本實(shí)用新型涉及生物廢水處理領(lǐng)域，尤其是一種實(shí)現(xiàn)手動(dòng)和自動(dòng)控制的節(jié)能型滅活罐。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，在生物制藥企業(yè)、實(shí)驗(yàn)室或科研院所等單位在實(shí)驗(yàn)及生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的活性生物廢水，這些生物廢水中含有大量存活的細(xì)菌和病毒，具有很大的危害性，需要經(jīng)過(guò)消毒滅菌處理殺死病原體后，才能排入下一級(jí)污水處理系統(tǒng)。

傳統(tǒng)的對(duì)生物廢水的處理方法為物理滅菌法，通過(guò)采用滅活罐，并配裝相應(yīng)的管路、水泵及閥門構(gòu)成生物廢水滅活系統(tǒng)，在滅活罐上設(shè)有左、右橢圓封頭及進(jìn)水口、進(jìn)氣口、排氣口、清洗口、排污口，在進(jìn)水口、進(jìn)氣口、排氣口、清洗口及排污口所外接的管路上均裝有球閥，罐體內(nèi)設(shè)有清洗裝置內(nèi)接清洗口，其中生物廢水通過(guò)進(jìn)水口輸入至罐體內(nèi)，進(jìn)氣口通過(guò)外接的管路連接高溫蒸汽發(fā)生裝置，清洗口通過(guò)外接的管路連接除垢劑裝置和消毒液裝置。滅活罐對(duì)生物廢水進(jìn)行滅活的基本原理是：將高溫蒸汽直接進(jìn)入活性生物廢水中，利用高溫使細(xì)菌的菌體變性或凝固酶失去活性而使細(xì)菌死亡，而病毒在高溫下DNA、RNA中的化學(xué)鍵跨年度收熱量導(dǎo)致鍵斷裂，從而使得病毒失去活性。

然而，采用現(xiàn)有的滅活罐對(duì)生物廢水進(jìn)行處理時(shí)存在以下問(wèn)題：(1)主要采用手動(dòng)操作各個(gè)閥門及水泵，沒(méi)有采用自動(dòng)化運(yùn)行的模式，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，需要人時(shí)時(shí)刻刻守在設(shè)備旁邊，而且不節(jié)能環(huán)保，易產(chǎn)生損操作及滅活不徹底； (2)在滅活罐內(nèi)對(duì)生物廢水進(jìn)行高溫滅活時(shí)，蒸汽與生物廢水不能進(jìn)行充分接觸混合，大大影響了滅活效率，并且生物廢水在進(jìn)行滅活的過(guò)程中缺乏流動(dòng)性，從而很容易在滅活罐內(nèi)形成水垢，需要后續(xù)花費(fèi)大量的時(shí)間進(jìn)行除垢清洗；(3)現(xiàn)有的滅活罐設(shè)計(jì)不合理，通過(guò)在罐體外設(shè)夾層連接冷卻水系統(tǒng)對(duì)經(jīng)過(guò)滅活處理后的生物廢水進(jìn)行降溫，這不僅導(dǎo)致罐體的體積增大、占用的空間大，而且不能對(duì)正在進(jìn)行滅活處理的滅活罐進(jìn)行保溫處理，從而達(dá)不到高溫滅活的效果，大大影響了滅活的效率；(4)在滅活罐上沒(méi)有設(shè)置尾氣處理系統(tǒng)，在罐體內(nèi)氣體沒(méi)有經(jīng)過(guò)徹底消毒殺菌而直接排放時(shí)，容易造成環(huán)境污染，對(duì)人們生命健康造成嚴(yán)重威脅。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的就是要解決采用當(dāng)前的滅活罐對(duì)生物廢水進(jìn)行處理時(shí)存在的上述問(wèn)題，為此一種滅活效率高、操作安全可靠，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)和自動(dòng)控制的節(jié)能型滅活罐。

