CN2632074Y - 一种废水生物法处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种废水生物法处理装置。它包括转轴、转轴周围的内室，它还包括内室周围的以转轴为转动轴的可进行气液交换的反应室，反应室以轴向彼此相连的为组呈周向放射状排布，内室的轴向端面具有与周围水体之间的交换口。本实用新型的氧气吸入量更多，氧气在转盘内部的停留时间明显加长，这样使得提高氧气利用度成为可能。由于氧气在本实用新型内部停留时间的加长，使得微生物和氧气的接触更为密切，并提高了净化装置的利用度，同时也降低了运转费用。

Description

一种废水生物法处理装置

                      技术领域

本实用新型涉及一种废水生物法处理装置。

                      背景技术

在采用生物法处理废水的过程中，废水中的有害物质通过微生物得到分解，这一过程是一个有害物质氧化的过程。用于氧化所需氧气必须由外界加入到液体中去。

废水的净化既可通过相对较大的净化装置也可通过较小的，就后者而言，比如转盘形式的可转动的废水处理装置，这种装置能够降低制造和运转净化装置的费用，对于这种装置有一个问题是如何利用这种转动运动尽可能多地将氧气由外界加入到液体中去及提高氧气在液体中利用效率。

                      发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能提高氧气利用率及通入量的废水生物法处理装置。为此，本实用新型采用以下技术方案：它包括转轴、转轴周围的内室，它还包括内室周围的以转轴为转动轴的可进行气液交换的反应室，反应室以轴向彼此相连的为组呈周向放射状排布，内室的轴向端面具有与周围水体之间的交换口。由于采用上述技术方案，空气中的氧气以周围空气的形式不断地被转到液面上的反应室吸收，并进而到达内室，随着本实用新型的转动，在内室中形成旋转的至少由含有微生物、废水以及净化液体和以气泡方式出现的包含有氧气的周围空气组成的混合物。这些被气泡包裹的带有氧气的空气就在内室中和此混合物一起循环转动。比起一般的可转动的废水处理法，本实用新型的氧气吸入量更多，氧气在转盘内部的停留时间明显加长，这样使得提高氧气利用度成为可能。由于氧气在本实用新型内部停留时间的加长，使得微生物和氧气的接触更为密切，并提高了净化装置的利用度，同时也降低了运转费用。

所述反应室可以是这样的：它包括处于外侧周边的通气口及处于内侧周边的通气口，内侧周边的通气孔外设有导流板，外侧周边的通气口在外侧周边上的位置偏向于转动方向侧，导流板设有筛状区，筛状区在导流板上的位置处于内侧周边的通气口的与转动方向相反的一侧。

所述反应室也可以是这样的：它为筒体被隔板横向隔成的若干个小室，反应室在转动方向侧设有通气口，内室与反应室之间设有筛状隔板。

采用上述结构，能在内室中形成一个与本实用新型转动方向相反旋转的、滚筒状的水流。在这水流里的空气中的氧气能与废水、悬浮的微生物和带有固着微生物的填料进行着强烈的混合。由于这一混合，不断地形成新的氧气通道的分界面。由此水流里的气泡可以在快要到达较低压力地带液面之前，以和它自然向上运动的方向相反，被重新向下，输送到压力较高的部位。和此紧密相连的是，特别高的氧气利用度、特别是通过局部压力的提高，也提高了氧气的通入量。尤其明显的是，形成内室里的水流，不需要利用额外的能源。

它还设有汲水室，汲水室设于相邻组反应室之间的间隙外侧口外，外侧口还设有导流板，汲水室在转动方向侧设有与导流板配合的通气口，该间隙轴向端面封闭，内侧口与内室相通。这样能进一步的增加氧气的通入量及利用率，提高废水处理效率。在汲水室的转动方向侧还可设有一个汲水室，该增添的汲水室在转动方向侧设有通气口。这样，可以进一步提高氧气的通入量。

