公布日：2023.09.05
申請日：2023.05.26
分類號：C02F1/52(2023.01)I;B01J2/16(2006.01)I
摘要
本發(fā)明提供了一種大水量敞開式一體化循環(huán)結團造粒流化床水處理設備，包括罐體，罐體內(nèi)從內(nèi)至外依次套裝有內(nèi)筒、中筒和外筒，中筒的底端連通有底端封閉的混合筒；外筒和罐體之間位于中筒的頂端以上的位置為集水區(qū)；外筒的底端以下且位于封閉的混合筒外部的罐體的內(nèi)部腔體為污泥濃縮區(qū)；外筒和罐體之間位于中筒的頂端以下的位置為分離區(qū)；分離區(qū)的頂部與集水區(qū)相連通；分離區(qū)的底部與污泥濃縮區(qū)相連通。本發(fā)明的設備采用了內(nèi)筒、中筒、外筒和罐體同軸設置的四層結構，將分離區(qū)設置在外筒和罐體之間，罐體的頂部開放，解決了現(xiàn)有技術中位于頂部的分離區(qū)內(nèi)的構造復雜，水質水量適應性較差等問題，進一步提升系統(tǒng)經(jīng)濟性。
權利要求書
1.一種大水量敞開式一體化循環(huán)結團造粒流化床水處理設備，包括罐體(4)，其特征在于，所述的罐體(4)內(nèi)從內(nèi)至外依次套裝有內(nèi)筒(1)、中筒(2)和外筒(3)，內(nèi)筒(1)、中筒(2)、外筒(3)和罐體(4)均同軸固定設置；所述的中筒(2)的底端開放，所述的中筒(2)的底端連通有底端封閉的混合筒(5)；所述的罐體(4)的底端封閉且頂端開放，所述的外筒(3)和罐體(4)之間位于中筒(2)的頂端以上的位置為集水區(qū)(6)；所述的外筒(3)的底端以下且位于封閉的混合筒(5)外部的罐體(4)的內(nèi)部腔體為污泥濃縮區(qū)(7)；所述的外筒(3)的底端開放，形成分離入水口(8)，所述的外筒(3)和罐體(4)之間位于中筒(2)的頂端以下的位置為分離區(qū)(9)；所述的分離區(qū)(9)的頂部與集水區(qū)(6)相連通；所述的分離區(qū)(9)的底部與污泥濃縮區(qū)(7)相連通；所述的集水區(qū)(6)內(nèi)的罐體的內(nèi)壁上設置有出水堰(10)，罐體(4)的頂部外壁設置有集水槽(11)，清水經(jīng)過出水堰(10)后進入集水槽(11)。
2.如權利要求1所述的大水量敞開式一體化循環(huán)結團造粒流化床水處理設備，其特征在于，所述的內(nèi)筒(1)的底端開放，所述的內(nèi)筒(1)內(nèi)為造粒流化區(qū)(12)；所述的內(nèi)筒(1)的頂端開放，所述的中筒(2)的頂端高于內(nèi)筒(1)的頂端，形成回流入水口(13)，所述的內(nèi)筒(1)和中筒(2)之間為循環(huán)區(qū)(14)；所述的中筒(2)的頂端開放，所述的外筒(3)的頂端高于中筒(2)的頂端，形成污泥沉降口(15)，所述的中筒(2)和外筒(3)之間為污泥沉降區(qū)(16)，污泥沉降區(qū)(16)的底部與所述的污泥濃縮區(qū)(7)相連通；所述的混合筒(5)內(nèi)為混合區(qū)(17)，混合區(qū)(17)的頂部與造粒流化區(qū)(12)和循環(huán)區(qū)(14)相連通。
3.如權利要求2所述的大水量敞開式一體化循環(huán)結團造粒流化床水處理設備，其特征在于，所述的中筒(2)的底端靠近內(nèi)筒(1)的底端的位置向內(nèi)收縮形成收縮內(nèi)壁(18)，內(nèi)筒(1)的底端和中筒(2)的收縮內(nèi)壁(18)之間形成回流出水狹縫(19)，用于形成局部負壓，提供回流動力；所述的中筒(2)的收縮內(nèi)壁(18)的底端連接有混合筒(5)，回流出水狹縫(19)與混合區(qū)(17)的頂端連通；所述的罐體(4)外壁上設置有連通罐體(4)內(nèi)的污泥濃縮區(qū)(7)的排泥管(27)；所述的混合筒(5)的內(nèi)徑小于或等于內(nèi)筒(1)的內(nèi)徑。
4.如權利要求1所述的大水量敞開式一體化循環(huán)結團造粒流化床水處理設備，其特征在于，所述的外筒(3)的頂端封閉，外筒(3)的頂端高于所述的罐體(4)的頂端；外筒(3)封閉的頂端安裝有攪拌驅動電機(20)，攪拌驅動電機(20)驅動攪拌軸(21)。
