CN114314748B - 污水处理反应器 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种污水处理反应器，其中包括反应器本体、设置在所述反应器本体内腔上部的分离区和设置在所述反应器本体内腔下部的颗粒污泥反应区，所述反应器本体下部连接有进水管；所述分离区包括离心组件和出水组件；所述离心组件包括离心筒、驱动杆、和与所述驱动杆一端连接的离心叶片；所述出水组件包括出水装置，所述出水装置内设置有出水堰，所述出水堰连通有出水管；所述离心叶片设置在所述离心筒内，所述驱动杆贯通所述出水装置；所述离心筒和出水装置均上下开口设置，所述出水装置的下开口位于所述离心筒上开口的下方。本发明旨在通过分离区设置离心组件、出水组件以提高污水处理的效果。

Description

污水处理反应器

技术领域

本发明涉及污水处理领域技术领域，尤其涉及一种污水处理反应器。

背景技术

目前水环境污染成了一大社会问题，常见的处理方法有物理方法、化学方法和生物方法，随着水处理技术的提升，颗粒污泥处理污水已经成了一个发展的重要方向，与传统污泥性质不同的是，颗粒污泥粒径一般为0.5-2mm，浓度高，处理污水的能力强，采用沉淀分离技术，不容易使得絮状污泥(细小)和颗粒污泥(较大)相分离，譬如较大的沉淀面积会使得升流速度变缓，絮泥增加，较小的沉淀面积可能会造成两者同时流失，通过沉淀的方法确保调试和生产过程中污泥为颗粒污泥类型，对操作人员的要求极高，例如，现有技术CN201521037998.9提供一种环流式厌氧反应器，虽然可以实现气固液的三相分离，但其中实现气固液分离的结构设置较复杂，并在重力作用下使得固液分离的结构设置并不易于颗粒污泥的形成，进而无法实现很好的污水处理效果。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种颗粒污泥分离反应器，旨在解决现有技术污水处理反应器的污水处理效果差的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种污水处理反应器，包括反应器本体、设置在所述反应器本体内腔上部的分离区和设置在所述反应器本体内腔下部的颗粒污泥反应区，所述反应器本体下部连接有进水管；

所述分离区包括离心组件和出水组件；

所述出水组件包括出水装置，所述出水装置内设置有出水堰，所述出水堰连通有出水管；

所述离心组件包括离心筒、驱动杆、和与所述驱动杆一端连接的离心叶片；

所述离心叶片设置在所述离心筒内，所述驱动杆贯通所述出水装置；

所述离心筒和出水装置均上下开口设置，所述出水装置的下开口位于所述离心筒上开口的下方。

可选地，所述驱动杆上设置有若干提升叶片，各提升叶片设置在所述出水装置内。

可选地，所述离心筒的下开口小于所述离心筒的上开口；所述出水装置的下开口小于所述出水装置的上开口。

可选地，所述离心筒的下方设置有气泡阻挡结构，所述气泡阻挡结构与所述离心筒的下开口之间具有间隙。

可选地，所述驱动杆另一端连接有电机，所述电机通过支架设置在所述反应器本体外表面。

可选地，所述出水装置外表面设置有导流结构。

可选地，所述分离区与反应器本体上表面之间具有密封的集气室腔体，所述集气室腔体与沼气管连通。

可选地，所述反应器本体下部连接有曝气结构，所述曝气结构用于通入空气。

可选地，所述离心筒包括上部的离心筒直壁和下部的斜斗，所述离心叶片位于所述斜斗的上方。

可选地，所述离心叶片呈弧形或直板形。

本发明提出的一种污水处理反应器，通过采用离心分离原理，对含有颗粒污泥的污水进行旋转搅动，进而实现对污泥和处理后污水的分离；具体地，通过驱动杆带动离心叶片的转动，进而实现颗粒污泥中夹杂气泡的释放，提高固气分离效果，避免携带气泡的污泥流失；同时，所述离心叶片设置在所述离心筒内，通过对含有颗粒污泥的污水进行旋转搅动，使得密度大的污泥颗粒在水旋流的同时，会向离心筒内壁移动，然后在重力作用贴着内壁下移，最终回流到生物反应器内，进而实现颗粒污泥的重复使用；以及基于所述驱动杆贯通所述出水组件，进而通过离心叶片的旋转，使得离心叶片上方产生一定的离心效果，进而在出水装置内得到与颗粒污泥分离后的产水，并通过出水装置的出水堰收集后，再由出水管道排出反应器，实现了污水的分离处理目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明污水处理反应器第一实施例的结构示意图；

