CN209778442U - 一种涡流反应布水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种涡流反应布水装置，涉及厌氧污水处理技术领域，主要为了解决传统布水装置存在的问题；包括厌氧反应器壳体、内循环回流管和涡流反应锥，所述内循环回流管与涡流反应锥之间连接有回流螺旋管，所述涡流反应锥的中轴线的一垂直面上设有多条水平切向进料管，本实用新型通过设置回流螺旋管、涡流反应锥、水平切向进料管和螺旋叶片，构建形成一级快速涡流反应流体和二级慢速涡流反应流体，不仅有效解决了内循环厌氧反应器布水装置布水配水均匀性和内循环厌氧反应器布水装置管道、喷嘴堵塞以及内循环回流液与原水水力搅拌反应的充分性的问题，而且构建了一个有利于厌氧颗粒污泥培养生成、生长状大的涡流反应流形态。

Description

一种涡流反应布水装置

技术领域

本实用新型涉及厌氧污水处理技术领域，具体是一种涡流反应布水装置。

背景技术

一般的，内循环厌氧反应器的布水装置主要功能是：（1）使原水均匀分布于反应器底面；（2）使原水与内循环回流液的快速充分混合均一，最大程度地减小原水冲击负荷；（3）使原水与厌氧颗粒污泥充分接触，形成良好的传质作用。因此，布水装置功能的正常发挥对内循环厌氧反应器的良好运转是至关重要的。

当前，内循环厌氧反应器的布水装置主要有以下几种结构：（1）一管多孔、（2）一管一孔、（3）主管分枝式、（4）脉冲进水式等多种形式的布水装置。这些传统布水装置存在一些普遍的问题：布水孔眼容易堵塞、原水在反应器底面分布不均匀、存在“死区”导致极大浪费了反应器容积空间、原水与厌氧污泥接触传质不良以致于在污泥密集区形成沟流、短流。这些缺陷将极大地影响内循环厌氧反应器的正常工作。此外，这些传统的布水装置混合液流态基本上竖直方向的，几乎没有水平方向的流态，更加没有考虑过如何构建一个有利于厌氧颗粒污泥培养生成、生长状大的涡流反应流态区。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种涡流反应布水装置，以解决上述问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种涡流反应布水装置，包括厌氧反应器壳体、内循环回流管和涡流反应锥，所述内循环回流管和涡流反应锥均安装于厌氧反应器壳体内，内循环回流管位于涡流反应锥上方，涡流反应锥为上小下大的圆锥壳体，涡流反应锥底部与厌氧反应器壳体底部之间设有狭缝，所述内循环回流管与涡流反应锥之间连接有回流螺旋管，回流螺旋管内壁上焊接固定有螺旋叶片，所述涡流反应锥的中轴线的一垂直面上设有多条水平切向进料管，多条所述水平切向进料管均与涡流反应锥的同一水平圆周内壁相切，多条所述水平切向进料管的管口在涡流反应锥的同一水平圆周内壁上呈对称布置，所述水平切向进料管在涡流反应锥内形成涡流的旋转方向与回流螺旋管内螺旋叶片形成涡流的旋转方向相同。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还提供以下可选技术方案：

在一种可选方案中：所述涡流反应锥底部边缘环向等距设有多个支撑脚，支撑脚与厌氧反应器壳体底部固定连接。

在一种可选方案中：所述支撑脚的数量为四根。

在一种可选方案中：所述回流螺旋管与内循环回流管和涡流反应锥分别通过法兰连接。

在一种可选方案中：所述回流螺旋管的长度为500-1500mm。

在一种可选方案中：所述水平切向进料管的数量为2-12条。

在一种可选方案中：所述水平切向进料管的长度大于水平切向进料管的管口直径的20倍，所述水平圆周的直径为回流螺旋管直径的2-10倍。

一种内循环厌氧反应器，包含上述的涡流反应布水装置。

相较于现有技术，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型通过设置回流螺旋管、涡流反应锥、水平切向进料管和螺旋叶片；最终构建形成一个水平方向上顺时针或逆时针旋转、竖直方向上自上而下并且具有由快到慢速度梯度的一级快速涡流反应流体，这样的一级快速涡流反应流体能够使原水与内循环回流液在涡流中快速充分混合均一，并且使细小污泥絮体在快速涡流体完成碰撞粘合，形成颗粒污泥的初始形态，然后在涡流反应锥外壁与内循环厌氧反应器内壁之间形成一个二级慢速涡流反应流体，其既具有水平方向上的涡流流态、又具有竖直方向的自下而上层流态，并且在上升过程中形成了一个由快到慢的速度梯度。这样的一个二级慢速涡流反应流体，能够使混合液在由快到慢过程中完成了与厌氧颗粒污泥床的充分接触传质，而且能够使完成碰撞粘合的污泥絮体在慢速涡流体中完成成长壮大，最终形成具有极高生物活性的颗粒污泥，本申请不仅有效解决了内循环厌氧反应器布水装置布水配水均匀性、内循环厌氧反应器布水装置管道、喷嘴的堵塞以及内循环回流液与原水水力搅拌反应的充分性的问题，而且构建了一个有利于厌氧颗粒污泥培养生成、生长状大的涡流反应流形态，这为内循环厌氧反应器稳定高效运行奠定了坚实的基础，因此具有极大地推广应用价值。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

