專利名稱：一種射流布水裝置及其應用的制作方法
技術領域：
本發明屬于環境保護技術領域，具體涉及一種射流布水裝置及其應用，尤其是一種一 體化污水處理反應器中的射流布水裝置。
技術背景隨著我國社會經濟的迅速發展，環境問題日益突出。我國的城市化進程使中小城鎮迅 速增多，中小城鎮排放的生活污水量約占全國總城鎮生活污水量的50%，但由于相應的污 水處理設施跟不上發展的需要，致使大量污水未得到有效處理就直接排入水體，造成了嚴 重的環境污染。按照國家建設部、科技部、國家環境保護總局的要求，到2010年全國設市 城市和建制鎮的污水平均處理率不低于50%。由于我國中小城鎮的污水水質水量變化較 大，污染源分布零散，市政設施不夠完善，經濟實力有限，污水處理專業人員比較缺乏等 因素，使得運行靈活，操作方便，費用低廉的污水處理技術成為我國中小城鎮解決水污染 問題的主要選擇。傳統的污水生化處理方法通常由多個處理單元組成，構筑物多，工藝流程復雜。污水 處理技術發展的趨勢是在保證出水水質的前提下，盡可能的縮短和簡化工藝流程、減少構 筑物。 一體化污水處理技術將污水生物處理工藝中的曝氣、沉淀、泥水分離等流程集中于 一個反應器中完成，不需要二沉池甚至污泥回流系統，可以減少占地面積，降低造價和運 行費用，具有操作簡單、投資省、占地小、運行管理方便等特點，適合我國中小城鎮的污 水處理。但是，由于水體的富營養化日趨嚴重，污水處理技術不僅要求去除有機物，對氮、 磷污染物的去除也提出了更高的要求。因此，如何在一個反應器中形成厭氧、缺氧、好氧 環境，從而對污水進行厭氧、缺氧和好氧處理，實現污水的脫氮除磷成為了一體化污水處 理技術研究的一個熱點。專利03115369.0提供的一種污水生化處理的高效反應器，集曝氣、沉淀及污泥回流在 同一池內完成，結構簡單，基建成本低；采用噴射擴散式曝氣結構，氧利用率高，反應器 容積負荷大，水力停留時間短，并且可以具有很大的池深；污泥濃度高，耐沖擊負荷能力 強。但是由于反應器使用的噴射曝氣器進水和進氣都采用壓送式方式，需用水泵和風機， 能耗較大，增加了污水的處理成本；并且在反應器內形成的厭氧/缺氧環境不明顯，影響 了污水處理脫氮除磷效果。發明內容本發明的目的在于為了克服上述現有技術的缺點和不足，提供一種射流布水裝置及其 應用，使得一體化污水處理反應器中反應區上部形成好氧區，下部形成明顯的厭氧/缺氧 區，從而提高反應器的脫氮除磷效果。本發明提出的射流布水裝置，由吸氣口l、吸氣室2、水噴嘴3、混合管4、擴散管5、 尾管6和反射板7組成，其結構如圖l所示，其中，水噴嘴3置于吸氣室2中，吸氣室2—側設 有吸氣口l，擴散管5呈圓臺形結構，擴散管5直徑小的一端連接混合管4一端，混合管4另 一端連接吸氣室2，擴散管5直徑大的一端連接尾管6，反射板7呈圓錐形結構，其錐形的一 端位于尾管6下方。本發明中，尾管6與反射板7相連一端呈喇叭形結構。將射流布水裝置用于一體化污水處理反應器，反應器由內、中、外三個筒體構成，反 應器內分布有反應區9、導流區ll、沉淀區12和回流區13;其中，反應區9位于內筒內，內 筒與中筒之間為導流區ll，中筒與外筒之間為沉淀區12，回流區13位于沉淀區12下部；導 流區11與反應區9通過導流孔10相通，反應區9與回流區13通過回流縫20相通；射流布水裝 置置于反應區9內，將反應區9分成兩部分，上部為好氧區15，下部為厭氧/缺氧區14，射 流布水裝置位于好氧區15內，反射板7下方為厭氧/缺氧區14，厭氧/缺氧區14底部設有進 水管8，回流區13—側設有排泥管16，另一側設有水泵19的進水管，射流布水裝置通過管 道、閥門與水泵19連接，沉淀區12上部外側設有出水槽17，出水槽17連接出水管18。