CN202849146U

CN202849146U - 好氧生物流化床用三相分离装置

Info

Publication number: CN202849146U
Application number: CN201220473295.0U
Authority: CN
Inventors: 范景福; 刘献玲; 张建成; 曹玉红; 何庆生; 田小峰; 王贵宾
Original assignee: Sinopec Luoyang Petrochemical Engineering Corp; China Petrochemical Corp
Current assignee: China Petrochemical Corp; Sinopec Luoyang Guangzhou Engineering Co Ltd
Priority date: 2012-09-10
Filing date: 2012-09-10
Publication date: 2013-04-03
Anticipated expiration: 2022-09-10

Abstract

本实用新型提供的好氧生物流化床用三相分离装置由筒体、进水管、出水口、排气管和排泥管组成，筒体顶部为一平面，筒体中部为圆筒状，筒体底部为圆锥形，圆锥形的底部与排泥管相通；进水管靠近流化床的轴心，设于筒体中部、靠近与筒体底部交接处的位置，进水管的管壁上开有小孔，进水管的进水端为开有小孔的盲板，小孔均为通孔；在筒体中部、进水管的斜对角设有出水口，在出水口正上方的筒体顶部设有排气管；筒体内设有隔板和小斜板，小斜板焊接在隔板上，隔板两端焊接在筒体内壁上，隔板的倾斜方向为其上端远离出水口的方向。该装置结构简单，加工制造容易，可以减少活性污泥的大量流失，降低挂膜时间和提高生化反应的效率。

Description

好氧生物流化床用三相分离装置

技术领域

本实用新型属于污水处理技术领域，涉及一种三相分离装置，具体地说涉及一种好氧生物流化床用三相分离装置。

背景技术

随着人们对环境质量要求的提高，以及工业及城市污水的排放量日益增加，污水处理技术的改进和处理效率的提高已经刻不容缓。内循环好氧生物流化床具有单位体积负荷大，抗冲击能力强，占地面积小，运行成本低等诸多优点。但在生物膜驯化阶段和床体受冲击后再次培养阶段，需要流化床内有高浓度的活性污泥，现有工艺流程一般在流化床后连接一套二沉池和污泥回流装置以满足流化床内对高浓度活性污泥的要求，而这种工艺不仅增加了土地的使用面积，增加了成本，而且提高了运行费用。如果不加污泥回流装置，在生物膜驯化阶段，会延长生物挂膜的时间，而在正常运行阶段会流失大量的活性污泥，从而会大大降低生物流化床的处理效率。

实用新型专利200520030608.5公开了一种用于污水处理的三相生物流化床反应器。它的上部为三相分离区筒体，该筒体与流化床筒体同心设置。活性污泥和水从导流筒顶部溢流进入沉降区，活性污泥和水在沉降区分离后，活性污泥经位于沉降区底部的环形缝隙回流入提升管的外壁与流化区筒体的内壁之间的环形空间中的流化床，继续向下循环流动，此过程中活性污泥没有得到充足的沉降，容易随着处理后的水由排水口排出，造成活性污泥大量流失。出水槽的平面结构也容易滞留和堆积大量的固体填料。

发明专利CN102276077A公开了一种好氧活性污泥泥水分离装置，可替代二沉池作为好氧曝气池中活性污泥泥水分离装置，实现曝气池一体化设计。该泥水分离装置具有好的泥水分离效果，但只局限于活性污泥池中使用，当活性污泥池中有悬浮或流化态的固体填料时，此分离装置就不能起到很好的分离的作用；另一方面，该分离装置包括若干个套装的分离器，分离器上设有导气管、挡板和延边，结构复杂，加工制造难度较大。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的因二沉池和污泥回流装置造成的土地使用面积大，成本高，运行费用高的技术问题，本实用新型提供了一种好氧生物流化床用三相分离装置，该装置结构简单，加工制造容易，可以减少活性污泥的大量流失，降低挂膜时间和提高生化反应的效率。

本实用新型提供的好氧生物流化床用三相分离装置主要由筒体、进水管、出水口、排气管和排泥管组成，筒体顶部为一平面，筒体中部为圆筒状，筒体底部为圆锥形，圆锥形的底部与排泥管相通，排泥管呈竖直状态；进水管靠近流化床的轴心，设于筒体中部、靠近与筒体底部交接处的位置，进水管的管壁上开有小孔，进水管的进水端为开有小孔的盲板，小孔均为通孔；在筒体中部、进水管的斜对角设有出水口，在出水口正上方的筒体顶部设有排气管，出水口与筒体顶部之间保持一定距离；筒体内设有隔板和小斜板，小斜板焊接在隔板上，并与隔板成夹角b；隔板两端焊接在筒体内壁上，并与筒体轴线成夹角a，隔板的倾斜方向为其上端远离出水口的方向。

