污水生物處理裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種污水生物處理裝置，包括設置在厭氧反應室和/或好氧反應室中的動力室和換熱器，所述換熱器經(jīng)設置允許來自所述動力室的氣體與厭氧反應器和/或好養(yǎng)反應器中的混合液進行熱交換。本發(fā)明的污水生物處理裝置結(jié)構(gòu)緊湊，能夠有效地利用動力室中動力設備釋放的熱量來提高混合液的溫度，具有改善污水處理、降低能耗、減小噪音等技術效果。
【專利說明】污水生物處理裝置【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種污水生物處理裝置，特別是一種包括設置在厭氧反應室和/或好氧反應室中的動力室和換熱器的污水生物處理裝置，其中所述動力室中被動力設備加熱的氣體進入所述換熱器并與厭氧反應器和/或好養(yǎng)反應器中的混合液進行熱交換。
【背景技術】
[0002]污水生物處理裝置通常包括厭氧反應器和好氧反應器。盡管厭氧反應和好氧反應經(jīng)?？梢栽谳^寬的溫度范圍內(nèi)進行，但在中溫條件下，例如20~37°C，活性微生物的增殖和新陳代謝更加活躍，使得這些反應可以更好地進行。為了使污水生物處理裝置(尤其是露天設置的小型裝置)在較低溫度條件下(例如冬季)正常運行，通常需要對其進行保溫處理甚至加熱處理。
[0003]中國專利申請CN1055347公開了一種污水處理裝置，其中將熱水或蒸汽注入外有保溫絕緣層的封閉裝置，以將裝置的運行壓力和溫度控制在理想的范圍。中國專利申請CN101298349公開一種污水處理裝置，其中利用太陽能加熱以調(diào)節(jié)生物反應器至所需溫度。然而，這些保溫和加熱的方法需要增加額外設備或能耗，使得建設和運營成本增加。
[0004]污水生物處理裝置通常還包括用于輸送污水進料和混合液等的泵以及用于提供曝氣氣體的風機等動力設備。這些動力設備通常由電動機驅(qū)動并設置在厭氧反應器和/或好氧反應器的外部，以便及時將運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的熱量釋放到環(huán)境中。對于緊湊的小型污水生物處理裝置而言，設置在外部的動力設備還會增加占地，并且需要額外的遮擋裝置以避免環(huán)境因素對設備的影響。
[0005]因此，仍然需要結(jié)構(gòu)緊湊、能夠回收利用動力設備釋放熱量以節(jié)約能耗和提高處理效果的污水生物處理裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的一個目的是提供一種污水生物處理裝置以解決現(xiàn)有技術中的技術問題。為此本發(fā)明提供一種污水生物處理裝置，包括設置在厭氧反應室和/或好氧反應室內(nèi)部的動力室和換熱器，所述動力室中設有動力設備并且具有與大氣流體連通的進氣口和與所述換熱器流體連通的排氣口，所述動力室中被動力設備加熱的氣體進入所述換熱器并與所述厭氧反應器和/或好養(yǎng)反應器中的混合液進行熱交換。
[0007]在本發(fā)明污水生物處理裝置的一些實施方式中，所述換熱器是任意合適的用于氣體與液體熱交換的換熱器，例如可以選自蛇管換熱器、直管換熱器或其組合。
[0008]在本發(fā)明污水生物處理裝置的一些實施方式中，所述氣體從所述換熱器的入口進入所述換熱器的換熱管，與換熱管外的混合液進行熱交換，然后從所述換熱器的出口排入大氣。在另一些實施方式中，所述氣體從所述換熱器的入口進入所述換熱器的換熱管外的夾套，與換熱管內(nèi)的混合液進行熱交換，然后從所述換熱器的出口排入大氣。在一些情況下，所述換熱器是一個或多個換熱管。[0009]在本發(fā)明污水生物處理裝置的一些實施方式中，所述進氣口具有氣體分布器以控制進入動力室的氣體在動力室中的分布。在一些情況下，所述氣體分布器是邊緣設置有一個或多個出風口的蓋板，其中至少一個所述出風口朝向所述動力室中的動力設備。在另一些情況下，所述氣體分布器是柵格，柵格的隔板可傾斜設置將氣體導向動力室中的動力設備。
[0010]在本發(fā)明污水生物處理裝置的一些實施方式中，所述動力設備是任意合適的用于污水生物處理的動力裝置，例如泵和/或風機等，具體而言可以是污水進料泵、混合液循環(huán)泵、曝氣風機等。
[0011]在本發(fā)明污水生物處理裝置的一些實施方式中，所述進氣口設置在所述動力室的底部并且所述排氣口設置在所述動力室的頂部以允許所述氣體以自然對流的方式通過所述動力室和所述換熱器。