本發明中，厭氧/缺氧區14和好氧區15兩者的比例通過改變射流布水裝置的工作水深 來調節。本發明具有以下優點1.由于射流布水裝置應用時采用自吸式射流布水裝置，可以省 去鼓風機，節約了能耗，降低了運行成本；2.射流布水裝置尾管出口設置圓錐體擋板，增 大了充氧和攪拌的范圍，并使反應器反應區的下部形成了較明顯的厭氧/缺氧環境，提高 了對污水的脫氮除磷效果。
圖l是本發明射流布水裝置結構示意圖。圖2是本發明射流布水裝置應用于一體化污水處理反應器示意圖。 圖中l為吸氣口， 2為吸氣室，3為水噴嘴，4為混合管，5為擴散管，6為尾管，7為圓 錐形反射板，8為進水管，9為反應區，IO為導流孔，ll為導流區，12為沉淀區，13為回流 區，14為厭氧/缺氧區，15為好氧區，16為排泥管，17為出水槽，18為出水管，19為水泵， 20為回流縫。
具體實施方式
下面通過實施例結合附圖進一步說明本發明。 實施例l:如圖l所示射流布水裝置由吸氣口l、吸氣室2、水噴嘴3、混合管4、擴散管5、尾管6 和反射板7組成。其中，水噴嘴3置于吸氣室2內，吸氣室2—側設有吸氣口1，混合管4呈圓 柱形結構，擴散管5呈圓臺形結構，尾管6的上口小，下口大，上方呈圓柱形結構，下方呈 喇叭形結構，擴散管5直徑小的一端連接混合管4一端，混合管4另一端連接吸氣室2，擴散 管5直徑大的一端連接尾管6，反射板7呈圓錐形結構，其錐形的一端位于尾管6喇叭口下方。如圖2所示，將射流布水裝置用于一體化污水處理反應器，反應器由內、中、外三個 筒體構成，反應器內分布有反應區9、導流區ll、沉淀區12和回流區13。其中反應區9位于 內筒內，內筒與中筒之間為導流區ll，中筒與外筒之間為沉淀區12,回流區13位于沉淀區 12的下部。導流區11與反應區9通過導流孔10相通，反應區9與回流區13通過回流縫20相通。 射流布水裝置置于反應區9內，將反應區9分成兩部分，上部為好氧區15，下部為厭氧/缺 氧區14，射流布水裝置位于好氧區15內，反射板7下方為厭氧/缺氧區14。厭氧/缺氧區14 底部設有進水管8，回流區13—側設有排泥管16，另一側設有水泵19的進水管，射流布水 裝置通過管道、閥門與水泵19連接，沉淀區12上部外側設有出水槽17，出水槽17連接出水 管18。本發明的工作過程如下使用本發明的射流布水裝置時，活性污泥-污水混和液由水泵19送入射流布水裝置， 經水噴嘴3噴出，在射流的過程中形成真空，空氣從吸氣口l被吸入，空氣、污水和活性污 泥在混合管4中相互剪切混和，充氧的混和液經過擴散管5從尾管6噴出。尾管6出口設置有 圓錐形的反射板7，往下噴的含氧混合液經圓錐形的反射板7后折向上流。射流布水裝置應用于一種一體化污水處理反應器，反應器中有四個功能區，分別為反 應區9、導流區ll、沉淀區12和回流區13。為了省去風機和空氣管道，降低能耗，采用自 吸式射流布水裝置。射流布水裝置安裝在反應區9內，從尾管6中往下噴的含氧混合液經圓 錐體反射板7后折向上流，使反應區9上部形成好氧區15，下部形成厭氧/缺氧區14。厭氧/ 缺氧區14和好氧區15兩者的比例可通過改變射流布水裝置的工作水深來調節。污水由反應 器底部的進水管8進入厭氧/缺氧區14，與經回流區13回流來的混合液及濃縮污泥進行混 合，厭氧/缺氧區14中的反硝化菌利用污水中的有機物為碳源，以回流混合液中的硝態氮 中的氧為電子受體，將硝態氮還原為氮氣，進行脫氮。