CN211311153U - 一种用于工业废水处理的非均匀流场效应发生装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于工业废水处理的非均匀流场效应发生装置，包括发生装置的外筒，所述的外筒包括半径较小的下部作为重力回收区、半径较大的上部作为上部出水区；上部出水区与重力回收区之间为变径设计，其流道的外径大于其下方各区域的流道外径值；所述外筒内安装有内筒，该内筒将外筒分隔成内流场区域和外流场区域；所述内筒的上部侧壁上设置有若干与外流场区域连通的侧向控道；所述的内筒底部设置有导流布水装置，该导流布水装置连通进水口和内筒、内筒和外筒；所述上部出水区和重力回收区之间设置有降低液体回落速率的限流装置。本实用新型通过设计圆柱型发生装置特殊结构，实现径向和轴向的区域流场流速变化，产生非均匀流场效应。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种工业废水处理装置，具体为一种用于工业废水处理的非均匀流场效应发生装置，属于环保技术领域。
背景技术
采用传统方法难以满足越来越高的工业废水达标排放标准，高级氧化工艺被认为是解决废水达标问题的最佳途径，现有的高级氧化方法主要有芬顿法、三维电极法、光催化法、超声波法等芬顿或类芬顿方法，一般可以单独使用，或串并联使用，在实际工程得到越来越多的应用。
被处理水进入反应装置(或构筑物)后，一般采用静态或半动态反应方式，停留时间较长，物料间接触不彻底，产泥量较大，反应效果不够稳定等问题，制约高级氧化技术的工程应用。
因目前各废水高级氧化工艺对运行环境要求不完全一致，尤其是要加载不同的固体催化剂，需要动态、稳定、均匀地分布并处于同一反应区域，并根据催化剂粒子重力沉降特点，及时回收和循环使用；同时，各高级氧化工艺最佳处理时间不尽相同，也对现有流场发生方式提出了新的要求，以满足污水处理技术经济性指标的要求。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了提供一种用于工业废水处理的非均匀流场效应发生装置，以解决现有技术的上述问题。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的。
一种用于工业废水处理的非均匀流场效应发生装置，包括发生装置的外筒，所述的外筒包括半径较小的下部作为重力回收区、半径较大的上部作为上部出水区；上部出水区与重力回收区之间为变径设计，其流道的外径大于其下方各区域的流道外径值；
所述外筒内安装有内筒，该内筒将外筒分隔成内流场区域和外流场区域；其中，内流场区域为主反应区，内投放有颗粒状催化剂；所述内筒的上部侧壁上设置有若干与外流场区域连通的侧向控道；所述的侧向控道设置于重力回收区的上方；
所述的内筒底部设置有导流布水装置，该导流布水装置连通进水口和内筒、内筒和外筒；
所述上部出水区和重力回收区之间设置有降低液体流动速率的限流装置。
所述的上部出水区顶部至少设置有一个溢流口，溢流口将经处理的水引至下一环节。
所述侧向控道具有三组，均匀排列。
所述的内筒为圆柱型，并与外筒同轴。
上述用于工业废水处理的非均匀流场效应发生装置的工作方法，其包括以下步骤：
(A)废水内循环：废水通过导流布水装置进入装置，沿内筒向上流动，在一定高度穿过内筒上的三组侧向控道，进入外筒体，在上部出水区被循环泵抽出，经增压后再回到导流布水装置，完成内部循环。
(B)废水外循环：待处理废水通过导流布水装置进入装置，经内部多次循环反应后，在顶部形成上清液，通过顶部溢流口流出本装置。
(C)催化剂循环：催化剂在内筒内被一定流速的水携带向上流动，并在一定高度穿过内筒上的三组侧向控道，进入外筒体，经固液分离向下流动，再通过导流布水装置进入装置，完成催化剂循环。