在本实用新型周向表面可设有搅拌器。这样，能够充分利用本实用新型的转动运动方式对废水池进行搅拌，提高废水处理的效率。

在本实用新型周向表面可设有废水处理装置出水口的过滤件的清洁刷。这样，能够充分利用本实用新型的转动运动方式自动对过滤网刷洗，防止堵塞，同时，清洁刷也可起到搅拌的作用。

作为提高废水处理效率的一个方法，内室中可设有可在液体中自由活动的、微生物附着其上的载体。当然，在本实用新型外的废水池中也可设置这种载体。由于采用本实用新型的结构，能够保证这些载体不会停留在某些特定的地方不动，使较大的或一般大小的气泡在穿过液体的过程中—通过上述载体的协助—而被分解成小气泡，由此形成一个很大的整体气泡表面积。它们造成了更好的氧气通入量。由于在内室内的、附带有载体的水流，被感应而产生反方向的滚动，不但阻止了气泡按照它们的自然特性向上运动，而且使它们被迫向下运动。通过这个情况决定性地增加了液体与氧气的接触时间和氧气的利用度。气泡穿过载体时遇到的阻力也增加了接触时间，直接的结果是特别高的氧气的利用度。

                      附图说明

图1：本实用新型实施例1的示意图。

图2：图1中沿线II-II的视图。

图3：放大的一个反应室的视图。

图4：一种活动载体的放大透视图。

图5：另一种活动载体的放大透视图。

图6：第三种活动载体的放大透视图。

图7：本实用新型实施例2的示意图。

图8：图7沿线VIII-VIII的一个纵切面图。

图9：本实用新型实施例3的示意图。

图10：图9所示的本实用新型的另一摆放角度的视图。

图11：图9中沿线XI-XI的一个纵切面视图。

图12：本实用新型实施例4的示意图。

图13：本实用新型实施例5的示意图。

                      具体实施方式

实施例1

参照附图1、2、3。本实用新型1呈转盘2形式，它包括转轴3、转轴周围的内室19，它还包括内室周围的以转轴为转动轴的可进行气液交换的反应室4，反应室以轴向彼此相连的为组呈周向放射状排布，内室的轴向端面具有与周围水体之间的交换口。转轴3被带动并起支撑作用。反应室4都被安置于转盘2的圆周范围内。

从图1的视角看，反应室4大致呈扇形，同时从图2所示，它由有间距的型压板8，以及设定型压板8之间的距离和限定其周长的边缘挡板9组成。型压板8的固定是通过受力横档10、11来实现的，而受力横档10、11的两端又与轴外的受力板12、13固定在一起。

在受力板12、13和轴之间的每个立面设有片状的作为轴向关闭墙的关闭片14、15。受力板12、13用焊接或其他的方法固定在14、15上面。每个关闭片14，15上至少有一个，最好是有多个小通气口16，这些通气口就是作为上述的内室与周围水体之间的交换口，小通气口16处装有滤板17。它使得需净化的废水和生物量在转盘外空间18和内室19之间可以自由交换。内室19是一个接近圆柱形或多边形柱的空间，此内室空间从转轴3开始，延伸至反应室4的内侧的边缘挡板9。

在内室19中存在着大量分散的、互不相连的固着微生物载体20，和废水、生物量的混合物一样，它们也在转盘2的内室19里运动。它们在运行过程中，不断地从下部的位置即载体20′所在的位置活动到达上面的位置即图2载体20″所在位，期间会和气泡发生接触，这些气泡是从本实用新型转动过程中从反应室4向内室19冒出来的。

所述反应室包括处于外侧周边的通气口6及处于内侧周边的通气口7，内侧周边的通气口外设有导流板26，外侧周边的通气口6在外侧周边上的位置偏向于转动方向侧，导流板设有筛状区，筛状区28在导流板上的位置处于内侧周边的通气口的与转动方向相反的一侧。

