CN205773867U - 一种防止生物废水残留的灭活罐 - Google Patents

Abstract

一种防止生物废水残留的灭活罐，具有罐体，罐体上设有左、右椭圆封头及进水口、进气口、排气口、清洗口、排污口，在进水口、进气口、排气口、清洗口及排污口所外接的管路上均装有阀门，罐体内设有清洗装置内接清洗口，在罐体上配设有冷却循环系统；其特征是：在罐体内设有“L”型转接管，“L”型转接管的一端内接进气口，另一端安装有无声汽水混合器；排污口处设有法兰盘与开关阀，法兰盘上开设有同轴心布置的圆形沉槽，并在开关阀的入口外壁上套装有对接法兰，对接法兰通过螺栓与法兰盘固定连接；本实用新型灭活效率高，灭活彻底，能耗和运行成本低，安全可靠，不会对环境造成污染，实现了手动和自动化控制，大大降低了工人的劳动强度。

Description

一种防止生物废水残留的灭活罐

技术领域

本实用新型涉及生物废水处理领域，尤其是一种防止生物废水残留的灭活罐。

背景技术

当前，在生物制药企业、实验室或科研院所等单位在实验及生产过程中会产生大量的活性生物废水，这些生物废水中含有大量存活的细菌和病毒，具有很大的危害性，需要经过消毒灭菌处理杀死病原体后，才能排入下一级污水处理系统。

传统的对生物废水的处理方法为物理灭菌法，通过采用灭活罐，并配装相应的管路、水泵及阀门构成生物废水灭活系统，在灭活罐上设有左、右椭圆封头及进水口、进气口、排气口、清洗口、排污口，在进水口、进气口、排气口、清洗口及排污口所外接的管路上均装有球阀，罐体内设有清洗装置内接清洗口，其中生物废水通过进水口输入至罐体内，进气口通过外接的管路连接高温蒸汽发生装置，清洗口通过外接的管路连接除垢剂装置和消毒液装置。灭活罐对生物废水进行灭活的基本原理是：将高温蒸汽直接进入活性生物废水中，利用高温使细菌的菌体变性或凝固酶失去活性而使细菌死亡，而病毒在高温下DNA、RNA中的化学键跨年度收热量导致键断裂，从而使得病毒失去活性。

然而，采用现有的灭活罐对生物废水进行处理时存在以下问题：(1)在罐体内部均没有做到无死角设计，导致灭活不彻底，尤其是在罐体的排污口处，由于此处阀门的安装位置不合理，常常导致生物废水残留在从排污口到阀门之间的管道中，而这部分生物废水难以通过蒸汽进行灭活，从而从排污管排放到下一级污水处理系统后容易造成二次污染；(2)现有的灭活罐主要采用手动操作各个阀门及水泵，没有采用自动化运行的模式，不仅劳动强度大，需要人时时刻刻守在设备旁边，而且不节能环保，易产生损操作及灭活不彻底；(3)在灭活罐内对生物废水进行高温灭活时，蒸汽与生物废水不能进行充分接触混合，大大影响了灭活效率，并且生物废水在进行灭活的过程中缺乏流动性，从而很容易在灭活罐内形成水垢，需要后续花费大量的时间进行除垢清洗；(4)现有的灭活罐设计不合理，通过在罐体外设夹层连接冷却水系统对经过灭活处理后的生物废水进行降温，这不仅导致罐体的体积增大、占用的空间大，而且不能对正在进行灭活处理的灭活罐进行保温处理，从而达不到高温灭活的效果，大大影响了灭活的效率；(5)在灭活罐上没有设置尾气处理系统，在罐体内气体没有经过彻底消毒杀菌而直接排放时，容易造成环境污染，对人们生命健康造成严重威胁。