附图标记注释：1-回流螺旋管、2-涡流反应锥、3-水平切向进料管、4-支撑脚、5-厌氧反应器壳体、6-内循环回流管、7-螺旋叶片。

具体实施方式

以下实施例会结合附图对本实用新型进行详述，在附图或说明中，相似或相同的部分使用相同的标号，并且在实际应用中，各部件的形状、厚度或高度可扩大或缩小。本实用新型所列举的各实施例仅用以说明本实用新型，并非用以限制本实用新型的范围。对本实用新型所作的任何显而易知的修饰或变更都不脱离本实用新型的精神与范围。

实施例1

请参阅图1～2，本实用新型实施例中，一种涡流反应布水装置，包括厌氧反应器壳体5、内循环回流管6和涡流反应锥2，所述内循环回流管6和涡流反应锥2均安装于厌氧反应器壳体5内，内循环回流管6位于涡流反应锥2上方，涡流反应锥2为上小下大的圆锥壳体，涡流反应锥2底部边缘环向等距设有多个支撑脚4，所述支撑脚4的数量优选为四根，支撑脚4与厌氧反应器壳体5底部固定连接，涡流反应锥2底部与厌氧反应器壳体5底部之间设有狭缝，支撑脚4的功能是使涡流反应锥2牢固固定在反应器底面上，并且使混合均匀的原水与回流液在涡流反应锥2底部与反应器底面狭缝上均匀分布，所述内循环回流管6与涡流反应锥2之间连接有回流螺旋管1，回流螺旋管1与内循环回流管6和涡流反应锥2分别通过法兰连接，所述回流螺旋管1的长度为500-1500mm，回流螺旋管1内壁上焊接固定有螺旋叶片7，借助管内的螺旋叶片7提供的剪切力使循环回流液形成涡流形态，涡流形态根据螺旋叶片7的旋向设置既可以是顺时针的，也可以是逆时针的，所述涡流反应锥2的中轴线的一垂直面上设有多条水平切向进料管3，所述水平切向进料管3的数量优选为2-12条，多条所述水平切向进料管3均与涡流反应锥2的同一水平圆周内壁相切，多条所述水平切向进料管3的管口在涡流反应锥2的同一水平圆周内壁上呈对称布置，所述水平切向进料管3的长度大于水平切向进料管3的管口直径的20倍，所述水平圆周的直径为回流螺旋管1直径的2-10倍，所述水平切向进料管3在涡流反应锥2内形成涡流的旋转方向与回流螺旋管1内螺旋叶片7形成涡流的旋转方向相同，在工作时，内循环厌氧反应器内循环回流液从回流管进入回流螺旋管1内，由于回流液在螺旋叶片7的剪切力作用下形成了顺时针或逆时针的回流液涡流流体，并带着惯性进入涡流反应锥2内，与此同时，两条水平切向进料管3借助原水进料泵的动力使原水在水平圆周上高速切向进入涡流反应锥2内，从而形成了顺时针或逆时针的原水涡流流体。两个顺时针或逆时针方向的回流液涡流流体与原水涡流流体在涡流反应锥2内相互推动，相互迭加，最终构建形成一个水平方向上顺时针或逆时针旋转、竖直方向上自上而下并且具有由快到慢速度梯度的一级快速涡流反应流体。在一级快速涡流反应流体中，既具有水平方向上的涡流流态、又具有竖直方向上的自上而下层流态，并且随着锥形逐渐扩大形成了一个由快到慢的速度梯度。因此，这样的一级快速涡流反应流体能够使原水与内循环回流液在涡流中快速充分混合均一，并且使细小污泥絮体在快速涡流体完成碰撞粘合，形成颗粒污泥的初始形态，然后，混合液从涡流反应锥2底部的狭缝中流出，然后自下而上逐渐减速上升至涡流反应锥2外壳顶部。于是在涡流反应锥2外壁与内循环厌氧反应器内壁之间形成一个二级慢速涡流反应流体，其既具有水平方向上的涡流流态、又具有竖直方向的自下而上层流态，并且在上升过程中形成了一个由快到慢的速度梯度。这样的一个二级慢速涡流反应流体，能够使混合液在由快到慢过程中完成了与厌氧颗粒污泥床的充分接触传质，而且能够使完成碰撞粘合的污泥絮体在慢速涡流体中完成成长壮大，最终形成具有极高生物活性的颗粒污泥。

