專利名稱：一種用于污水生物處理厭(缺)氧池的旋流攪拌裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在最小能量輸入條件下可保證液體處于旋流狀態(tài)，防止液體中顆
粒物沉淀的攪拌裝置及其配套池型，適用于污水生物處理的厭氧池和缺氧池使用。
背景技術(shù)：
在污水生物脫氮除磷系統(tǒng)中，厭氧池和缺氧池的設(shè)置必不可少。為了使缺(厭)氧池中的混合液處于懸浮狀態(tài)，保證混合液中的污泥與污染物的充分接觸，順利完成所需的生物脫氮除磷反應(yīng)，目前均通過設(shè)置推進(jìn)器式攪拌機(jī)的方式來解決。攪拌機(jī)所需能量一般按單位體積廢水量來確定，攪拌機(jī)在缺(厭)氧區(qū)按點(diǎn)式布設(shè)安裝。由于推進(jìn)器式攪拌機(jī)的能量輸入是依靠推進(jìn)器葉片的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)流體的旋轉(zhuǎn)，然后借助于流體間的粘滯力帶動(dòng)周圍流體的旋轉(zhuǎn)，從而使混合液處于懸浮狀態(tài)，因此，在推進(jìn)器攪拌池中，靠近推進(jìn)器的液流中心流速最大，池周流速最小，能量的耗散從中心向邊沿傳遞。與此對(duì)應(yīng)，距離推進(jìn)器附近的區(qū)域泥水的混合程度較高，距離推進(jìn)器較遠(yuǎn)的區(qū)域泥水的混合程度較低。實(shí)際工程中，維持泥水混合均勻的最小液流速度為0. 3米/秒。如果要維持距離推進(jìn)器(或攪拌機(jī))最遠(yuǎn)處的液流速度在最小流速，則其他部位的流速均大于該流速，且距離攪拌其越近，流速越大(近似線性分布)，這樣一方面造成能量的浪費(fèi)，另一方面較高的液流速度將從液流表面巻入大量的空氣(氧氣)，造成厭(缺)氧池效率的降低。如果要維持距離推進(jìn)器(或攪拌機(jī))最近處的液流速度在最小流速，則其他部位的流速均小于該流速，且距離攪拌其越遠(yuǎn)，流速越小，這樣雖然能量減少，但在遠(yuǎn)離攪拌機(jī)的區(qū)域則會(huì)出現(xiàn)污泥淤積現(xiàn)象。因此，如何在最小的能量輸入下，使混合液中的污泥和水達(dá)到較好地混合，同時(shí)不產(chǎn)生污泥淤積，是目前污水生物處理工程中厭(缺)氧池設(shè)計(jì)面臨的重要課題。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的缺(厭)氧區(qū)污泥淤積現(xiàn)象和高能耗的問題，本發(fā)明提供一種旋流攪拌裝置，該攪拌裝置采用軸向攪拌，能量輸入從池周向中心傳輸，使各區(qū)域能量輸入相對(duì)均衡，最終保證以最低的能耗實(shí)現(xiàn)混合液的均一旋流且克服污泥淤積現(xiàn)象。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是 —種用于污水生物處理厭(缺)氧池的旋流攪拌裝置，該旋流攪拌裝置主要是由水平軸(10)、攪拌漿支架(11)、攪拌漿葉(12)和電機(jī)(13)組成；水平軸(10)與電機(jī)(13)軸相固定，水平軸(10)上固定有攪拌漿支架(ll)，攪拌漿支架(11)上設(shè)置有攪拌槳葉(12);厭(缺)氧池的反應(yīng)池體(6)內(nèi)安裝有配水板(7)、集水板(8)，其將反應(yīng)池體(6)分為配水區(qū)(2)、攪拌反應(yīng)區(qū)(3)和集水區(qū)(4);旋流攪拌裝置沿水流方向水平固定安裝在厭(缺)氧池反應(yīng)池體(6)的攪拌反應(yīng)區(qū)(3)內(nèi)；水平軸支座(9)用于固定旋流攪拌裝置水平軸(IO)，該水平軸支座(9)固定連接在配水板(7)、集水板(8)和反應(yīng)池體(6)的壁面上。
在上述的技術(shù)方案中，水平軸(10)上至少固定有1組攪拌漿支架(11)，每組攪拌漿支架(11)上設(shè)置有不少于2片對(duì)稱布置的攪拌槳葉(12)，攪拌漿支架和所固定的攪拌漿