发明内容

本实用新型的目的就是要解决采用当前的灭活罐对生物废水进行处理时存在的上述问题，为此一种灭活效率高、操作安全可靠，实现手动和自动控制的节能型灭活罐。

本实用新型的具体方案是：一种防止生物废水残留的灭活罐， 具有罐体，罐体上设有左、右椭圆封头及进水口、进气口、排气口、清洗口、排污口，在进水口、进气口、排气口、清洗口及排污口所外接的管路上均装有阀门，罐体内设有清洗装置内接清洗口，在罐体上配设有冷却循环系统；其特征是：在罐体内设有“L”型转接管，“L”型转接管的一端竖直布置内接进气口，另一端水平布置伸入至罐体底部并在出口处安装有无声汽水混合器，无声汽水混合器靠近罐体其中一侧的椭圆封头；所述排污口处设有法兰盘与开关阀，法兰盘上开设有同轴心布置的圆形沉槽，开关阀的入口与圆形沉槽相匹配，并在开关阀的入口外壁上套装有对接法兰，对接法兰通过螺栓与法兰盘固定连接。

本实用新型中所述阀门由球阀与气动截止阀并联组成，在罐体上还装有温度表、压力传感器及液位传感器，分别通讯连接PLC控制器，PLC控制器分别与各个气动截止阀构成驱动连接。

本实用新型中所述罐体上设有分压口，分压口通过管路外接储气装置，并在管路上装有安全阀。

本实用新型中所述罐体的外壁上配装有保温层，并在罐体的其中一个椭圆封头上设有人孔。

本实用新型中所述罐体上设有循环水入口，循环水入口与排污口之间通过循环水管依次串联有换热器与循环水泵以构成所述冷却循环系统，在换热器的换热介质入口端装有冷却水输送管，在循环水管上外接排污管；所述冷却水输送管与排污管上均设有相互并联的球阀与气动截止阀，气动截止阀和循环水泵分别与PLC控制器构成驱动连接。

本实用新型中所述循环水泵由两台并联组成以构成一用一备，在每台循环水泵所在的管路上均装有球阀。

本实用新型中在排气口外接管路的尾端装有尾气过滤器。

本实用新型具有以下优点：

(1)本实用新型在罐体内采用无死角设计，尤其是对罐体的排污口的结构进行改进，有效防止了生物废水的残留，确保灭活彻底；

(1)本实用新型在实现手动控制的同时，通过采用PLC控制器实现了对各个水泵及气动截止阀的自动化控制，从而大大降低了工人的劳动强度，做到了无人值守，提高了灭活效率，降低了能耗和运行成本；

(2)本实用新型通过PLC控制器实现了对灭活罐运行时所涉及到的温度、压强、液位及其它参数指标的实时记录，以此作为判断系统正常运行的依据，安全性大大提高；

(3)本实用新型通过在灭活罐内设置“L”型转接管和无声汽水混合器，在确保蒸汽与生物废水充分接触混合的同时，使得生物废水在灭活罐内进行往复回流，如此不仅提高了灭活效率，而且防止生物废水在进行灭活时，生物废水中的水垢凝结在灭活罐的内壁上，从而大大减小了后续除垢清洗的工作量；

(4)本实用新型在灭活罐上配置保温层，有效防止了灭活过程中热量的散失，从而确保了灭活效果；

(5)本实用新型中通过在灭活罐上设置安全阀，确保了灭活罐在对生物废水进行灭活处理时，罐体内的压强维持在标定值范围内，提高了系统运行的安全性；

(6)本实用新型通过在灭活罐的排气口处外接尾气过滤器，使得罐体内的气体经过处理后再排向大气中，以防造成环境污染，并对人们生命健康造成威胁。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1中K处的局部放大示意图。

