CN113697944B - 一种生化反应器及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种新型生化反应器及其使用方法，反应器为长方形池体结构，池体分为第一功能区、第二功能区、第三功能区和第N功能区；于池体的池底或池内的矮墙上均匀等距设置预埋磁铁，池体上部设置轨道及纵行轨道小车，纵行轨道小车上设置有磁吸式卷帘隔断，磁吸式卷帘隔断下部设置有配重磁铁；纵行轨道小车上设置有横向移动的搅拌器，搅拌器下部连接有功能仪表；纵行轨道小车上于第三功能区内设置有可横向移动并自由旋转的沉水式射流曝气器。本发明提供的积木式的反应器内部隔墙可灵活调整和增减，设备可以移动调整、控制、增减，大大简化了工艺设计、调整和工程改造的程序，设备可以按需间歇启动运行，大大节省了污水处理搅拌和曝气的能耗。
Description
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种新型生化反应器及其使用方法。
背景技术
在污水处理工艺中，基于活性污泥法的生化反应器已在国内外广泛应用。虽然反应器的形式种类繁多，但是均采用了固定式的设计格局，即一旦反应器设计并建设完成后，其反应器的内部分隔、留孔留洞、设备位置均是固定的，这造成了反应器格局改造不便、设备优化调控不变等诸多不利因素。当反应器处理对象水质水量发生变化或工艺需要优化调整时，必须停水作业，而且必须大拆大建。
发明内容
本发明针对上述缺陷，本发明提供了一种新型生化反应器及设计使用方法，反应器内部隔墙可灵活调整，设备可以移动调整控制，大大简化了工艺调整和工程改造的程序，彻底解决上述所有问题。
本发明提供如下技术方案：一种新型生化反应器，所述反应器为长方形池体结构，其特征在于，所述池体分为第一功能区、第二功能区和第三功能区和第N功能区，功能区数量根据实际工艺需求调整，所述第二功能区为具有移动式功能性仪表探测及联动控制的精准搅拌区，所述第三功能区为具有移动式功能性仪表探测及联动控制的精准曝气区；于所述池体的池底或池内的矮墙上均匀等距设置预埋磁铁，所述池体上部设置轨道及纵行轨道小车，纵行轨道小车沿池顶部两侧的轨道纵行滑动，所述纵行轨道小车上设置有磁吸式卷帘隔断，所述磁吸式卷帘隔断下部设置有配重磁铁，所述配重磁铁与所述预埋磁铁相互吸引，保证磁吸式卷帘呈现垂直状态，形成隔断；
所述纵行轨道小车上设置有横向移动的搅拌器，所述搅拌器与功能仪表合杆通过可拆卸接口连接，所述功能仪表合杆下端连接功能仪表，所述功能仪表于所述第二功能区内测试所述反应器内的各项指标；
所述纵行轨道小车上于所述第三功能区内设置有可横向移动并自由旋转的沉水式射流曝气器，所述沉水式射流曝气器通过中空轴与所述纵行轨道小车连接。
进一步地，所述预埋磁铁埋在所述池体的底板上，或二次浇注固定于所述池体的池内的矮墙上。
进一步地，所述磁吸式卷帘隔断上具有切割的孔洞，孔洞任意的类型或孔洞形状开成在液面附近横向窄条。
进一步地，所述功能仪表为污泥浓度计、污泥液面计、温度计或pH计中的一种或多种。
进一步地，所述中空轴配置低速旋转驱动装置，调节射流曝气的角度，实现360度无死角曝气，并根据功能性仪表监测数据反馈精准控制曝气强度。
进一步地，所述射流曝气采用自然进气或强制鼓风，且利用中空式固定轴作为吸风管进气，采用强制鼓风方法时利用软管将吸风管与墙壁上预留的均布送风管连接，多余的送风管封堵备用。
进一步地，所述吸风管出设置实时监测仪，所述实时监测仪包括溶解氧、污泥浓度计、电导率仪、pH计、在线分体式分析仪，用于实时监测水质并根据需要调整曝气强度。
进一步地，所述中空轴上设置有可拆卸接口。
本申请还提供上述的一种新型生化反应器的使用方法，包括以下步骤：
