CN112876018A - 一种填料式外循环生物反应器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种填料式外循环生物反应器，其结构包括入料管、顶盖、反应装置、循环管、循环水泵、空气入管、排料管，入料管嵌固安装在顶盖顶部并且相贯通，顶盖固定安装在反应装置顶部，空气排入喷嘴内部，顶球对开闭板底面进行上顶，将喷嘴上端内部打开，气流对泥浆与微生物进行气流搅拌，提高微生物与泥浆进行充分的混合接触效果，分隔板对泥浆进行分散，而托片将泥浆往上抖动，使得中部的泥浆与微生物进行充分的混合，加快了泥浆中污染物的降解速度，下端的泥浆从透水孔内部进行流动，从而往下沉淀，通过挂钩板提高泥浆中微生物的挂壁能力，减少微生物的流失，增强微生物的活性，提高微生物与泥浆进行接触的效果。

Description

一种填料式外循环生物反应器

技术领域

本发明涉及生物反应器领域，更具体地说，尤其是涉及到一种填料式外循环生物反应器。

背景技术

泥浆反应器，是指将污染土壤转移至生物反应器，加水混合成泥浆，加入一定量的营养物质和表面活性剂，从底部鼓入空气充氧，通过水循环的方式，使微生物与污染物进行接触，从而使得污染物的降解，降解完成后，再进行脱水，但是由于泥浆反应器通过搅拌的方式使得微生物与污染物充分接触，而搅拌容易使得微生物的活性下降，同时在进行水循环的过程中，容易将微生物携带进入到循环水泵内部，从而使得微生物的生命活力下降，降低了微生物在生物反应器内部的浓度，从而降低了微生物与污染物的充分接触，降低了污染物的降解速度。

发明内容

本发明实现技术目的所采用的技术方案是：该一种填料式外循环生物反应器，其结构包括入料管、顶盖、反应装置、循环管、循环水泵、空气入管、排料管，所述入料管嵌固安装在顶盖顶部并且相贯通，所述顶盖固定安装在反应装置顶部，所述反应装置右端嵌固安装有循环管，并且循环水泵安装在循环管中部，所述空气入管嵌固安装在反应装置左下端，所述排料管嵌固安装在反应装置左下端并且相贯通，所述反应装置包括反应罐、曝气装置、抖动装置、缓流装置，所述反应罐顶部固定安装有顶盖，所述曝气装置安装在反应罐内侧下端，并且曝气装置与空气入管相贯通，所述缓流装置设在反应罐内侧底部，并且缓流装置右端与循环管下端相连接。

作为本发明的进一步改进，所述曝气装置包括固定环管、导通管、喷气装置、弹簧，所述固定环管嵌固安装在反应罐内侧下端，所述固定环管内壁与导通管嵌固安装并且相贯通，所述导通管上端嵌固安装有喷气装置并且相贯通，所述弹簧与导通管外侧相焊接，所述导通管共设有八个，并且呈环型等距分布在固定环管内壁，并且每个导通管上端设有三个喷气装置。

作为本发明的进一步改进，所述喷气装置包括喷嘴、伸缩板、升降杆、顶球、开闭板，所述喷嘴下端嵌固安装在导通管上表面并且相贯通，所述伸缩板一端滑动安装在喷嘴内壁上，并且伸缩板另一端采用间隙配合安装在升降杆下端内部，所述升降杆顶部焊接有顶球，所述顶球上端面与开闭板底面相抵触，并且开闭板铰接安装在喷嘴上端内部，所述喷嘴呈上宽下窄的空腔圆台型结构，所述伸缩板共设有两个，并且呈左右对称安装在升降杆下端的左右两端，所述开闭板共设有两个，并且呈左右对称通过扭力轴安装在喷嘴上端内部的左右两侧内壁。

