專利名稱：造紙廢水生化處理設備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及廢水處理設備技術(shù)領(lǐng)域，具體指一種適用于懸浮物、化學需氧量COD含量較高的造紙廢水生化處理設備。
背景技術(shù)：
利用水中微生物來處理廢水的廢水好氧生物處理技術(shù)已廣泛運用于各種廢水處理。傳統(tǒng)的好氧生物處理技術(shù)包括活性污泥法、生物膜法等，但普通的活性污泥法、生物膜法處理效率低，設備占地面積大，曝氣充氧電耗一般占總電力消耗的60～70％，而能量利用率只有百分之幾，能量消耗大。內(nèi)循環(huán)氣升式循環(huán)反應器雖然能有效地提高廢水處理過程中的能量利用率，但對于反應器與沉淀池合建式，雖然可以不設污泥回流設施，但存在載體流失和部分區(qū)域因形成厭氧區(qū)而產(chǎn)生污泥上浮的問題，而反應器與沉淀池分建則又要多建一個沉淀池并增加污泥回流設施。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型就是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，提供一種造紙廢水生化處理設備。該設備結(jié)合了氣升式循環(huán)反應器和連續(xù)進水、周期排水的延時曝氣序批式活性污泥法的特點，使氣提式循環(huán)反應器的工藝過程連續(xù)地進水，在同一反應器中序批式進行曝氣、沉淀、潷水，在反應器內(nèi)投加生物載體，污水和空氣從底部進入中心提升管，被提升的空氣、污水、生物體三相進行強烈攪動接觸，同時投加載體，有效地增加生物量，從而提高了廢水生化處理效率。
本實用新型所述一種造紙廢水生化處理設備，其特征是，它由外筒體、內(nèi)筒體、水射器、水泵、潷水器和自控裝置相互連接組成，其中，外筒體和內(nèi)筒體之間固定有內(nèi)筒體支撐板，并安裝有潷水器，水射器安裝在外筒體的底部，裙圍套裝在內(nèi)筒體底部，并通過水射器擴散管與水射器相連通，外筒體開有出水管和排空管，水泵分別與水射器和進水管相連通，并通過外循環(huán)管與外筒體相連通，自控裝置與排空管、進水管、外循環(huán)管和出水管的閥門相電氣連接。
為了更好地實現(xiàn)本實用新型，外筒體的徑高比可以為1∶2；外筒體直徑與內(nèi)筒體直徑的比可以為1∶0.5～0.7；裙圍的最大直徑可以與內(nèi)筒體直徑相等；裙圍與外筒體的距離可以為2～4cm；裙圍與內(nèi)筒體的距離可以為5～10cm。
本實用新型把初沉池、二沉池、污泥消化池等設施結(jié)合在一起，通過PLC自控系統(tǒng)進行控制，對氣升式循環(huán)反應器序批式地進行曝氣、沉淀和潷水，不斷經(jīng)歷著好氧-缺氧-厭氧周期變化過程。循環(huán)過程中，經(jīng)過粗篩后的廢水經(jīng)安裝在反應器底部的水射器擴散裝置連續(xù)不斷地進入反應器，經(jīng)過污泥層進入內(nèi)筒，在曝氣階段，通過開啟反應器外循環(huán)回流水，使進入水射器的水量加大，水射器由于負壓作用同時吸入大量空氣，水流和氣流的共同作用又使噴頭下方形成高速紊流剪切區(qū)，使所吸入的氣泡高度細化并均勻分散，同時利用壓頭溶氧，極大地提高了空氣中氧的利用率，富含溶解氧的混合污水經(jīng)導流筒達到反應器頂部后，通過下降區(qū)回到底部，形成環(huán)流，再經(jīng)剪切向上射流，如此循環(huán)往復運行。水位隨進水而由設計的最低水位而逐漸上升至設計最高水位。當系統(tǒng)停止曝氣后，系統(tǒng)進入沉淀排水階段，在沉淀階段，在靜止的條件下使活性污泥絮凝，污泥以區(qū)域沉降的形式下沉，因而所形成的污泥濃度較高。沉淀結(jié)束后，通過放置于外筒體的潷水裝置排出上清液，并使水位恢復到設計最低水位。未處理廢水連續(xù)不斷地經(jīng)反應器底部污泥吸附層的吸附，進入反應器的內(nèi)筒體，以極小的流速運動，整個系統(tǒng)進入一推流式反應器。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點和效果1.與普通的活性污泥法及氣提式好氧處理相比，本實用新型不需要設二次沉淀池、初次沉淀池、污泥回流及污泥回流設備，大大減少了反應器的基建投資與運行費用。
2.與傳統(tǒng)的序批式活性污泥反應器相比，本實用新型的曝氣過程結(jié)合了高速射流曝氣、物相強化傳遞、紊流剪切等技術(shù)，并具有深井曝氣和流化污泥的特點。通過射流曝氣的紊流剪切作用，形成高分散、高傳質(zhì)的生物絮體，大大加快了反應器的亞微觀傳質(zhì)速率，即有機物和氧向生物污泥絮體轉(zhuǎn)移的速率，及生化反應產(chǎn)物從生物污泥絮體移走的速率。
3.本實用新型在反應階段，活性污泥微生物周期性地處于高濃度和低濃度基質(zhì)的環(huán)境中，反應器也相應地形成厭氧-缺氧-好氧的交替過程，在反應器的運行過程中，隨著反應器內(nèi)反應時間的延長，基質(zhì)濃度也由高到低變化，微生物經(jīng)歷了對數(shù)生長期、減速生長期和衰減期，其降解有機物的速率也相應在由零級反應向一級反應過渡，而且系統(tǒng)是在非穩(wěn)態(tài)的工況下運行的，反應器的生物相十分復雜，微生物的種類繁多，它們相互作用，強化了工藝的處理效能。
