專利名稱：凈化有機(jī)廢水的渠槽式生物反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種治理污水的環(huán)保裝置，特別為一種凈化有機(jī)廢水的渠槽式生物反應(yīng)器。
目前，各類反應(yīng)器對活性污泥的攪拌方式，普遍的是在發(fā)酵池底部安設(shè)水泵、機(jī)械或氣流等裝置，將水體連同污泥往上驅(qū)動。這是一種能流的點(diǎn)源擴(kuò)散。這種模式，存在著明顯的缺陷①污泥的擴(kuò)散空間類似于球狀體，相對于統(tǒng)一的發(fā)酵池，其流場分布是不均衡的。尤在水深較大時，污泥沿垂線分布的差異將愈明顯，這正是許多厭氧反應(yīng)裝置產(chǎn)氣率低的基本原因。雖然有些反應(yīng)器采用了填料來增加污泥在上層的附著，但僅改善其外部的存在條件，并不能從根本上改變污泥的運(yùn)動規(guī)律。②污泥運(yùn)動方式屬升降運(yùn)動，為使污泥在反應(yīng)器內(nèi)均勻分布，需不斷克服重力作功，水愈深，能耗愈大。③在好氧反應(yīng)的露天水池中，水較淺，輸入的氣體引起的擴(kuò)散空間相對集中而流程又短，極易向水面散逸，導(dǎo)致溶解度小，利用率低，這又是許多好氧反應(yīng)裝置普遍地能耗巨大的基本原因。
本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷而提供一種渠槽式生物反應(yīng)器。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)解決方案來實現(xiàn)一種凈化有機(jī)廢水的渠槽式生物反應(yīng)器，它包括有發(fā)酵池、頂部水池、上位池、下位池、導(dǎo)污濾墻、提水機(jī)械、沉積坑及排渣口，其發(fā)酵池為渠槽式，其內(nèi)由若干條臥式的具有層疊、回旋特性的水平過水通道組成；過水通道為沿發(fā)酵池長度方向用隔墻隔為若干等寬縱向空間，在各縱向空間中沿豎向用輕型隔板或復(fù)合化纖布等距分隔為若干個面積相同的過水框格，在同一水平層面內(nèi)，各過水通道首尾回旋相連，在上、下層過水通道層面之間設(shè)有一垂直通道，在各層過水通道的入水口處均設(shè)有一擋泥板，在各過水通道內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流裝置。
本發(fā)明的目的還可通過以下技術(shù)措施來進(jìn)一步實現(xiàn)前述凈化有機(jī)廢水的渠槽式生物反應(yīng)器，其中所述的上位池位于發(fā)酵池的頂部，長條形布設(shè)，垂直于過水通道的一端，上位池通過進(jìn)水管道與下位池相連通，進(jìn)水管道的一端從上位池的頂部伸入上位池內(nèi)，厭氧反應(yīng)時，其出水口位于上位池內(nèi)的底部，好氧反應(yīng)時，其出水口位于上位池內(nèi)的頂部，進(jìn)水管道的另一端與位于下位池底部的污水泵相連接，上位池的出水口通過泄水閥經(jīng)涵管與發(fā)酵池底層過水通道的進(jìn)水口相連接。
前述的凈化有機(jī)廢水的渠槽式生物反應(yīng)器，其中所述的下位池位于上位池的下方，長條形布設(shè)，垂直于過水通道的一端，下位池的液面低于發(fā)酵池的液面，廢水來自發(fā)酵池頂部液面的回落，下位池的寬度大于上位池，在其上位池覆蓋以外的部分布設(shè)導(dǎo)污的濾墻，濾墻內(nèi)側(cè)設(shè)置污水泵，外側(cè)拐角處設(shè)沉積坑、排渣口，下位池通過其內(nèi)的污水泵與上位池相連通。
前述的凈化有機(jī)廢水的渠槽式生物反應(yīng)器，其中所述的提水機(jī)械為唧筒，或者為泵。