作为本发明的进一步改进，所述抖动装置包括限位框、滑动块、弹簧杆、抖动板，所述限位框外侧表面固定安装在反应罐内壁中端，所述滑动块滑动安装在限位框内部，并且弹簧杆采用间隙配合贯穿于滑动块内部，所述抖动板与滑动块相焊接，所述限位框、滑动块和弹簧杆均设有四个，并且安装在抖动板外侧的四个方位上。

作为本发明的进一步改进，所述抖动板包括下导环板、密封片、分隔板、托片、弹力带，所述下导环板外侧表面焊接有密封片，并且密封片与滑动块相焊接，所述密封片位于限位框内侧端面，所述分隔板焊接于下导环板内壁，所述分隔板上端焊接有托片，所述托片外侧设有弹力带，所述密封片共设有四个，分别与四个限位框表面进行贴合，所述分隔板共设有八个，并且每个分隔板上设有四个托片。

作为本发明的进一步改进，所述缓流装置包括挂壁机构、缓流管、透孔、隔断杆，所述挂壁机构焊接于反应罐内侧底部，并且挂壁机构下端设有缓流管，所述缓流管与循环管下端相贯通，所述透孔贯穿于缓流管内壁，并且缓流管内壁焊接有隔断杆，所述透孔呈进口宽出口窄的空腔结构，所述隔断杆共设有十二个，并且呈环型等距分布在缓流管内部。

作为本发明的进一步改进，所述挂壁机构包括导向透水板、透水孔、转动板、挂钩板，所述导向透水板固定安装在反应罐内侧底部，并且导向透水板右下端设有缓流管，所述导向透水板内部贯穿有透水孔，所述转动板上端与导向透水板内部相铰接，所述转动板左侧表面焊接有挂钩板，所述导向透水板右端设有倾斜倒角，利于将右侧的泥浆进行导向排入透水孔内部，所述转动板共设有五个，通过扭力轴与导向透水板内部进行铰接，并且每个转动板左侧表面设有三个挂钩板。

本发明的有益效果在于：

1.通过固定环管连接的八个导通管，将空气进行均匀的分散，将空气排入喷嘴内部，顶球对开闭板底面进行上顶，将喷嘴上端内部打开，产生一定的气流，气流对泥浆与微生物进行气流搅拌，提高微生物与泥浆进行充分的混合接触效果，下导环板在反应罐内部中端进行抖动偏移，这时分隔板对泥浆进行分散，而托片将泥浆往上抖动，使得中部的泥浆与微生物进行充分的混合，加快了泥浆中污染物的降解速度。

2.在进行循环流动时，下端的泥浆从透水孔内部进行流动，从而往下沉淀，转动板进行微转动，并且通过挂钩板提高泥浆中微生物的挂壁能力，减少微生物的流失，接着泥浆随着透孔进入到缓流管内部，通过隔断杆对泥浆进行阻隔缓流，增强微生物的活性，提高微生物与泥浆进行接触的效果。

附图说明

图1为本发明一种填料式外循环生物反应器的结构示意图。

图2为本发明一种反应装置的内部结构示意图。

图3为本发明一种曝气装置的俯视结构示意图。

图4为本发明一种喷气装置的内部工作状态结构示意图。

图5为本发明一种抖动装置的内部结构示意图。

图6为本发明一种抖动板的俯视结构示意图。

图7为本发明一种缓流装置的侧视内部结构示意图。

图8为本发明一种挂壁机构的剖视结构示意图。

图中：入料管-1、顶盖-2、反应装置-3、循环管-4、循环水泵-5、空气入管-6、排料管-7、反应罐-31、曝气装置-32、抖动装置-33、缓流装置-34、固定环管-321、导通管-322、喷气装置-323、弹簧-324、喷嘴-23a、伸缩板-23b、升降杆-23c、顶球-23d、开闭板-23e、限位框-331、滑动块-332、弹簧杆-333、抖动板-334、下导环板-34a、密封片-34b、分隔板-34c、托片-34d、弹力带-34e、挂壁机构-341、缓流管-342、透孔-343、隔断杆-344、导向透水板-41a、透水孔-41b、转动板-41c、挂钩板-41d。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步描述：

