板单元包括V形挡板和倒V形板,所述V形挡板的尖端朝向所述反应区的底部,所述倒V形板的尖端朝向所述反应区的顶部,所述倒V形板位于相邻的两块所述V形挡板之间且位于两块所述V形挡板的下方,所述倒V形板和所述V形挡板的相对板面之间相互平行,相对的板面之间留出的空间构成了第一过水通道,构成所述第一过水通道的所述倒V形板和所述V形挡板相对的板面分别设置有沿板面水平方向延伸并沿板面高度方向排布的齿条,同一板面上的所述齿条组成第一齿带,板面两侧的第一齿带的波峰和波峰相对应,波谷和波谷相对应,所述倒V形板和所述V形挡板横向穿过并固定有加强筋,所述加强筋固定于所述固定框。
通过采用上述技术方案,臭氧通过微孔曝气盘进入水体,在反应区的底部同污水形成气液高效混合区,臭氧与污水的气液混合物向上攀升,通过V形挡板板面的引导进入第一过水通道,并由于第一过水通道突然扩大和缩小的口径使污水产生涡流从而使臭氧进一步溶解于污水中,气液混合物进入第二过水通道同样由于通道口径的变化产生涡流进而使臭氧进一步溶解于污水中,整个过程中污水与臭氧整体在向上涌动,并由于V形挡板的导向和折形板与倒V形板的阻挡作用使得气液接触时间延长,从而使臭氧与污水具有更多的反应时间,进而提高臭氧的利用效率。
本发明进一步配置为:所述上挡板单元至少为两层且皆由折形板和所述倒V形板组成,在同一层,所述折形板始终位于所述倒V形板的上方,所述折形板的一侧板面与所述倒V形板的外侧壁相对且平行设置,所述折形板和所述倒V形板相对的板面之间留出的空间构成了第二过水通道,所述倒V形板和所述折形板相对平行的板面分别设置有沿板面水平方向延伸并沿板面高度方向排布的齿条,同一板面上的所述齿条组成第二齿带,板面两侧的所述第二齿带的波峰和波峰相对应,波谷和波谷相对应,所述加强筋穿过所述倒V形板和所述折形板并固定于所述固定框。
通过采用上述技术方案:使得上涌的污水由于第二过水通道使其形成的涡流,经过延长的过水途径以及倒V形板的阻挡使得臭氧微气泡与污水的接触时间大大延长而不是迅速溢出水体,进而提升臭氧的利用效率。
本发明进一步配置为:所述反应区的中心位置设有立式搅拌机,所述立式搅拌机包括固定于所述盖板顶部的电机和位于所述反应区内的搅拌桨,所述电机的转轴穿过所述盖板伸入所述反应区内并与所述搅拌桨固定,所述阻挡组件环绕设置于所述搅拌桨的周侧,所述盖板位于所述立式搅拌机的上游的一侧设置有投药机,所述投药机连通所述盖板。
通过采用上述技术方案,阻挡组件环绕搅拌桨设置一方面为搅拌桨预留搅拌空间,另一方面搅拌桨对污水流向的整体影响配合环绕搅拌桨分布的阻挡组件形成多股环状水流,使反应区内的污水进行循环涌动,在这个过程中,污水会反复流经底部的微孔曝气盘并多次与臭氧微气泡接触并再次通过阻挡组件进一步利用臭氧反应污水中的污染物质,投药机用于向反应区内投加絮凝剂,并进由搅拌机对水体的搅动加快絮凝反应的进行,絮凝剂投加进入污水后,絮凝剂同污水发生絮凝沉淀并由于沉淀自身重力进入过水通道,污水形成涡流进而加快絮凝沉淀的生成,但由于搅拌机对于水体的不断搅动,只有少部分的絮凝沉淀通过阻挡组件跌落至池底,绝大部分的絮凝沉淀物随污水进入缓流通道,污水的絮凝沉淀和臭氧曝气同时在反应区内进行,加快了对于污水的处理效率。