每个反应室4上的通气口6由缺口21组成，这个缺口21存在于处于本实用新型外围5的边缘挡板9的部件22上。内侧的通气口7也同样由一个边缘挡板9上的缺口23组成，这个缺口23存在于边缘挡板9的部件24上。缺口23的一侧通过部件24的活动端点24′加以限制，另一侧通过放射方向从内向外中分反应室4的部件25作为边缘。边缘挡板9的部件22和24及中间部件25是带有少量轴向延伸的边缘壁，转盘2的转轴方向拥有好几个反应室4。

如图3所示，导流板26自边缘挡板的部件24延伸至边缘挡板9上的部件27。通过通气口7到达转盘的内室19的空气也流过导流板26的筛状区28，同时导流板26的连续部分用来导引废水和生物量的混合物以及其中的载体20。

部件24、26、27和28以正切的设置位置为佳。

反应室4中的通气口6、7是用来给反应室4里面的空间和转轴3周围的具有多角形或圆柱形横切面的内室19提供氧气的。

安装于不同受力挡板12、13上的相邻组反应室之间的间隙55的轴向端面封闭或至少部分封闭。这样不仅提高了转盘2的刚性，而且也有益于转盘2内外的水流情况。

当图1中的转盘以箭头方向转动时，转盘中心的内室19中的废水和生物量的混合物以相反于箭头b的方向转动。同时起初混合物沿着导流板26纵向运动，然后到达筛状区28。在反应室4大约在图1中的4′的位置时，空气通过筛状区28进入混合物里。只有当反应室4出现在液面29之上时，才能吸收周围的空气，然后在它重新进入液面下时，逐渐地放出空气。当反应室4浮出液面装入空气时，液体就会通过通气口7及导流板26的筛状区28涌出。

载体20大约象顶针一样大小，并能符合不同大小的需求，也能具有不同的形状。图4至图6以透视图的形式表达了载体的三种不同的规格，其中对基本上相同的部分标上了相同的号码，并各处附加以不同的字母加以区分。

图4中的载体20a明显是圆柱形。它由圆环31a、32a和33a，横挡34a和35a相互连接而成。圆环31a、32a和33a是平行的，并同间距轴向排列。除此之外还安置了向心的彼此交叉的横挡36a。这些圆环和横挡加在一起，就产生了很大的表面积，以便于固着的微生物的生长。

圆环31a、32a和33a的直径大约和载体20a轴纵向的长度相同。

图5显示的结构例子是载体20b，它同样是圆柱形的，其直径轴纵向的长度也大约相同。它基本上是由管状物37b加上长在外部的、和轴平行的凸缘及长在内部的、互相交叉的横挡39b组成。

图6显示的载体20c拥有一个大致球状的轮廓40c，并由相互平行的而且等距离排列的杆状物41c组成。

为了达到40c的球状轮廓，杆状物41c的长短不尽相同。在中心部位由一个管状物42c取代一个或多个杆状物41c。

实施例2

图7和图8显示了一个与实施例1相比稍作改动的装置，其中对基本上与实施例1相同的部分标上了相同的号码，并各处附加了字母d来加以区分。

本实用新型1d在转盘2d的范围内被表示为反应室4d和/或只是作为运输空气和液体的设备。

反应室4d为筒体(或称为管状件)被隔板横向隔成的若干个小室，反应室在转动方向侧设有通气口6d，内室19d与反应室之间设有筛状隔板51d。通气口6d在同一个半径上。当它们起先在液面29d的上面时，就吸取其周边的空气，然后在它们转到液面29d的下面时，就再释放出空气。如图8所示，这些就通过大量的和轴平行位置上的小通气孔6d来实现。反应室4d在释放出空气的同时，也充入了液体，然后在它又到达液面29d之上时，将液体排出室外。

固定夹50d用来安放和固定管状件，并同时也须用到作为转盘2d轴向边界的受力板12d、13d。同一对受力板12d、13d可以安装数个管状件，关于受力板12d、13d的形状和布置——就象实施例1的受力板12、13一样——通过扇形元素的外围部件来描述。这些部件以放射状向内——如图7显示的结构例子——和六角形、片状、起关闭墙作用的关闭片14d、15d连在一起。关闭件14d、15d同时又再和轴3d不可旋转地连接在一起。

