專利名稱：適用于一體化生物反應器的污水回流裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種污水回流裝置，特別是涉及一種適用于一體化生物反應器的
污水回流設備。
背景技術：
現有技術中，污水回流設備主要是依靠刮泥鏈條、轉刷等機械方式旋轉對泥層刮取集聚，或通過污水回流泵進行污水、污泥回流。這些方式占地空間大、需要動力高、消耗能耗大，因此效率也相對低下。因此，對于涉及大比例回流的工藝，現有技術的污水回流設備是無法滿足這種工藝技術要求的。 例如，在采用一體化生物反應裝置處理高濃度有機廢水時，需要大比例回流以提高回流比。否則，若采用常規污水處理回流系統，會導致占地空間大、運行費用高，一次性投資大。 因此，本領域迫切需要一種可大大提高污水循環回流比，占地空間小，運行成本低，適用于一體化生物反應器的污水回流裝置。
實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種可大大提高污水循環回流比，占地空間小，運行成本低，適用于一體化生物反應器的污水回流裝置。
為此，本實用新型提供一種適用于一體化生物反應器的污水回流裝置，它包括[0007]-多個空氣提升器單元，且所述空氣提升器單元包括[0008]-設在空氣提升器單元上部的空氣提升器供氣口 ；-設在空氣提升器單元側面的供氣支管；所述供氣支管連接空氣提升器曝氣管；所述供氣支管和所述空氣提升器曝氣管之間設置多個使得空氣從供氣支管排入空氣提升器曝氣管的空氣提升器通氣口；-所述空氣提升器曝氣管的側面設置多個自閉式出氣孔；-污水區，所述污水區設在空氣提升器曝氣管的周圍，使得所述曝氣管內的氣體通
過自閉式出氣孔分布于所述污水區。 在本實用新型的一個具體實施方式
中，所述多個空氣提升器單元并列設置。[0013] 在本實用新型的一個具體實施方式
中，單個的空氣提升器單元分別為各自獨立控制的組合框架式結構。 在本實用新型的一個具體實施方式
中，所述空氣提升器供氣口的供氣管連接自同一供氣主干管。 在一優選例中，所述空氣提升器的空氣動力裝置與曝氣系統空氣動力裝置共用。優選地，所述空氣動力裝置是鼓風機。 在本實用新型的一個具體實施方式
中，所述自閉式出氣孔的面積占所述空氣提升器曝氣管側面積的1 5%。[0017] 在本實用新型的一個具體實施方式
中，所述自閉式出氣孔的橫截面為圓形。 在本實用新型的一個具體實施方式
中，所述自閉式出氣孔在空氣提升器曝氣管上 均勻分布。 在本實用新型的一個具體實施方式
中，所述自閉式出氣孔的直徑為0. 1-1. 5mm。在另一優選例中，所述的出氣孔的直徑為0. 2-lmm ;更佳地為0. 3-0. 8mm。 在本實用新型的一個具體實施方式
中，所述供氣支管的公稱直徑是50mm-150mm。 在一優選例中，當供氣支管為方管時，邊長是50mm-150mm 在本實用新型的一個具體實施方式
中，所述空氣提升器曝氣管的直徑為 50-100mm。在另一優選例中，直徑為60_90mm ;更佳地為65-80mm。 本實用新型的優點在于 在實際運行過程中，可采用本實用新型實現污水大比例循環回流。特別地，可以滿 足一體化生物反應器占地面積少、運行動力消耗低的特點。 采用鼓風機提供風源，可與曝氣系統共用。采用特殊設計，利用氣提原理進行鼓風 提升污水，實現污水大比例循環回流。 可采用一體化空氣氣提裝置，無排污池及污泥沉淀池，不設置排污泵及排污管。 由于采用空氣動力裝置，污水循環回流量很大，并可根據實際情況調整循環量。
圖1 :本實用新型的一個具體實施方式
的污水回流裝置的俯視示意圖。
圖2 :本實用新型的污水回流裝置側面示意圖。 圖中標號說明如下 空氣提升器單元(l)，空氣提升器供氣口 (11);空氣提升器通氣口 (12);空氣提升 器曝氣管(13);自閉式出氣孔(14);供氣支管(15)，污水區(2)。