所述的进水管的多孔结构，主要用于流化床内固体填料的分离，不让固体填料进入三相分离装置，同时又提高了进水的横截面积。

所述的隔板和小斜板主要用于降低三相分离装置内流体的水流速度和减小水流的搅动，从而提高抗水流扰动能力，提高活性污泥的沉降速度。

流化床顶部设有排水管，排水管伸入流化床内一小段，三相分离装置的出水口与排水管外径相等，三相分离装置可直接悬挂固定在流化床的内筒壁上，出水口正好密闭套在排水管上，排泥管最下端必须伸入流化床靠近内筒壁的降流区域，这样才能利用此分离装置内外的压差，使活性污泥更易流出，快速进入循环中。流化床内处于流化的三相(气泡、污水和活性污泥、固体填料)在三相分离装置的进水管处进行分离，部分气泡、污水和活性污泥通过进水管的小孔进入分离装置筒体内，而固体填料在此被隔离，经过流化床内污水的流化和推流，固体填料进入床内再次流化，而不易在此聚集；气泡、污水和活性污泥进入分离装置筒体内后，由于活性污泥的重力大于污水，开始进行沉降，分离装置筒体内安装的隔板和小斜板进一步加大活性污泥的沉降速度，使活性污泥与污水快速分离。当液位涨到分离装置的出水口时，处理过的清水经排水管流出生物流化床反应器，而分离下来的活性污泥则在流化床内继续循环。

采用本实用新型的三相分离装置，具有如下有益效果：

1)分离装置筒体内安装的隔板和小斜板可以降低筒体内流体的水流速度和减小水流的搅动，从而提高抗水流扰动能力，提高活性污泥的沉降速度。

2)进水管的多孔结构，可以分离流化床内的固体填料，不让固体填料进入三相分离装置，同时又提高了进水的横截面积，又能阻止生物流化床内的固体填料在此聚集。

3)本实用新型克服了在好氧流化床外设置二沉池和污泥回流装置的缺点，其抗水流扰动能力强，可替代二沉池作为好氧流化床中的三相分离装置。实现一体化设计，不需在流化床后增设二沉池，而且不需要污泥回流系统，减少了能耗，可将大部分活性污泥回流，大大提高了流化床内生化反应的处理效率，具有很高的实际应用价值。此实用新型还可做成长方体的结构，安装在池里装有固体填料的氧化池出口处，同样能起到很好的分离效果。

4)本实用新型的三相分离装置还可以方便从流化床上部的排水管处取下，当取下分离装置时，流化床还可以正常运行。

附图说明

图1为本实用新型的剖面结构示意图；

图2为本实用新型与好氧生物流化床配套安装示意图。

图中：1-筒体，2-进水管，3-出水口，4-排气管，5-排泥管，6-隔板，7-小斜板，8-矩形小孔，9-排水管，10-好氧生物流化床，11-升流区，12-降流区，13-导流筒

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明，附图和实施方式并不限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型的三相分离装置由筒体1、进水管2、出水口3、排气管4和排泥管5组成。在安装分离装置时，出水口3可以密闭套装在好氧生物流化床10上部的排水管9上(见图2)。筒体1顶部为一平面，筒体1中部为圆筒状，筒体1底部为圆锥形，圆锥形的底部与排泥管5相通，排泥管5呈竖直状态；进水管2靠近好氧生物流化床10(见图2)的轴心，设于筒体1中部、靠近与筒体1底部交接处的位置，进水管2的管壁上开有小孔，进水管2的进水端为开有小孔的盲板，小孔均为通孔，盲板呈外凸的球瓣状，当然，盲板也可以呈平板状；在筒体1中部、进水管2的斜对角设有出水口3，在出水口3正上方的筒体1顶部设有排气管4，出水口3与筒体1顶部之间保持一定距离；筒体1内设有隔板6和小斜板7，小斜板7焊接在隔板6上，并与隔板6成夹角b；隔板6两端焊接在筒体1内壁上，并与筒体1轴线成夹角a，隔板6的倾斜方向为其上端远离出水口3的方向。

筒体1内部的隔板6不少于3块，隔板6间相互平行且距离相等，隔板6之间的距离为筒体1中部直径的1/(N+1)，N为隔板6的数量，隔板6与筒体1轴线之间的夹角a为30～40度；每块隔板6上焊接有不少于5块的小斜板7，小斜板7之间相互平行且距离相等，小斜板7沿夹角b一边的宽度为相邻隔板间距离的2/3，小斜板7与隔板6的夹角b比隔板6与筒体1轴线之间的夹角a大15～30度。