所述内筒的水的流速为0.05-5m/s。
所述的催化剂的粒子比重为1.2-8g/cm3；所述催化剂的粒子粒径为0.1-3mm。
本实用新型通过设计圆柱型发生装置特殊结构，实现径向和轴向的区域流场流速变化，产生非均匀流场效应，形成各区域被处理水和固体催化剂的优化分布，确保高级氧化反应的稳定进行。
本实用新型具有以下有益效果：
1)一定尺度和比重区间的固体催化剂在装置内形成了在主反应区停留所设定的时长范围，随水流上升至一定高度后，按设定的流道结构，在重力作用下回至底部并开始新的反应循环；
2)装置内不同流速的反应区域，形成非均匀流场，并保持稳定状态，从而满足各区域不同功能要求；
3)装置采用圆柱型结构方式，保证水流分布的同一性(沿径向)，从而确保水流轴向稳定流动；
4)上部出水区结构设计形成缓水水域，进入此区域的颗粒物可依靠重力作用降入重力回收区，实现固液二次分离，清水通过上部溢流口流出，既避免固体催化剂流失，又保证出水较少的颗粒物含量；
5)在装置内部主循环流体回路(内循环)、固体催化剂循环回路(催化剂循环)以及从废水进入到上部溢出的单项流道(外循环)协同作用下，系统实现了动态处理和静态处理模式组合，可根据废水处理要求，灵活调节反应时间；
6)在内循环的进水和溢流口设置有颗粒物过滤作用的特殊结构，防止固体催化剂随水流流出装置并影响水泵的正常运行；
7)以颗粒活性碳(GAC)为例，对比一般情况下静态或半静态 (如：搅拌)方式，本实用新型的GAC使用量可减少至1/10或以下，同时效果明显优于传统方式。
附图说明
图1为本实用新型的工作原理图；(图中箭头表示液体流向)
图中，1、下部布水区；2、主反应区；3、重力回收区；4、上部出水区；5、外筒；6、内筒、7、侧向控道；8、限流装置；9、导流布水装置。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施例进一步阐述本实用新型的技术特点。
如图1所示的一种用于工业废水处理的非均匀流场效应发生装置，包括发生装置的外筒，所述的外筒包括半径较小的下部作为重力回收区、半径较大的上部作为上部出水区；上部出水区与重力回收区之间为变径设计，其流道的外径大于其下方各区域的流道外径值；
所述外筒内安装有内筒，该内筒将外筒分隔成内流场区域和外流场区域；其中，内流场区域为主反应区，内投放有颗粒状催化剂；所述内筒的上部侧壁上设置有若干与外流场区域连通的侧向控道；所述的侧向控道设置于重力回收区的上方；
所述的内筒底部设置有导流布水装置，该导流布水装置连通进水口和内筒、内筒和外筒；
所述上部出水区和重力回收区之间设置有降低液体流动速率的限流装置。
所述的上部出水区顶部至少设置有一个溢流口，溢流口将经处理的水引至下一环节。
所述侧向控道具有三组，均匀排列。
所述的内筒为圆柱型，并与外筒同轴。
上述用于工业废水处理的非均匀流场效应发生装置的工作方法，其包括以下步骤：
(A)废水内循环：废水通过导流布水装置进入装置，沿内筒向上流动，在一定高度穿过内筒上的三组侧向控道，进入外筒体，在上部出水区被循环泵抽出，经增压后再回到导流布水装置，完成内部循环。
(B)废水外循环：待处理废水通过导流布水装置进入装置，经内部多次循环反应后，在顶部形成上清液，通过顶部溢流口流出本装置。
(C)催化剂循环：催化剂在内筒内被一定流速的水携带向上流动，并在一定高度穿过内筒上的三组侧向控道，进入外筒体，经固液分离向下流动，再通过导流布水装置进入装置，完成催化剂循环。
所述内筒的水的流速为0.05-5m/s。
所述的催化剂的粒子比重为1.2-8g/cm3；所述催化剂的粒子粒径为0.1-3mm。
如图1所示的用于工业废水处理的非均匀流场效应发生装置的工作方法，其包括以下步骤：
A)废水内循环：废水通过导流布水装置进入装置，沿内筒向上流动，在一定高度穿过内筒上的三组侧向控道，进入外筒体，在上部出水区被循环泵抽出，经增压后再回到导流布水装置，完成内部循环。