实施例2

一种内循环厌氧反应器，包含实施例1所述的涡流反应布水装置。

本实用新型的工作原理是：在工作时，内循环厌氧反应器内循环回流液从回流管进入回流螺旋管1内，由于回流液在螺旋叶片7的剪切力作用下形成了顺时针或逆时针的回流液涡流流体，并带着惯性进入涡流反应锥2内，与此同时，两条水平切向进料管3借助原水进料泵的动力使原水在水平圆周上高速切向进入涡流反应锥2内，从而形成了顺时针或逆时针的原水涡流流体。两个顺时针或逆时针方向的回流液涡流流体与原水涡流流体在涡流反应锥2内相互推动，相互迭加，最终构建形成一个水平方向上顺时针或逆时针旋转、竖直方向上自上而下并且具有由快到慢速度梯度的一级快速涡流反应流体。在一级快速涡流反应流体中，既具有水平方向上的涡流流态、又具有竖直方向上的自上而下层流态，并且随着锥形逐渐扩大形成了一个由快到慢的速度梯度。因此，这样的一级快速涡流反应流体能够使原水与内循环回流液在涡流中快速充分混合均一，并且使细小污泥絮体在快速涡流体完成碰撞粘合，形成颗粒污泥的初始形态，然后，混合液从涡流反应锥2底部的狭缝中流出，然后自下而上逐渐减速上升至涡流反应锥2外壳顶部。于是在涡流反应锥2外壁与内循环厌氧反应器内壁之间形成一个二级慢速涡流反应流体，其既具有水平方向上的涡流流态、又具有竖直方向的自下而上层流态，并且在上升过程中形成了一个由快到慢的速度梯度。这样的一个二级慢速涡流反应流体，能够使混合液在由快到慢过程中完成了与厌氧颗粒污泥床的充分接触传质，而且能够使完成碰撞粘合的污泥絮体在慢速涡流体中完成成长壮大，最终形成具有极高生物活性的颗粒污泥；本申请不仅有效解决了内循环厌氧反应器布水装置布水配水均匀性、内循环厌氧反应器布水装置管道、喷嘴的堵塞以及内循环回流液与原水水力搅拌反应的充分性的问题，而且构建了一个有利于厌氧颗粒污泥培养生成、生长状大的涡流反应流形态，这为内循环厌氧反应器稳定高效运行奠定了坚实的基础，因此具有极大地推广应用价值。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种涡流反应布水装置，包括厌氧反应器壳体（5）、内循环回流管（6）和涡流反应锥（2），所述内循环回流管（6）和涡流反应锥（2）均安装于厌氧反应器壳体（5）内，内循环回流管（6）位于涡流反应锥（2）上方，其特征在于，涡流反应锥（2）为上小下大的圆锥壳体，涡流反应锥（2）底部与厌氧反应器壳体（5）底部之间设有狭缝，所述内循环回流管（6）与涡流反应锥（2）之间连接有回流螺旋管（1），回流螺旋管（1）内壁上焊接固定有螺旋叶片（7），所述涡流反应锥（2）的中轴线的一垂直面上设有多条水平切向进料管（3），多条所述水平切向进料管（3）均与涡流反应锥（2）的同一水平圆周内壁相切，多条所述水平切向进料管（3）的管口在涡流反应锥（2）的同一水平圆周内壁上呈对称布置，所述水平切向进料管（3）在涡流反应锥（2）内形成涡流的旋转方向与回流螺旋管（1）内螺旋叶片（7）形成涡流的旋转方向相同。

2.根据权利要求1所述的涡流反应布水装置，其特征在于，所述涡流反应锥（2）底部边缘环向等距设有多个支撑脚（4），支撑脚（4）与厌氧反应器壳体（5）底部固定连接。

3.根据权利要求2所述的涡流反应布水装置，其特征在于，所述支撑脚（4）的数量为四根。

4.根据权利要求1所述的涡流反应布水装置，其特征在于，所述回流螺旋管（1）与内循环回流管（6）和涡流反应锥（2）分别通过法兰连接。

5.根据权利要求1所述的涡流反应布水装置，其特征在于，所述回流螺旋管（1）的长度为500-1500mm。

6.根据权利要求1所述的涡流反应布水装置，其特征在于，所述水平切向进料管（3）的数量为2-12条。

7.根据权利要求6所述的涡流反应布水装置，其特征在于，所述水平切向进料管（3）的长度大于水平切向进料管（3）的管口直径的20倍，所述水平圆周的直径为回流螺旋管（1）直径的2-10倍。