图中：1—罐体，2—左椭圆封头，3—右椭圆封头，4—进水口，5—进气口，6—排气口，7—清洗口，8—排污口，9—球阀，10—清洗装置，11—气动截止阀，12—“L”型转接管，13—无声汽水混合器，14—温度表，15—压力传感器，16—液位传感器，17—分压口，18—储气装置，19—安全阀，20—保温层，21—人孔，22—循环水入口，23—循环水管，24—换热器，25—循环水泵，26—冷却水输送管，27—排污管，28—尾气过滤器，29—排污水池，30—法兰盘，31—开关阀，32—圆形沉槽，33—对接法兰。

具体实施方式

参见图1-2，本实用新型具有罐体1，罐体1上设有左、右椭圆封头2、3及进水口4、进气口5、排气口6、清洗口7、排污口8，在进水口4、进气口5、排气口6、清洗口7及排污口8所外接的管路上均装有阀门，罐体1内设有清洗装置10内接清洗口7；在罐体1内设有“L”型转接管12，“L”型转接管12的一端竖直布置内接进气口5，另一端水平布置伸入至罐体1底部并在出口处安装有无声汽水混合器13，无声汽水混合器13靠近罐体1的左椭圆封头2（也可为右椭圆封头3）；所述排污口8处设有法兰盘30与开关阀31，法兰盘30上开设有同轴心布置的圆形沉槽32，开关阀31的入口与圆形沉槽32相匹配，并在开关阀31的入口外壁上套装有对接法兰33，对接法兰33通过螺栓与法兰盘30固定连接。

本实施例中所述阀门由球阀9与气动截止阀11并联组成，在罐体1上还装有温度表14、压力传感器15及液位传感器16，分别通讯连接PLC控制器，PLC控制器分别与各个气动截止阀11构成驱动连接；在罐体1上配设有冷却循环系统。

本实施例中所述罐体1上设有分压口17，分压口17通过管路外接储气装置18，并在管路上装有安全阀19，使得罐体1内的压强维持在标定值范围内，从而提高了系统运行的安全性。

本实施例中所述罐体1的外壁上配装有保温层20，并在罐体1的其中一个椭圆封头上设有人孔21，以便观察罐体1内生物废水的处理情况，并方便工作人员对罐体内的器件进行检修

本实施例中所述罐体1上设有循环水入口22，循环水入口22与排污口8之间通过循环水管23依次串联有换热器24与循环水泵25以构成所述冷却循环系统，在换热器24的换热介质入口端装有冷却水输送管26，在循环水管23上外接排污管27；所述冷却水输送管26与排污管27上均设有相互并联的球阀9与气动截止阀11，气动截止阀11和循环水泵25分别与PLC控制器构成驱动连接。

本实施例中所述循环水泵25由两台并联组成以构成一用一备，在每台循环水泵25所在的管路上均装有球阀9。

本实施例中在排气口6外接管路的尾端装有尾气过滤器28。

本实施例中灭活罐为卧式压力容器，应满足的设计条件如下：(1)设计压力：罐内:0.3MPa;(2)设计温度：罐内:150℃；(3)工作温度: 罐内:146℃;(4)工作压力：罐内:0.25MPa;(5)温度波动度：±2℃；(6)温度均匀性: ±2℃；(7)公称容积：1000L；总容积为1250L，内筒直径1000mm，高度为1530mm，保温层29直径为1100mm,装料系数：850%；(8)设备内胆材料：SUS304；(9)升温时间：从20℃升到125℃，需45min;(10)设计制造标准、法规：GB150-2011《钢制压力容器》设计、制造、验收；1#灭活罐和2#灭活罐的罐内抛光到Ra3.2μm，无死角方便清洁卫生；罐体外表面抛光到Ra0.8μm。