1)所述纵行轨道小车沿所述轨道在所述反应器的池体上部纵向移动，进入所述第一功能区，所述配重磁铁与所述预埋磁铁相互吸引，保证磁吸式卷帘呈现垂直状态，形成隔断，由驱动装置旋转卷帘可以收放卷帘，卷帘全部收起后，可以跨过池内混凝土矮墙，自由移动到池体任何位置，卷帘下放一半时，可以形成卷帘下部过水通道，通道高度可调；
2)由所述驱动装置旋转卷帘将卷帘全部收起，跨过矮墙进入所述第二功能区，通过所述可拆卸接口将所述功能仪表合杆与设置于所述纵行轨道小车上的横向移动的搅拌器连接，于所述功能仪表合杆的尖端连接功能仪表，所述搅拌器带动所述功能仪表于所述第二功能区内的某一纵向平面内横向移动，实现所述第二功能区的横向和纵向的各项指标检测；
3)所述纵行轨道小车完成所述步骤2)后继续前进进入所述第三功能区，进入至所述第三功能区后，开启所述沉水式射流曝气器对所述第三功能区进行曝气，实现了为第三功能区的补充供氧。
本发明的有益效果为：
1、本发明提供的搅拌器尖段设置功能性仪表探头(例如污泥浓度计、污泥液面计、温度计、pH计等等)，通过搅拌器的移动可以探测池内该水平面处的任意位置，根据水质监测结果和搅拌实际需要再进行搅拌，大大节省了搅拌机的运行成本，提高了搅拌机的效率，使得搅拌器可以服务更大的区域范围，，可提升测不同高度污泥浓度，精准搅拌(与仪表合杆)可提升跨挡墙。搅拌轴设置可拆卸接口，方便水下设备更换，以及设备的跨墙移动。
2、本发明提供的反应器可以通过预埋磁铁与配重磁铁的相互吸引与可分离的配置实现跨墙移动，进而可以实现不同功能的池体的互换，例如好氧区变为缺氧区，缺氧区变为好氧区。本发明提供的反应器的池体的串联或并联合建，可以实现模块化扩建。
3、本发明通过预埋磁铁与配重磁铁的相互吸引带动卷帘全部伸展开形成的隔断可移动实现任意分区。可跨挡墙，可开洞易封堵补漏或半提升导流。
4、本发明提供的反应器中的射流曝气可移动可调整角度，可控配溶解氧控制曝气，可采用自然进气或强制鼓风，并可实现第二功能区的搅拌和第三功能区的曝气方便切换，可配合，实现模块化扩建。
5、本发明提供的积木式的反应器内部隔墙可灵活调整和增减，设备可以移动调整、控制、增减，大大简化了工艺设计、调整和工程改造的程序，同时设备和仪表一体化的集成方式，使得设备可以按需间歇启动运行，大大节省了污水处理搅拌和曝气的能耗。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。其中：
图1为本发明提供的新型生化反应器整体示意图；
图2为本发明提供的新型生化反应器第一功能区于A-A处的剖面图；
图3为本发明提供的新型生化反应器于B-B处的剖面图；
图4为本发明提供的新型生化反应器于C-C处的剖面图；
图5为本发明提供的新型生化反应器于D-D处的剖面图。
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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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。
实施例1
如图1所示，为本发明提供的一种新型生化反应器，反应器为长方形池体结构，池体分为第一功能区1、第二功能区2和第三功能区3和第N功能区，功能区数量根据实际工艺需求调整，第二功能区2为具有移动式功能性仪表探测及联动控制的精准搅拌区，第三功能区3为具有移动式功能性仪表探测及联动控制的精准曝气区；于池体的池底或池内的矮墙上均匀等距设置预埋磁铁4，磁铁可为块状、条状等多种形状，如图2-3所示，池体上部设置轨道7及纵行轨道小车5，纵行轨道小车5沿池顶部两侧的轨道7纵行滑动，纵行轨道小车5上设置有磁吸式卷帘隔断5-1，磁吸式卷帘隔断下部设置有配重磁铁5-2，配重磁铁5-2与预埋磁铁4相互吸引，保证磁吸式卷帘呈现垂直状态，形成隔断，卷帘全部收起后，可以跨过池内混凝土矮墙，自由移动到池体任何位置，卷帘下放一半时，可以形成卷帘下部过水通道，通道高度可调；本图以三个功能区示意，功能区1可用作沉淀区、功能区2可用作缺氧区、功能区3可用作好氧区。
