公布日：2023.03.24
申請日：2022.12.02
分類(lèi)號：C02F3/28(2023.01)I;B01D21/28(2006.01)I
摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于高濃度COD的升流式厭氧污泥床反應設備，涉及污水處理技術(shù)領(lǐng)域，包括反應罐、補水組件、污泥床、顆粒污泥層、三相分離組件，反應罐和地面緊固連接，補水組件和反應罐底部側壁連接，污泥床、顆粒污泥層設置在反應罐內部，污泥床位于補水組件上方，顆粒污泥層位于污泥床上方，三相分離組件和反應罐頂部緊固連接。本發(fā)明的補水組件通過(guò)半圓板的周期性運動(dòng)提供了作用于整個(gè)反應罐底部的恒定壓力，在恒定壓力作用下，補水板表面的各個(gè)進(jìn)水孔的進(jìn)水壓力能夠保持一致，整個(gè)反應罐底部的污水呈現整體同步升流，極大程度的提升了反應均勻度。
權利要求書(shū)
1.一種用于高濃度COD的升流式厭氧污泥床反應設備，其特征在于：所述反應設備包括反應罐(1)、補水組件(2)、污泥床(3)、顆粒污泥層(4)、三相分離組件(5)，所述反應罐(1)和地面緊固連接，所述補水組件(2)和反應罐(1)底部側壁連接，所述污泥床(3)、顆粒污泥層(4)設置在反應罐(1)內部，所述污泥床(3)位于補水組件(2)上方，所述顆粒污泥層(4)位于污泥床(3)上方，所述三相分離組件(5)和反應罐(1)頂部緊固連接；所述補水組件(2)包括外部控制單元(21)、補水板(22)、堵塞部件(23)，所述外部控制單元(21)和反應罐(1)外側壁緊固連接，所述補水板(22)和反應罐(1)內壁滑動(dòng)連接，所述補水板(22)表面設置有多個(gè)進(jìn)水孔，所述進(jìn)水孔在補水板(22)表面均勻分布，所述堵塞部件(23)和反應罐(1)內壁面緊固連接；所述外部控制單元(21)包括密封箱(211)、引導管框(212)、導向蓋(213)，所述外部控制單元(21)設置有兩組，兩組外部控制單元(21)分別設置在反應罐(1)底部?jì)蓚�，所述密封�?/span>(211)和反應罐(1)外側壁緊固連接，所述引導管框(212)為矩形，引導管框(212)和密封箱(211)側壁緊固連接，所述引導管框(212)表面設置有矩形縫，所述導向蓋(213)一端穿過(guò)矩形縫伸入引導管框(212)內部；所述引導管框(212)內部設置有橫向輸送帶(2121)、豎直輸送帶(2122)、撥動(dòng)卡板(2123)，所述橫向輸送帶(2121)、豎直輸送帶(2122)分別設置有兩組，兩組橫向輸送帶(2121)、豎直輸送帶(2122)組成矩形，相鄰的橫向輸送帶(2121)、豎直輸送帶(2122)同軸心安裝，所述橫向輸送帶(2121)、豎直輸送帶(2122)表面設置有撥動(dòng)卡板(2123)，所述撥動(dòng)卡板(2123)在橫向輸送帶(2121)、豎直輸送帶(2122)表面均勻分布；所述導向蓋(213)包括半圓板(2131)、連接條(2132)、移動(dòng)桿(2133)、滑動(dòng)塊(2134)、固定卡板(2135)，所述半圓板(2131)和連接條(2132)緊固連接，所述移動(dòng)桿(2133)和連接條(2132)遠離半圓板(2131)的一側緊固連接，所述滑動(dòng)塊(2134)和移動(dòng)桿(2133)遠離連接條(2132)的一端緊固連接，所述滑動(dòng)塊(2134)設置為矩形塊，所述固定卡板(2135)和滑動(dòng)塊(2134)緊固連接，固定卡板(2135)設置有多塊，多塊固定卡板(2135)圍繞滑動(dòng)塊(2134)均勻分布；所述堵塞部件(23)包括壓迫桿(231)、堵塞塊(232)，所述反應罐(1)底部設置有插入槽(11)、取出槽(12)、聯(lián)通縫，所述壓迫桿(231)設置有兩組，所述壓迫桿(231)和反應罐(1)內側壁緊固連接，第一組壓迫桿(231)和補水板(22)緊固連接，第二組壓迫桿(231)和堵塞塊(232)緊固連接，所述堵塞塊(232)一端設置有導向斜面，所述插入槽(11)、取出槽(12)設置反應罐(1)側壁上，所述聯(lián)通縫兩端分別聯(lián)通插入槽(11)、取出槽(12)，所述聯(lián)通縫兩側設置有擠壓密封塊，所述堵塞塊(232)設置有導向斜面的一端插入到插入槽(11)中，插入槽(11)下方設置有緩沖槽，所述補水板(22)將取出槽(12)堵塞。
2.根據權利要求1所述的一種用于高濃度COD的升流式厭氧污泥床反應設備，其特征在于：所述三相分離組件(5)包括收集板(51)、引導板(52)、固液分離單元(53)、排水渠(54)、集氣罩(55)、回收單元(56)，所述收集板(51)兩側和反應罐(1)緊固連接，所述收集板(51)底部設置有多條V型槽，所述引導板(52)和收集板(51)未連接反應罐(1)的兩側緊固連接，所述固液分離單元(53)和引導板(52)緊固連接，所述固液分離單元(53)有兩組，所述排水渠(54)設置在兩組固液分離單元(53)中間位置，排水渠(54)和固液分離單元(53)緊固連接，所述回收單元(56)和固液分離單元(53)底部緊固連接，所述集氣罩(55)和反應罐(1)頂部緊固連接。
