CN206751503U - 一种好氧污泥快速颗粒化的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种好氧污泥快速颗粒化的装置，属于环保设备领域。本实用新型通过对颗粒污泥培养装置内部结构进行水力优化，使水流能够在曝气作用下进行内外循环，反应器轴向上能够形成较稳定的循环流，提供良好的DO、底物传质及泥水混合的水力条件，促使气液充分混合和规则流动，有利于好氧颗粒污泥的快速形成。同时，本实用新型对水力死角进行了优化设计，使污泥无法在装置底部沉积，能够最大限度参与反应循环。
Description
技术领域
本实用新型属于环保装置领域，具体涉及一种好氧污泥快速颗粒化的装置。
背景技术
上世纪九十年代初，研究者在好氧升流式反应器中发现了好氧颗粒污泥，其是一种以胞外多聚物、惰性无机物和和多种矿物质为骨架，多种功能菌群自凝聚形成的颗粒状污泥。与活性污泥相比，好氧颗粒污泥具有规则的形状和紧实致密的结构，良好的沉降性能、丰富的功能菌群和高浓度的生物量，对冲击负荷和有毒物质具有较强的抵抗力，是一项极具潜力的废水生物处理新技术。已有研究表明水力条件(如流场分布及水力剪切等)对絮体的团聚效果及原始核形成具有重要意义具有高均质化程度的同向流(如环形流)有利于初始阶段污泥团聚，促进原始核的形成。然而，好氧颗粒污泥工艺存在启动时间长等问题，尤其在低进水负荷条件下。另外，现有的污泥颗粒化装置中，经常存在水力死角，使大量的污泥沉积于这些死角中，无法充分与培养溶液进行混合。因此，有必要开发一种能够加快好氧污泥颗粒化而且减少污泥沉积的装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的问题，并提供一种好氧污泥快速颗粒化的装置。本实用新型所采用的技术方案如下：
一种好氧污泥快速颗粒化的装置，包括出水桶、空气泵、出水管、内套管、三相分离器、弧形上挡板、曝气箱、排泥管、弧形下挡板和喇叭口形斜板；装置主体由大直径段、渐缩段和小直径段顺次连接而成，装置主体的小直径段内同轴嵌套有内套管，内套管底部周向固定有若干块弧形下挡板；小直径段内底部设置有喇叭口形斜板，喇叭口形斜板与内套管底部之间留有空隙作为泥水回流通道；喇叭口形斜板下底面上布设有曝气箱，曝气箱上的曝气支管穿透喇叭口形斜板，用于向喇叭口形斜板上方曝气；喇叭口形斜板下方连接排泥管；装置主体的大直径段中设置有三相分离器，三相分离器与内套管中间的腔室中沿内套管周向均布有若干块弧形上挡板，弧形上挡板的凹面朝向内套管方向，其弧线末端分跨于内套管的内外两侧；装置主体的大直径段侧壁上设置进水口；装置主体的小直径段侧壁设置有出水管。
作为优选，装置主体顶部连接空气泵。
作为优选，所述的空气泵出气口串联有流量计。
作为优选，所述的曝气支管布满弧形下挡板的最外沿圆周在喇叭口形斜板上的投影范围。
作为优选，所述的进水口连接设置于进水桶中的潜水泵，用于为反应装置提供进水。
作为优选，所述的出水管通过蠕动泵连接出水桶，用于存储反应装置排出的出水。
作为优选，所述的弧形上挡板通过连接环固定于内套管顶部，且弧形上挡板与连接环构成移动副。
作为优选，所述的弧形下挡板通过连接环固定于内套管底部，且弧形下挡板与连接环构成移动副。
作为优选，所述的三相分离器的折流板与装置中轴线呈45°
作为优选，内套管内侧和外侧的腔室体积比为6:4。
本实用新型通过对颗粒污泥培养装置内部结构进行水力优化，使水流能够在曝气作用下进行内外循环，反应器轴向上能够形成较稳定的循环流，提供良好的DO、底物传质及泥水混合的水力条件，促使气液充分混合和规则流动，有利于好氧颗粒污泥的快速形成。同时，本实用新型对水力死角进行了优化设计，使污泥无法在装置底部沉积，能够最大限度参与反应循环。
附图说明
图1为好氧污泥快速颗粒化的装置的结构示意图；
图2为好氧污泥快速颗粒化的装置底部的放大示意图；
图3为喇叭口形斜板和曝气箱的俯视图；
图4为弧形上挡板与连接环的移动副示意图。