如图4所示，纵行轨道小车5上设置有横向移动的搅拌器6，搅拌器6与功能仪表合杆6-1通过可拆卸接口6-2连接，功能仪表合杆6-1下端连接功能仪表6-3，功能仪表6-3于第二功能区2内测试反应器内的各项指标；通过纵向小车和横向小车的自由移动，搅拌器可移动到池内任意位置进行搅拌。搅拌器6尖段设置的功能性仪表6-3可以为污泥浓度计、污泥液面计、温度计pH计中的一种或多种，或其他污水处理指标监测仪表，通过搅拌器6的移动可以探测池内该水平面处的任意位置，根据水质监测结果和搅拌实际需要再进行搅拌，大大节省了搅拌机的运行成本，提高了搅拌机的效率，使得搅拌器可以服务更大的区域范围。搅拌轴设置可拆卸接口，方便水下设备更换，以及设备的跨墙移动。
如图5所示，纵行轨道小车5上于第三功能区3内设置有可横向移动并自由旋转的沉水式射流曝气器8，沉水式射流曝气器8通过中空轴8-1与纵行轨道小车5连接，利用中空轴悬吊沉水式射流曝气器，同时通过中空轴的中空通道作为射流曝气器的进气管，射流的点式曝气扩散为面式供氧，提高了供氧效率。
预埋磁铁埋在池体的底板上，或二次浇注固定于池体的池内的矮墙上。
如图2-3所示，磁吸式卷帘隔断5-1上具有切割的孔洞，孔洞任意的类型或孔洞形状开成在液面附近横向窄条。孔洞开成横向窄条，当窄条下落于水体时形成过水孔，当窄条上升过液面时，可以形成阻隔，达到闸门的效果，孔洞开成任意的类型，满足各类工艺需求，工艺变更时可以采用补丁封堵原孔，然后另行开洞。
优选的，中空轴8-1配置低速旋转驱动装置，调节射流曝气的角度，实现360度无死角曝气，并根据功能性仪表监测数据反馈精准控制曝气强度。
优选的，射流曝气采用自然进气或强制鼓风，且利用中空式固定轴作为吸风管进气，采用强制鼓风方法时利用软管将吸风管与墙壁上预留的均布送风管连接，多余的送风管封堵备用；吸风管出设置溶解氧、污泥浓度计、电导率仪、pH计，在线分体式分析仪等实时监测仪，用于实时监测水质并根据需要调整曝气强度。
优选的，如图5所示，中空轴上设置有可拆卸接口，方便水下设备更换，以及设备的跨墙移动。
实施例2
本实施例提供采用实施例1提供的一种新型生化反应器的使用方法，包括以下步骤：
1)纵行轨道小车5沿轨道7在反应器的池体上部纵向移动，进入第一功能区1，配重磁铁5-2与预埋磁铁4相互吸引，保证磁吸式卷帘呈现垂直状态，形成隔断，由驱动装置旋转卷帘可以收放卷帘，卷帘全部收起后，可以跨过池内混凝土矮墙，自由移动到池体任何位置，卷帘下放一半时，可以形成卷帘下部过水通道，通道高度可调；
2)由驱动装置旋转卷帘将卷帘全部收起，跨过矮墙进入第二功能区2，通过可拆卸接口6-2将功能仪表合杆6-1与设置于纵行轨道小车5上的横向移动的搅拌器6连接，于功能仪表合杆6-1的尖端连接功能仪表，搅拌器6带动功能仪表于第二功能区2内的某一纵向平面内横向移动，实现第二功能区2的横向和纵向的各项指标检测；
3)纵行轨道小车5完成步骤2后继续前进进入第三功能区3，进入至第三功能区3后，开启沉水式射流曝气器8对第三功能区3进行曝气，实现了为第三功能区3的补充供氧；第三功能区3内展示了三种设备的协同功效，射流曝气由隔断右侧引水射流向搅拌机区供氧，搅拌机根据需要进行扩散式搅拌，射流的点式曝气扩散为面式供氧，提稿了供氧效率。
本发明提供的反应器可以通过预埋磁铁与配重磁铁的相互吸引与可分离的配置实现跨墙移动，进而可以实现不同功能的池体的互换，例如好氧区变为缺氧区，缺氧区变为好氧区。本发明提供的反应器的池体的串联或并联合建，可以实现模块化扩建。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (7)