图2为本发明污水处理反应器第二实施例的结构示意图；

图3为图1或2所示实施例中的离心筒的第一实施例的结构示意图；

图4为图1或2所示实施例中的离心筒的第二实施例的结构示意图；

图5为图1或2所示实施例中的出水组件的第一实施例的结构示意图；

图6为本发明污水处理反应器第三实施例的结构示意图；

图7为本发明污水处理反应器第四实施例的结构示意图；

图8为本发明污水处理反应器中离心叶片的第一实施例的结构示意图；

图9为本发明污水处理反应器中离心叶片的第二实施例的结构示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	反应器本体	2	出水组件
3	离心组件	4	气泡阻挡结构
				5	布水结构	6	曝气结构
11	进水管	12	沼气管
				13	空气管	21	出水管
22	出水堰	23	导流结构
				31	离心筒	32	驱动杆
33	离心叶片	34	电机
				321	提升叶片

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

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的一部分实施例，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作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......)仅用于解释在某一特定姿态(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之内。

参见图1-图9，如图1所示为本发明提供一种污水处理反应器的第一实施例，其中包括反应器本体1、设置在所述反应器本体1内腔上部的分离区和设置在所述反应器本体1内腔下部的颗粒污泥反应区，所述反应器本体1下部连接有进水管11；所述分离区包括离心组件3和出水组件；所述出水组件包括出水装置2，所述出水装置2内设置有出水堰22，所述出水堰22连通有出水管21；所述离心组件3包括离心筒31、驱动杆32、和与所述驱动杆32一端连接的离心叶片33；所述离心叶片33设置在所述离心筒31内，所述驱动杆32贯通所述出水装置2；所述离心筒31和出水装置2均上下开口设置，所述出水装置2的下开口位于所述离心筒31上开口的下方。

具体地，污水通过进水管11进入至反应器本体1内，其中在厌氧反应池，所述进水管1111还可以连接布水结构5，进而增加布水均匀性，而在不需要厌氧处理的条件，所述进水管11可以选择连接或不连接布水结构5；同时还在所述进水管11中还设置有相应的进水阀，用于启动及关闭进水，同时根据需要还可设置相应的水泵，用于调控进水的进水量。同时，所述离心叶片33的旋转，使得离心筒31内含有颗粒污泥的污水进行旋转搅动，并且基于颗粒污泥的密度大于水的特性，进而在转动过程中密度大的污泥颗粒在水旋流的同时，会向离心筒31内壁移动，然后贴着内壁下移，最终回流至反应器本体1内。本实施例中污水处理反应器采用颗粒污泥来进行污水处理，因此，在处理之初，会预先将一定数量的颗粒污泥投入至反应器本体1内腔下部，进而形成反应器本体1的颗粒污泥反应区，且在本反应器中可以避免已有的颗粒污泥的损耗还可在污水处理过程中生成一定数量的颗粒污泥，进而通过增加颗粒污泥的数量来达到更好的污水处理效果，一般地，传统厌氧反应器和上流式厌氧污泥床的污泥区容积为25-50％，而采用本装置后的污泥区容积可以达到70％以上。并且通过采用离心分离原理，离心叶片的旋转搅拌还有利于颗粒污泥中夹杂气泡的释放，减少携带气泡的污泥流失以及和颗粒污泥分离后的产水，并通过出水装置的出水堰收集后，再由出水管排出反应器本体外，进而实现对污水的分离处理。

进一步地，如图2所示，所述驱动杆32上设置有若干提升叶片321，各提升叶片321设置在所述出水装置2内。具体地，提升叶片321的数量及结构设置根据需求进行调整，并且提升叶片321在出水装置2内随着驱动杆32旋转的同时，可以起到一定的提升作用，通过提升叶片321在出水装置2内旋转运行，进而使得出水装置2内的液面高度大于出水装置2之外的液面高度，也方便将产出的水及时通过出水堰22和出水管21排出至反应器本体1外。以及在一定程度上增加出水管21和离心筒31中心之间的压差，减小出水区域面积，减少出水带出的污泥量。

进一步地，所述离心筒31的下开口小于所述离心筒31的上开口；具体地，如图3所示，所述离心筒31包括上部的离心筒直壁311和下部的斜斗312，所述离心筒直壁311和斜斗312通过平滑的曲线连接，进而使得所述离心筒31下部呈弧形结构；此外，所述离心筒直壁311和斜斗312还可分别呈直板形，如图4所示，在所述离心筒直壁311和斜斗312连接形成一定的夹角，所述夹角范围为大于90度且小于180度。同时，为了实现更好的分离效果，一般将所述离心叶片33设置在所述斜斗312的上方。

进一步地，如图5所示，所述出水装置2的下开口小于所述出水装置2的上开口，并且所述出水装置2的下开口位于所述离心筒1上开口的下方。此外，为了实现更好的液气分离效果，还可以在所述出水装置2外表面设置有导流结构23，所述导流结构23由两个锥面构成，锥面的设置可以使颗粒污泥反应区产生的上升气泡起到一定的引导作用，以及对气泡中夹杂的污泥起到一定的阻碍效果，其中所述导流结构23呈环形分布在出水装置2外表面。