[0012]在本發(fā)明污水生物處理裝置的一些實施方式中，所述動力室和/或換熱器中設有強制送風設備以強制所述氣體通過所述動力室和所述換熱器。在本發(fā)明污水生物處理裝置的一些實施方式中，所述強制送風設備是風機，例如軸流風機等。諸如風機的強制送風設備可以設置在動力室或換熱器中任意合適的位置，例如動力室的進氣口或排氣口，換熱器的入口或出口等位置。
[0013]在本發(fā)明污水生物處理裝置的一些實施方式中，所述進氣口設置在所述動力室的最低處以允許所述動力室中的積液排出所述動力室。在一些情況下，動力室與厭氧反應室或好氧反應室之間的壁，動力室中動力設備及其連接管，或者管路和閥門等處可能出現(xiàn)漏液。設置在動力室最低處的進氣口可以用于及時排除這些漏液，防止漏液在動力室中積聚而損壞設備。
[0014]在本發(fā)明污水生物處理裝置的一些實施方式中，所述動力室中還設有用于監(jiān)視和控制所述污水生物處理裝置的儀表、開關和/或閥門等。
[0015]在本發(fā)明污水生物處理裝置的一些實施方式中，所述動力室是在厭氧反應室中隔出的室，所述動力室的底部設有進氣口，進氣口具有向下延伸并通往厭氧反應室外部以允許外部空氣進入的進氣管，進氣口在動力室內(nèi)的一側(cè)具有蓋板或柵格，蓋板的邊緣具有多個出風口以便將氣體導向動力設備。
[0016]因此本發(fā)明的污水生物處理裝置結(jié)構(gòu)緊湊，能夠有效地排出動力設備釋放的熱量，并利用該熱量提高混合液的溫度，從而實現(xiàn)提高反應效率、改善處理效果、節(jié)約能耗、減小噪音等技術效果。
[0017]本發(fā)明的污水生物處理裝置可以采用立式布置或臥式布置，適合于置入建筑物中或埋入地下，或者設置在可移動的平臺上。并且本發(fā)明的污水處理裝置尤其適合于小型化和社區(qū)化污水處理的需要。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明污水生物處理裝置的動力室和換熱器的一個實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是本發(fā)明污水生物處理裝置的動力室和換熱器的另一個實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。[0020]圖3是本發(fā)明污水生物處理裝置的動力室和換熱器的另一個實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 圖4是本發(fā)明污水生物處理裝置的一個實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的一些實施方式進行進一步的介紹，但并非意欲限制本發(fā)明的保護范圍。
[0023]圖4是根據(jù)本發(fā)明的污水生物處理裝置的一個實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，其中所述污水生物處理裝置為立式形式，包括厭氧反應室(31)、好氧反應室(25)、分離室(22)和設置在厭氧反應室(31)中的動力室(3)。這些單元都設置在單個圓柱形塔(或多邊形塔)內(nèi)(例如10-30米高的塔)。
[0024]動力室(3)的底部設有進氣口(6)。進氣口(6)具有向下延伸并通往外部的進氣管(7)以允許外部空氣進入動力室(3)。進氣口(6)的上方設有蓋板(5)以便于操作工在動力室(3)中活動。蓋板(5)的邊緣設有出風口(4)以允許來自進氣口(6)的空氣進入動力室(3)并任選地導向動力設備。
[0025]動力室(3)的頂部設有出氣口(12)。在一些情況下，動力室(3)的頂部可以是隔板(28)的一部分)。出氣口(12)與換熱器(13)的下部入口流體連通。換熱器(13)位于好氧反應室(25)內(nèi)部。來自排氣口(12)的氣體在換熱器(13)中通過并與好氧反應室(25)中的混合液進行熱交換，然后從換熱器(13)頂部的出口( 15)排出。在一些情況下，出口( 15)處可以設置風機(例如軸流風機)以強化氣體在動力室(3)和換熱器(13)中的流動。圖4所示的污水生物處理裝置中的換熱器(13)可以是如圖1所示的單根直管換熱器(13)，其中管內(nèi)氣體與管外混合液進行熱交換；也可以是如圖2所示的多根列管式換熱器(13)，其中列管中的氣體與管外混合液進行熱交換；還可以是如圖3所示的蛇管換熱器(13)，其中管內(nèi)氣體與管外混合液進行熱交換。