在隔板6与小斜板7的焊接夹角处开有矩形小孔8，矩形小孔8是开在隔板6上的，且位于隔板6的中间位置。图1中为被平剖后剩下一半的矩形小孔8，矩形小孔8尺寸为20×30mm，矩形小孔8可及时排出在此处聚集的气泡，气泡的上升也带动了隔板上部的水流速度，同时也可避免污泥堵塞小孔。

进水管2上小孔的孔径小于固体填料最大尺寸的一半，这样填料不易堵塞或流过小孔。

排泥管5的管径为分离装置筒体中部直径的1/4～1/6，这样的尺寸设计能保证沉降的活性污泥能顺利流出，不易堵塞。

筒体1中部直径是好氧生物流化床10上部直径的1/4～1/3，这样既不影响床内流体的流化状态又能有效地利用床体的空间。筒体1底部为圆锥形，圆锥形的坡度与好氧生物流化床10上部锥面的坡度保持一致。

图2为本实用新型与好氧生物流化床配套安装示意图。由图中可见，本实用新型的三相分离装置悬挂固定在好氧生物流化床10的内筒壁上，三相分离装置的出水口密闭套在排水管9上，排泥管5最下端伸入好氧生物流化床10内靠近内筒壁的降流区12中，以保证分离装置内沉降的活性污泥能更快的流出，快速进入循环中。好氧生物流化床10内处于流化的三相(气泡、污水和活性污泥、固体填料)沿由导流筒13围成的升流区11向上流动，在三相分离装置的进水管2处进行分离，部分气泡、污水和活性污泥通过进水管2的小孔进入分离装置筒体1内，而固体填料在此被隔离，经过流化床内污水的流化和推流，固体填料沿由导流筒13的外壁与好氧生物流化床10的内筒壁围成的环形降流区12向下流动，进入床内再次循环流化，而不易在此聚集；气泡、污水和活性污泥进入分离装置筒体1内后，由于活性污泥的重力大于污水，开始进行沉降，分离装置筒体内安装的隔板6和小斜板7进一步加大活性污泥的沉降速度，使活性污泥与污水快速分离，气泡则经排气管4排出。当液位涨到分离装置的出水口时，处理过的清水经排水管9流出生物流化床反应器，而分离下来的活性污泥则经排泥管5、降流区12回到流化床内继续循环。

Claims

1.一种好氧生物流化床用三相分离装置，其特征在于：主要由筒体、进水管、出水口、排气管和排泥管组成，筒体顶部为一平面，筒体中部为圆筒状，筒体底部为圆锥形，圆锥形的底部与排泥管相通，排泥管呈竖直状态；进水管靠近流化床的轴心，设于筒体中部、靠近与筒体底部交接处的位置，进水管的管壁上开有小孔，进水管的进水端为开有小孔的盲板，小孔均为通孔；在筒体中部、进水管的斜对角设有出水口，在出水口正上方的筒体顶部设有排气管，出水口与筒体顶部之间保持一定距离；筒体内设有隔板和小斜板，小斜板焊接在隔板上，并与隔板成夹角b；隔板两端焊接在筒体内壁上，并与筒体轴线成夹角a，隔板的倾斜方向为其上端远离出水口的方向。

2.根据权利要求1所述的三相分离装置，其特征在于，所述的盲板呈外凸的球瓣状或平板状。

3.根据权利要求1或2所述的三相分离装置，其特征在于，所述的隔板不少于3块，隔板间相互平行且距离相等，隔板之间的距离为筒体中部直径的1/(N+1)，N为隔板的数量，隔板与筒体轴线之间的夹角a为30～40度；每块隔板上焊接有不少于5块的小斜板，小斜板之间相互平行且距离相等，小斜板沿夹角b一边的宽度为相邻隔板间距离的2/3，小斜板与隔板的夹角b比隔板与筒体轴线之间的夹角a大15～30度。

4.根据权利要求3所述的三相分离装置，其特征在于，所述的隔板与小斜板的焊接夹角处开有矩形小孔，矩形小孔是开在隔板上的，且位于隔板的中间位置，矩形小孔尺寸为20×30mm。

5.根据权利要求3所述的三相分离装置，其特征在于，所述的进水管上小孔的孔径小于固体填料最大尺寸的一半。

6.根据权利要求4所述的三相分离装置，其特征在于，所述的进水管上小孔的孔径小于固体填料最大尺寸的一半。

7.根据权利要求6所述的三相分离装置，其特征在于，所述的排泥管的管径为分离装置筒体中部直径的1/4～1/6。

8.根据权利要求7所述的三相分离装置，其特征在于，所述的筒体中部直径是好氧生物流化床上部直径的1/4～1/3，筒体底部圆锥形的坡度与好氧生物流化床上部锥面的坡度一致。