本实施例中液位传感器16的感温探头采用304不锈钢制成，并且表面抛光处理，具有耐腐蚀、耐污物；耐温130℃以上，可靠性高。

本实施例中各个球阀9依次标号为J1、J2～J9，各个气动截止阀11依次标号为F1、F2～F7。

本实用新型的工作过程如下（如下各个气动截止阀的开启/关闭均在PLC控制器的控制下实现）：

(1)生物废水灭活处理：气动截止阀F4开启，生物废水从进水口4进入至罐体1内，液位传感器16实时对液位进行监测并将监测数据传输至PLC控制器，当罐体内的水位达到设定水位时（罐体内容积的60%-70%），气动截止阀F3开启，外接的蒸汽发生装置内的高温蒸汽通过管道通入至罐体，并在无声汽水混合器13的作用下与生物废水进行充分接触混合，对生物废水中的病原体进行高温灭活，与此同时，生物废水在蒸汽的推动下在罐体内循环往复地回流，有效防止了结垢的产生；在灭活的过程中，当罐体1内气压超过设定值时，安全阀19开启，将过量的气体从分压口17排入至储气装置18内，以确保罐体1内的气压维持在一定的范围内。

(2)冷却：开启球阀J8或J9，气动截止阀F5、F7开启，冷却循环系统启动运行，对经过灭活处理后的生物废水进行降温，待生物废水的温度降低至40℃时，气动截止阀F5、F7关闭，F6开启，生物废水从排污管27排向下一级污水处理系统的排污水池29。

(3)清洗：气动截止阀F1开启，外接的消毒液装置/除垢剂装置分别向清洗口7通入消毒液/除垢剂，并通过清洗装置10对罐体1内部进行消毒和除垢清洗。

(4)蒸汽消毒，气动截止阀F3，蒸汽通入罐体1中进行高温消毒处理，消毒处理完成后，罐体1内的气体再次经过尾气过滤器28的二次消毒处理后排出罐体外部。

Claims (7)

1.一种防止生物废水残留的灭活罐， 具有罐体，罐体上设有左、右椭圆封头及进水口、进气口、排气口、清洗口、排污口，在进水口、进气口、排气口、清洗口及排污口所外接的管路上均装有阀门，罐体内设有清洗装置内接清洗口，在罐体上配设有冷却循环系统；其特征是：在罐体内设有“L”型转接管，“L”型转接管的一端竖直布置内接进气口，另一端水平布置伸入至罐体底部并在出口处安装有无声汽水混合器，无声汽水混合器靠近罐体其中一侧的椭圆封头；所述排污口处设有法兰盘与开关阀，法兰盘上开设有同轴心布置的圆形沉槽，开关阀的入口与圆形沉槽相匹配，并在开关阀的入口外壁上套装有对接法兰，对接法兰通过螺栓与法兰盘固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种防止生物废水残留的灭活罐，其特征是：所述阀门由球阀与气动截止阀并联组成，在罐体上还装有温度表、压力传感器及液位传感器，分别通讯连接PLC控制器，PLC控制器分别与各个气动截止阀构成驱动连接。

3.根据权利要求1所述的一种防止生物废水残留的灭活罐，其特征是：所述罐体上设有分压口，分压口通过管路外接储气装置，并在管路上装有安全阀。

4.根据权利要求1所述的一种防止生物废水残留的灭活罐，其特征是：所述罐体的外壁上配装有保温层，并在罐体的其中一个椭圆封头上设有人孔。

5.根据权利要求2所述的一种防止生物废水残留的灭活罐，其特征是：所述罐体上设有循环水入口，循环水入口与排污口之间通过循环水管依次串联有换热器与循环水泵以构成所述冷却循环系统，在换热器的换热介质入口端装有冷却水输送管，在循环水管上外接排污管；所述冷却水输送管与排污管上均设有相互并联的球阀与气动截止阀，气动截止阀和循环水泵分别与所述PLC控制器构成驱动连接。

6.根据权利要求5所述的一种防止生物废水残留的灭活罐，其特征是：所述循环水泵由两台并联组成以构成一用一备，在每台循环水泵所在的管路上均装有球阀。

7.根据权利要求1所述的一种防止生物废水残留的灭活罐，其特征是：在排气口外接管路的尾端装有尾气过滤器。