本发明进一步配置为:所述倒V形板的板面内侧以中间的折线为分界线,分界线两侧的板面分别设置有至少两块联动板,所述联动板与所述倒V形板的板面抵接,倒V形板和联动板贯穿设有凹槽,所述联动板设有所述凹槽部分的槽壁设置有均匀排列的弹片,每片所述弹片的两侧皆凸出固定有固定轴,所述固定轴与所述联动板的内壁转动连接,所述弹片之间通过一根联动杆串联。
通过采用上述技术方案,联动板板面设置的弹片在污水流经的时候会发生抖动,使臭氧微气泡难以聚集在联动板表面,当污水不断流经联动板,弹片整体也会由于污水不同的流向而相对联动板发生转动,并由于设置有联动杆,弹片之间的运动状态是保持联动的,当气液混合物流经联动板时,由于弹片之间的缝隙连通至第一过水通道和第二过水通道,当气液混合物流过弹片之间的缝隙时,使得气液混合物被分割为更小的水流并进入过水通道进一步产生涡流从而使得污水和臭氧的混合更为充分并由于弹片使聚集在倒V形板底部的臭氧微气泡难以难以停留,使得原本会形成气膜一部分的臭氧微气泡重新混入污水中,进而提高臭氧的利用率。
本发明进一步配置为:所述联动板的一端铰接于倒V形板,所述联动板的自由端通过两块磁铁与倒V形板的内侧板面固定,在同一板面上,相邻两块所述联动板的铰接端方向相反且铰接端的一侧固定有限位块。
通过采用上述技术方案,由于联动板朝向池底设置且由于重力的影响,联动板具有朝池底扬起的倾向,但由于固定端设置有磁铁难以脱离,污水中的铁质会吸附在磁铁的周侧,当磁铁表面的铁质使磁铁的质量增加至高于磁铁之间的吸引力时,污水流经联动板时,联动板扬起,并由于设置有限位块使联动板扬起的角度受限,同时,破坏倒V形板底部形成的气膜,使气膜内臭氧气体再次进入污水中从而再次进行利用,同时由于倒V形板相对于联动板的板面连通设有孔洞,此时孔洞连通增加了过水量从而增加了污水的流速,通过搅拌机的搅拌作用使得反应区内的污水的循环水流的速度加快,从而增加污水通过池底高效混合区的次数,进而提高污水与臭氧的反应效率,联动板扬起的过程磁铁表面的铁质不断脱离,当自下而上涌动的水流给联动板冲击使其贴合回倒V形板时,由于磁铁之间的吸附作用,联动板再次固定在倒V形板上。
本发明进一步配置为:所述联动板的板壁内部设置有相互配合的涡轮和蜗杆,所述涡轮的中心孔与所述固定轴固定,所述蜗杆的一端伸出所述联动板的板壁。
通过采用上述技术方案,阻挡组件安装时,通过预先调查入水所需水量和流速,通过蜗杆调节涡轮改变弹片的张角从而改变水流的通过量。
本发明进一步配置为:所述沉淀区倾斜设置有第一缓流板,所述第一缓流板的侧壁与池壁固定,所述第一缓流板的顶部抵接隔板底部远离隔板,所述第一缓流板的板面平行设置有第二缓流板,所述第二缓流板的顶端和所述盖板固定且侧壁与池壁固定,所述第二缓流板的底端与池底之间相间隔,所述第二缓流板顶部板面连通设有过气孔,所述第一缓流板与所述第二缓流板之间构成缓流通道,所述缓流通道两端分别连通所述反应区和所述沉淀区,所述第一缓流板和所述第二缓流板相对的板面设置有沿所述第一缓流板和所述第二缓流板板面的长度方向纵向排布的横向齿条,横向齿条构成第三齿带,第一缓流板和第二缓流板相对板面上设置的第三齿带的波峰和波峰相对,波谷和波谷相对。
通过采用上述技术方案,由于污水从反应区涌出,并进由缓流板进行缓流从而达到适合絮凝沉降的流速,当污水流经缓流通道时,缓流通道的口径变化使污水形成涡流,促进未反应完全的臭氧和污水进一步混合反应,从反应区污水中溢散出的臭氧通过过气孔进入沉淀区并通过排气管排出。