另外还有筛板51d通过螺钉52d被固定在固定夹50d上。筛板51d装在转盘2d的管状件的以轴为心放射状向内的位置上。筛板51d是弧形的，连在一起就构成了圆环53d。圆环53d的内室19d形成一个圆柱形室54d，转轴3就穿过这个空间。圆柱形室54d不仅可用来装盛废水-生物量的混合物，同时也方便于接纳生长固着微生物的载体20d。由筛板51d构成的圆环53d用来防止载体20d放射状向外进入管状反应室4d所在的区域。

圆柱形室54d在转轴方向受到部分扇形的受力板12d、13d以及关闭件14d、15d的限制。同时关闭件14d、15d又有小孔16d，用于废水-生物量的混合物的流通，在小孔16d上还装有小筛片17d，用于留住载体20d。

和图1中转盘2的情况相似，图7中转盘2d的情况是：由内室19d形成的中央内室的两个立面至少几乎完全封闭。这一任务按照给出的结构例子都由多角形，六角形以及片状的关闭片14d、15d来完成。

安装于不同受力板12d、13d上的相邻组反应室之间的间隙55d的轴向端面全长封闭或至少部分封闭。这样不仅提高了转盘2d的刚性，而且也有益于转盘2d内外的水流情况。

实施例3

参照图9、10及图11。其中也是对基本上与实施例1相同的部分标上了相同的号码，并各处附加了字母e来加以区分。

它还设有汲水室60e，汲水室60e设于相邻组反应室4e之间的间隙55e外侧口62e外，外侧口设有导流板64e，汲水室在转动方向侧设有与导流板配合的通气口67e，该间隙轴向端面封闭，内侧口与内室19e相通。

实施例1的图1中转盘2的供氧量，可通过在转盘2e的圆周5e上附加汲水室60e来得到提高，汲水室60e在液面29e上面吸入的周边空气61e，在转盘2e进入液面下时，能尽可能多地被释放到内室19e中。汲水室60e分别设置在从外侧口62e放射状向外的位置。间隙55e从转盘2e的圆周5e开始到它的内室19e为止，并且在轴向的两个端面由盖框63e加以封闭。

导流板64e安装在离外侧口62e的通气口处65e极小距离的地方。按照本结构例子，导流板64e是对称的，而且是角状的。它的角尖正对着间隙55e的内部。

汲水室60e安装在导流板64e放射状向外的位置，按照本实施例的结构，汲水室60e是管状的。

管状的汲水室60e通过马镫件66e固定在转盘2e的圆周5e上，而且至少有一个小孔67e用于周围空气的进出。沿着管状的汲水室60e的长度，照图11适当地配有多个小孔67e。所有的小孔67e都安装在同一方位上，这个位置正斜对着转盘2e的圆周5e。小孔67e的通气口处对着转动方向。涉及到转盘2e的径向平面68e，小孔67e对着汲水室60e大致在30°-60°之间。这个意思是，小孔67e必须按照转盘2e的特别的尺寸来配置，不必被前面所提出的数据所限制。

如图9至图11显示的那样。在转盘2e的每次转动中，与开始时描述的结构例子的运作相似，汲水室60e会吸取周围的空气并在液体中将其释放。在液面29e下面冒出的气泡将通过间隙55e引入转盘2e的内室19e。

随着水流，被吸收的周围空气将按照空气升液泵原理附带着有目标地将废水和沉淀的生物量从池子56e的空间18e及池底抽到转盘2e中，并输送入那里反向旋转的，由废水、生物量、气泡、及如有的话载体20e组成的滚筒状混合物中。同时由在裂缝的漏斗状的外部装有的型材条及导流板64e协助，接受及传递气泡，如图中箭头表示的那样。在从汲水室60e中释放出的周围空气进入缓慢旋转的转盘2e的内室19e的同时，汲水室60e就装入池子56e的池底的废水和悬浮的生物量。

