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连续清洗多功能反应器

专 利 号:ZL201210128950.3 专利类型:
所属行业:化工/冶金/生物 - 水处理
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    专利详情

    大连东利伟业环保节能科技有限公司是环保节能领域的研发型企业,主要针对环保节能领域具有发展前景的课题进行前瞻性研究,并对筛选的具体项目进行市场调研、政策分析和技术评估。作为公司的主要研发者和创始人之一,共获得8项发明专利,11项实用新型专利。拥有特种永磁同步电动机、动态生物膜污水处理系统、燃煤锅炉烟气脱硝等核心技术。


    在水处理设备中有利用深层过滤原理去除水中悬浮物的砂滤器,和利用微生物去除水中有机物的生物反应器。砂滤器里装填的是滤料,是深层过滤的介质。生物反应器里装填的是填料,用于附着微生物。有些滤料可以作为填料,例如石英砂、活性碳和粉煤灰陶粒等。生物反应器中依据微生物对氧气的好恶,分为厌氧的反硝化器和好氧的硝化器。砂滤器、反硝化器和硝化器有一个共性,就是滤料需要反清洗,砂滤器的滤料需要清洗截留的水中悬浮物,反硝化器和硝化器的滤料需要清洗微生物死亡后脱落的生物膜。

    现有技术中,砂滤器、反硝化器和硝化器均有采用压缩空气连续清洗的产品。利用射流泵的原理,压缩空气把一部分滤料和水的混合物提升至洗砂器进行清洗。其不足之处,首先是无法控制吸入的滤料在提砂水中所占的比例。该比例过大会堵塞提砂管,尤其是在停止运行后,滞留在提砂管中的滤料为下一次启动带来麻烦。其次是压缩空气中的氧气会加速溶解在水中,而水中的溶解氧会抑制厌氧微生物的繁殖,从而降低了厌氧的反硝化器的处理效率。再次是波纹管式的洗砂器清洗效率低下。最后是固定式的滤床高度有一定限制,反硝化器和硝化器中所容纳的微生物数量和浓度有限,这是造成反硝化器和硝化器占地面积庞大的根源。



    连续清洗多功能反应器是利用压力水提砂清洗的多功能反应器。

    连续清洗多功能反应器有三种设备功能,可以分别作为硝化器、反硝化器、砂滤器使用。其中作为硝化器使用时,需要开启所有设备接口。作为反硝化器使用时,需要关闭压缩空气接管。作为砂滤器使用时,需要关闭压缩空气接管和回水接管。连续清洗多功能反应器运行前滤料由人孔装填至罐体内,高度至人孔下端。设备内部维修时滤料由手孔卸料。作为硝化器、反硝化器运行时,滤料膨胀至临界流化状态,滤料上附着微生物。作为砂滤器运行时,滤料不膨胀呈固定床的堆积状态。

    作为硝化器运行的连续清洗多功能反应器工艺流程是:原水由原水泵从进水接管输入至罐体内,原水经配水管的喷水管向下喷射,水流遇到锥形封头内壁后折返向上流动,原水流经滤料层时,原水中的有机物被附着在滤料上的微生物分解,原水变为清水进入清水区。连续清洗多功能反应器的罐体水容积有限,罐体内的水面高度位于出水堰处,超过罐体水容积的一部分水量越过出水堰进入出水箱,经出水接管排出。另外一部分水量经回水分配管由回水接管排出,回水分配管上的滤芯则阻挡滤料颗粒随水流排出。排出的回水再由回水泵从进水接管输入至罐体内。原水和回水的总流量使罐体内向上流动的水流流速增加,并使滤料层膨胀至临界流化状态,滤料颗粒之间的间距增加,为微生物的生长提供了更大的空间。同时原水中的有机物能均匀的分布在滤料层中,滤料层的高度不再受滤料层中有机物浓度的限制,滤料层的高度可以适当增加,滤料层中微生物的浓度也会增加。另外,滤料层处于临界流化状态,滤料颗粒之间会相互磨擦碰撞,附着在滤料上的微生物所生成的生物膜厚度会被限制在一定的范围内,不会出现因生物膜厚度过大阻断营养物质向膜内输送,而导致膜内的微生物死亡生物膜脱落。

    连续清洗多功能反应器运行时,压力水由压力水泵从动力水接管输入至提砂器内,水流从喷嘴高速流向喉管,在低压腔内形成低压,把一部分滤料和水的混合物经吸入孔吸至低压腔内,与压力水一起经喉管、扩散管、提砂管、输砂口输送至旋流器内。提砂器外表面与筒节内壁之间的空间呈半封闭状态,当调砂水由调砂水泵从调砂水接管输入至提砂器内,水流经分配槽、连通孔从环隙向上喷射,此处的滤料膨胀至流化状态,调整调砂水的压力和流量,可以使此处的滤料处于不同程度的流化状态,流化程度越高,滤料颗粒之间的间距越大,被吸入提砂器内的提砂水中滤料所占的比例越小,可以控制该比例在适当的范围内运行。

    提砂水从输砂口沿切线方向输送至旋流器内,滤料颗粒剧烈相互碰撞,附着在滤料上的微生物所生成的生物膜脱落,经中心管由溢流口排出,滤料颗粒则在离心力的作用下,沿着旋流器壳体的内壁旋转向下滑落,经底流口排至防波筒内的水中。滤料颗粒经落砂管洒落在滤料层的上表面。由此位于滤料层顶层的滤料颗粒不断的下移,之后被输送至洗砂器中脱膜清洗,再洒落在滤料层的上表面。附着在滤料上的微生物所生成的生物膜不断的更新,确保连续清洗多功能反应器高效运行。

    洗砂斗内的水面高度位于排污堰处,排污堰的高度比出水堰低,在此水位差的作用下,一部分清水从落砂管的下端向上流动,在洗砂内筒内侧与从底流口排至防波筒内的污水汇合,从洗砂内筒内侧与防波筒外侧的间隙向上流动,越过排污堰,流至洗砂内筒外侧与洗砂外筒内侧之间,最后由洗砂排污管排出。

    连续清洗多功能反应器运行时,微生物分解有机物所产生的气体由排气接管排出。

    作为硝化器运行的连续清洗多功能反应器运行时,压缩空气经压缩空气接管输入,由布气管上的滤芯向水中曝气。


    连续清洗多功能反应器应用于污水处理系统,可以作为动态砂滤器、硝化器和反硝化器使用。具有连续清洗、水力输砂、砂水比例可调、微生物浓度高、可选择堆积滤床或膨胀床工艺等诸多优点。与最知名的厂商 “美国麦王环保能源集团”的“高效流砂过滤器”相比,连续清洗多功能反应器有其无法比拟的优点。水力输砂、砂水比例可调的特点,使连续清洗多功能反应器装填核桃壳滤料后能够处理中、低含量的含油污水。由此位于滤料层顶层的滤料颗粒不断的下移,之后被输送至洗砂器中脱膜清洗,再洒落在滤料层的上表面。附着在滤料上的微生物所生成的生物膜不断的更新,确保连续清洗多功能反应器高效运行。

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