前述的凈化有機(jī)廢水的渠槽式生物反應(yīng)器，其中所述的導(dǎo)流裝置可為氣體導(dǎo)流機(jī)構(gòu)、泥沙導(dǎo)向機(jī)構(gòu)及水流導(dǎo)速機(jī)構(gòu)；氣體導(dǎo)流機(jī)構(gòu)為設(shè)置在各過水通道頂部的擋塊；泥沙導(dǎo)向機(jī)構(gòu)為設(shè)置在各過水通道底部的擋塊；水體導(dǎo)速機(jī)構(gòu)為設(shè)置在各過水通道中部的擋塊；各擋塊的截面直徑均小于過水通道的截面直徑，氣體導(dǎo)流機(jī)構(gòu)、泥沙導(dǎo)向機(jī)構(gòu)及水流導(dǎo)速機(jī)構(gòu)單獨(dú)設(shè)置于過水通道內(nèi)，或者相互組合設(shè)置在過水通道內(nèi)。
前述的凈化有機(jī)廢水的渠槽式生物反應(yīng)器，其中所述的發(fā)酵池內(nèi)的過水通道，以污水的負(fù)荷量劃分為若干具有相應(yīng)容量而又相對獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元，各單元均具有可雙向調(diào)節(jié)的獨(dú)立的進(jìn)水口、出水口，相鄰單元之間設(shè)涵閘勾通銜接，各單元可連接組合為厭氧反應(yīng)區(qū)，或者連接組合為好氧反應(yīng)區(qū)，或者串接為厭氧反應(yīng)區(qū)與好氧反應(yīng)區(qū)組合。
前述的凈化有機(jī)廢水的渠槽式生物反應(yīng)器，其中所述的發(fā)酵池的厭氧反應(yīng)區(qū)，其整體的外部為氣密性保溫結(jié)構(gòu)，在發(fā)酵池的頂部的一端安設(shè)水封式柔性的沼氣儲存裝置。
前述的凈化有機(jī)廢水的渠槽式生物反應(yīng)器，其中所述的發(fā)酵池的好氧反應(yīng)區(qū)，其發(fā)酵池頂部設(shè)有若干個敞開的排氣口，在頂部的一端設(shè)有空氣壓縮機(jī)，及輸氣管道，輸氣管道的一端內(nèi)與空氣壓縮機(jī)相連接，輸氣管道的另一端伸入發(fā)酵池內(nèi)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于從流體的動力學(xué)和運(yùn)動學(xué)出發(fā)，采用了臥式的具有層疊、回旋特性的渠槽式水流結(jié)構(gòu)，通過提水形成水頭的沖擊，能使污水從進(jìn)口往出口流經(jīng)全部渠槽，并實現(xiàn)連續(xù)循環(huán)。體現(xiàn)了污泥在發(fā)酵池空間內(nèi)的合理布局，并通過污水在渠槽內(nèi)形成較穩(wěn)定的流系，掀動污泥與水體之間實現(xiàn)全程的、較均勻的交換、混合。使污泥從原來的三維無序運(yùn)動進(jìn)入二維有序運(yùn)動，從垂直升降運(yùn)動狀態(tài)轉(zhuǎn)為以水平渦動為主要特征的運(yùn)動狀態(tài)。這就提高了反應(yīng)器的效率，顯著的節(jié)約能源。其整體結(jié)構(gòu)簡單，構(gòu)筑便利，造價低，使用安全。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為圖1的左視結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖1-3所示，本發(fā)明它包括有發(fā)酵池23、頂部水池11、上位池4、下位池8、導(dǎo)污濾墻14、提水機(jī)械9，其中提水機(jī)械為唧筒，或者為泵。