3葉的數(shù)量隨反應(yīng)池?cái)嗝娴脑龃蠖黾樱幻科瑪嚢铇~(12)寬度為0. 06 0. 08米；攪拌槳葉(12)外邊沿距水面不大于0. 3米。 在上述的技術(shù)方案中，混合液(1)沿水平方向以一定的流速均勻流入?yún)?缺)氧池的攪拌反應(yīng)區(qū)(3)，在水平流速和徑向流速的共同作用下，混合液沿軸向旋流前進(jìn)，旋流速度為水平流速和徑向流速的合速度。當(dāng)厭(缺)氧池內(nèi)攪拌反應(yīng)區(qū)(3)的水平流速為0. 01 0. 02米/秒，軸轉(zhuǎn)速為8 12轉(zhuǎn)/分鐘時(shí)，液流旋轉(zhuǎn)體的最大速度為0. 25 0. 35米/秒。 在上述的技術(shù)方案中，與該旋流攪拌裝置配套的厭氧池和缺氧池的池型，采用推流式池型或多級(jí)完全混合串聯(lián)池型，底部為半圓型。 厭氧池和缺氧池可以為兩級(jí)或多級(jí)串聯(lián)，每級(jí)安裝攪拌裝置1臺(tái)或多臺(tái)，采用單電機(jī)同軸驅(qū)動(dòng)或多電機(jī)多軸驅(qū)動(dòng)，以滿足不同尺寸或容積的厭(缺)氧池要求。該旋流攪拌裝置可以用在以鋼筋混凝土 、金屬、塑料或其它工程材料建造的厭氧池和缺氧池內(nèi)。
本發(fā)明的有益效果是 (1)本發(fā)明能夠使液流在反應(yīng)池內(nèi)形成旋轉(zhuǎn)體，該旋轉(zhuǎn)體每一斷面上的速度分布相同，而同一斷面上外沿速度最高，沿徑向逐漸衰減。在任何能量水平下，混合液在軸線處速度最小(徑向速度為零，水平流速為進(jìn)水流速)，在池邊沿處速度最大?；旌弦盒魇酵七M(jìn)，保證反應(yīng)池推流效果，可以使反應(yīng)區(qū)獲得最大的效率。
(2)本發(fā)明使得能量輸入從池周向中心傳輸，可以以最小的能量克服污泥淤積，節(jié)
約能源；實(shí)際運(yùn)行時(shí)，控制池邊沿處的流速大于污泥不沉淀的最小流速，從而保證污泥在池
體邊沿與底部不發(fā)生淤積，在此情況下，中心部分的流速必然小于不發(fā)生沉淀的最小沉速，
當(dāng)混合液中的活性污泥絮體沉淀時(shí)，所接觸的液流速度逐漸加大，到接近池體邊沿和底部
時(shí)，液流速度超過了沉淀流速，絮體重新返回混合液。從而達(dá)到使整個(gè)池體在最小的混合強(qiáng)
度下(最小的能量輸入)，最佳的混合效果。
(3)攪拌器結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，便于操作； (4)對(duì)厭(缺)氧池表面擾動(dòng)最小，可使厭氧池和缺氧池在最佳的狀態(tài)下工作。


圖1是本發(fā)明的低能旋流攪拌裝置的橫剖面示意圖
圖2是本發(fā)明的低能旋流攪拌裝置的縱剖面示意圖 圖3是本發(fā)明的兩級(jí)串聯(lián)單電機(jī)同軸驅(qū)動(dòng)低能旋流攪拌裝置的橫剖面示意圖
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
實(shí)施例1 某城市污水處理生物除磷中試廠處理工藝為厭氧/好氧聯(lián)合工藝。厭氧反應(yīng)池水深為1. 0米，長1. 4米，寬0. 8米。當(dāng)水平流速為0. 01米/秒，厭氧池內(nèi)形成大量沉淀，污泥的混合性能極差，無法完成相應(yīng)的生物反應(yīng)。在厭氧池中實(shí)施本發(fā)明的低能旋流攪拌裝置，參照圖l和圖2。 該旋流攪拌裝置主要是由水平軸10、攪拌漿支架11、攪拌漿葉12和電機(jī)13組成。相固定，水平軸10上固定有2組攪拌漿支架ll，每組攪拌漿支架11上對(duì)稱安裝有2片攪拌槳葉12 ;漿葉寬度0. 06米，漿葉外邊沿距水面0. 3米。
