CN203095703U - 污水生物处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种污水生物处理装置，包括设置在厌氧反应室和/或好氧反应室中的动力室和换热器，所述换热器经设置允许来自所述动力室的气体与厌氧反应器和/或好养反应器中的混合液进行热交换。本实用新型的污水生物处理装置结构紧凑，能够有效地利用动力室中动力设备释放的热量来提高混合液的温度，具有改善污水处理效果、降低能耗、减小噪音等技术效果。

Description

污水生物处理装置

技术领域

本实用新型涉及一种污水生物处理装置，特别是一种包括设置在厌氧反应室和/或好氧反应室中的动力室和换热器的污水生物处理装置，其中所述动力室中被动力设备加热的气体进入所述换热器并与厌氧反应器和/或好养反应器中的混合液进行热交换。

背景技术

污水生物处理装置通常包括厌氧反应器和好氧反应器。尽管厌氧反应和好氧反应经常可以在较宽的温度范围内进行，但在中温条件下，例如20～37℃，活性微生物的增殖和新陈代谢更加活跃，使得这些反应可以更好地进行。为了使污水生物处理装置（尤其是露天设置的小型装置）在较低温度条件下（例如冬季）正常运行，通常需要对其进行保温处理甚至加热处理。

中国专利申请CN1055347公开了一种污水处理装置，其中将热水或蒸汽注入外有保温绝缘层的封闭装置，以将装置的运行压力和温度控制在理想的范围。中国专利申请CN101298349公开一种污水处理装置，其中利用太阳能加热以调节生物反应器至所需温度。然而，这些保温和加热的方法需要增加额外设备或能耗，使得建设和运营成本增加。

污水生物处理装置通常还包括用于输送污水进料和混合液等的泵以及用于提供曝气气体的风机等动力设备。这些动力设备通常由电动机驱动并设置在厌氧反应器和/或好氧反应器的外部，以便及时将运转过程中产生的热量释放到环境中。对于紧凑的小型污水生物处理装置而言，设置在外部的动力设备还会增加占地，并且需要额外的遮挡装置以避免环境因素对设备的影响。

因此，仍然需要结构紧凑、能够回收利用动力设备释放热量以节约能耗和提高处理效果的污水生物处理装置。

发明内容

本实用新型的一个目的是提供一种污水生物处理装置以解决现有技术中的技术问题。为此本实用新型提供一种污水生物处理装置，包括设置在厌氧反应室和/或好氧反应室内部的动力室和换热器，所述动力室中设有动力设备并且具有与大气流体连通的进气口和与所述换热器流体连通的排气口，所述动力室中被动力设备加热的气体进入所述换热器并与所述厌氧反应器和/或好养反应器中的混合液进行热交换。

在本实用新型污水生物处理装置的一些实施方式中，所述换热器是任意合适的用于气体与液体热交换的换热器，例如可以选自蛇管换热器、直管换热器或其组合。

在本实用新型污水生物处理装置的一些实施方式中，所述气体从所述换热器的入口进入所述换热器的换热管，与换热管外的混合液进行热交换，然后从所述换热器的出口排入大气。在另一些实施方式中，所述气体从所述换热器的入口进入所述换热器的换热管外的夹套，与换热管内的混合液进行热交换，然后从所述换热器的出口排入大气。在一些情况下，所述换热器是一个或多个换热管。

在本实用新型污水生物处理装置的一些实施方式中，所述进气口具有气体分布器以控制进入动力室的气体在动力室中的分布。在一些情况下，所述气体分布器是边缘设置有一个或多个出风口的盖板，其中至少一个所述出风口朝向所述动力室中的动力设备。在另一些情况下，所述气体分布器是栅格，栅格的隔板可倾斜设置将气体导向动力室中的动力设备。

在本实用新型污水生物处理装置的一些实施方式中，所述动力设备是任意合适的用于污水生物处理的动力装置，例如泵和/或风机等，具体而言可以是污水进料泵、混合液循环泵、曝气风机等。

在本实用新型污水生物处理装置的一些实施方式中，所述进气口设置在所述动力室的底部并且所述排气口设置在所述动力室的顶部以允许所述气体以自然对流的方式通过所述动力室和所述换热器。