沉積坑15及排渣口16，其發(fā)酵池23為渠槽式，其內(nèi)由若干條若干條臥式的具有層疊、回旋特性的水平過水通道組成；過水通道2為沿發(fā)酵池長度方向用隔墻隔為若干等寬縱向空間，在各縱向空間中沿豎向用輕型隔板或復(fù)合化纖布等距分隔為若干個面積相同的過水框格1，在同一水平層面內(nèi)，各過水通道2首尾回旋相連，在上、下層過水通道2層面之間設(shè)有一垂直通道3，在各層過水通道2的入水口處均設(shè)有一擋泥板10，在各過水通道2內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流裝置。所述的上位池4位于發(fā)酵池23的頂部，長條形布設(shè)，垂直于過水通道2的一端，上位池4通過進(jìn)水管道25與下位池8相連通，進(jìn)水管道25的一端從上位池4的頂部伸入上位池4內(nèi)，厭氧反應(yīng)時，其出水口位于上位池4內(nèi)的底部，好氧反應(yīng)時，其出水口位于上位池4內(nèi)的頂部，進(jìn)水管道24的另一端與位于下位池8底部的污水泵9相連接，上位池4的出水口7通過泄水閥5經(jīng)涵管26與發(fā)酵池23底層過水通道的進(jìn)水口6相連接。下位池8位于上位池4的下方，長條形布設(shè)，垂直于過水通道2的一端，下位池8的液面24低于發(fā)酵池23的液面12，廢水來自發(fā)酵池23頂部液面的回落，下位池8的寬度大于上位池4，在其上位池4覆蓋以外的部分布設(shè)導(dǎo)污的濾墻14，濾墻內(nèi)側(cè)設(shè)置污水泵9，外側(cè)拐角處設(shè)沉積坑15、排渣口16，下位池8通過其內(nèi)的污水泵9與上位池4相連通。所述的導(dǎo)流裝置可為氣體導(dǎo)流機(jī)構(gòu)27、泥沙導(dǎo)向機(jī)構(gòu)28及水體導(dǎo)速機(jī)構(gòu)29；氣體導(dǎo)流機(jī)構(gòu)為設(shè)置在各過水通道2頂部的氣體導(dǎo)流塊；泥沙導(dǎo)向機(jī)構(gòu)為設(shè)置在各過水通道2底部的泥沙導(dǎo)流塊；水體導(dǎo)速機(jī)構(gòu)為設(shè)置在各過水通道2中部的水體導(dǎo)流塊；各導(dǎo)流塊的截面直徑均小于過水通道2的截面直徑，氣體導(dǎo)流機(jī)構(gòu)27、泥沙導(dǎo)向機(jī)構(gòu)28及水體導(dǎo)速機(jī)構(gòu)29單獨(dú)設(shè)置于過水通道內(nèi)，或者相互組合設(shè)置在過水通道內(nèi)。所述的發(fā)酵池23內(nèi)的過水通道2，以污水的負(fù)荷量劃分為若干具有相應(yīng)容量而又相對獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元，各單元均具有可雙向調(diào)節(jié)的獨(dú)立的進(jìn)水口6、出水口7，相鄰單元之間設(shè)涵閘20勾通銜接，各單元可連接組合為厭氧反應(yīng)區(qū)21，或者連接組合為好氧反應(yīng)區(qū)22，或者串接為厭氧反應(yīng)區(qū)21與好氧反應(yīng)22區(qū)組合。發(fā)酵池23的厭氧反應(yīng)區(qū)21，其整體的外部為氣密性保溫結(jié)構(gòu)，在發(fā)酵池23的頂部的一端安設(shè)水封式柔性的沼氣儲存裝置13。發(fā)酵池23的好氧反應(yīng)區(qū)22，其發(fā)酵池23頂部設(shè)有若干個敞開的排氣口19，在頂部的一端設(shè)有空氣壓縮機(jī)17，及輸氣管道18，輸氣管道18的一端內(nèi)與空氣壓縮機(jī)17相連接，輸氣管道18的另一端伸入發(fā)酵池23內(nèi)。