厭氧池反應(yīng)池6由鋼板制作，內(nèi)部體安裝有配水板7和集水板8，其將反應(yīng)池體6分為配水區(qū)2、攪拌反應(yīng)區(qū)3和集水區(qū)4三個(gè)區(qū)；該旋流攪拌裝置沿水流方向水平固定安裝在厭氧池反應(yīng)池體6的攪拌反應(yīng)區(qū)3內(nèi)；水平軸支座9用于固定旋流攪拌裝置水平軸10，該水平軸支座9固定在配水板7、集水板8和反應(yīng)池體6的壁面上。 進(jìn)水1沿反應(yīng)池體的水平方向均勻流入?yún)捬醭氐臄嚢璺磻?yīng)區(qū)，在水平流速和徑向流速的共同作用下，混合液沿軸向旋流前進(jìn)。當(dāng)水平流速同樣為0.01米/秒，軸轉(zhuǎn)速為12轉(zhuǎn)/分鐘時(shí)，液流旋轉(zhuǎn)體的最大速度為0. 3米/秒。厭氧池中無污泥沉淀，混合均勻，厭氧池內(nèi)的氧化還原電位維持在_300mV以下，獲得了良好的厭氧效果。
實(shí)施例2 某城市污水處理生物脫氮中試廠處理工藝為缺氧/好氧聯(lián)合工藝。缺氧池采用本發(fā)明的攪拌裝置，參照圖l和圖2。缺氧池反應(yīng)池體水深為1.0米，漿葉寬度0.08米，漿葉外邊沿距水面0. 3米。裝置安裝的其它部分同實(shí)施例1。 進(jìn)水1沿反應(yīng)池體的水平方向以水平流速0. 02米/秒均勻流入缺氧池的攪拌反應(yīng)區(qū)，軸轉(zhuǎn)速為8轉(zhuǎn)/分鐘時(shí)，液流旋轉(zhuǎn)體的最大速度為0. 3米/秒。在該條件下，缺氧池中無污泥沉淀，混合均勻，池內(nèi)的氧化還原電位可維持在-SOmV，獲得了良好的缺氧效果。
實(shí)施例3 某城市污水處理生物脫氮除磷中試廠處理工藝為厭氧/缺氧/好氧聯(lián)合工藝，厭氧池和缺氧池為兩級(jí)串聯(lián)，每級(jí)安裝本發(fā)明的攪拌裝置1臺(tái)，采用單電機(jī)同軸驅(qū)動(dòng)，參照圖3。 厭氧池和缺氧池水深均為2.5米，分別安裝一臺(tái)旋流攪拌裝置，使用單電機(jī)同軸驅(qū)動(dòng)。該旋流攪拌裝置主要是由水平軸10、攪拌漿支架11、攪拌漿葉12和電機(jī)13組成。水平軸10與電機(jī)13軸相固定。每個(gè)旋流攪拌裝置的水平軸10上都固定有3組攪拌漿支架ll，每組攪拌漿支架11上對(duì)稱安裝有2片攪拌槳葉12 ;漿葉寬度0. 06米，漿葉外邊沿距水面0. 3米。 厭氧池6和缺氧池15由鋼板制作，中間由隔板16分隔，同時(shí)隔板16上均勻設(shè)置的出水孔將兩池相連。水平軸支座9用于固定旋流攪拌裝置水平軸IO，該水平軸支座9固定在配水板7、隔板16、集水板8和反應(yīng)池體6的壁面上。進(jìn)水1經(jīng)過配水區(qū)2和配水板7進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)區(qū)14，進(jìn)行厭氧反應(yīng)，厭氧反應(yīng)完成后經(jīng)過隔板進(jìn)入缺氧反應(yīng)區(qū)3，缺氧反應(yīng)完成后，經(jīng)過集水板8進(jìn)入集水區(qū)，然后流出反應(yīng)池。 當(dāng)進(jìn)水1水平流速為0. 02米/秒，軸轉(zhuǎn)速為10轉(zhuǎn)/分鐘時(shí)，液流旋轉(zhuǎn)體的最大速度為0.3米/秒。在該條件下，厭氧池和缺氧池中無污泥沉淀，混合均勻。厭氧池內(nèi)的氧化還原電位維持在_300mV以下，缺氧池內(nèi)的氧化還原電位可維持在_50mV以下，獲得了良好的厭氧和缺氧效果。
權(quán)利要求
一種用于污水生物處理厭(缺)氧池的旋流攪拌裝置，其特征在于該旋流攪拌裝置主要是由水平軸(10)、攪拌漿支架(11)、攪拌漿葉(12)和電機(jī)(13)組成；水平軸(10)與電機(jī)(13)軸固定，水平軸(10)上固定有攪拌漿支架(11)，該攪拌漿支架(11)上設(shè)置有攪拌槳葉(12)；厭(缺)氧池的反應(yīng)池體(6)內(nèi)安裝有配水板(7)、集水板(8)，其將反應(yīng)池體(6)分為配水區(qū)(2)、攪拌反應(yīng)區(qū)(3)和集水區(qū)(4)；該旋流攪拌裝置沿水流方向水平固定安裝在厭(缺)氧池反應(yīng)池體(6)的攪拌反應(yīng)區(qū)(3)內(nèi)；水平軸支座(9)用于固定旋流攪拌裝置水平軸(10)，該水平軸支座(9)固定連接在配水板(7)、集水板(8)和反應(yīng)池體(6)上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于污水生物處理厭(缺)氧池的旋流攪拌裝置，其特征在 于水平軸(10)上至少固定有l(wèi)組攪拌漿支架(ll)，每組攪拌漿支架(11)上至少設(shè)置有2 片對(duì)稱安裝的攪拌槳葉(12);每片攪拌槳葉(12)寬度為0. 