專利名稱：立式兩級循環(huán)生化曝氣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于污水生化處理的曝氣裝置。
現(xiàn)有的“合建式”(完全混合式)生化曝氣裝置，是將生化反應(yīng)與污泥沉降分離合為一體，其結(jié)構(gòu)如


圖1所示。由于其曝氣區(qū)外壁9下部呈擴(kuò)徑形狀，勢必在該處形成流動(dòng)極其緩慢的死區(qū)8。曝氣生化區(qū)1內(nèi)中心的物料，在表曝機(jī)的作用下形成一個(gè)向上的旋轉(zhuǎn)液柱12，進(jìn)入表曝機(jī)內(nèi)經(jīng)表面水躍充氧。原料污水由進(jìn)水口a引入后將會直接通過中心旋轉(zhuǎn)液柱，迅速被提升至回流窗5進(jìn)入導(dǎo)流區(qū)2，其中約有四分之一的原料污水未徑充分生化反應(yīng)便進(jìn)入沉降區(qū)3，而排出系統(tǒng)外，因此其容積利用率極低。
曝氣生化區(qū)1僅存在由表曝機(jī)4造成區(qū)內(nèi)的縱向液流，沒有徑向液流至使曝氣生化區(qū)1內(nèi)活性污泥和污水混合接觸不均勻，加之回流窗5和回流縫7回流配水不均，造成回流縫7局部過水速度過小產(chǎn)生堆泥堵塞和厭氧發(fā)酵，影響凈化效率。曝氣生化區(qū)1中旋流液柱12水躍面積較小，降低充氧效率。該生化過程因?qū)儆谕耆旌弦患壣^程，緩沖彈性較小，沒有調(diào)節(jié)微生物生活環(huán)境的余地，所以其耐沖擊力差、污泥容易上翻流失。此外，由于曝氣生化區(qū)1與沉降區(qū)3合建在一個(gè)裝置內(nèi)，曝氣和沉降相互干擾，容易失去平衡。通常“合建式”生化曝氣裝置(φ17直徑)在處理煉油廠的普通含油廢水能力約60－70噸／時(shí)(設(shè)計(jì)值為1500噸／時(shí))。
本實(shí)用新型的目的是，在現(xiàn)有的“合建式”曝氣裝置的基礎(chǔ)上加以改造，設(shè)計(jì)一種容積利用率高、處理負(fù)荷大、耐沖擊力強(qiáng)、能耗低的立式兩級循環(huán)生化曝氣裝置。
本實(shí)用新型的立式兩級循環(huán)生化曝氣裝置結(jié)構(gòu)如圖2、3、4所示，包括變徑的外殼體18、內(nèi)殼體19和泵式翼輪表曝機(jī)15、導(dǎo)出管20等，其中外殼體18、進(jìn)水口c、出水口d、集水渠25和表曝機(jī)15與現(xiàn)在技術(shù)中的相應(yīng)部件具有相同結(jié)構(gòu)和功能，內(nèi)殼體19的上部同樣開有若干個(gè)回流窗24。所不同的是內(nèi)殼體19是一個(gè)與外殼體18同軸設(shè)置的直圓筒，內(nèi)殼體19的下沿直抵外殼體18的底面，并在該下沿開有若干個(gè)回流縫26作為循環(huán)物料通道。在原有表曝機(jī)15軸端向下延長的軸上設(shè)置一個(gè)葉輪攪拌器16，其水平位置略高于回流縫16之上沿，葉輪攪拌器16的葉片具有一定的傾角，以利于提升物料。內(nèi)殼體19上部的每一個(gè)回流窗24的一側(cè)裝有一塊離心導(dǎo)流板17，內(nèi)殼體19下部的每一個(gè)回流縫26的一側(cè)裝有一塊向心導(dǎo)流23。離心導(dǎo)流板17及向心導(dǎo)流板23的導(dǎo)流方向均與表曝機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向一致。另外改變現(xiàn)有技術(shù)中的溢流齒堰為環(huán)形集水渠25，并在其四個(gè)方位上設(shè)置四個(gè)導(dǎo)水管20，連通二級生化區(qū)14與集水渠25，導(dǎo)水管20是四個(gè)或多個(gè)對稱的三角形管道。內(nèi)殼體19內(nèi)部為一級生化區(qū)13，其外部為二級生化區(qū)14。
在本實(shí)用新型的生化曝氣裝置的使用中，有機(jī)廢水和回流活性污泥經(jīng)混合后，由外殼體18底部中心處的進(jìn)水口c引入一級生化區(qū)13，并與經(jīng)回流縫回流的循環(huán)水匯合，在攪拌器16的作用下均勻混合，同時(shí)向上推進(jìn)。原水徑回流循環(huán)水稀釋，此時(shí)基質(zhì)濃度為最高；而溶解氧量低，在此環(huán)境下進(jìn)行一級生化反應(yīng)，一級生化后的物料由表曝機(jī)15吸入和旋轉(zhuǎn)揚(yáng)液造成表面旋流，一部分泥水自然下流，在一級生化區(qū)13內(nèi)形成上下的縱向流動(dòng)，而大部分旋流液徑回流窗24和離心導(dǎo)流板17強(qiáng)化旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)入二級生化區(qū)14的表面，形成激烈的徑向旋流充氧，并在下部縮徑加速下使二級生化區(qū)14處于徑向旋流之中，進(jìn)行二級生化反應(yīng)，這時(shí)廢水中的基質(zhì)濃度最低，但溶解氧量最高，使凈化深度進(jìn)一步加深。二級生化后的一部分物料(含有凈化水和污泥)經(jīng)導(dǎo)出管e進(jìn)入集水渠25，然后由出水口d送至另外設(shè)置的沉降池中，將凈化水和污泥分離開。分離出的污泥再與原料水混合進(jìn)入生化裝置重新使用。二級生化循環(huán)水經(jīng)二級生化區(qū)14下部的縮徑結(jié)構(gòu)而加快旋流流速，在回流縫26和向心導(dǎo)流板23的作用下導(dǎo)入一級生化區(qū)。