在本实用新型污水生物处理装置的一些实施方式中，所述动力室和/或换热器中设有强制送风设备以强制所述气体通过所述动力室和所述换热器。在本实用新型污水生物处理装置的一些实施方式中，所述强制送风设备是风机，例如轴流风机等。诸如风机的强制送风设备可以设置在动力室或换热器中任意合适的位置，例如动力室的进气口或排气口，换热器的入口或出口等位置。

在本实用新型污水生物处理装置的一些实施方式中，所述进气口设置在所述动力室的最低处以允许所述动力室中的积液排出所述动力室。在一些情况下，动力室与厌氧反应室或好氧反应室之间的壁，动力室中动力设备及其连接管，或者管路和阀门等处可能出现漏液。设置在动力室最低处的进气口可以用于及时排除这些漏液，防止漏液在动力室中积聚而损坏设备。

在本实用新型污水生物处理装置的一些实施方式中，所述动力室中还设有用于监视和控制所述污水生物处理装置的仪表、开关和/或阀门等。

在本实用新型污水生物处理装置的一些实施方式中，所述动力室是在厌氧反应室中隔出的室，所述动力室的底部设有进气口，进气口具有向下延伸并通往厌氧反应室外部以允许外部空气进入的进气管，进气口在动力室内的一侧具有盖板或栅格，盖板的边缘具有多个出风口以便将气体导向动力设备。

因此本实用新型的污水生物处理装置结构紧凑，能够有效地排出动力设备释放的热量，并利用该热量提高混合液的温度，从而实现提高反应效率、改善处理效果、节约能耗、减小噪音等技术效果。

本实用新型的污水生物处理装置可以采用立式布置或卧式布置，适合于置入建筑物中或埋入地下，或者设置在可移动的平台上。并且本实用新型的污水处理装置尤其适合于小型化和社区化污水处理的需要。

附图说明

图1是本实用新型污水生物处理装置的动力室和换热器的一个实施方式的结构示意图。

图2是本实用新型污水生物处理装置的动力室和换热器的另一个实施方式的结构示意图。

图3是本实用新型污水生物处理装置的动力室和换热器的另一个实施方式的结构示意图。

图4是本实用新型污水生物处理装置的一个实施方式的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的一些实施方式进行进一步的介绍，但并非意欲限制本实用新型的保护范围。

图4是根据本实用新型的污水生物处理装置的一个实施方式的结构示意图，其中所述污水生物处理装置为立式形式，包括厌氧反应室（31）、好氧反应室（25）、分离室（22）和设置在厌氧反应室（31）中的动力室（3）。这些单元都设置在单个圆柱形塔（或多边形塔）内（例如10-30米高的塔）。

动力室（3）的底部设有进气口（6）。进气口（6）具有向下延伸并通往外部的进气管（7）以允许外部空气进入动力室（3）。进气口（6）的上方设有盖板（5）以便于操作工在动力室（3）中活动。盖板（5）的边缘设有出风口（4）以允许来自进气口（6）的空气进入动力室（3）并任选地导向动力设备。

动力室（3）的顶部设有出气口（12）。在一些情况下，动力室（3）的顶部可以是隔板（28）的一部分）。出气口（12）与换热器（13）的下部入口流体连通。换热器（13）位于好氧反应室（25）内部。来自排气口（12）的气体在换热器（13）中通过并与好氧反应室（25）中的混合液进行热交换，然后从换热器（13）顶部的出口（15）排出。在一些情况下，出口（15）处可以设置风机（例如轴流风机）以强化气体在动力室（3）和换热器（13）中的流动。图4所示的污水生物处理装置中的换热器（13）可以是如图1所示的单根直管换热器（13），其中管内气体与管外混合液进行热交换；也可以是如图2所示的多根列管式换热器（13），其中列管中的气体与管外混合液进行热交换；还可以是如图3所示的蛇管换热器（13），其中管内气体与管外混合液进行热交换。

来自进水管（9）的污水进料经污水进料阀（8）和泵（1）后进入厌氧反应室（31）。污水进料在厌氧反应室（31）中可以形成向上的层流，使得厌氧反应室（31）中的污泥在流动和沉降的平衡中稳定地悬浮从而形成污泥床层，这时厌氧反应室（31）就成为升流式污泥床反应器。透过污泥床层继续向上流动的清液通过隔板上的开口（29）（优选具有单向通过装置）进入好氧反应室（25）。任选地，可在隔板（28）下方设置气体收集装置（例如US6,063,273中所述的集气罩）（未示出）以收集厌氧反应产生的甲烷等气体。清液进入好氧反应室（25）后与其中的好氧混合液混合。在需要时，污水进料也可以与厌氧反应室（31）中的厌氧混合液混合，然后进入好氧反应室（25）并与其中的好氧混合液混合。