本發(fā)明工作時，位于上位池4的污水通過啟開閥門20就可從管道進(jìn)入設(shè)在底層的進(jìn)水口6，連續(xù)地在渠槽內(nèi)分層迂回并自下而上地流往頂部過水通道2的出水口7，從而流經(jīng)全部發(fā)酵池23空間，實現(xiàn)污水的內(nèi)、外循環(huán)。獨(dú)立的上位池4和下位池8，動力來自安置于下位池8的泥漿泵9，泥漿泵將下位池的污水連同污泥揚(yáng)至上位池4。在勢能作用下，進(jìn)入過水通道2并全程流動，最終以跌水形式回歸下位池8，污水在下位池8內(nèi)又得到進(jìn)一步均勻混合。在流動過程中，各過水通道2內(nèi)均安裝的導(dǎo)流裝置，約束流向，掀動污泥，防止局部沉積，并在各過水通道的入口處設(shè)置的擋泥板10，控制污泥流失，使自然條件下污泥在空間上合理分布。污水在過水通道2內(nèi)的運(yùn)動，可以有三種方式，即跌水式的定時沖刷、連續(xù)水流或兩者相結(jié)合。
實施例一本發(fā)明對于厭氧反應(yīng)和好氧反應(yīng)均可適用，本實施例為發(fā)酵池內(nèi)厭氧和好氧反應(yīng)串接，但本發(fā)明不局限于本實施例。
在厭氧發(fā)酵區(qū)21，全部外部構(gòu)筑物均為氣密性保溫結(jié)構(gòu)。在發(fā)酵池的頂部的一端安設(shè)水封式柔性的沼氣儲存裝置13。此時整體的布局采用產(chǎn)氣與貯氣分離而又相對集中的原則，以利節(jié)約空間，節(jié)省造價。發(fā)酵池23頂部采用平頂式隔板結(jié)構(gòu)，其上水池11內(nèi)可覆蓋水平頂下側(cè)埋設(shè)輸氣管18，使沼氣發(fā)生時能及時輸往沼氣儲存裝置13。沼氣儲存裝置13可布設(shè)在沿過水通道2走向任一端的平頂上，基面高程略高于發(fā)酵池的液面12，以利貯納沼氣。沼氣儲存裝置13有隔墻與頂部水池分隔，內(nèi)部裝置即貯氣囊。各過水通道2內(nèi)因生物反應(yīng)所產(chǎn)的過多污泥，主要通過具有上位池4勢能的大容量污水的沖刷來排出。污水從上層過水通道2出水口7回落下位池8時，將繞著弧形濾墻14的外側(cè)并隨著過水?dāng)嗝娴臄U(kuò)大作減速流動，弧形水流引起的離心力更加速了污泥往相對平靜的水體空間擴(kuò)散。于兩端拐角處設(shè)沉積坑15，可定期把污泥富集并于排渣口16集中剔出。污水泵9設(shè)于弧形濾墻14內(nèi)側(cè)，濾墻14可透過一定濃度的污泥微粒，使?jié)M足反應(yīng)器運(yùn)轉(zhuǎn)時所需活性污泥。
在好氧反應(yīng)22區(qū)，發(fā)酵池23、上位池4和下位池8均無需氣密性結(jié)構(gòu)。好氧反應(yīng)不產(chǎn)沼氣，相反要輸入空氣。因此發(fā)酵池23頂部設(shè)置有空氣壓縮機(jī)17、輸氣管18及一定的出氣口19，這里區(qū)別于傳統(tǒng)方式的顯著特點(diǎn)是發(fā)酵池內(nèi)同樣安設(shè)渠槽式的整體裝置，不僅污水要循環(huán)運(yùn)行，輸氣也同步進(jìn)行。要將壓縮空氣與污水同時輸入渠槽內(nèi)作混合回旋運(yùn)動，通過導(dǎo)流裝置驅(qū)動，使水氣之間充分混合，增加流程，延長交換時間，提高氣體在水中的溶解度和反應(yīng)效率。這樣可減少輸入的壓縮空氣量，節(jié)約能源。好氧反應(yīng)區(qū)22的頂部，除保留有限的出氣口19外，其余水面均予以覆蓋，以有利于保溫，減少空氣污染，同時提高場地的空間利用率。