具體實施方式實用新型設計人經過大量實驗，發現采用特定的裝置可以提供大比例污水循環回 流，使得其占地空間少、運行成本低，適用于生物一體化反應器的技術要求。在此基礎上完 成了本實用新型。 本實用新型的構思是這樣實現的 本實用新型是通過鼓風機提供風源，經由供風管道輸送，通過由特殊設計的空氣 動力裝置(優選框架式)，采用氣提原理，提供大比例污水循環回流，其占地空間少、運行成 本低，適用于生物一體化反應器的技術要求。 本文中，所述的"曝氣管"是指用于向液體(例如水，特別是需要處理的污水)中 分布氣體的管道。所述的曝氣管例如可以為微生物提供氧以使微生物降解污水中的污染物 質。 本文中，所述的"氣體"包括各種需要通過曝氣管道分布在液體中的氣體，包括但 不限于空氣、氧氣等。當本實用新型的污水回流裝置和曝氣系統共用氣源時，通常所述氣 體為空氣。 本文中，所述的"污水處理"是指為使污水達到排入某一水體或再次使用的水質要求而進行凈化的過程。 一般可分為物理化學處理和生物處理兩種。 本文中，所述的"污泥"是指含有各種微生物、有機物和無機物膠體、懸浮物的結構復雜的肉眼可見的絨絮狀微生物共生體，具有吸附能力和降解能力，可以吸附和降解很多的污染物，可以達到處理和凈化污水的目的。 本文中，下側是指污水回流裝置的靠近地面一側。上側是指相對于下側的另一側。
通常為遠離地面一側。 空氣提升器單元 現有技術中，污水回流設備主要是依靠刮泥鏈條、轉刷等機械方式旋轉對泥層刮取集聚，或通過污水回流泵進行污水、污泥回流。為此，本實用新型設計人采用了空氣提升器結構來提高污水的回流比。 所述空氣提升器單元的個數可以是一個或一個以上。單個空氣提升器單元的單獨供氣，獨立控制。 例如，所述污水回流裝置可包括兩個空氣提升器單元，其通過多條互相平行的曝氣管道組合而得到框架式結構。所述污水回流裝置也可以根據出氣孔的位置不同和空氣提升器單元的個數不同而形成不同的組合型式。 所述空氣提升器單元包括設在空氣提升器單元上部的空氣提升器供氣口 ；和設在空氣提升器單元曝氣管上的空氣提升器出氣口； 所述空氣提升器供氣支管和空氣提升器曝氣管之間設置通氣口 ，使得空氣從空氣提升器供氣口進入空氣提升器曝氣管；所述空氣提升器曝氣管設置多個出氣孔；各個空氣提升器單元并列運行操作。 所述供氣支管的公稱直徑通常是50mm-150mm。 所述供氣口連接空氣動力裝置。所述空氣動力裝置沒有具體限制，只要可以提供所需的氣源即可。通常，所述空氣動力裝置為鼓風機。 為了節省能源，所述空氣動力裝置可以與曝氣系統的空氣動力裝置共用。[0050] 另外，本設計人還發現，可以采用現有技術中，在利用空氣提升器曝氣管進行污水處理時，如果在曝氣管的所有管壁上均設置曝氣孔，曝氣管在運行時易于被固體堵塞物(如污泥或其它雜質)所堵塞，導致曝氣管使用時間縮短或需要定時清空固體堵塞物，并且導致氣體傳遞的效率顯著下降。經過反復分析和研究，本設計人發現，當曝氣管置于污水中時，因重力的作用污泥或其它雜質易于沉積在曝氣管管體上側約1/4的弧面上，而曝氣管的兩側弧面以及曝氣管的下側弧面則不易于沉積污泥或其它雜質。因此，在曝氣管管體的上側弧面上不設置曝氣孔，在曝氣管管體非上側弧面的其它表面上設置曝氣孔，有利于阻止固體堵塞物的沉積以及進入到曝氣管中，從而有效地起到防止曝氣管被堵塞的作用。[0051] 優選地，所述曝氣孔為自閉式出氣孔。 此外，由于一般情況下氣體的密度遠遠小于液體的密度，氣體在被排出曝氣孔后會有一個上升的過程，而在曝氣管管體非上側弧面的其它表面上設置曝氣孔，有利于減緩氣體上升的過程，有效增加氣體與液體的接觸時間，從而顯著地提高氣體傳遞的效率。[0053] 因此，本實用新型提供一種用于向液體中分布氣體的空氣提升器曝氣管，曝氣管的管體包括曝氣孔區和非曝氣孔區，所述的曝氣孔區位于管體橫截面圓心角180° -300°位置的管壁(即管體的下側1/2 5/6弧面為曝氣孔區)；所述的曝氣孔區分布有多個貫穿管體壁的曝氣孔；所述的非曝氣孔區位于管體上除曝氣區以外的管壁。較佳地，所述的曝
氣孔區位于管體橫截面圓心角240。
-300°位置的管壁(即管體的下側2/3 5/6弧面為 曝氣孔區)。更佳的，所述的曝氣孔區位于管體橫截面圓心角265。