本實(shí)用新型的具體方案是：一種實(shí)現(xiàn)手動(dòng)和自動(dòng)控制的節(jié)能型滅活罐， 具有罐體，罐體上設(shè)有左、右橢圓封頭及進(jìn)水口、進(jìn)氣口、排氣口、清洗口、排污口，在進(jìn)水口、進(jìn)氣口、排氣口、清洗口及排污口所外接的管路上均裝有球閥，罐體內(nèi)設(shè)有清洗裝置內(nèi)接清洗口，在罐體上配設(shè)有冷卻循環(huán)系統(tǒng)；其特征是：在每個(gè)球閥的兩端均并聯(lián)有氣動(dòng)截止閥；在罐體內(nèi)設(shè)有“L”型轉(zhuǎn)接管，“L”型轉(zhuǎn)接管的一端豎直布置內(nèi)接進(jìn)氣口，另一端水平布置伸入至罐體底部并在出口處安裝有無(wú)聲汽水混合器，無(wú)聲汽水混合器靠近罐體其中一側(cè)的橢圓封頭；在罐體上還裝有溫度表、壓力傳感器及液位傳感器，分別通訊連接PLC控制器，PLC控制器分別與各個(gè)氣動(dòng)截止閥構(gòu)成驅(qū)動(dòng)連接。

本實(shí)用新型中所述罐體上設(shè)有分壓口，分壓口通過(guò)管路外接儲(chǔ)氣裝置，并在管路上裝有安全閥。

本實(shí)用新型中所述罐體的外壁上配裝有保溫層，并在罐體的其中一個(gè)橢圓封頭上設(shè)有人孔。

本實(shí)用新型中所述罐體上設(shè)有循環(huán)水入口，循環(huán)水入口與排污口之間通過(guò)循環(huán)水管依次串聯(lián)有換熱器與循環(huán)水泵以構(gòu)成所述冷卻循環(huán)系統(tǒng)，在換熱器的換熱介質(zhì)入口端裝有冷卻水輸送管，在循環(huán)水管上外接排污管；所述冷卻水輸送管與排污管上均設(shè)有相互并聯(lián)的球閥與氣動(dòng)截止閥，氣動(dòng)截止閥和循環(huán)水泵分別與PLC控制器構(gòu)成驅(qū)動(dòng)連接。

本實(shí)用新型中所述循環(huán)水泵由兩臺(tái)并聯(lián)組成以構(gòu)成一用一備，在每臺(tái)循環(huán)水泵所在的管路上均裝有球閥。

本實(shí)用新型中在排氣口外接管路的尾端裝有尾氣過(guò)濾器。

本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)巧妙，在實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制的同時(shí)，通過(guò)采用PLC控制器實(shí)現(xiàn)了對(duì)各個(gè)水泵及氣動(dòng)截止閥的自動(dòng)化控制，從而大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，做到了無(wú)人值守，提高了滅活效率，降低了能耗和運(yùn)行成本；

(2)本實(shí)用新型通過(guò)PLC控制器實(shí)現(xiàn)了對(duì)滅活罐運(yùn)行時(shí)所涉及到的溫度、壓強(qiáng)、液位及其它參數(shù)指標(biāo)的實(shí)時(shí)記錄，以此作為判斷系統(tǒng)正常運(yùn)行的依據(jù)，安全性大大提高；

(3)本實(shí)用新型通過(guò)在滅活罐內(nèi)設(shè)置“L”型轉(zhuǎn)接管和無(wú)聲汽水混合器，在確保蒸汽與生物廢水充分接觸混合的同時(shí)，使得生物廢水在滅活罐內(nèi)進(jìn)行往復(fù)回流，如此不僅提高了滅活效率，而且防止生物廢水在進(jìn)行滅活時(shí)，生物廢水中的水垢凝結(jié)在滅活罐的內(nèi)壁上，從而大大減小了后續(xù)除垢清洗的工作量；

(5)本實(shí)用新型在滅活罐上配置保溫層，有效防止了滅活過(guò)程中熱量的散失，從而確保了滅活效果；

(6)本實(shí)用新型中通過(guò)在滅活罐上設(shè)置安全閥，確保了滅活罐在對(duì)生物廢水進(jìn)行滅活處理時(shí)，罐體內(nèi)的壓強(qiáng)維持在標(biāo)定值范圍內(nèi)，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的安全性；