本發(fā)明尤宜于厭氧、好氧反應(yīng)串連實施，先厭氧，后好氧。兩者布設(shè)時均可把整體劃分為若干相對獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元，其間設(shè)閘20控制、銜接，以利分期分批進(jìn)料、出料，合理生產(chǎn)運(yùn)作，有效凈化污水。本項發(fā)明對活性污泥的攪拌與采用連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、能流點(diǎn)源擴(kuò)散的現(xiàn)有反應(yīng)器模式相比，在相同單機(jī)動力作用下，其能耗將隨著渠槽的垂直分應(yīng)器模式相比，在相同單機(jī)動力作用下，其能耗將隨著渠槽的垂直分層數(shù)n的增加而遞減，即相當(dāng)于現(xiàn)有模式的1/n，由于采用脈沖式水流沖擊渠槽內(nèi)污泥，沖擊能量顯著增大。同現(xiàn)有模式相比，增加倍數(shù)相當(dāng)于貯水時間t1與泄水時間t2之比，即t1/t2值。在滿足每次沖刷時間間隔低于污泥平均沉降時間t條件時，通過設(shè)計，可使沖擊能量高達(dá)數(shù)十倍之巨，污泥將實現(xiàn)持續(xù)地充分?jǐn)嚢?。因此本發(fā)明具有低能耗，高反應(yīng)效率的特征，有助于邁入小型、智能、可控的方向，是處理有機(jī)廢水的有效環(huán)保裝置?？蓮V泛應(yīng)用于城鄉(xiāng)工礦、企業(yè)及人群集中的有機(jī)廢水的就地處理，從而使污水在源頭上得到控制，并體現(xiàn)廢物利用，變廢為寶，改善生態(tài)環(huán)境。同時減輕末端污水處理場的負(fù)荷壓力。并對現(xiàn)有好氧反應(yīng)模式普遍感到的能耗巨大的壓力，提出改善的新途徑。
權(quán)利要求
1.一種凈化有機(jī)廢水的渠槽式生物反應(yīng)器，它包括有發(fā)酵池、頂部水池、上位池、下位池、導(dǎo)污濾墻、提水機(jī)械、沉積坑及排渣口，其特征在于發(fā)酵池為渠槽式，其內(nèi)由若干條臥式的具有層疊、回旋特性的水平過水通道組成；過水通道為沿發(fā)酵池長度方向用隔墻隔為若干等寬縱向空間，在各縱向空間中沿豎向用輕型隔板或復(fù)合化纖布等距分隔為若干個面積相同的過水框格，在同一水平層面內(nèi)，各過水通道首尾回旋相連，在上、下層過水通道層面之間設(shè)有一垂直通道，在各層過水通道的入水口處均設(shè)有一擋泥板，在各過水通道內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述凈化有機(jī)廢水的渠槽式生物反應(yīng)器，其特征在于所述的上位池位于發(fā)酵池的頂部，長條形布設(shè)，垂直于過水通道的一端，上位池通過進(jìn)水管道與下位池相連通，進(jìn)水管道的一端從上位池的頂部伸入上位池內(nèi)，厭氧反應(yīng)時，其出水口位于上位池內(nèi)的底部，好氧反應(yīng)時，其出水口位于上位池內(nèi)的頂部，進(jìn)水管道的另一端與位于下位池底部的污水泵相連接，上位池的出水口通過泄水閥經(jīng)涵管與發(fā)酵池底層過水通道的進(jìn)水口相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈化有機(jī)廢水的渠槽式生物反應(yīng)器，其特征在于下位池位于上位池的下方，長條形布設(shè)，垂直于過水通道的一端，下位池的液面低于發(fā)酵池的液面，廢水來自發(fā)酵池頂部液面的回落，下位池的寬度大于上位池，在其上位池覆蓋以外的部分布設(shè)導(dǎo)污的濾墻，濾墻內(nèi)側(cè)設(shè)置污水泵，外側(cè)拐角處設(shè)沉積坑、排渣口，下位池通過其內(nèi)的污水泵與上位池相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈化有機(jī)廢水的渠槽式生物反應(yīng)器，其特征在于所述的提