当汲水室60e到达液面29e上后，汲水室60e内的液体也同样流过间隙55e进入转盘2e的内室19e。这个混合物就会混合进在其中循环滚动的混合体中。

导流板64e拥有两个功能：既可做为把空气从汲水室60e送入转盘2e的内室19e的传导元，又可将液体从汲水室60e导入转盘2e的内室19e。

转盘2e的内室19e中的一部分过量的空气会以流入水流的相反方向向外释放出来。由此也保证了液体得到足够的氧气。按照本结构例子，6个间隙55e中的每一个都被安装在这样一个位置，此位置能使用过的空气不受阻碍地释放到大气中。

通过转盘2e的造型和带有固着的生物量并可自由活动的载体/填料20e的协助，使大部分废水中存在的氮化铵NH4的进行硝化反应的前提得以实现，因为用做硝化作用的细菌喜欢停留在提供给它的表面上。

按照图1和图9所示，通过转盘2和2e的封闭的结构，还有空气，废水和悬浮的生物量的流动输送，使得有目的地进行硝化和反硝化反应以一种特别的方式成为可能，也就是说，有目的地进行硝化和反硝化反应，可以在同一个废水池里同时进行，其中形成的硝酸盐转换成了气态的氮。因为在转盘外，当液体体积达到合适的程度时，会自行形成一个氧气含量很低的地带——厌氧层——它是进行反硝化反应的必需条件。

经过对厌氧层所在的、转盘2e外区域18e中氧气含量不断地测量，以及对转盘2e的转速的调整，使得这一过程可以自动地进行。

除了调节转速这一方法之外，还有另外一个方法，即通过关闭小孔16e的一部分或开启盖框63e的一部分，来按照要求有目的地改变或设置转盘内室19e和转盘2e外的液体混合物之间的液体的交换。

参照图10，由箭头说明了，空气以何种方式从汲水室60e中逸出后进入转盘2e的内室19e。在汲水室60e转出水面后，里面的液体至少有很大一部分通过间隙55e流入转盘2e的内室19e。与此不同的是，图11显示的转盘2e的内室19e里面配置有带有固着微生物的载体20e/填料20e。这些载体20e不一定只装置于转盘2e的内室19e中，也可以照图12所示，装配在转盘2f周围的液体混合物70f中。

实施例4

参照图12。图中基本上和图9至11所示的相同。其中也是对基本上相同的部分标上了相同的号码，并各处附加了字母f来加以区分。

根据图12的切线XI-XI可得出转盘2f和转盘2e之间高度相似的结论。所以转盘2f拥有转盘2e上的所有的部件。

转盘2f在它的周向表面上至少多配备有一个部件，即起搅拌器作用的划浆71f。这个划浆71f可以是一块通过马镫件72f与转盘2f的周向表面5f固定在一起的角铁。划浆71f用于对液体混合物70f作进一步的混合，这个混合物就在装有转盘2f的水池56f里面，并混合有带固着微生物的载体20f。而且水池56f的底部的污泥也会被卷起来，并通过既用来吸收空气，也用来装液体的汲水室60f进入转盘2f的内室19f。在小孔67f上配置的筛板73f用于确保那些在转盘2之外的载体及填料20f不会被吸入，而是停留在转盘2f的外部空间18f里。

此外至少有一个清洁刷74f用马镫件75f固定在转盘2f的周向表面5f上。毛刷装置74f的配置要符合这样的要求：每转动一次要洗刷到装在水池56f的出水口77f上的弧状的筛板即过滤件76f一次，以防止筛板上出现污垢层。

在转盘2f的立面和水池56f的墙壁之间的空间18f的大小，以可以通过生长体/载体20为足够。这个以及划浆71f和清洁刷74f是这样配置的：在划浆和清洁刷之间，及划浆和转盘2f的外直径之间，还有划浆71f和清洁刷74f之间，及划浆71f和水池56f的池底78f之间都有预先设定的间距。

通过图12的本实用新型装置1f的高度获得氧气的能力，使得无论是转盘2f内的填料20f还是转盘2f外的填料20f都能获得足够的氧气。由于转盘2f的转动，在划浆71f和清洁刷74f的后面形成旋涡，这就防止了填料20f的沉淀，而且和管状汲水室60f一起，保证了废水和悬浮的生物量及填料20f的运送和混合。