(7)本實(shí)用新型通過(guò)在滅活罐的排氣口處外接尾氣過(guò)濾器，使得罐體內(nèi)的氣體經(jīng)過(guò)處理后再排向大氣中，以防造成環(huán)境污染，并對(duì)人們生命健康造成威脅。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1—罐體，2—左橢圓封頭，3—右橢圓封頭，4—進(jìn)水口，5—進(jìn)氣口，6—排氣口，7—清洗口，8—排污口，9—球閥，10—清洗裝置，11—?dú)鈩?dòng)截止閥，12—“L”型轉(zhuǎn)接管，13—無(wú)聲汽水混合器，14—溫度表，15—壓力傳感器，16—液位傳感器，17—分壓口，18—儲(chǔ)氣裝置，19—安全閥，20—保溫層，21—人孔，22—循環(huán)水入口，23—循環(huán)水管，24—換熱器，25—循環(huán)水泵，26—冷卻水輸送管，27—排污管，28—尾氣過(guò)濾器，29—排污水池。

具體實(shí)施方式

參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型具有罐體1，罐體1上設(shè)有左、右橢圓封頭2、3及進(jìn)水口4、進(jìn)氣口5、排氣口6、清洗口7、排污口8，在進(jìn)水口4、進(jìn)氣口5、排氣口6、清洗口7及排污口8所外接的管路上均裝有球閥9，罐體1內(nèi)設(shè)有清洗裝置10內(nèi)接清洗口7；在每個(gè)球閥的兩端均并聯(lián)有氣動(dòng)截止閥11；在罐體1內(nèi)設(shè)有“L”型轉(zhuǎn)接管12，“L”型轉(zhuǎn)接管12的一端豎直布置內(nèi)接進(jìn)氣口5，另一端水平布置伸入至罐體1底部并在出口處安裝有無(wú)聲汽水混合器13，無(wú)聲汽水混合器13靠近罐體1的左橢圓封頭2（也可為右橢圓封頭3）；在罐體1上還裝有溫度表14、壓力傳感器15及液位傳感器16，分別通訊連接PLC控制器，PLC控制器分別與各個(gè)氣動(dòng)截止閥11構(gòu)成驅(qū)動(dòng)連接；在罐體1上配設(shè)有冷卻循環(huán)系統(tǒng)。

本實(shí)施例中所述罐體1上設(shè)有分壓口17，分壓口17通過(guò)管路外接儲(chǔ)氣裝置18，并在管路上裝有安全閥19，使得罐體1內(nèi)的壓強(qiáng)維持在標(biāo)定值范圍內(nèi)，從而提高了系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。

本實(shí)施例中所述罐體1的外壁上配裝有保溫層20，并在罐體1的其中一個(gè)橢圓封頭上設(shè)有人孔21，以便觀察罐體1內(nèi)生物廢水的處理情況，并方便工作人員進(jìn)入罐體1內(nèi)對(duì)相關(guān)器件進(jìn)行檢修。

本實(shí)施例中所述罐體1上設(shè)有循環(huán)水入口22，循環(huán)水入口22與排污口8之間通過(guò)循環(huán)水管23依次串聯(lián)有換熱器24與循環(huán)水泵25以構(gòu)成所述冷卻循環(huán)系統(tǒng)，在換熱器24的換熱介質(zhì)入口端裝有冷卻水輸送管26，在循環(huán)水管23上外接排污管27；所述冷卻水輸送管26與排污管27上均設(shè)有相互并聯(lián)的球閥9與氣動(dòng)截止閥11，氣動(dòng)截止閥11和循環(huán)水泵25分別與PLC控制器構(gòu)成驅(qū)動(dòng)連接。

本實(shí)施例中所述循環(huán)水泵25由兩臺(tái)并聯(lián)組成以構(gòu)成一用一備，在每臺(tái)循環(huán)水泵25所在的管路上均裝有球閥9。