[0026]來自進水管(9)的污水進料經(jīng)污水進料閥(8)和泵(I)后進入?yún)捬醴磻?31)。污水進料在厭氧反應室(31)中可以形成向上的層流，使得厭氧反應室(31)中的污泥在流動和沉降的平衡中穩(wěn)定地懸浮從而形成污泥床層，這時厭氧反應室(31)就成為升流式污泥床反應器。透過污泥床層繼續(xù)向上流動的清液通過隔板上的開口(29)(優(yōu)選具有單向通過裝置)進入好氧反應室(25)。任選地，可在隔板(28)下方設置氣體收集裝置(例如US6，063，273中所述的集氣罩)(未示出)以收集厭氧反應產(chǎn)生的甲烷等氣體。清液進入好氧反應室(25)后與其中的好氧混合液混合。在需要時，污水進料也可以與厭氧反應室(31)中的厭氧混合液混合，然后進入好氧反應室(25)并與其中的好氧混合液混合。
[0027]曝氣氣體經(jīng)進氣管(10 )、曝氣風機(30 )和曝氣分布器(27 )進入好氧反應室(25 )對其中的混合液進行曝氣處理。好氧反應室(25)內(nèi)還可設置任何合適的曝氣器，例如螺旋曝氣器、微孔曝氣器、板式曝氣器、旋混曝氣器、管式曝氣器、射流式曝氣器等。曝氣后，曝氣氣體的混合液自好氧反應室(25)的頂部離開并經(jīng)管道(23)進入設置在分離室(22)中的氣液分離器內(nèi)筒(19)進行氣液分離。分離的氣體從氣液分離室(22)的上方排出，分離的混合液自氣液分離器內(nèi)筒(19)和外筒(18)之間向下流入分離室(22)中進行泥水分離，分離的上清液從溢流槽(21)排出作為出水(20)，分離的濃縮混合液從分離室(22)的底部離開并通過濃縮混合液回流管(26)返回好氧反應室(25)的下部。在需要時，可以打開濃縮混合液回流閥(11)和泵(I)使得至少部分濃縮混合液經(jīng)濃縮混合液回流管(14)、回流閥(11)和泵(I)進入?yún)捬醴磻?31)。
[0028]在污水生物處理裝置運轉(zhuǎn)期間，泵(I)和風機(30)產(chǎn)生的熱量加熱動力室(3)中的氣體，加熱的氣體上升通過出氣口( 12)進入換熱器(13)，在換熱器(13)中與好氧反應室
(25)中的混合液進行熱交換，然后從出口(15)排出。加熱的混合液在好氧反應室(25)中能夠更好地進行好氧反應。由此本發(fā)明實現(xiàn)了對動力室(25)中諸如泵(I)和風機(30)的動力設備所釋放的熱量的回收利用。
[0029]此外，將動力室(3)設置在厭氧反應室(31)的內(nèi)部，使得整個污水生物處理裝置外觀變得更為簡潔和緊湊、便于操控、占地更少、易于安裝和運輸。同時，集中安放的動力設備以及監(jiān)測儀表、控制開關和閥門等監(jiān)控裝置也有利于更加方便、快速、有效地監(jiān)控污水生物處理裝置的運行。
[0030]以上通過舉例說明的方式描述了本發(fā)明。但是，應當理解，本發(fā)明絕不僅僅限于這些【具體實施方式】。普通技術人員可以對本發(fā)明進行各種修改或變動，而這些修改和變動都屬于本發(fā)明的保 護范圍。
【權利要求】
1.一種污水生物處理裝置，包括設置在厭氧反應室和/或好氧反應室內(nèi)部的動力室和換熱器，所述動力室中設有動力設備并具有與大氣流體連通的進氣口和與所述換熱器流體連通的排氣口，所述動力室中被動力設備加熱的氣體與所述厭氧反應器和/或好養(yǎng)反應器中的混合液在所述換熱器中進行熱交換。
2.根據(jù)權利要求1的污水生物處理裝置，其中所述進氣口具有氣體分布器以控制進入動力室的氣體在動力室中的分布。
3.根據(jù)權利要求2的污水生物處理裝置，其中氣體分布器是具有一個或多個出風口的蓋板，至少一個所述出風口朝向所述動力室中的動力設備。
4.根據(jù)權利要求3的污水生物處理裝置，其中所述動力設備是泵和/或風機。
5.根據(jù)權利要求1-4中任一項的污水生物護理裝置，其中所述換熱器是單根或多根蛇管換熱器、直管換熱器或其組合。
6.根據(jù)權利要求1-5中任一項的污水生物護理裝置，其中所述進氣口設置在所述動力室的底部并且所述排氣口設置在所述動力室的頂部以允許所述氣體以自然對流的方式通過所述動力室和所述換熱器。
7.根據(jù)權利要求1-5中任一項的污水生物護理裝置，其中所述動力室和/或換熱器具有強制送風設備以強制所述氣體通過所述動力室和所述換熱器。
8.根據(jù)權利要求7的污水生物處理裝置，其中所述強制送風設備是風機。
9.根據(jù)權利要求1-8的污水生物處理裝置，其中所述進氣口設置在所述動力室的最低處以允許所述動力室中的積液排出所述動力室。
10.根據(jù)權利要求1-9的污水生物處理裝置，其中所述動力室中還設有用于監(jiān)視和控制所述污水生物處理裝置的儀表、開關和/或閥門。
【文檔編號】C02F3/00GK103979669SQ201310049695
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2013年2月7日 優(yōu)先權日:2013年2月7日
【發(fā)明者】李進民, 周連奎, 李大勇 申請人:李進民, 周連奎, 李大勇