CN204824331U - 气液固分离三相生物流化床反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及废水、污水处理技术领域，尤其是涉及一种气液固分离三相生物流化床反应器，包括：导流管提升管，以及用于支撑导流管的床体；导流管为两端开口的中空壳体，且导流管由下至上端呈减缩状；导流管设置在床体内，且导流管的下端与床体内壁连接，导流管内设置有过滤板，导流管的下端设置有过滤孔，过滤板和过滤孔用于阻止床体内的载体流出导流管外。本实用新型提供的气液固分离三相生物流化床反应器，其在导流管内设置过滤板，在导流管的下端的侧壁上设置有过滤孔，当污水从而床体下端移动至上端的过程中，由于载体被过滤孔和过滤板阻隔，从而将载体阻隔在导流管的下端，避免床体内载体的流失。

Description

气液固分离三相生物流化床反应器

技术领域

本实用新型涉及废水、污水处理技术领域，尤其是涉及一种气液固分离三相生物流化床反应器。

背景技术

生物流化床污水处理技术将生物膜法与活性污泥法结合起来，以流化床内含载体表面积大、传质效率高效、抗冲击能强力、微生物活性强、占地面积少等优点成为近年来国内外研究的热点。近四十年时间里，国内外研究的生物流化床反应器主要有传统的内循环生物流化床反应器、气浮分离高效生物流化床反应器和具有脱氮除磷的生物流化床反应器等三类。其中，内循环生物流化床反应器较为常用。

相关技术中的内循环生物流化床反应器，包括床体、提升管、导流管、隔离管、曝气头所组成，床体为一个下端封闭的直筒，其上端直径较下端大，成一漏斗状；提升管为一个两端敞开的直筒，其设置在床体内的下端，且其直径小于床体下端的直径；导流管为两端敞开的直筒，且导流管的下端直径大于上端直径，导流管设置在床体内，且导流管的下端套设在提升管的上端外，导流管分别与提升管和床体之间具有间隙；隔离管一端为一直径较导流管大的敞口直筒，另一端由两个喇叭筒相连而成，隔离管设置在床体，且隔离管套设在导流管外，隔离管分别与导流管和床体之间具有间隙；曝气头安装在床体内的下端端口处，床体内设置有载体，床体下部有进水口。

当废水、污水从进水口进入床体内后，在流化床中充满着带有细小载体的待粗粒废水，压缩空气通过床体下部的曝气头进行曝气充氧，由于提升管内的密度小于提升管与床体之间的密度，故而在提升管内的中的气体、废水和载体一齐向上流动，当运动到提升管顶部时，部分废水、载体及少数小气泡沿导流管下端在降流去向下流动，另有部分废水、载体及大量气泡通过导流管，在导流管顶部实现气、固、液的分离，使气体逸出，废水与载体通过隔离管重返降流区，同时相当于进水流量的那部分液体，通过隔离管和床体之间的间隙上升至沉降区经沉淀后上清液排除流化床外。

但是，相关技术中的内循环生物流化床反应器，污水在曝气头的推动下，在床体内流动时，床体内的载体容易流入至隔离管与导流管之间，以及隔离管与床体之间，从而使得载体容易被排放至床体外，容易造成载体流失。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供气液固分离三相生物流化床反应器，以解决现有技术中存在的容易造成载体流失的技术问题。

本实用新型提供的一种气液固分离三相生物流化床反应器，包括：导流管，以及用于支撑导流管的床体；导流管为两端开口的中空壳体，且导流管由下至上端呈减缩状；导流管设置在床体内，且导流管的下端与床体内壁连接，导流管内设置有过滤板，导流管的下端设置有过滤孔，过滤板和过滤孔用于阻止床体内的载体流出导流管外。

进一步地，气液固分离三相生物流化床反应器还包括提升管，提升管为两端开口的中空壳体，提升管设置在床体内，且位于导流管的下方；导流管的下端套设在提升管的上端，且导流管与提升管之间具有间隙；提升管的下端与床体之间，以及提升管的管壁与床体的侧壁之间均具有间隙，提升管内设置有载体。

进一步地，载体为聚乙烯拉西环悬浮载体。

进一步地，在床体内，位于提升管的下端，设置有气体分布器。

进一步地，气体分布器为微孔曝气器。

进一步地，床体的侧壁上，位于床体的上端且沿床体的侧壁延伸的方向，设置有呈环形的出水槽；床体上设置有出水口，出水口与出水槽连通。

进一步地，床体为密闭的中空壳体，且床体由上端至下端呈减缩状；床体的上端设置有排气口，下端设置有进水管；进水管与提升管连通；导流管的上端与床体之间具有间隙，提升管的下端与所述之间具有间隙。