实施例1：

如附图1至附图6所示：

本发明一种填料式外循环生物反应器，其结构包括入料管1、顶盖2、反应装置3、循环管4、循环水泵5、空气入管6、排料管7，所述入料管1嵌固安装在顶盖2顶部并且相贯通，所述顶盖2固定安装在反应装置3顶部，所述反应装置3右端嵌固安装有循环管4，并且循环水泵5安装在循环管4中部，所述空气入管6嵌固安装在反应装置3左下端，所述排料管7嵌固安装在反应装置3左下端并且相贯通，所述反应装置3包括反应罐31、曝气装置32、抖动装置33、缓流装置34，所述反应罐31顶部固定安装有顶盖2，所述曝气装置32安装在反应罐31内侧下端，并且曝气装置32与空气入管6相贯通，所述缓流装置34设在反应罐31内侧底部，并且缓流装置34右端与循环管4下端相连接。

其中，所述曝气装置32包括固定环管321、导通管322、喷气装置323、弹簧324，所述固定环管321嵌固安装在反应罐31内侧下端，所述固定环管321内壁与导通管322嵌固安装并且相贯通，所述导通管322上端嵌固安装有喷气装置323并且相贯通，所述弹簧324与导通管322外侧相焊接，所述导通管322共设有八个，并且呈环型等距分布在固定环管321内壁，并且每个导通管322上端设有三个喷气装置323，提高了喷气装置323整体喷射的面积，从而使得微生物与泥浆进行充分的气流混合。

其中，所述喷气装置323包括喷嘴23a、伸缩板23b、升降杆23c、顶球23d、开闭板23e，所述喷嘴23a下端嵌固安装在导通管322上表面并且相贯通，所述伸缩板23b一端滑动安装在喷嘴23a内壁上，并且伸缩板23b另一端采用间隙配合安装在升降杆23c下端内部，所述升降杆23c顶部焊接有顶球23d，所述顶球23d上端面与开闭板23e底面相抵触，并且开闭板23e铰接安装在喷嘴23a上端内部，所述喷嘴23a呈上宽下窄的空腔圆台型结构，防止上端的泥浆进入到喷嘴23a内部，所述伸缩板23b共设有两个，并且呈左右对称安装在升降杆23c下端的左右两端，确保升降杆23c在喷嘴23a内部保持中部竖直升降，从而推动开闭板23e往上顶，将喷嘴23a进行开启，所述开闭板23e共设有两个，并且呈左右对称通过扭力轴安装在喷嘴23a上端内部的左右两侧内壁，在没有进行通气时，开闭板23e能够自动闭合，从而对喷嘴23a进行密封，避免泥浆进入到喷嘴23a内部，确保喷嘴23a内部保持通气。

其中，所述抖动装置33包括限位框331、滑动块332、弹簧杆333、抖动板334，所述限位框331外侧表面固定安装在反应罐31内壁中端，所述滑动块332滑动安装在限位框331内部，并且弹簧杆333采用间隙配合贯穿于滑动块332内部，所述抖动板334与滑动块332相焊接，所述限位框331、滑动块332和弹簧杆333均设有四个，并且安装在抖动板334外侧的四个方位上，确保抖动板334四个方位均能够进行偏移，从而产生一定的抖动能力，对泥浆与微生物进行抖动混合。

其中，所述抖动板334包括下导环板34a、密封片34b、分隔板34c、托片34d、弹力带34e，所述下导环板34a外侧表面焊接有密封片34b，并且密封片34b与滑动块332相焊接，所述密封片34b位于限位框331内侧端面，所述分隔板34c焊接于下导环板34a内壁，所述分隔板34c上端焊接有托片34d，所述托片34d外侧设有弹力带34e，所述密封片34b共设有四个，分别与四个限位框331表面进行贴合，避免泥浆进入到限位框331内部，确保限位框331内部的弹簧杆333保持一定的弹力，所述分隔板34c共设有八个，并且每个分隔板34c上设有四个托片34d，利于对泥浆进行承托，从而对泥浆进行往上抖动，提高泥浆与微生物的充分接触。