曝气气体经进气管（10）、曝气风机（30）和曝气分布器（27）进入好氧反应室（25）对其中的混合液进行曝气处理。好氧反应室（25）内还可设置任何合适的曝气器，例如螺旋曝气器、微孔曝气器、板式曝气器、旋混曝气器、管式曝气器、射流式曝气器等。曝气后，曝气气体的混合液自好氧反应室（25）的顶部离开并经管道（23）进入设置在分离室（22）中的气液分离器内筒（19）进行气液分离。分离的气体从气液分离室（22）的上方排出，分离的混合液自气液分离器内筒（19）和外筒（18）之间向下流入分离室（22）中进行泥水分离，分离的上清液从溢流槽（21）排出作为出水（20），分离的浓缩混合液从分离室（22）的底部离开并通过浓缩混合液回流管（26）返回好氧反应室（25）的下部。在需要时，可以打开浓缩混合液回流阀（11）和泵（1）使得至少部分浓缩混合液经浓缩混合液回流管（14）、回流阀（11）和泵（1）进入厌氧反应室（31）。

在污水生物处理装置运转期间，泵（1）和风机（30）产生的热量加热动力室（3）中的气体，加热的气体上升通过出气口（12）进入换热器（13），在换热器（13）中与好氧反应室（25）中的混合液进行热交换，然后从出口（15）排出。加热的混合液在好氧反应室（25）中能够更好地进行好氧反应。由此本实用新型实现了对动力室（25）中诸如泵（1）和风机（30）的动力设备所释放的热量的回收利用。

此外，将动力室（3）设置在厌氧反应室（31）的内部，使得整个污水生物处理装置外观变得更为简洁和紧凑、便于操控、占地更少、易于安装和运输。同时，集中安放的动力设备以及监测仪表、控制开关和阀门等监控装置也有利于更加方便、快速、有效地监控污水生物处理装置的运行。

以上通过举例说明的方式描述了本实用新型。但是，应当理解，本实用新型绝不仅仅限于这些具体实施方式。普通技术人员可以对本实用新型进行各种修改或变动，而这些修改和变动都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种污水生物处理装置，其特征在于所述污水生物处理装置包括设置在厌氧反应室和/或好氧反应室内部的动力室和换热器，所述动力室中设有动力设备并具有与大气流体连通的进气口和与所述换热器流体连通的排气口。

2.根据权利要求1的污水生物处理装置，其特征在于所述进气口具有气体分布器以控制进入动力室的气体在动力室中的分布。

3.根据权利要求2的污水生物处理装置，其特征在于气体分布器是具有一个或多个出风口的盖板，至少一个所述出风口朝向所述动力室中的动力设备。

4.根据权利要求3的污水生物处理装置，其特征在于所述动力设备是泵和/或风机。

5.根据权利要求1-4中任一项的污水生物护理装置，其特征在于，所述换热器包括在所述动力室中被动力设备加热的气体与所述厌氧反应器和/或好养反应器中的混合液之间进行热交换的换热器。

6.根据权利要求1-4中任一项的污水生物护理装置，其特征在于所述换热器是单根或多根蛇管换热器、直管换热器或其组合。

7.根据权利要求1-4中任一项的污水生物护理装置，其特征在于所述动力室和/或换热器具有强制所述气体通过所述动力室和所述换热器的强制送风设备。

8.根据权利要求1-4中任一项的污水生物处理装置，其特征在于所述动力室中被动力设备加热的气体与所述换热器的管程流体连通，所述厌氧反应器和/或好养反应器中的混合液与所述换热器的壳程流体连通。

9.根据权利要求1-4中任一项的污水生物处理装置，其特征在于所述进气口设置在所述动力室的最低处。

10.根据权利要求1-4中任一项的污水生物处理装置，其特征在于所述动力室中还设有用于监视和控制所述污水生物处理装置的仪表、开关和/或阀门。

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