进一步地，所述离心筒31的下方设置有气泡阻挡结构4，所述气泡阻挡结构4与所述离心筒31的下开口之间具有间隙。具体地，所述气泡阻挡结构4上下均为锥面，上部的锥面有利于离心分离后的污泥颗粒回流进入反应器本体1内，下部的锥面可以使颗粒污泥反应区产生的上升气泡引导至离心筒31下口的侧面，防止气泡进入离心筒31对污泥的分离有不利影响。其中，所述气泡阻挡结构4通过相应的连接件与所述离心筒31下端连接。

进一步地，所述驱动杆32另一端连接有电机34，所述电机34通过支架设置在所述反应器本体1外表面。具体地，所述电机34具有调速功能，进而实现不同的污水进水量；并且，在对应不同颗粒污泥进行分离时，可以调整相应的工作转速。此外，所述电机34还可以通过外部固定结构进行固定在所述出水组件2、离心筒31的上方，并且所述出水组件2居中设置在所述离心筒31上方。

进一步地，所述分离区与反应器本体1上表面之间具有密封的集气室腔体，所述集气室腔体与沼气管12连通。具体地，所述反应器本体1内的液面上方设置有密封的集气室腔体，如图1和图2所示，将所述出水装置2与所述反应器本体1的上表面连接，以及在所述反应器本体1表面设置连通的沼气管12，进而实现所述集气室腔体与沼气管12连通，实现集气的目的。

此外，还可以如图6所示，将所述出水装置2与所述反应器本体1的上表面不连接，并且将所述反应器本体1的上表面与侧壁形成倒U形结构，且所述倒U形的一端深入至反应器本体1内污水的液面下方，进而在倒U形结构与液面之间形成了密封的集气室腔体，并且在倒U型结构深入液面下方的一端之间形成了可以容纳出水装置2的空间。进而在厌氧反应需求下，可以采用上述结构设置。

进一步地，在不需要厌氧反应条件下，可以在所述反应器本体1下部连接有曝气结构6，如图7所示，在所述反应器本体1底部设置相应的空气管13，并且所述空气管13连接相应的曝气结构6，进而通过空气管13和曝气结构6实现将空气均匀的通入至反应器本体1内。

进一步地，如图8、9所示，所述离心叶片33呈弧形或直板形。优选地，将所述离心叶片33设置成弧形，进而可减少与污泥颗粒碰撞时的切割力，减少对颗粒污泥的破坏。

此外，基于本反应器是需要长时间与污水接触，进而该结构所涉及的相关材料应具有一定的强度且进行防腐处理，以及应用在厌氧反应状态时，应采用防爆电机，减少沼气引爆的风险。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种污水处理反应器，其特征在于，包括反应器本体、设置在所述反应器本体内腔上部的分离区和设置在所述反应器本体内腔下部的颗粒污泥反应区，所述反应器本体下部连接有进水管，所述分离区与反应器本体上表面之间具有密封的集气室腔体，所述集气室腔体与沼气管连通；

所述分离区包括离心组件和出水组件；

所述出水组件包括出水装置，所述出水装置内设置有出水堰，所述出水堰连通有出水管；

所述离心组件包括离心筒、驱动杆、和与所述驱动杆一端连接的离心叶片；

所述离心叶片设置在所述离心筒内，所述驱动杆贯通所述出水装置；

所述离心筒包括上部的离心筒直壁和下部的斜斗，所述离心叶片位于所述斜斗的上方，所述驱动杆上设置有若干提升叶片，各提升叶片设置在所述出水装置内；

所述离心筒和出水装置均上下开口设置，所述出水装置的下开口位于所述离心筒上开口的下方，所述离心筒的下开口小于所述离心筒的上开口；所述出水装置的下开口小于所述出水装置的上开口。

2.根据权利要求1所述的污水处理反应器，其特征在于，所述离心筒的下方设置有气泡阻挡结构，所述气泡阻挡结构与所述离心筒的下开口之间具有间隙。

3.根据权利要求1所述的污水处理反应器，其特征在于，所述驱动杆另一端连接有电机，所述电机通过支架设置在所述反应器本体外表面。

4.根据权利要求2或3所述的污水处理反应器，其特征在于，所述出水装置外表面设置有导流结构。

5.根据权利要求4所述的污水处理反应器，其特征在于，所述反应器本体下部连接有曝气结构，所述曝气结构用于通入空气。

6.根据权利要求1中所述的污水处理反应器，其特征在于，所述离心叶片呈弧形或直板形。

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