5.如權利要求4所述的大水量敞開式一體化循環(huán)結團造粒流化床水處理設備，其特征在于，所述的攪拌軸(21)穿過內(nèi)筒(1)，伸入至混合筒(5)；所述的內(nèi)筒(1)中的攪拌軸(21)上安裝有攪拌槳葉(22)，所述的攪拌軸(21)的底端以混合筒(5)內(nèi)固定安裝的布水器(23)作為轉動支撐座，攪拌軸(21)的轉動帶動攪拌槳葉(22)轉動。
6.如權利要求5所述的大水量敞開式一體化循環(huán)結團造粒流化床水處理設備，其特征在于，所述的混合筒(5)的底端與進水管(25)相連通，進水管(25)穿過罐體(4)的側壁伸出至罐體(2)的外部。
7.如權利要求5所述的大水量敞開式一體化循環(huán)結團造粒流化床水處理設備，其特征在于，所述的罐體(4)的底部為錐形斗底，混合筒(5)的底部為錐形斗底，所述的罐體(4)采用鋼筋混凝土澆筑制成，罐體(4)固定在地基(29)上。
8.如權利要求4所述的大水量敞開式一體化循環(huán)結團造粒流化床水處理設備，其特征在于，所述的攪拌軸(21)依次穿過內(nèi)筒(1)和混合筒(5)且伸入至罐體(4)的底部；所述的內(nèi)筒(1)中的攪拌軸(21)上安裝有攪拌槳葉(22)，所述的攪拌軸(21)以混合筒(5)內(nèi)固定安裝的布水器(23)作為轉動支撐座，所述的攪拌軸(21)的底端與安裝在罐體(4)的底部的刮泥板(24)相連，攪拌軸(21)的轉動帶動攪拌槳葉(22)和刮泥板(24)轉動。
9.如權利要求8所述的大水量敞開式一體化循環(huán)結團造粒流化床水處理設備，其特征在于，所述的混合筒(5)的底端與進水管(25)相連通，進水管(25)穿過罐體(4)的側壁伸出至罐體(2)的外部；所述的進水管(25)的底部與攪拌軸(21)之間設置有滑動密封套(26)。
10.如權利要求8所述的大水量敞開式一體化循環(huán)結團造粒流化床水處理設備，其特征在于，所述的罐體(4)的底部為弧形底，混合筒(5)的底部為錐形斗底，所述的罐體(4)采用鋼材料制成，罐體(4)安裝在基架(28)上。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術存在的不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種大水量敞開式一體化循環(huán)結團造粒流化床水處理設備，解決現(xiàn)有技術中的封閉式系統(tǒng)在大水量條件下的運行經(jīng)濟性差的技術問題。
為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案予以實現(xiàn)：
一種大水量敞開式一體化循環(huán)結團造粒流化床水處理設備，包括罐體，所述的罐體內(nèi)從內(nèi)至外依次套裝有內(nèi)筒、中筒和外筒，內(nèi)筒、中筒、外筒和罐體均同軸固定設置；所述的中筒的底端開放，所述的中筒的底端連通有底端封閉的混合筒。
所述的罐體的底端封閉且頂端開放，所述的外筒和罐體之間位于中筒的頂端以上的位置為集水區(qū)；所述的外筒的底端以下且位于封閉的混合筒外部的罐體的內(nèi)部腔體為污泥濃縮區(qū)。
所述的外筒的底端開放，形成分離入水口，所述的外筒和罐體之間位于中筒的頂端以下的位置為分離區(qū)；所述的分離區(qū)的頂部與集水區(qū)相連通；所述的分離區(qū)的底部與污泥濃縮區(qū)相連通。
所述的集水區(qū)內(nèi)的罐體的內(nèi)壁上設置有出水堰，罐體的頂部外壁設置有集水槽，清水經(jīng)過出水堰后進入集水槽。
本發(fā)明還具有如下技術特征：
進一步的，所述的內(nèi)筒的底端開放，所述的內(nèi)筒內(nèi)為造粒流化區(qū)；所述的內(nèi)筒的頂端開放，所述的中筒的頂端高于內(nèi)筒的頂端，形成回流入水口，所述的內(nèi)筒和中筒之間為循環(huán)區(qū)；所述的中筒的頂端開放，所述的外筒的頂端高于中筒的頂端，形成污泥沉降口，所述的中筒和外筒之間為污泥沉降區(qū)，污泥沉降區(qū)的底部與所述的污泥濃縮區(qū)相連通；所述的混合筒內(nèi)為混合區(qū)，混合區(qū)的頂部與造粒流化區(qū)和循環(huán)區(qū)相連通。