-275°位置的管壁。最 佳的，所述的曝氣孔區位于管體橫截面圓心角270。位置的管壁(即管體的下側3/4區域為 曝氣孔區)；也即，所述的曝氣管是270。開孔的。上述弧面均是垂直地面對稱分布。 制備所述的曝氣管的材料沒有特別的限制，例如可以是塑料、金屬、玻璃等。作為 本實用新型的優選方式，制備所述曝氣管的材料是塑料。更優選的，所述的曝氣管是一種曝 氣軟管，由聚氨脂塑料制備，該種材料具有較好的伸縮性和抗拉性，且獲得的曝氣軟管表面 光滑，可通過對曝氣軟管內部供氣開停而使管壁產生瞬時的膨脹與壓縮，使附著在管壁上 的活性污泥去除。在曝氣管上打孔可以采用本領域已知的各種技術，較佳地，采用激光開孔 方式，具有開孔小，開孔密度大的優點，從而可以實現大面積均勻布氣。 所述的曝氣孔在管體的管壁上的開孔方向可以是垂直開孔或者是傾斜開？L。作為 本實用新型的一種優選方式，所述的曝氣孔在管體的管壁上的開孔方向為與該曝氣孔開 孔位置的切線方向呈90。角。作為本實用新型的另一優選方式，所述的曝氣孔在管體的管 壁上是傾斜開孔的，開孔方向為與該曝氣孔開孔位置的切線方向呈60-85°角；更佳地為 70-80°角。更優選地，采用其上進行傾斜開孔曝氣軟管，且軟管在安裝時略微拉伸，拉伸方 向與微孔的開孔方向一致，傾斜開孔的曝氣孔使軟管在停止曝氣時微孔的自閉性能提高， 從而增加曝氣軟管的抗阻塞性；而在進行曝氣時，由于氣流的壓力而使得微孔張開。 曝氣管上通常設置小而密集的曝氣孔有利于提高曝氣的效率。作為本實用新型 的優選方式，曝氣孔的直徑為0. 1-1. 5mm。更佳地，所述的曝氣孔的直徑為0. 2-lmm ;更佳 地為0. 3-0. 8mm。所述的曝氣孔在曝氣管管體上的密度可以根據需要曝氣的場所的規模 及其氣體需要量而定。作為本實用新型的優選方式，曝氣孔在管體上的密度為每米管體 3000-10000個；較佳地為每米管體4500-8000個；更佳地為5500-7000個。所述的曝氣孔 大小和密度可以使得曝氣時產生大量的微細小氣泡，總表面積更大，上升速度緩慢，與水接 觸時間更長，從而增加了氧的傳遞率，可以實現大面積均勻曝氣。 優選地，自閉式出氣孔的面積占所述空氣提升器曝氣管側面積的1 5%。 曝氣管管體的大小及長短沒有特別的限制，一般可根據需要曝氣的場所的規模及 其氣體需要量而定。作為本實用新型的優選方式，所述的曝氣管的管體的直徑為50-100mm。 更優選地，曝氣管的管體的直徑為60-90mm ;最優選地為65-80mm。 污水區 污水區設在曝氣管道的周圍，所述曝氣管道內的氣體通過曝氣孔分布于所述污水 區。
以下結合附圖對本實用新型的污水回流裝置進行進一步說明，這些說明并非對本
實用新型的限制。 實施例1 如圖1所示，一種適用于一體化生物反應器的污水回流裝置，它包括 兩個空氣提升器單元l，所述空氣提升器單元1包括設在空氣提升器單元1下部 的空氣提升器供氣口 11 ;和設在空氣提升器單元1上部的空氣提升器出氣孔14 ;所述空氣 提升器供氣支管15和空氣提升器曝氣管13之間設置空氣提升器通氣口 12，使得空氣從空氣提升器供氣口 11進入空氣提升器曝氣管13 ;所述空氣提升管道13的側面設置多個出氣
孔14 ;且所述曝氣管13上設置出氣孔14 ;污水區2，所述污水區2設在曝氣管道15的周圍， 所述曝氣管13內的氣體通過出氣孔14分布于所述污水區2。 所述自閉式出氣孔14的面積占所述空氣提升管道13側面積的1 5%。所述自 閉式出氣孔14的橫截面為圓形。所述出氣孔14在空氣提升器曝氣管13上呈均勻分布。 所述支氣管14的直徑是50-100。所述自閉式出氣孔14設置在空氣提升器曝氣管13下側 1/2 5/6的弧面上(圖中未示)。 所述曝氣管13的直徑為50-100mm。在另一優選例中，直徑為60-90mm ;更佳地為 65-80mm。出氣孔14的直徑為0. 1-1. 5mm。在另一優選例中，所述的曝氣孔16的直徑為 0. 2-lmm ;更佳地為0. 3-0. 8mm。 如圖2所示，為污水回流裝置的單個空氣提升器單元的側面示意圖。其中，單個空 氣提升器單元(1)的頂端設置不銹鋼吊鏈(3)。該不銹鋼吊鏈的另一連接處是污水池面之 上與掛鉤掛接(圖中未示)。 