进一步地，床体的下端还设置有排泥口，且所述排泥口位于提升管与床体的侧壁之间。

进一步地，气液固分离三相生物流化床反应器还包括隔离管；隔离管为两端开口的中空壳体，且隔离管从下至上呈减缩状；隔离管的上端固定在床体的顶部，隔离管套设在导流管外，且隔离管与导流管之间，以及隔离管与床体之间均具有间隙；隔离管的上端与床体连接，且排气口与隔离管连通。

进一步地，导流管包括第一导流管、第二导流管和第三导流管；第一导流管、第二导流管和第三导流管均为两端开口的中中空壳体；第一导流管和第三导流管均呈圆柱状，且第一导流管的直径大于第三导流管的直径；第二导流管成圆台状；第一导流管、第二导流管和第三导流管，从下至上首位顺次连通；第一导流管远离第二导流管的一端的侧壁上设置有过滤孔；过滤板设置在第一导流管内，且过滤板呈圆锥状。

本实用新型提供的气液固分离三相生物流化床反应器，其在导流管内设置过滤板，在导流管的下端的侧壁上设置有过滤孔，当污水从而床体下端移动至上端的过程中，由于载体被过滤孔和过滤板阻隔，从而将载体阻隔在导流管的下端，避免床体内载体的流失。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的气液固分离三相生物流化床反应器的结构示意图。

附图标记：

1-床体；2-导流管；3-提升管；

4-隔离管；5-气体分布器；11-进水管；

12-排泥口；13-排气口；14-出水槽；

15-出水口；21-过滤板；22-过滤孔；

23-分离区；31-降流区；32-升流区；

41-回流区；42-沉降区；43-回流环隙。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1为本实用新型实施例提供的气液固分离三相生物流化床反应器的结构示意图。如图1所示，本实施例提供的一种气液固分离三相生物流化床反应器，包括：导流管2，以及用于支撑导流管2的床体1；导流管2为两端开口的中空壳体，且导流管2由下至上端呈减缩状；导流管2设置在床体1内，且导流管2的下端与床体1内壁连接，导流管2内设置有过滤板21，导流管2的下端设置有过滤孔22，过滤板21和过滤孔22用于阻止床体1内的载体流出导流管2外。

其中，导流管2的形状可以为多种，例如：圆台状、半球状或者棱锥状等等。

导流管2的材质也可以为多种，例如：塑料、钢化玻璃或者亚克力板等等。

床体1的形状也可以为多种，例如：圆台状、梯形或者棱锥状等等。较佳地为，床体1包括下圆柱体、圆台体和上圆柱体，下圆柱体和上圆柱体均为一端开口的中空壳体，圆台体为两端开口的中空壳体；下圆柱体、圆台体和上圆柱体，从下至上依次连通，从而形成了从上至下成减缩状的床体1，从而使床体1的形状能够适应下述实施例中提到的提升管3和隔离管4的大小。

床体1的材质也可以为多种，例如：不锈钢、塑料或者钢化玻璃等等。

过滤板21的形状可以为多种，例如：平板状、半球面状或者屋脊状等等。

过滤板21的材质可以为多种，例如：塑料、亚克力板或者钢化玻璃等等。

本实施例提供的气液固分离三相生物流化床反应器，其在导流管2内设置过滤板21，在导流管2的下端的侧壁上设置有过滤孔22，当污水从而床体1下端移动至上端的过程中，由于载体被过滤孔22和过滤板21阻隔，从而将载体阻隔在导流管2的下端，避免床体1内载体的流失。

如图1所示，在上述实施例的基础上，进一步地，气液固分离三相生物流化床反应器还包括提升管3，提升管3为两端开口的中空壳体，提升管3设置在床体1内，且位于导流管2的下方；导流管2的下端套设在提升管3的上端，且导流管2与提升管3之间具有间隙；提升管3的下端与床体1之间，以及提升管3的管壁与床体1的侧壁之间均具有间隙，提升管3内设置有载体。

其中，载体的种类可以为多种，例如：石英砂、无烟煤、核桃壳、锰砂或者活性炭等等。较佳地为，载体为聚乙烯拉西环悬浮载体。选用的聚乙烯拉西环悬浮载体，经过表面改性，具有更强化附着能力，有利于微生物的挂膜及附着生长。挂膜后载体密度和水相近，可减少曝气量，降低能耗，同等条件下，与传统活性碳和陶粒载体相比，曝气量可减少10％左右。