進一步的，所述的中筒的底端靠近內(nèi)筒的底端的位置向內(nèi)收縮形成收縮內(nèi)壁，內(nèi)筒的底端和中筒的收縮內(nèi)壁之間形成回流出水狹縫，用于形成局部負壓，提供回流動力；所述的中筒的收縮內(nèi)壁的底端連接有混合筒，回流出水狹縫與混合區(qū)的頂端連通。
所述的罐體外壁上設置有連通罐體內(nèi)的污泥濃縮區(qū)的排泥管。
所述的混合筒的內(nèi)徑小于或等于內(nèi)筒的內(nèi)徑。
進一步的，所述的外筒的頂端封閉，外筒的頂端高于所述的罐體的頂端；外筒封閉的頂端安裝有攪拌驅動電機，攪拌驅動電機驅動攪拌軸。
作為一種優(yōu)選方案，所述的攪拌軸穿過內(nèi)筒，伸入至混合筒；所述的內(nèi)筒中的攪拌軸上安裝有攪拌槳葉，所述的攪拌軸的底端以混合筒內(nèi)固定安裝的布水器作為轉動支撐座，攪拌軸的轉動帶動攪拌槳葉轉動。
進一步優(yōu)選的，所述的混合筒的底端與進水管相連通，進水管穿過罐體的側壁伸出至罐體的外部。
進一步優(yōu)選的，所述的罐體的底部為錐形斗底，混合筒的底部為錐形斗底，所述的罐體采用鋼筋混凝土澆筑制成，罐體固定在地基上。
作為另一種優(yōu)選方案，所述的攪拌軸依次穿過內(nèi)筒和混合筒且伸入至罐體的底部；所述的內(nèi)筒中的攪拌軸上安裝有攪拌槳葉，所述的攪拌軸以混合筒內(nèi)固定安裝的布水器作為轉動支撐座，所述的攪拌軸的底端與安裝在罐體的底部的刮泥板相連，攪拌軸的轉動帶動攪拌槳葉和刮泥板轉動。
進一步優(yōu)選的，所述的混合筒的底端與進水管相連通，進水管穿過罐體的側壁伸出至罐體的外部；所述的進水管的底部與攪拌軸之間設置有滑動密封套。
進一步優(yōu)選的，所述的罐體的底部為弧形底，混合筒的底部為錐形斗底，所述的罐體采用鋼材料制成，罐體安裝在基架上。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有如下技術效果：
(Ⅰ)本發(fā)明的設備采用了內(nèi)筒、中筒、外筒和罐體同軸設置的四層結構，將分離區(qū)設置在外筒和罐體之間，罐體的頂部開放，解決了現(xiàn)有技術中位于頂部的分離區(qū)內(nèi)的構造復雜，水質水量適應性較差等問題，進一步提升系統(tǒng)經(jīng)濟性。本發(fā)明中的多筒體結構，提升了系統(tǒng)水力停留時間，有效優(yōu)化了微小顆粒沉降效果，使得分離區(qū)中的水濁度和懸浮物明顯降低，在大水量條件下獲得良好的去除效果。
(Ⅱ)本發(fā)明的罐體設置為敞口式，系統(tǒng)出水由頂部管道排水改為溢流式出水，同時取消了現(xiàn)有技術中的系統(tǒng)的分離區(qū)中的懸浮層過濾固液分離裝置，降低了設備整體高度，減少了設備安裝高度。同時避免了懸浮珠的定期更換，減少了設備安裝與后期維護工作量，運行更加簡單便捷，設備造價降低。
(Ⅲ)本發(fā)明很好地利用了顆粒的高密度性能。原水中的細小顆粒經(jīng)過在造粒區(qū)的結團絮凝過程，逐漸形成了具有較大有效密度的球形體。較大的球體顆粒經(jīng)過內(nèi)筒后直接翻入污泥濃縮區(qū)，底部無法去除的微小顆粒通過污泥沉降區(qū)和分離區(qū)后得到有效去除。由于將現(xiàn)有技術中的分離區(qū)中的攪拌葉片的去除，有效降低了轉動電機的能量消耗，進一步提升了系統(tǒng)的經(jīng)濟效益。
(Ⅳ)本發(fā)明對各種大水量條件下的各類水質都有很好的處理效果�；诂F(xiàn)有技術的運行經(jīng)驗，在處理有機質含量較高的水質，懸浮物密度較低時，本發(fā)明裝置的運行以加砂循環(huán)造粒為主；在處理溶解性有機物含量較高水質時，本裝置運行以粉碳循環(huán)造粒為主。
（發(fā)明人：胡瑞柱;黃廷林;卜建偉;邢翔軒）