1.一种生化反应器，所述反应器为长方形池体结构，其特征在于，所述池体分为第一功能区(1)、第二功能区(2)和第三功能区(3)和第N功能区，功能区数量根据实际工艺需求调整，所述第二功能区(2)为具有移动式功能性仪表探测及联动控制的精准搅拌区，所述第三功能区(3)为具有移动式功能性仪表探测及联动控制的精准曝气区；于所述池体的池底或池内的矮墙上均匀等距设置预埋磁铁(4)，所述池体上部设置轨道(7)及纵行轨道小车(5)，纵行轨道小车(5)沿池顶部两侧的轨道(7)纵行滑动，所述纵行轨道小车(5)上设置有磁吸式卷帘隔断(5-1)，所述磁吸式卷帘隔断下部设置有配重磁铁(5-2)，所述配重磁铁(5-2)与所述预埋磁铁(4)相互吸引，保证磁吸式卷帘呈现垂直状态，形成隔断；所述纵行轨道小车(5)上设置有横向移动的搅拌器(6)，所述搅拌器与功能仪表合杆(6-1)通过可拆卸接口(6-2)连接，所述功能仪表合杆(6-1)下端连接功能仪表(6-3)，所述功能仪表(6-3)于所述第二功能区(2)内测试所述反应器内的各项指标；所述纵行轨道小车(5)上于所述第三功能区(3)内设置有可横向移动并自由旋转的沉水式射流曝气器(8)，所述沉水式射流曝气器(8)通过中空轴(8-1)与所述纵行轨道小车(5)连接；
所述预埋磁铁埋在所述池体的底板上，或二次浇注固定于所述池体的池内的矮墙上；
所述中空轴(8-1)配置低速旋转驱动装置，调节射流曝气的角度，实现360度无死角曝气，并根据功能性仪表监测数据反馈精准控制曝气强度。
2.根据权利要求1所述的一种生化反应器，其特征在于，所述磁吸式卷帘隔断(5-1)上具有切割的孔洞，孔洞任意的类型或孔洞形状开成在液面附近横向窄条。
3.根据权利要求1所述的一种生化反应器，其特征在于，所述功能仪表(6-3)为污泥浓度计、污泥液面计、温度计或pH计中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种生化反应器，其特征在于，所述射流曝气采用自然进气或强制鼓风，且利用中空式固定轴作为吸风管进气，采用强制鼓风方法时利用软管将吸风管与墙壁上预留的均布送风管连接，多余的送风管封堵备用。
5.根据权利要求4所述的一种生化反应器，其特征在于，所述吸风管处设置实时监测仪，所述实时监测仪包括溶解氧、污泥浓度计、电导率仪、pH计、在线分体式分析仪，用于实时监测水质并根据需要调整曝气强度。
6.根据权利要求1所述的一种生化反应器，其特征在于，所述中空轴上设置有可拆卸接口。
7.一种生化反应器的使用方法，该方法采用权利要求1-6中任意一反应器，其特征在于，包括以下步骤：
1)所述纵行轨道小车(5)沿所述轨道(7)在所述反应器的池体上部纵向移动，进入所述第一功能区(1)，所述配重磁铁(5-2)与所述预埋磁铁(4)相互吸引，保证磁吸式卷帘呈现垂直状态，形成隔断，由驱动装置旋转卷帘可以收放卷帘，卷帘全部收起后，可以跨过池内混凝土矮墙，自由移动到池体任何位置，卷帘下放一半时，可以形成卷帘下部过水通道，通道高度可调；
2)由所述驱动装置旋转卷帘将卷帘全部收起，跨过矮墙进入所述第二功能区(2)，通过所述可拆卸接口(6-2)将所述功能仪表合杆(6-1)与设置于所述纵行轨道小车(5)上的横向移动的搅拌器(6)连接，于所述功能仪表合杆(6-1)的尖端连接功能仪表，所述搅拌器(6)带动所述功能仪表于所述第二功能区(2)内的某一纵向平面内横向移动，实现所述第二功能区(2)的横向和纵向的各项指标检测；
3)所述纵行轨道小车(5)完成所述步骤2)后继续前进进入所述第三功能区(3)，进入至所述第三功能区(3)后，开启所述沉水式射流曝气器(8)对所述第三功能区(3)进行曝气，实现了为第三功能区(3)的补充供氧。
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