本发明进一步配置为:所述沉淀区底部设有第二污泥斗,所述第二污泥斗连通设有第二排泥管,所述沉淀区的池壁抵接有导流板,所述导流板包括两块相互铰接的单板,所述导流板的开口朝向池底,所述导流板通过角度调节结构与所述盖板固定,所述角度调节结构包括位于所述盖板上方的螺套、与所述螺套螺纹连接的螺杆、与所述螺杆铰接的滑块、以及开设于所述导流板表面的滑槽,所述滑块与所述滑槽滑移连接,位于所述导流板下方设置有跌落板,所述跌落板两端固定于所述反应池体的池壁并向池底倾斜设置,所述跌落板倾斜的一端朝向第二污泥斗。
通过采用上述技术方案,通过缓流通道降低了流速的污水携带着未反应完全的臭氧气泡和因絮凝沉淀产生的矾花进入沉淀区,由于臭氧气泡会与矾花接触并带动矾花沿水流向上升,一部分矾花在上升过程碰撞到导流板内侧时,臭氧气泡破裂从矾花中溢出,矾花自由沉降的过程通过吸附架桥作用不断的增加自身的质量最终跌落至第二污泥斗,另一部分矾花沿水流浮到水面,臭氧气泡破裂溢出通过排气管排出,矾花自由沉降通过导流板,第二缓流板的外壁以及跌落板的导向作用最终跌落至第二污泥斗,但由于长期使用的过程中会有矾花附着在导流板表面,并由于矾花之间的吸附架桥作用会使得导流板外板面的矾花沉淀越来越多越来越厚,影响导流板对矾花沉淀的导向效果,定期通过角度调节组件改变导流板之间的角度,使得板面上的矾花抖落至第二污泥斗内,从而保证沉淀区的正常运作。
本发明进一步配置为:所述出水管设有电控单向阀,所述沉淀区内侧壁连通设有回流管,所述回流管另一端连通所述反应区,所述回流管设有所述电控单向阀。
通过采用上述技术方案,当污水的处理效果不够理想时,通过关闭出水管的电控单向阀,打开回流管设置的电控单向阀,将污水回流至反应区进行再处理以到达预期的污水处理效果。
本发明进一步配置为:所述排气管连通设有臭氧尾气破坏器。
通过采用上述技术方案,通过排气管排出的臭氧通过臭氧尾气破坏器进行分解防止臭氧污染环境。
综上所述,本发明包括以下至少一种有益技术效果:
通过设置多条过水通道使通过的污水形成涡流从而使污水中的臭氧微气泡更多的溶解于污水中进行反应并由于V形板的导向作用使气液混合物大部分进入了过水通道减少了气液混合物的乱流以及由于设置多块倒V形板、折形板、V形挡板延长了气液接触时间进而提高了臭氧的利用率;
污水的絮凝沉淀和臭氧曝气同时在反应区内进行,并由于搅拌机搅拌水流并配合阻挡组件形成了环流,使污水可以多次通过反应区的底部和臭氧多次接触,提高了臭氧利用率并加快了对于污水的处理效率,且倒V形板同样可以起到絮凝沉淀的跌落过程中导向的作用。
弹片的缝隙同倒V形板连通增加了污水的过水途径并由于弹片之间的缝隙小,使水流分为多股从而促进臭氧溶解于污水内,并由于磁铁吸附水体中的铁质进一步净化污水,通过联动板和弹片破坏臭氧微气泡在倒V形板形成的气膜进一步提高了臭氧的利用率,并同时增加过水量进而增加污水的净化效率。
通过设置缓流通道和沉淀区使因絮凝反应而沉淀的矾花能沉淀至第二污泥斗内并通过第二污泥管排出。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例一:如图1所示,为本发明公开的一种用于污水处理系统的臭氧反应池,包括反应池体1、覆盖反应池体1顶部的玻璃钢材质的盖板4、其中,反应池体1通过隔板10隔离依次形成反应区11、缓流通道123和沉淀区13。