图中：出水桶1、蠕动泵2、空气泵3、流量计4、出水管5、进水桶6、潜水泵7、内套管9、三相分离器10、弧形上挡板11、曝气箱12、排泥管13、弧形下挡板14、喇叭口形斜板15。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步阐述和说明。本实用新型中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。
如图1和2所示，好氧污泥快速颗粒化的装置中包括出水桶1、蠕动泵2、空气泵3、流量计4、出水管5、进水桶6、潜水泵7、内套管9、三相分离器10、弧形上挡板11、曝气箱12、排泥管13、弧形下挡板14、喇叭口形斜板15。装置主体由大直径段、渐缩段和小直径段顺次连接而成，此处大和小仅用于对两者的直径进行对比，具体尺寸可根据试验需要进行确定。
装置主体的小直径段内同轴嵌套有内套管9，内套管9底部通过连接环固定有若干块弧形下挡板14。弧形下挡板14整体上呈圆弧形，凹陷面朝下。连接环一端连接内套管9，弧形下挡板14穿入连接环的环体中，形成移动副，可以在外力作用下载环体中滑动，由此调整其伸入内套管9内腔的长度。弧形下挡板14沿内套管9的周向固定，尽量布满其圆周方向。小直径段内底部设置有喇叭口形斜板15，喇叭口形斜板15由一块倾斜的圆环板和一块圆板连接而成，呈一个开口向上的喇叭口状。喇叭口形斜板15与内套管9底部之间留有空隙作为泥水回流通道。如图3所示，喇叭口形斜板15下底面上布设有紧贴下底面的曝气箱12，曝气箱12上穿有多条曝气支管，支管末端穿透喇叭口形斜板15，用于向喇叭口形斜板15上方曝气，但两者的接触部分需要进行密封防水处理。喇叭口形斜板15下方连接排泥管13，排泥管13顶部入口略微高于喇叭口形斜板15上表面，排泥管13上通过电磁阀控制开闭。装置主体的大直径段中设置有三相分离器10，三相分离器10与内套管9中间的腔室中沿内套管9周向均布有若干块弧形上挡板11，弧形上挡板11的凹面朝向内套管9方向，其弧线末端分跨于内套管9的内外两侧；装置主体的大直径段侧壁上设置进水口；装置主体的小直径段侧壁设置有出水管5。进水口连接设置于进水桶6中的潜水泵7，出水管5通过蠕动泵2连接出水桶1。
上述装置的使用方法如下：潜水泵7将进水桶6的污泥废水培养基注满反应装置中，将待培养的污泥接种至装置内。通过风机等设备将空气鼓入曝气箱12中，并通过曝气支管进入内套管9中的升流区域。在曝气作用下，污泥和废水培养基混合均匀后上升，并在弧形上挡板11的阻挡下，部分回流进入内套管9外部的下降区域中形成回流，另外部分进入三相分离器10进行水汽固的分离。水和泥部分重新回流至下降区域中。尽管此部分泥水也会回流至下降区域，但由于其没有气泡推动，因此其流速、混合状态等水力状态均与弧形上挡板11下方的回流液存在差异。另外，在污泥培养过程中产生的气体聚集到装置主体顶部，在此处外壁上连接空气泵3，空气泵3出气口串联有流量计4，可以对气体进行收集和计量。当需要对培养基进行替换时，也可以在装置的大直径段外壁上设置一个溢流堰，将澄清的液体部分排出，并重新注入新的培养基。
本实用新型中，其中一个主要目的是为了使水流在曝气作用下进行内外循环，反应器轴向上能够形成较稳定的循环流，有利于好氧颗粒污泥的快速形成。因此，在内套管9的上下各设置了弧形上挡板11和弧形下挡板14，对水力条件进行优化。为了更好地利用曝气改善水流条件，可以使曝气支管布满弧形下挡板14的最外沿圆周在喇叭口形斜板15上的投影范围。弧形上挡板11通过连接环固定于内套管9顶部，且弧形上挡板11与连接环构成移动副，通过该移动副的伸缩，调整弧形上挡板11位于内套管9之中的范围。与此同时，弧形下挡板14通过连接环固定于内套管9底部(如图4所示)，且弧形下挡板14与连接环也构成移动副，通过该移动副的伸缩，调整弧形下挡板14位于内套管9之中的范围。由于弧形下挡板14下方密布有曝气支管，因此产生的气泡会密集进入整条内套管9底部范围，由于弧形下挡板14的阻隔作用使挡板下方的气泡被阻挡并全部从挡板的上方末端流出。在上升过程中，继续被弧形上挡板11所阻隔。由于气泡是水流的主要推动力，因此进入弧形上挡板11的气泡比例会导致水流循环速度、比例等水力条件发生变化。因此通过改变弧形上挡板11和弧形下挡板14位于内套管9中的位置，可以调整水力条件。