提升管3呈直管状，且提升管3的截面形状为圆形、正方形或者长方形等多种形状。

在本实施例中，提升管3、床体1和导流管2形成了第一次过滤结构，使得污水与载体充分混合，从而完成了污水的初步过滤。

如图1所示，在上述实施例的基础上，进一步地，在床体1内，位于提升管3的下端，设置有气体分布器5。

其中，气体分布器5为微孔曝气器。

本实施例采用微孔曝气器来进行曝气，空气经曝气器剪切而出，气体被切割成无数细小气泡，使空气中的氧很快扩散到污水中，迅速被微生物所利用，提高了设备的充氧效率。

另外，由于微孔曝气器的作用，床体1内水力摩擦、剪切较剧烈，再加上生物膜上微生物的代谢规律，过厚的生物膜会自行剥落，以悬浮污的形式存在于流化床中，脱落下的污泥经分离区23后，在沉淀区较好地实现泥水分离。所以在该流化床中不需增加其它机械脱膜设备可以保证流化床中生物载体上的膜不会过度增长，同时载体不会流失，简化流化床处理污水系统中所需的辅助设备。

如图1所示，在上述实施例的基础上，进一步地，床体1的侧壁上，位于床体1的上端且沿床体1的侧壁延伸的方向，设置有呈环形的出水槽14；床体1上设置有出水口15，出水口15与出水槽14连通。

在本实施例中，当污水在床体1经过过滤分离和沉降后，会在床体1的上端形成清水层，清水进入至出水槽14内，然后再经过出水口15将清水排放至床体1外。

如图1所示，在上述实施例的基础上，进一步地，床体1为密闭的中空壳体，且床体1由上端至下端呈减缩状；床体1的上端设置有排气口13，下端设置有进水管11；进水管11与提升管3连通；导流管2的上端与床体1之间具有间隙，提升管3的下端与所述之间具有间隙。

在本实施例中，床体1为密闭的空间，其上端设置有排气口13，下端设置有进水管11。当污水进入至提升管3内，在微孔曝气器的作用下，污水延伸提升管3以及导流管2循环过滤，在污水处理的过程中，排放废气从排气口13排出，从而便于收集废气，并对废气进行处理。

如图1所示，在上述实施例的基础上，进一步地，床体1的下端还设置有排泥口12，且所述排泥口12位于提升管3与床体1的侧壁之间。

在本实施例中，将排泥口12设置在床体1的下端，并位于提升管3和床体1侧壁之间(降流区31)，这样，当污水经过反复处理后，污泥会从降流区31流入下，即可从排泥口12流出，便于排出床体1内的污泥。

如图1所示，在上述实施例的基础上，进一步地，气液固分离三相生物流化床反应器还包括隔离管4；隔离管4为两端开口的中空壳体，且隔离管4从下至上呈减缩状；隔离管4的上端固定在床体1的顶部，隔离管4套设在导流管2外，且隔离管4与导流管2之间，以及隔离管4与床体1之间均具有间隙；隔离管4的上端与床体1连接，且排气口13与隔离管4连通。

其中，隔离管4的形状可以为多种，较佳地为，隔离管4包括一个圆筒和一个圆台筒，圆筒和圆台筒均为两端开口的中空壳体，圆筒的一端与圆台筒连通，其中，圆筒的一端与床体1的上顶面连接，从而使得圆筒和圆台筒的侧壁与窗体的侧壁之间形成沉降区42，圆台筒远离圆筒的边沿与床体1的侧壁之间形成回流环隙43。

另外，提升管3内的空间为升流区32，提升管3和床体1的侧壁之间为降流区31，隔离管4与导流管2之间为回流区41，回流管位于过滤板21上部的空间为分离区23。

污水自进水口进入提升管3的升流区32内，同时压缩空气由气体分布器5释放进入升流区32，由于升流区32内的汽水混合密度小于降流区31，污水与载体混合液向上流动，到达提升管3顶部时，部分污水、活性污泥、全部载体及少数小气泡沿降流区31向下流动，另有部分污水、活性污泥及大量气泡通过分离区23，在导流管2顶部实现气、液、固分离，使气体逸出，污水与活性污泥通过回流区41，再经带孔隔离板重返降流区31，同时部分泥水混合物，通过回流环隙43进入沉淀区，沉淀后的污泥通过回流环隙43，再经带孔隔板返回流化床沉降区42，上清液经出水槽14由排水口排出流化床外，顶部气体由排气口13排出。

在本实施例中，由于提升管3内外压差的作用，使得泥水混合物和载体形成经提升管3内由下而上和降流区31由上而下的环状流化现象，强化了气液固三相的传质过程。床体1上部导流管2分离区23出来的泥水混合物经隔离管4的降流区31，再透过带孔隔离板进入床体1降流区31，也形成环状流化现象，再次强化了气液固三相的传质过程，也可以减少气体的能量损失，减少气体用量，节省能耗。