如图1所示,反应区11的上游设置有进水管2和进气管8,进水管2用于往池中送入污水,进气管8的进气端连通设有用于向反应区11内送入臭氧的臭氧发生器83。进水管2和进气管8沿池壁伸入池底并分别连通有固定于反应区11池底的布水管21和布气管81,布水管21位于布气管81的下方。布气管81朝向盖板4一侧的管壁连通固定有微孔曝气盘82,微孔曝气盘82将送入其中的臭氧气体转化为臭氧微气泡送入反应区11内。污水沿进水管2进入反应区11的底部并通过布水管21均匀布水,由臭氧发生器83产生的臭氧气体沿进气管8进入池底并通过布气管81进入微孔曝气盘82,通过微孔曝气盘82的臭氧气体分裂为臭氧微气泡,臭氧微气泡和污水在反应区11的底部形成高效气液混合区,并顺着污水的流动方向上升,在臭氧微气泡顺着污水上涌的过程中,进入水相的臭氧会与污水中的难降解有机物反应,将其氧化分解为二氧化碳和水或是更容易进行后续生化处理的有机物,从而提高污水的可生化性也在反应过程中充当漂白剂将污水的色度降低。反应区11的中心位置设有立式搅拌机6。盖板4位于立式搅拌机6的上游的一侧设置有投药机5,投药机5连通反应区11。反应区11的底部位于布水管21和布气管81的下方还设置有第一污泥斗111。投药机5通过向反应区11内投加絮凝剂使絮凝剂和污水反应,并进一步的通过立式搅拌机6搅拌污水从而加快絮凝反应,絮凝反应使污水的色度和SS降低,同时絮凝反应引发的絮凝沉降作用使得水体内的污染物与絮凝剂结合形成矾花,矾花的体积会由于吸附架桥不断增加自重并最终沉降进第一污泥斗111内,但由于在反应区11的污水持续处于搅动状态进而导致矾花沉淀的下沉效果并不理想,由此在反应池体1设置了缓流区12和沉淀区13用于沉淀未完全成型的矾花。
立式搅拌机6包括固定于盖板4顶部的电机61和位于反应区11内的搅拌桨63。电机61的转轴62穿过盖板44伸入反应区11内并与搅拌桨63固定。搅拌桨63和转轴62的周侧环绕设置有阻挡组件7。如图2和图3所示,阻挡组件7包括与反应池体1的池壁固定的固定框77、以及通过加强筋76固定于固定框77的下挡板单元和上挡板单元,下挡板单元和上挡板单元自下而上依次沿反应池体1的高度方向排布。
下挡板单元包括V形挡板71和倒V形板72,V形挡板71的尖端朝向反应区11的底部,倒V形板72的尖端朝向反应区11的顶部,倒V形板72位于相邻的两块V形挡板71之间且位于两块V形挡板71的下方,倒V形板72和V形挡板71的相对板面之间相互平行,相对的板面之间留出的空间构成了第一过水通道731,构成第一过水通道731的两块相对的板面分别设置有沿板面水平方向延伸并沿板面高度方向排布的齿条,两侧板面的齿条组成第一齿带732,板面两侧的第一齿带732的波峰和波峰相对应,波谷和波谷相对应,加强筋76横向穿过倒V形板72和V形挡板71并固定于固定框77。上挡板单元为两层且皆由折形板73和倒V形板72组成,在同一层,折形板73始终位于倒V形板72的上方,折形板73的一侧板面与倒V形板72的外侧壁相对且平行设置,相对的板面之间留出的空间构成了第二过水通道733,倒V形板72和折形板73相对平行的板面分别设置有沿板面水平方向延伸并沿板面高度方向排布的齿条,两侧板面的齿条组成的第二齿带734,板面两侧的第二齿带734的波峰和波峰相对应,波谷和波谷相对应,倒V形板72和V形挡板71横向穿过有加强筋76,加强筋76固定于固定框77。