另外，三相分离器10的折流板角度和内套管9内侧和外侧的腔室体积比均会影响水力条件，在本实施例中，三相分离器10的折流板与装置中轴线呈45°，内套管9内侧和外侧的腔室体积比为6:4。
以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，然其并非用以限制本实用新型。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。
Claims (9)
1.一种好氧污泥快速颗粒化的装置，其特征在于，包括出水桶(1)、空气泵(3)、出水管(5)、内套管(9)、三相分离器(10)、弧形上挡板(11)、曝气箱(12)、排泥管(13)、弧形下挡板(14)和喇叭口形斜板(15)；装置主体由大直径段、渐缩段和小直径段顺次连接而成，装置主体的小直径段内同轴嵌套有内套管(9)，内套管(9)底部周向固定有若干块弧形下挡板(14)；小直径段内底部设置有喇叭口形斜板(15)，喇叭口形斜板(15)与内套管(9)底部之间留有空隙作为泥水回流通道；喇叭口形斜板(15)下底面上布设有曝气箱(12)，曝气箱(12)上的曝气支管穿透喇叭口形斜板(15)，用于向喇叭口形斜板(15)上方曝气；喇叭口形斜板(15)下方连接排泥管(13)；装置主体的大直径段中设置有三相分离器(10)，三相分离器(10)与内套管(9)中间的腔室中沿内套管(9)周向均布有若干块弧形上挡板(11)，弧形上挡板(11)的凹面朝向内套管(9)方向，其弧线末端分跨于内套管(9)的内外两侧；装置主体的大直径段侧壁上设置进水口；装置主体的小直径段侧壁设置有出水管(5)。
2.如权利要求1所述的好氧污泥快速颗粒化的装置，其特征在于，装置主体顶部连接空气泵(3)。
3.如权利要求2所述的好氧污泥快速颗粒化的装置，其特征在于，所述的空气泵(3)出气口串联有流量计(4)。
4.如权利要求1所述的好氧污泥快速颗粒化的装置，其特征在于，所述的曝气支管布满弧形下挡板(14)的最外沿圆周在喇叭口形斜板(15)上的投影范围。
5.如权利要求1所述的好氧污泥快速颗粒化的装置，其特征在于，所述的进水口连接设置于进水桶(6)中的潜水泵(7)。
6.如权利要求1所述的好氧污泥快速颗粒化的装置，其特征在于，所述的出水管(5)通过蠕动泵(2)连接出水桶(1)。
7.如权利要求1所述的好氧污泥快速颗粒化的装置，其特征在于，所述的弧形上挡板(11)通过连接环固定于内套管(9)顶部，且弧形上挡板(11)与连接环构成移动副。
8.如权利要求1所述的好氧污泥快速颗粒化的装置，其特征在于，所述的弧形下挡板(14)通过连接环固定于内套管(9)底部，且弧形下挡板(14)与连接环构成移动副。
9.如权利要求1所述的好氧污泥快速颗粒化的装置，其特征在于，所述的三相分离器(10)的折流板与装置中轴线呈45°；内套管(9)内侧和外侧的腔室体积比为6:4。
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| CN108358305B (zh) * | 2018-02-01 | 2020-12-11 | 北京化工大学 | 一种好氧颗粒污泥双室培养装置及快速培养方法 |
| CN112897685A (zh) * | 2021-01-25 | 2021-06-04 | 北京工业大学 | 一种促进好氧颗粒污泥快速形成的连续流反应器装置及运行方法 |
| CN114716008A (zh) * | 2022-05-06 | 2022-07-08 | 浙江寰龙环境建设有限公司 | 一种好氧污泥快速颗粒化设备及其处理工艺 |
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