從沉淀區12回流的含磷污泥在厭氧 /缺氧區釋放磷。經厭氧/缺氧區14處理后的污水往上流至好氧區15，在好氧區15污水中的有機物進一步被好氧分解，氨氮被硝化菌氧化為硝態氮，聚磷菌過量吸收磷。反應后，混 合液通過導流孔10進入導流區11向下流， 一部分混合液經回流區13回流至厭氧/缺氧區14， 另一部分混合液進入沉淀區12進行泥水分離，下沉的污泥濃縮回流至厭氧/缺氧區14， 一 部分作為剩余污泥通過排泥管16排放而除磷，上清液則經出水槽17，由出水管18排出，完 成污水的凈化處理。
權利要求
1.一種射流布水裝置，由吸氣口(1)、吸氣室(2)、水噴嘴(3)、混合管(4)、擴散管(5)、尾管(6)和反射板(7)組成，其特征在于水噴嘴(3)置于吸氣室(2)中，吸氣室(2)一側設有吸氣口(1)，擴散管(5)呈圓臺形結構，擴散管(5)直徑小的一端連接混合管(4)一端，混合管(4)另一端連接吸氣室(2)，擴散管(5)直徑大的一端連接尾管(6)，反射板(7)呈圓錐形結構，其錐形的一端位于尾管(6)下方。
2、 根據權利要求l所述的射流布水裝置，其特征在于尾管(6)與反射板(7)相連一 端呈喇叭形結構。
3、 一種如權利要求l所述的射流布水裝置應用于一體化污水處理反應器，其特征在于 反應器由內、中、外三個筒體構成，反應器內分布有反應區(9)、導流區(11)、沉淀區(12)和回流區(13)，其中，反應區(9)位于內筒內，內筒與中筒之間為導流區(11)， 中筒與外筒之間為沉淀區(12)，回流區(13)位于沉淀區(12)下部；導流區(11)與 反應區(9)通過導流孔(10)相通，反應區(9)與回流區(13)通過回流縫20相通；射 流布水裝置置于反應區(9)內，將反應區(9)分成兩部分，上部為好氧區(15)，下部 為厭氧/缺氧區(14)，射流曝氣器位于好氧區(15)內，反射板7下方為厭氧/缺氧區(14); 厭氧/缺氧區(14)底部設有進水管8，回流區(13) —側設有排泥管(16)，另一側設有 水泵l (9)的進水管，射流布水裝置通過管道、閥門與水泵l (9)連接，沉淀區(12)上 部外側設有出水槽(17)，出水槽(17)連接出水管(18)。
4、 根據權利要求3所述的射流布水裝置應用于一體化污水處理反應器，其特征在于所 述厭氧/缺氧區(14)和好氧區(15)兩者的比例通過改變射流布水裝置的工作水深來調 節。
全文摘要
本發明屬于環境保護技術領域，具體涉及一種射流布水裝置及其應用。該裝置由吸氣口、吸氣室、水噴嘴、混合管、擴散管、尾管和反射板組成，水噴嘴置于吸氣室中，吸氣室一側設有吸氣口，擴散管呈圓臺形結構，擴散管直徑小的一端連接混合管一端，混合管另一端連接吸氣室，擴散管直徑大的一端連接尾管，反射板呈圓錐形結構，其錐形的一端位于尾管下方。本發明可以改變水流方向，使往下噴的含氧混合液折向上流，并且可以增大充氧和攪拌的范圍，使曝氣均勻，提高氧利用率。本發明提供的射流布水裝置，應用于一種一體化污水處理反應器，使反應器反應區的上部形成好氧區，下部形成厭氧/缺氧區，提高反應器對污水的脫氮除磷效果。
文檔編號C02F3/30GK101234820SQ20081003402
公開日2008年8月6日 申請日期2008年2月28日 優先權日2008年2月28日
發明者勇 吳, 周雪飛, 張亞雷, 李燕飛, 趙建夫, 邱曉東 申請人:同濟大學