本實(shí)用新型的立式兩級循環(huán)生化曝氣裝置可以由現(xiàn)有的“合建式”生化曝氣裝置改造而成。本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)1、利用兩級生化和在不同溶解氧分布及高、低基質(zhì)濃度中循環(huán)，來實(shí)現(xiàn)生物處理中的好氧和少氧過程，調(diào)節(jié)和控制活性污泥的沉降分離，并能加深凈化深度，提高生化穩(wěn)定性和耐沖擊負(fù)荷；2、由于內(nèi)殼體采用了圓型垂直結(jié)構(gòu)，沒有“死區(qū)”和阻礙流動(dòng)的障礙物，設(shè)置了離心導(dǎo)流板和向心導(dǎo)流板，確保了良好的流動(dòng)狀態(tài)及一級、二級生化區(qū)之間的物料循環(huán)，克服了短路現(xiàn)象，提高了耐沖擊能力；3、由于一級生化區(qū)以縱向環(huán)流為主，而二級生化區(qū)以徑向環(huán)流為主，這樣的結(jié)合使活性污泥與廢水達(dá)到均勻混合也是提高耐沖擊力和加深生化程度的有效措施。
4、由于設(shè)置了攪拌器，強(qiáng)化了物料提升和攪動(dòng)功能，使表曝機(jī)負(fù)荷降低，進(jìn)而使綜合能耗下降約40％；5、擴(kuò)大了曝氣表面(提高約一倍)，提高了充氧能力。
與現(xiàn)有的“合建式”生化曝氣裝置相比，本實(shí)用新型的立式兩級循環(huán)生化曝氣裝置在容積負(fù)荷方面提高約70％(1.7kgOD／m3.d)，處理水量提高約90％，耐堿性水沖擊能力提高約0.9倍，耐酚水沖擊能力提高約5倍，能耗降低約40％。詳細(xì)的比較結(jié)果見表1。
圖例
圖1現(xiàn)有“合建式”生化曝氣裝置總圖圖2本實(shí)用新型總圖圖3本實(shí)用新型離心導(dǎo)流板結(jié)構(gòu)圖圖4本實(shí)用新型向心導(dǎo)流板結(jié)構(gòu)圖
圖11、曝氣生化區(qū)；2、導(dǎo)流區(qū)；3、沉降區(qū)；4、表曝機(jī)；5、回流窗；6、溢流堰集水渠；7、回流縫；8、曝氣區(qū)的死區(qū)；
9、曝氣區(qū)外壁；10、導(dǎo)流區(qū)外壁；11、外殼體；12、上升旋流液柱；a、進(jìn)水口b、出水口圖2、圖3、圖413、一級生化區(qū)；14、二級生化區(qū)；15、表曝機(jī)；16、攪拌器；17、離心導(dǎo)流板；18、外殼體；19、內(nèi)殼體；20、導(dǎo)水管；21、縱向流；22、徑向流；23、向心導(dǎo)流板；24、回流窗；25、集水渠；26、回流縫；c、進(jìn)水口；d、出水口；e、導(dǎo)出管
權(quán)利要求1.一種立式兩級循環(huán)生化曝氣裝置，包括外殼體18、內(nèi)殼體19、泵式翼輪表曝機(jī)15、導(dǎo)水管20等，內(nèi)殼體19上部開有若干個(gè)回流窗24，下部開有回流縫26，外殼體18的底部中心處開有一個(gè)進(jìn)水口C，外殼體18上沿設(shè)置集水渠25及出水口d，其特征在于內(nèi)殼本19為一個(gè)與外殼體18同軸設(shè)置的直圓筒，內(nèi)殼體19內(nèi)部為一級生化區(qū)，其外部為二級生化區(qū)。
2.按照權(quán)利要求1的曝氣裝置，其特征在于表曝機(jī)15軸端向下延長的軸上設(shè)置一個(gè)葉輪攪拌器16，其水平位置略高于回流縫26之上沿。
3.按照權(quán)利要求1或2的曝氣裝置，其特征在于每一個(gè)回流窗24的一側(cè)裝有一塊離心導(dǎo)流板17。
4.按照權(quán)利要求3的曝氣裝置，其特征在于每一個(gè)回流縫26的一側(cè)裝有一塊向心導(dǎo)流板23。
5.按照權(quán)利要求1的曝氣裝置，其特征在于導(dǎo)水管20是四個(gè)或多個(gè)對稱的三角形管道。
專利摘要一種立式兩級循環(huán)生化曝氣裝置，外殼為一下部縮徑的圓柱體，其內(nèi)部設(shè)置一個(gè)垂直的同心內(nèi)殼體，內(nèi)殼體內(nèi)部為一級生化區(qū)，外部為二級生化區(qū)。利用表曝機(jī)、攪拌器、離心及向心導(dǎo)流等機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)合理的兩生化反應(yīng)，使有機(jī)廢水得到凈化。本實(shí)用新型可以由現(xiàn)有的“合建式”曝氣裝置改造而成，并提高處理量約50％，綜合能耗下降約40％，同時(shí)耐沖擊能力和水凈化深度大大提高。
文檔編號C02F3/16GK2075193SQ9021801
公開日1991年4月17日 申請日期1990年8月22日 優(yōu)先權(quán)日1990年8月22日
發(fā)明者王渤洋 申請人:中國石油化工總公司撫順石油化工研究院