本实施例的具体使用方式与作用：

本发明中，将土壤和水从入料管1放入反应罐31内部，通过外部的气泵连接空气入管6，将空气排入固定环管321内部，通过固定环管321连接的八个导通管322，将空气进行均匀的分散，将空气排入喷嘴23a内部，通过气压推动伸缩板23b在喷嘴23a内壁上进行滑动，同时伸缩板23b在升降杆23c下端内部进行收缩，使得升降杆23c往上进行顶起，带动了顶球23d对开闭板23e底面进行上顶，这时开闭板23e绕着与喷嘴23a内部连接的轴心往上转动，将喷嘴23a上端内部打开，从而将空气进行排出，产生一定的气流，气流对泥浆与微生物进行气流搅拌，搅拌的过程中，弹簧324受力，产生弹力，从而提高微生物与泥浆进行充分的混合接触效果，产生气流的同时，上端的滑动块332在弹簧杆333上进行弹力滑动，从而带动了下导环板34a在反应罐31内部中端进行抖动偏移，这时分隔板34c对泥浆进行分散，而托片34d将泥浆往上抖动，弹力带34e对泥浆进行弹射，从而使得中部的泥浆与微生物进行充分的混合，加快了泥浆中污染物的降解速度。

实施例2：

如附图7至附图8所示：

其中，所述缓流装置34包括挂壁机构341、缓流管342、透孔343、隔断杆344，所述挂壁机构341焊接于反应罐31内侧底部，并且挂壁机构341下端设有缓流管342，所述缓流管342与循环管4下端相贯通，所述透孔343贯穿于缓流管342内壁，并且缓流管342内壁焊接有隔断杆344，所述透孔343呈进口宽出口窄的空腔结构，利于泥浆循环过程中进入到缓流管342内部，避免发生返流，所述隔断杆344共设有十二个，并且呈环型等距分布在缓流管342内部，利于对泥浆中的微生物进行阻拦，减少微生物进入到循环水泵5内部。

其中，所述挂壁机构341包括导向透水板41a、透水孔41b、转动板41c、挂钩板41d，所述导向透水板41a固定安装在反应罐31内侧底部，并且导向透水板41a右下端设有缓流管342，所述导向透水板41a内部贯穿有透水孔41b，所述转动板41c上端与导向透水板41a内部相铰接，所述转动板41c左侧表面焊接有挂钩板41d，所述导向透水板41a右端设有倾斜倒角，利于将右侧的泥浆进行导向排入透水孔41b内部，所述转动板41c共设有五个，通过扭力轴与导向透水板41a内部进行铰接，并且每个转动板41c左侧表面设有三个挂钩板41d，提高微生物的挂壁能力，减少微生物的流失。

本实施例的具体使用方式与作用：

本发明中，泥浆中的污染物在降解时，通过启动循环水泵5，从而使得泥浆从循环管4的下端进入到循环管4内部，接着从循环管4上端循环进入到反应罐31内部上端，在进行循环流动时，下端的泥浆从透水孔41b内部进行流动，从而往下沉淀，沉淀过程中，通过转动板41c进行微转动，并且通过挂钩板41d提高泥浆中微生物的挂壁能力，减少微生物的流失，接着泥浆随着透孔343进入到缓流管342内部，通过隔断杆344对泥浆进行阻隔缓流，减少泥浆中的微生物从循环管4进入到循环水泵5内部，增强微生物的活性，提高微生物与泥浆进行接触的效果。

利用本发明所述技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种填料式外循环生物反应器，其结构包括入料管（1）、顶盖（2）、反应装置（3）、循环管（4）、循环水泵（5）、空气入管（6）、排料管（7），所述入料管（1）嵌固安装在顶盖（2）顶部并且相贯通，所述顶盖（2）固定安装在反应装置（3）顶部，所述反应装置（3）右端嵌固安装有循环管（4），并且循环水泵（5）安装在循环管（4）中部，所述空气入管（6）嵌固安装在反应装置（3）左下端，所述排料管（7）嵌固安装在反应装置（3）左下端并且相贯通，其特征在于：