另外，载体由带孔隔板隔离在流化床的升流区32和降流区31内，保障载体无流失。泥水混合物经回流环隙43进入沉淀区，进入沉淀区的泥水混合物已经不含气泡，这时自然沉降，泥水分离效果好，可以省去流化床的辅助设备。

如1所示，在上述实施例的基础上，进一步地，导流管2包括第一导流管、第二导流管和第三导流管；第一导流管、第二导流管和第三导流管均为两端开口的中中空壳体；第一导流管和第三导流管均呈圆柱状，且第一导流管的直径大于第三导流管的直径；第二导流管成圆台状；第一导流管、第二导流管和第三导流管，从下至上首位顺次连通；第一导流管远离第二导流管的一端的侧壁上设置有过滤孔22；过滤板21设置在第一导流管内，且过滤板21呈圆锥状。

在本实施例中，使导流管2的形状与隔离管4以及床体1的上端的形状相匹配，增加了污水与载体的基础时间，使得污水与氧气能够充分接触，增加了污水的处理效果。

另外，将过滤板21设计成圆锥状，不仅便于污水通过过滤板21进入分离区23，同时也变与分离区23内的污水进入至降流区31，从而实现了污水在床体1内的循环，进而提高了污水处理的效率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种气液固分离三相生物流化床反应器，其特征在于，包括：导流管，以及用于支撑所述导流管的床体；

所述导流管为两端开口的中空壳体，且所述导流管由下至上端呈减缩状；所述导流管设置在所述床体内，且所述导流管的下端与所述床体内壁连接，所述导流管内设置有过滤板，所述导流管的下端设置有过滤孔，所述过滤板和所述过滤孔用于阻止所述床体内的载体流出所述导流管外。

2.根据权利要求1所述的气液固分离三相生物流化床反应器，其特征在于，还包括提升管，所述提升管为两端开口的中空壳体，所述提升管设置在所述床体内，且位于所述导流管的下方；所述导流管的下端套设在所述提升管的上端，且所述导流管与所述提升管之间具有间隙；所述提升管的下端与所述床体之间，以及所述提升管的管壁与所述床体的侧壁之间均具有间隙，所述提升管内设置有载体。

3.根据权利要求2所述的气液固分离三相生物流化床反应器，其特征在于，所述载体为聚乙烯拉西环悬浮载体。

4.根据权利要求2所述的气液固分离三相生物流化床反应器，其特征在于，在所述床体内，位于所述提升管的下端，设置有气体分布器。

5.根据权利要求4所述的气液固分离三相生物流化床反应器，其特征在于，所述气体分布器为微孔曝气器。

6.根据权利要求1-5任一项所述的气液固分离三相生物流化床反应器，其特征在于，所述床体的侧壁上，位于所述床体的上端且沿所述床体的侧壁延伸的方向，设置有呈环形的出水槽；所述床体上设置有出水口，所述出水口与所述出水槽连通。

7.根据权利要求2-5任一项所述的气液固分离三相生物流化床反应器，其特征在于，所述床体为密闭的中空壳体，且所述床体由上端至下端呈减缩状；所述床体的上端设置有排气口，下端设置有进水管；所述进水管与所述提升管连通；所述导流管的上端与所述床体之间具有间隙，所述提升管的下端与所述床体之间具有间隙。

8.根据权利要求7所述的气液固分离三相生物流化床反应器，其特征在于，所述床体的下端还设置有排泥口，且所述排泥口位于所述提升管与所述床体的侧壁之间。

9.根据权利要求7所述的气液固分离三相生物流化床反应器，其特征在于，还包括隔离管；

所述隔离管为两端开口的中空壳体，且所述隔离管从下至上呈减缩状；所述隔离管的上端固定在所述床体的顶部，所述隔离管套设在所述导流管外，且所述隔离管与所述导流管之间，以及所述隔离管与所述床体之间均具有间隙；所述隔离管的上端与所述床体连接，且所述排气口与所述隔离管连通。

10.根据权利要求9所述的气液固分离三相生物流化床反应器，其特征在于，所述导流管包括第一导流管、第二导流管和第三导流管；所述第一导流管、第二导流管和第三导流管均为两端开口的中中空壳体；

所述第一导流管和所述第三导流管均呈圆柱状，且所述第一导流管的直径大于第三导流管的直径；所述第二导流管成圆台状；所述第一导流管、所述第二导流管和所述第三导流管，从下至上首位顺次连通；

所述第一导流管远离所述第二导流管的一端的侧壁上设置有所述过滤孔；所述过滤板设置在所述第一导流管内，且所述过滤板呈圆锥状。