实施例5

参照图13，其中也是对基本上相同的部分标上了相同的号码，并各处附加了字母g来加以区分。

该实施例在实施例3的基础上，在汲水室的转动方向侧还设有一个汲水室60g′，该增添的汲水室在转动方向侧设有通气口67g。汲水室60g′装在同一半径上，沿转动方向紧贴着第一个汲水室60g。

两个汲水室60g和60g′同样都是管状的，沿着其长度配有多个小孔67g。小孔67g的位置这样选择：汲水室60g和60g′在从液面露出之后，及进入液面时，以理想的方式，起先吸入空气，然后在释放空气时在间隙55g中装入从转盘2g外的空间18g里出来的混合液70g，然后这个混合液70g在露出液面时通过裂缝55g进入到转盘2g的内室19g。

通过每个裂缝55g的汲水室60g、60g′的串联结构，可将双倍的空气量和大量的水池56g中的混合液70g输送进转盘2g的内室19g中去。汲水室的大小和体积以及小孔67g的大小和位置在适合转盘2g的基础上是可以作些调整的，并不用被本实用新型提供的图纸所限制。

从水下的反应室里冒出，并进入转盘内室19的空气，也对带动滚筒状的水流，起了一定的作用。通过它形成了一股向上的浓稠的水流。而且也通过附加的汲水室60e使得液面29e下的液体通过逸出的空气经过间隙55e被抽进转盘2e的内室19e中。反应室转出液面后，里面的液体就流入转盘的内室，同时这些液体通过导流板26正切地引入滚筒状水流。从间隙中出来的液体，由于其密度较低，就更加强了水流的滚动。这液体的气泡含量较低，所以容易往下沉。流入转盘内室的液体起到了推动整个滚筒状旋转的水流的作用。

转盘2的内室19在立面上是完全封闭或基本上封闭的，为此，在开口16处均装有筛板17，用来完成转盘2内室19内的和转盘外的液体交换，或加以改变或调节液体交换。盖框63e也是可调节的。

Claims (8)

1、一种废水生物法处理装置，其特征在于它包括转轴、转轴周围的内室，它还包括内室周围的以转轴为转动轴的可进行气液交换的反应室，反应室以轴向彼此相连的为组呈周向放射状排布，内室的轴向端面具有与周围水体之间的交换口。

2、如权利要求1所述的一种废水生物法处理装置，其特征在于所述反应室包括处于外侧周边的通气口及处于内侧周边的通气口，内侧周边的通气口外设有导流板，外侧周边的通气口在外侧周边上的位置偏向于转动方向侧，导流板设有筛状区，筛状区在导流板上的位置处于内侧周边的通气口的与转动方向相反的一侧。

3、如权利要求1所述的一种废水生物法处理装置，其特征在于所述反应室为筒体被隔板横向隔成的若干个小室，反应室在转动方向侧设有通气口，内室与反应室之间设有筛状隔板。

4、如权利要求2所述的一种废水生物法处理装置，其特征在于它还设有汲水室，汲水室设于相邻组反应室之间的间隙外侧口外，外侧口还设有导流板，汲水室在转动方向侧设有与导流板配合的通气口，该间隙轴向端面封闭，内侧口与内室相通。

5、如权利要求4所述的一种废水生物法处理装置，其特征在于在汲水室的转动方向侧还设有一个汲水室，该增添的汲水室在转动方向侧设有通气口。

6、如权利要求1、2、3、4或5所述的一种废水生物法处理装置，其特征在于它的周向表面设有搅拌器。

7、如权利要求1、2、3、4或5所述的一种废水生物法处理装置，其特征在于它的周向表面设有废水处理装置出水口的过滤件的清洁刷。

8、如权利要求1、2、3、4或5所述的一种废水生物法处理装置，其特征在于内室中设有可在液体中自由活动的、微生物附着其上的载体。

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