上述污水回流裝置是這樣組合得到的 兩個空氣提升器單元獨立設置，單獨控制。其中，單個空氣提升器單元1的供氣管 可以共用空氣動力裝置提供的氣源。 所述空氣提升器供氣口 11可以連接有空氣動力裝置。通常，所述空氣動力系統是 鼓風機。 本實施方式中，所述空氣動力裝置與曝氣系統共用。在其它實施方式中，曝氣系統 也可以單獨使用。 本實用新型的污水回流裝置是這樣運作的 空氣進入空氣提升器供氣口 11以提供空氣提升器的動力源。 本實用新型的效果是 應用該回流系統適用于一體化生物反應污水處理系統。空氣動力回流裝置替代常
規污水回流裝置，使不同的混合液的循環回流量都幾乎成為可能，這樣能夠適應并處理高
濃度高氨氮石油化工有機廢水，同時增加動力消耗不多，減少占地面積，減少建設投資。 以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用以限定本實用新型的實質技
術內容范圍，本實用新型的實質技術內容是廣義地定義于申請的權利要求范圍中，任何他
人完成的技術實體或方法，若是與申請的權利要求范圍所定義的完全相同，也或是一種等
效的變更，均將被視為涵蓋于該權利要求范圍之中。
權利要求一種適用于一體化生物反應器的污水回流裝置，其特征在于；它包括-多個空氣提升器單元(1)，且所述空氣提升器單元(1)包括-設在空氣提升器單元(1)上部的空氣提升器供氣口(11)；-設在空氣提升器單元(1)側面的供氣支管(15)；所述供氣支管(15)連接空氣提升器曝氣管(13)；所述供氣支管(15)和所述空氣提升器曝氣管(13)之間設置多個使得空氣從供氣支管(15)排入空氣提升器曝氣管(13)的空氣提升器通氣口(12)；-所述空氣提升器曝氣管(13)的側面設置多個自閉式出氣孔(14)；-污水區(2)，所述污水區(2)設在空氣提升器曝氣管(13)的周圍，使得所述曝氣管(13)內的氣體通過自閉式出氣孔(14)分布于所述污水區(2)。
2. 如權利要求1所述的污水回流裝置，其特征在于；所述多個空氣提升器單元(1)并 列設置。
3. 如權利要求1所述的污水回流裝置，其特征在于；單個的空氣提升器單元(1)分別 為各自獨立控制的組合框架式結構。
4. 如權利要求l所述的污水回流裝置，其特征在于；所述空氣提升器供氣口 (11)的供 氣管連接自同一供氣主干管。
5 . 如權利要求l所述的污水回流裝置，其特征在于；所述自閉式出氣孔(14)的面積占 所述空氣提升器曝氣管(13)側面積的1 5%。
6. 如權利要求l所述的污水回流裝置，其特征在于所述自閉式出氣孔(14)的橫截面 為圓形。
7. 如權利要求l所述的污水回流裝置，其特征在于所述自閉式出氣孔(14)設置在空 氣提升器曝氣管(13)下側1/2 5/6的弧面上。
8. 如權利要求l所述的污水回流裝置，其特征在于所述自閉式出氣孔(14)的直徑為 0. 1-1. 5mm。
9. 如權利要求l所述的污水回流裝置，其特征在于；所述供氣支管(15)的公稱直徑是 50mm-150mm。
10. 如權利要求l所述的污水回流裝置，其特征在于；所述空氣提升器曝氣管(13)的直徑為50-100mm。
專利摘要本實用新型提供一種適用于一體化生物反應器的污水回流裝置，它包括多個空氣提升器單元，且所述空氣提升器單元包括設在空氣提升器單元上部的空氣提升器供氣口；設在空氣提升器單元側面的供氣支管；所述供氣支管連接空氣提升器曝氣管；所述供氣支管和所述空氣提升器曝氣管之間設置多個使得空氣從供氣支管排入空氣提升器曝氣管的空氣提升器通氣口；所述空氣提升器曝氣管的側面設置多個自閉式出氣孔；以及污水區，所述污水區設在空氣提升器曝氣管的周圍，使得所述曝氣管內的氣體通過自閉式出氣孔分布于所述污水區。
文檔編號C02F3/34GK201530745SQ20092020982
公開日2010年7月21日 申請日期2009年9月21日 優先權日2009年9月21日
發明者仝明, 朱海興, 秦統福, 郭文元, 陳昕 申請人:中國石油化工集團公司;中國石化集團寧波技術研究院;中國石化集團寧波工程有限公司