4.本實用新型的表面水力負荷為0.3～0.5m3/m2·h，固體表面負荷為10～15kg/m2·h，分別是二沉池的1/3和1/8～1/5，因此，污泥沉淀時間充分，固液分離效率高。
5.本實用新型由于反應器泥齡較長，長達25天左右，污泥穩(wěn)定性好，脫水性能好，剩余污泥量少，減少了剩余污泥的產(chǎn)生。
6.本實用新型的反應階段是一個理想的推流過程，生化反應推動力大，效率高，運行方式靈活；能有效防止污泥膨脹，耐沖擊負荷，處理有毒或高濃度有機廢水的能力強。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型做進一步地詳細說明。
如圖1所示，本實用新型(即反應器)可采用鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。其中，反應器的下端裝有水射器10和排空管8，與外筒體1底部連接的水射器10的出口與喇叭型裙圍6及內(nèi)筒體3下端口相對，喇叭型裙圍6與水射器10的擴散管4連在一起，并通過四塊支撐板5套裝在內(nèi)筒體3中，內(nèi)筒體3通過上下各四塊支撐板2與外筒體1相連，外筒體1的中部開有出水管16，循環(huán)水泵12分別與水射器10和進水管13相連通，并通過外循環(huán)管12與外筒體1相連通，排泥閥7、排水閥15、循環(huán)水泵12及F012-K1型氣動閥14由可編程序控制器自控裝置19控制，四根圓鋼支腳9支撐反應器，潷水過程中由浮球式水位監(jiān)測儀18控制潷水器17的升降，循環(huán)水泵12流量由WS133系列陶瓷電容式壓力變送器11控制。
以處理廢水能力為50m3/h的反應器為例，其結(jié)構(gòu)參數(shù)如下外筒體直徑為2800mm，高為5600mm；內(nèi)筒體直徑為1680mm，高為4800mm；喇叭型裙圍的最大直徑為1680mm；喇叭型裙圍與外筒體的距離可以為2～4cm；喇叭型裙圍與內(nèi)筒體的距離可以為5～10cm，自控裝置采用SIMATIC S7-200可編程序控制器自控裝置，控制排泥閥、排水閥、循環(huán)水泵及外循環(huán)閥的開啟。其工藝參數(shù)為操作運行采用每天6個周期，每周期4小時，其中2.5小時曝氣，1小時沉淀，0.5小時排水；充水比為50％，停留時間為8小時；曝氣過程中，溶解氧濃度不小于2mg/L；反應系統(tǒng)內(nèi)的生物污泥濃度達10g/L以上；沉淀過程中，表面水力負荷為0.3～0.5m3/m2·h，固體表面負荷為10～15kg/m2·h；載體投配率在5％～10％。如上所述，即可較好地實現(xiàn)本實用新型。
權(quán)利要求1.一種造紙廢水生化處理設備，其特征是，它由外筒體、內(nèi)筒體、水射器、水泵、潷水器和自控裝置相互連接組成，其中，外筒體和內(nèi)筒體之間固定有內(nèi)筒體支撐板，并安裝有潷水器，水射器安裝在外筒體的底部，裙圍套裝在內(nèi)筒體底部，并通過水射器擴散管與水射器相連通，外筒體開有出水管和排空管，水泵分別與水射器和進水管相連通，并通過外循環(huán)管與外筒體相連通，自控裝置與排空管、進水管、外循環(huán)管和出水管的閥門相電氣連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙廢水生化處理設備，其特征是，所述外筒體的徑高比可以為1∶2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙廢水生化處理設備，其特征是，所述外筒體直徑與內(nèi)筒體直徑的比可以為1∶0.5～0.7。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙廢水生化處理設備，其特征是，所述裙圍的最大直徑可以與內(nèi)筒體直徑相等。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙廢水生化處理設備，其特征是，所述裙圍與外筒體的距離可以為2～4cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的造紙廢水生化處理設備，其特征是，所述裙圍與內(nèi)筒體的距離可以為5～10cm。
專利摘要本實用新型是一種造紙廢水生化處理設備，它由外筒體、內(nèi)筒體、水射器、水泵、潷水器和自控裝置相互連接組成，其中，外筒體和內(nèi)筒體之間安裝有潷水器，水射器安裝在外筒體的底部，水泵分別與水射器和進水管相連通，并通過外循環(huán)管與外筒體相連通，自控裝置與排空管、進水管、外循環(huán)管和出水管的閥門相電氣連接。本實用新型大大減少了反應器的基建投資與運行費用，加快了反應器的亞微觀傳質(zhì)速率，強化了工藝的處理效能，污泥沉淀時間充分，固液分離效率高，污泥穩(wěn)定性好，脫水性能好，剩余污泥量少，生化反應推動力大，效率高，運行方式靈活，能有效防止污泥膨脹，耐沖擊負荷，處理有毒或高濃度有機廢水的能力強。
文檔編號C02F3/02GK2581435SQ0224801
公開日2003年10月22日 申請日期2002年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月13日
發(fā)明者陳元彩, 陳中豪, 陳榮, 楊立, 陳金中 申請人:華南理工大學