当污水混合着臭氧微气泡的气液混合物从池底上涌时,V形挡板71由于其尖端朝向池底,其挡板的倾斜设置对于气液混合物具有导向的作用从而使气液混合物进入第一过水通道731,由于第一过水通道731两侧的板面皆设置有第一齿带732,而第一齿带732的波峰和波谷是相对的,这导致气液混合物在经过过水通道时会由于突然扩大以及缩小的流通口径而形成涡流,涡流促使了气液混合物中臭氧微气泡和污水的混合以及絮凝剂与污水的反应,部分微气泡会在上涌的过程中被倒V形挡板71截留,在倒V形板72内壁不断累积最终形成气膜,气液混合物则继续顺着污水上涌通过上挡板单元两层内设置的多段第二过水通道733,在流经过程中,一方面利用了污水和臭氧微气泡共同上涌的过程中污水对臭氧微气泡的导向作用,使臭氧微气泡的上浮方向可控,另一方面由于流经多条第一过水通道731和第二过水通道733在进一步促进臭氧和污水的混合过程的同时还延长了气液混合物的上涌时间,给予了臭氧和污水充分的反应时间。
如图3和图4所示,倒V形板72的板面内侧以中间的折线为分界线,分界线两侧的板面分别各铰接固定有四块联动板74,联动板74的自由端通过两块磁铁755固定,在同一板面上,相邻两块联动板74的铰接端方向相反且铰接端一侧固定有限位块754,联动板74与所述倒V形板72的板面抵接,倒V形板72和联动板74贯穿设有凹槽752,所述凹槽752位于所述联动板74部分的槽壁设置有均匀排列的弹片75,每片弹片75的两侧皆凸出固定有固定轴751,固定轴751与框体的内壁转动连接,弹片75之间通过一根联动杆753串联。由于倒V形板72的内侧设置有联动板74,并且板面连通,进而增加了气液混合物的过水路径,当搅拌桨63搅拌时,不同方向的水流冲击联动板74会导致一部分联动板74扬起,破坏积蓄在倒V形板72内壁的气膜,并在水流减弱时通过磁铁755再次与倒V形板72的板面吸附固定,固定于联动板74的弹片75会由于水流的通过不断的抖动使粘附在表面的臭氧微气泡脱离,破坏臭氧微气泡聚集形成的气膜使得气膜内原本难以溶解于污水中的臭氧再次分散为臭氧气泡,臭氧气泡与污水共同流经第一过水通道731和第二过水通道733进而通过污水形成的涡流进一步使臭氧溶解于污水。
如图1和图5所示,沉淀区13倾斜设置有第一缓流板121,第一缓流板121的侧壁与池壁固定,第一缓流板121的顶部抵接隔板10且所述第一缓流板121的底部远离所述隔板10,第一缓流板121的板面平行设置有第二缓流板122,第二缓流板122的顶端和盖板4固定且侧壁与池壁固定,第二缓流板122的底端与池底之间相间隔,第二缓流板122的顶部连通设置有过气孔125,第一缓流板121与第二缓流板122之间构成缓流通道123,缓流通道123的另一端连通沉淀区13,第一缓流板121121和第二缓流板122相对的板面设置有沿第一缓流板121和第二缓流板122板面的长度方向纵向排布的横向齿条,两侧板面由横向齿条构成的第三齿带124的波峰和波峰相对,波谷和波谷相对。当污水从反应区11进入缓流区12时,由于缓流板的缓流作用使得污水的流速降低并流入沉淀区13,污水流经的途中由于缓流通道123两侧的第三齿带124,使得污水产生涡流进一步使污水中的残余臭氧气体溶入污水中。