水機(jī)械為唧筒，或者為泵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈化有機(jī)廢水的渠槽式生物反應(yīng)器，其特征在于所述的導(dǎo)流裝置可為氣體導(dǎo)流機(jī)構(gòu)、泥沙導(dǎo)向機(jī)構(gòu)及水流導(dǎo)速機(jī)構(gòu)；氣體導(dǎo)流機(jī)構(gòu)為設(shè)置在各過水通道頂部的擋塊；泥沙導(dǎo)向機(jī)構(gòu)為設(shè)置在各過水通道底部的擋塊；水體導(dǎo)速機(jī)構(gòu)為設(shè)置在各過水通道中部的擋塊；各擋塊的截面直徑均小于過水通道的截面直徑，氣體導(dǎo)流機(jī)構(gòu)、泥沙導(dǎo)向機(jī)構(gòu)及水流導(dǎo)速機(jī)構(gòu)單獨(dú)設(shè)置于過水通道內(nèi)，或者相互組合設(shè)置在過水通道內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凈化有機(jī)廢水的渠槽式生物反應(yīng)器，其特征在于所述的發(fā)酵池內(nèi)的過水通道，以污水的負(fù)荷量劃分為若干具有相應(yīng)容量而又相對獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元，各單元均具有可雙向調(diào)節(jié)的獨(dú)立的進(jìn)水口、出水口，相鄰單元之間設(shè)涵閘勾通銜接，各單元可連接組合為厭氧反應(yīng)區(qū)，或者連接組合為好氧反應(yīng)區(qū)，或者串接為厭氧反應(yīng)區(qū)與好氧反應(yīng)區(qū)組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的凈化有機(jī)廢水的渠槽式生物反應(yīng)器，其特征在于發(fā)酵池的厭氧反應(yīng)區(qū)，其整體的外部為氣密性保溫結(jié)構(gòu)，在發(fā)酵池的頂部的一端安設(shè)水封式柔性的沼氣儲存裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的凈化有機(jī)廢水的渠槽式生物反應(yīng)器，其特征在于發(fā)酵池的好氧反應(yīng)區(qū)，其發(fā)酵池頂部設(shè)有若干個敞開的排氣口，在頂部的一端設(shè)有空氣壓縮機(jī)，及輸氣管道，輸氣管道的一端內(nèi)與空氣壓縮機(jī)相連接，輸氣管道的另一端伸入發(fā)酵池內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種凈化有機(jī)廢水的渠槽式生物反應(yīng)器,它包括有發(fā)酵池、頂部水池、上位池、下位池、導(dǎo)污濾墻、提水機(jī)械、沉積坑及排渣口,發(fā)酵池為渠槽式,其內(nèi)由若干條臥式的具有層疊、回旋特性的水平過水通道組成;過水通道中沿豎向分隔為若干個面積相同的過水框格,在同一水平層面內(nèi),各過水通道首尾回旋相連,在上、下層過水通道層面之間設(shè)有一垂直通道,在各層過水通道的入水口處均設(shè)有一擋泥板,在各過水通道內(nèi)設(shè)有導(dǎo)流裝置。它適合于厭氧反應(yīng)和好氧反應(yīng)的串聯(lián)處理。
文檔編號C02F3/12GK1337363SQ0111371
公開日2002年2月27日 申請日期2001年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月22日
發(fā)明者區(qū)裕雄 申請人:區(qū)裕雄, 南京艾米倫斯科技開發(fā)有限公司