B)废水外循环：待处理废水也通过导流布水装置进入装置，经内部多次循环反应后，在顶部形成上清液，通过顶部溢流口流出本装置。
C)催化剂循环：催化剂在内筒内被一定流速的水携带向上流动，并在一定高度穿过内筒上的三组侧向控道，进入外筒体，经固液分离向下流动，再通过导流布水装置进入装置，完成催化剂循环。
为有效完成上述循环，对水的流速(内筒)、催化剂粒子比重、催化剂粒子粒径有如下要求：
2)结构设置：内筒、外筒、出水筒、装置高度尺寸；
根据不同的废水及处理量，选用不同比重、粒径的催化剂粒子，相应选择不同的反应时间和水速，形成不同的内筒、外筒、出水筒、装置高度尺寸。
3)导流布水装置、自然溢流分水装置、污泥排出结构进行说明。
导流布水装置：通过特殊的结构，让循环水和进水有机混合，让废水沿内筒体径向分布均匀。正常运行时杜绝催化剂颗粒在底部的沉积；装置停运时，能够及时排出催化剂颗粒和污泥。
自然溢流分水装置：在出水区，设置了自然溢流分水装置，即可以保证上清水的自然溢流，又减少了催化剂颗粒的流失。
污泥排出：正常运行时，装置内无沉积的污泥。装置停运时，催化剂颗粒和污泥将沉积到装置底部，这时，利用在布水装置上设置的污泥排出结构，能够及时排出催化剂颗粒和污泥，便于装置的清洗。
以颗粒活性碳(GAC)为例，对比一般情况下静态或半静态 (如：搅拌)方式，本实用新型的GAC使用量可减少至1/10或以下，(200—2000mg/L)变为(20～100mg/L)，1/10，反应时间从平均180分钟缩短至30—60分钟。
Claims (5)
1.一种用于工业废水处理的非均匀流场效应发生装置，其特征在于：包括发生装置的外筒，所述的外筒包括半径较小的下部作为重力回收区、半径较大的上部作为上部出水区；上部出水区与重力回收区之间为变径设计，其流道的外径大于其下方各区域的流道外径值；
所述外筒内安装有内筒，该内筒将外筒分隔成内流场区域和外流场区域；其中，内流场区域为主反应区，内投放有颗粒状催化剂；所述内筒的上部侧壁上设置有若干与外流场区域连通的侧向控道；所述的侧向控道设置于重力回收区的上方；
所述的内筒底部设置有导流布水装置，该导流布水装置连通进水口和内筒、内筒和外筒；
所述上部出水区和重力回收区之间设置有降低液体流动速率的限流装置。
2.根据权利要求1所述的一种用于工业废水处理的非均匀流场效应发生装置，其特征在于：所述的上部出水区顶部至少设置有一个溢流口，溢流口将经处理的水引至下一环节。
3.根据权利要求1所述的一种用于工业废水处理的非均匀流场效应发生装置，其特征在于：所述侧向控道具有三组，均匀排列。
4.根据权利要求1所述的一种用于工业废水处理的非均匀流场效应发生装置，其特征在于：所述的内筒为圆柱型，并与外筒同轴。
5.根据权利要求1所述的一种用于工业废水处理的非均匀流场效应发生装置，其特征在于：所述催化剂的粒子粒径为0.1-3mm。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN110818141A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-02-21 | 上海相出净流环保科技开发有限公司 | 一种用于工业废水处理的非均匀流场效应发生装置及其工作方法 |
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2019
- 2019-12-09 CN CN201922179712.5U patent/CN211311153U/zh active Active
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