所述反应装置（3）包括反应罐（31）、曝气装置（32）、抖动装置（33）、缓流装置（34），所述反应罐（31）顶部固定安装有顶盖（2），所述曝气装置（32）安装在反应罐（31）内侧下端，并且曝气装置（32）与空气入管（6）相贯通，所述缓流装置（34）设在反应罐（31）内侧底部，并且缓流装置（34）右端与循环管（4）下端相连接。

2.根据权利要求1所述的一种填料式外循环生物反应器，其特征在于：所述曝气装置（32）包括固定环管（321）、导通管（322）、喷气装置（323）、弹簧（324），所述固定环管（321）嵌固安装在反应罐（31）内侧下端，所述固定环管（321）内壁与导通管（322）嵌固安装并且相贯通，所述导通管（322）上端嵌固安装有喷气装置（323）并且相贯通，所述弹簧（324）与导通管（322）外侧相焊接。

3.根据权利要求2所述的一种填料式外循环生物反应器，其特征在于：所述喷气装置（323）包括喷嘴（23a）、伸缩板（23b）、升降杆（23c）、顶球（23d）、开闭板（23e），所述喷嘴（23a）下端嵌固安装在导通管（322）上表面并且相贯通，所述伸缩板（23b）一端滑动安装在喷嘴（23a）内壁上，并且伸缩板（23b）另一端采用间隙配合安装在升降杆（23c）下端内部，所述升降杆（23c）顶部焊接有顶球（23d），所述顶球（23d）上端面与开闭板（23e）底面相抵触，并且开闭板（23e）铰接安装在喷嘴（23a）上端内部。

4.根据权利要求1所述的一种填料式外循环生物反应器，其特征在于：所述抖动装置（33）包括限位框（331）、滑动块（332）、弹簧杆（333）、抖动板（334），所述限位框（331）外侧表面固定安装在反应罐（31）内壁中端，所述滑动块（332）滑动安装在限位框（331）内部，并且弹簧杆（333）采用间隙配合贯穿于滑动块（332）内部，所述抖动板（334）与滑动块（332）相焊接。

5.根据权利要求4所述的一种填料式外循环生物反应器，其特征在于：所述抖动板（334）包括下导环板（34a）、密封片（34b）、分隔板（34c）、托片（34d）、弹力带（34e），所述下导环板（34a）外侧表面焊接有密封片（34b），并且密封片（34b）与滑动块（332）相焊接，所述密封片（34b）位于限位框（331）内侧端面，所述分隔板（34c）焊接于下导环板（34a）内壁，所述分隔板（34c）上端焊接有托片（34d），所述托片（34d）外侧设有弹力带（34e）。

6.根据权利要求1所述的一种填料式外循环生物反应器，其特征在于：所述缓流装置（34）包括挂壁机构（341）、缓流管（342）、透孔（343）、隔断杆（344），所述挂壁机构（341）焊接于反应罐（31）内侧底部，并且挂壁机构（341）下端设有缓流管（342），所述缓流管（342）与循环管（4）下端相贯通，所述透孔（343）贯穿于缓流管（342）内壁，并且缓流管（342）内壁焊接有隔断杆（344）。

7.根据权利要求6所述的一种填料式外循环生物反应器，其特征在于：所述挂壁机构（341）包括导向透水板（41a）、透水孔（41b）、转动板（41c）、挂钩板（41d），所述导向透水板（41a）固定安装在反应罐（31）内侧底部，并且导向透水板（41a）右下端设有缓流管（342），所述导向透水板（41a）内部贯穿有透水孔（41b），所述转动板（41c）上端与导向透水板（41a）内部相铰接，所述转动板（41c）左侧表面焊接有挂钩板（41d）。

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