06 0. 08米。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的用于污水生物處理厭(缺)氧池的旋流攪拌裝置，其特征在 于水平軸(10)上固定的攪拌漿支架(11)和攪拌漿葉(12)的數(shù)量隨厭(缺)氧池?cái)嗝娴?增大而增加。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的用于污水生物處理厭(缺)氧池的旋流攪拌裝置，其特征在 于攪拌槳葉(12)外邊沿距水面不大于0. 3米。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的用于污水生物處理厭(缺)氧池的旋流攪拌裝置，其特征在于混合液(1)沿水平方向以一定的流速均勻流入(缺)氧池的攪拌反應(yīng)區(qū)(3)，在水平流速和徑向流速的共同作用下，混合液沿軸向旋流前進(jìn)，旋流速度為水平流速和徑向流速的 合速度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的用于污水生物處理厭(缺)氧池的旋流攪拌裝置，其特征在 于(缺)氧池內(nèi)的攪拌反應(yīng)區(qū)(3)水平流速為0. 01 0. 02米/秒，軸轉(zhuǎn)速為8 12轉(zhuǎn)/ 分鐘時(shí)，液流旋轉(zhuǎn)體的最大速度為0. 25 0. 35米/秒。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的用于污水生物處理厭(缺)氧池的旋流攪拌裝置，其特征在 于厭氧池和缺氧池為兩級(jí)或多級(jí)串聯(lián)，每級(jí)安裝攪拌裝置1臺(tái)，采用單電機(jī)同軸驅(qū)動(dòng)或多 電機(jī)多軸驅(qū)動(dòng)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于污水生物處理厭(缺)氧池的旋流攪拌裝置，其特征在于該旋流攪拌裝置配套的厭氧池和缺氧池池型，采用推流式池型或多級(jí)完全混合串聯(lián)池型，底部為半圓型。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于污水生物處理厭(缺)氧池的旋流攪拌裝置，該旋流攪拌裝置主要是由水平軸(10)、攪拌槳支架(11)、攪拌槳葉(12)和電機(jī)(13)組成。水平軸(10)上固定有攪拌槳支架(11)，攪拌槳支架(11)上設(shè)置有攪拌槳葉(12)；反應(yīng)池體(6)分為配水區(qū)(2)、攪拌反應(yīng)區(qū)(3)和集水區(qū)(4)；旋流攪拌裝置沿水流方向水平固定安裝在厭(缺)氧反應(yīng)池體(6)的攪拌反應(yīng)區(qū)(3)內(nèi)。本發(fā)明的攪拌裝置采用軸向攪拌，能夠使液流在反應(yīng)池內(nèi)形成旋轉(zhuǎn)體，使得能量輸入從池周向中心傳輸，從而各區(qū)域能量輸入相對(duì)均衡，保證以最低的能耗實(shí)現(xiàn)混合液的均一旋流且克服污泥淤積現(xiàn)象，節(jié)約能源。本發(fā)明的攪拌裝置結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，便于操作。
文檔編號(hào)C02F3/28GK101723509SQ200910219400
公開日2010年6月9日 申請日期2009年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月9日
發(fā)明者萬瓊, 彭黨聰, 房平, 王怡 申請人:西安建筑科技大學(xué)