本實(shí)施例中在排氣口6外接管路的尾端裝有尾氣過(guò)濾器28。

本實(shí)施例中滅活罐為臥式壓力容器，應(yīng)滿足的設(shè)計(jì)條件如下：(1)設(shè)計(jì)壓力：罐內(nèi):0.3MPa;(2)設(shè)計(jì)溫度：罐內(nèi):150℃；(3)工作溫度: 罐內(nèi):146℃;(4)工作壓力：罐內(nèi):0.25MPa;(5)溫度波動(dòng)度：±2℃；(6)溫度均勻性: ±2℃；(7)公稱容積：1000L；總?cè)莘e為1250L，內(nèi)筒直徑1000mm，高度為1530mm，保溫層29直徑為1100mm,裝料系數(shù)：850%；(8)設(shè)備內(nèi)膽材料：SUS304；(9)升溫時(shí)間：從20℃升到125℃，需45min;(10)設(shè)計(jì)制造標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)：GB150-2011《鋼制壓力容器》設(shè)計(jì)、制造、驗(yàn)收；1#滅活罐和2#滅活罐的罐內(nèi)拋光到Ra3.2μm，無(wú)死角方便清潔衛(wèi)生；罐體外表面拋光到Ra0.8μm。

本實(shí)施例中液位傳感器16的感溫探頭采用304不銹鋼制成，并且表面拋光處理，具有耐腐蝕、耐污物；耐溫130℃以上，可靠性高。

本實(shí)施例中各個(gè)球閥9依次標(biāo)號(hào)為J1、J2～J9，各個(gè)氣動(dòng)截止閥11依次標(biāo)號(hào)為F1、F2～F7。

本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下（如下各個(gè)氣動(dòng)截止閥的開(kāi)啟/關(guān)閉均在PLC控制器的控制下實(shí)現(xiàn)）：

(1)生物廢水滅活處理：氣動(dòng)截止閥F4開(kāi)啟，生物廢水從進(jìn)水口4進(jìn)入至罐體1內(nèi)，液位傳感器16實(shí)時(shí)對(duì)液位進(jìn)行監(jiān)測(cè)并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸至PLC控制器，當(dāng)罐體內(nèi)的水位達(dá)到設(shè)定水位時(shí)（罐體內(nèi)容積的60%-70%），氣動(dòng)截止閥F3開(kāi)啟，外接的蒸汽發(fā)生裝置內(nèi)的高溫蒸汽通過(guò)管道通入至罐體，并在無(wú)聲汽水混合器13的作用下與生物廢水進(jìn)行充分接觸混合，對(duì)生物廢水中的病原體進(jìn)行高溫滅活，與此同時(shí)，生物廢水在蒸汽的推動(dòng)下在罐體內(nèi)循環(huán)往復(fù)地回流，有效防止了結(jié)垢的產(chǎn)生；在滅活的過(guò)程中，當(dāng)罐體1內(nèi)氣壓超過(guò)設(shè)定值時(shí)，安全閥19開(kāi)啟，將過(guò)量的氣體從分壓口17排入至儲(chǔ)氣裝置18內(nèi)，以確保罐體1內(nèi)的氣壓維持在一定的范圍內(nèi)。

(2)冷卻：開(kāi)啟球閥J8或J9，氣動(dòng)截止閥F5、F7開(kāi)啟，冷卻循環(huán)系統(tǒng)啟動(dòng)運(yùn)行，對(duì)經(jīng)過(guò)滅活處理后的生物廢水進(jìn)行降溫，待生物廢水的溫度降低至40℃時(shí)，氣動(dòng)截止閥F5、F7關(guān)閉，F(xiàn)6開(kāi)啟，生物廢水從排污管27排向下一級(jí)污水處理系統(tǒng)的排污水池29。

(3)清洗：氣動(dòng)截止閥F1開(kāi)啟，外接的消毒液裝置/除垢劑裝置分別向清洗口7通入消毒液/除垢劑，并通過(guò)清洗裝置10對(duì)罐體1內(nèi)部進(jìn)行消毒和除垢清洗。

(4)蒸汽消毒，氣動(dòng)截止閥F3，蒸汽通入罐體1中進(jìn)行高溫消毒處理，消毒處理完成后，罐體1內(nèi)的氣體再次經(jīng)過(guò)尾氣過(guò)濾器28的二次消毒處理后排出罐體外部。