如图1和图6所示,沉淀区13底部设有第二污泥斗131,当污水经过缓流通道123后由于缓流作用部分沉淀物会涌入第二污泥斗131,沉淀区13的池壁抵接有导流板14,导流板14包括两块相互铰接的单板,导流板14的开口朝向池底,两块单板通过角度调节结构与盖板4固定,角度调节结构包括位于盖板4上方的螺套142、与螺套142螺纹连接的螺杆141、与螺杆141铰接的滑块145、以及开设于导流板14表面的滑槽144,滑块145与滑槽144滑移连接。旋转螺套142,通过螺纹的传导作用,使螺杆141能够同步上下移动,螺杆141移动过程中,由于两根螺杆141之间的距离固定,导流板14通过滑槽144相对于滑块145发生滑移,从而使导流板14的张角发生改变并使附着在导流板14上的污泥滑落。位于导流板14下方还设置有跌落板143,跌楼板两端固定于反应池体1的池壁并向池底倾斜设置,倾斜的一端朝向第二污泥斗131。当矾花沉淀物从缓流通道123流入沉淀区13后,随着水流上涌和臭氧气泡对矾花沉淀的上浮作用使得矾花沉淀物上浮,一部分矾花沉淀物撞击导流板14的内侧壁,臭氧气泡破裂矾花沉淀由于自身重力自由沉降至第二污泥斗131内,另一部分矾花沉淀被臭氧气泡带至污水表面,臭氧气泡溢出,自由沉降的矾花沉淀通过第二缓流板122和跌落板143板面的导向作用跌落至第二污泥斗131内。沉淀区13的顶部设有穿过盖板4的排气管9,排气管9的管口设有除雾器92。臭氧气体从沉淀区13的水体中溢出经过除雾器92除去部分水汽并从排气管9排出。沉淀区13的下游的池壁连通设置有出水管3,出水管3设有电控单向阀31,沉淀区13内的反应池体1中部的侧壁连通设有回流管15,回流管15另一端连通反应区11,回流管15设有电控单向阀31。当污水处理效果不佳使可以通过关闭出水管3的电控单向阀31,打开回流管15的电控单向阀31使污水回流进入反应区11进行回流处理。
实施例二:如图7所示,本发明的联动板7474的板壁内部设置有涡轮78和蜗杆79,涡轮78的中心孔与弹片75一侧设置的固定轴751固定,蜗杆79通过螺纹与涡轮78丝杆连接,蜗杆79的一端伸出联动板74的板壁。在安装施工前,根据要引入污水的入水所设计流速,安排工作人员提前通过蜗杆79调节好弹片75之间的角度用于调控水流流经联动板74时的流量。
臭氧与污水的反应流程:污水通过通过布水器均匀从反应区11的池底布水,同时微孔曝气盘82也将传输进入反应区11内的臭氧均匀布气,臭氧和污水在反应区11的底部形成气液高效混合区,气液混合物向反应区11的上方涌动,当气液混合物接触V形挡板71时沿V形挡板71的板面上升,并进入由倒V形板72和V形挡板71构成的第一过水通道731,污水通过第一过水通道731形成涡流,进一步促进气液混合,部分气液混合物在进入倒V形板72的内板面,并通过联动板74的弹片75之间的缝隙向上涌动,进一步促进气液混合,当水流流速较大时,联动板74脱离磁铁755的吸附扬起从而增加挡板的过水量。气液混合物经过缓流通道123,缓流通道123的结构造成水体形成涡流,使臭氧和污水的混合更为均匀,气液混合物进入沉淀区13,未溶解的臭氧从沉淀区13溢出,并在经过除雾器92的去湿后通过排气管9送入臭氧尾气破坏器91被处理。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例,并非依此限制本发明的保护范围,故:凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围之内。