3.根據權利要求2所述的一種用于高濃度COD的升流式厭氧污泥床反應設備，其特征在于：所述固液分離單元(53)包括斜排板(531)、交叉板(532)，所述斜排板(531)設置有多塊，多塊斜排板(531)等距分布，所述交叉板(532)和斜排板(531)緊固連接，所述交叉板(532)設置有多根，多根交叉板(532)沿著(zhù)斜排板(531)均勻分布，相鄰的斜排板(531)之間交錯設置，所述引導板(52)、排水渠(54)、回收單元(56)和斜排板(531)緊固連接，所述引導板(52)、排水渠(54)上端設置有流通槽(533)，所述交叉板(532)表面設置有傾斜槽。
4.根據權利要求3所述的一種用于高濃度COD的升流式厭氧污泥床反應設備，其特征在于：所述回收單元(56)包括收集斗(561)、輸送管(562)、引導錐面(563)，所述收集斗(561)和固液分離單元(53)底部緊固連接，所述輸送管(562)和收集斗(561)底部緊固連接，所述引導錐面(563)通過(guò)柵欄和輸送管(562)底部緊固連接，所述引導錐面(563)的錐形一側朝向輸送管(562)。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于高濃度COD的升流式厭氧污泥床反應設備，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種用于高濃度COD的升流式厭氧污泥床反應設備，包括反應罐、補水組件、污泥床、顆粒污泥層、三相分離組件，反應罐和地面緊固連接，補水組件和反應罐底部側壁連接，污泥床、顆粒污泥層設置在反應罐內部，污泥床位于補水組件上方，顆粒污泥層位于污泥床上方，三相分離組件和反應罐頂部緊固連接；
補水組件包括外部控制單元、補水板、堵塞部件，外部控制單元和反應罐外側壁緊固連接，補水板和反應罐內壁滑動(dòng)連接，補水板表面設置有多個(gè)進(jìn)水孔，進(jìn)水孔在補水板表面均勻分布，堵塞部件和反應罐內壁面緊固連接。外部控制單元輸送污水，污水經(jīng)過(guò)補水板分為多股等壓力水流輸入到反應罐中，經(jīng)過(guò)和污泥床中微生物處理，產(chǎn)生沼氣，污水和氣泡進(jìn)入顆粒污泥層，進(jìn)一步充分反應，反應后的污泥顆粒、水體、沼氣共同進(jìn)入到三相分離組件處分離。本發(fā)明的補水組件通過(guò)半圓板的周期性運動(dòng)提供了作用于整個(gè)反應罐底部的恒定壓力，在恒定壓力作用下，補水板表面的各個(gè)進(jìn)水孔的進(jìn)水壓力能夠保持一致，整個(gè)反應罐底部的污水呈現整體同步升流，極大程度的提升了反應均勻度。
進(jìn)一步的，外部控制單元包括密封箱、引導管框、導向蓋，外部控制單元設置有兩組，兩組外部控制單元分別設置在反應罐底部?jì)蓚�，密封箱和反應罐外側壁緊固連接，引導管框為矩形，引導管框和密封箱側壁緊固連接，引導管框表面設置有矩形縫，導向蓋一端穿過(guò)矩形縫伸入導向蓋內部。導向蓋可沿著(zhù)引導管框做矩形運動(dòng)，以實(shí)現對污水的穩定輸出。引導管框帶動(dòng)導向蓋移動(dòng)，導向蓋設置有兩組，保證反應罐中能夠連續性的輸入水流，水流以穩定的壓力輸入到反應罐中。
進(jìn)一步的，引導管框內部設置有橫向輸送帶、豎直輸送帶、撥動(dòng)卡板，橫向輸送帶、豎直輸送帶分別設置有兩組，兩組橫向輸送帶、豎直輸送帶組成矩形，相鄰的橫向輸送帶、豎直輸送帶同軸心安裝，橫向輸送帶、豎直輸送帶表面設置有撥動(dòng)卡板，撥動(dòng)卡板在橫向輸送帶、豎直輸送帶表面均勻分布�；瑒�(dòng)塊位于引導管框和輸送帶之間，固定卡板會(huì )被撥動(dòng)卡板帶著(zhù)平移，當豎直輸送帶移動(dòng)到盡頭時(shí)，橫向輸送帶帶動(dòng)滑動(dòng)塊平移，滑動(dòng)塊能夠保持在不轉動(dòng)的狀態(tài)下沿著(zhù)矩形運動(dòng)，并且橫向輸送帶、豎直輸送帶相互獨立，傳輸速度無(wú)需協(xié)同，在豎直運動(dòng)送水時(shí)可慢速移動(dòng)，在水平運動(dòng)切換時(shí)可快速運動(dòng)。
進(jìn)一步的，導向蓋包括半圓板、連接條、移動(dòng)桿、滑動(dòng)塊、固定卡板，半圓板和連接條緊固連接，移動(dòng)桿和連接條遠離半圓板的一側緊固連接，滑動(dòng)塊和移動(dòng)桿遠離連接條的一端緊固連接，滑動(dòng)塊設置為矩形塊，固定卡板和滑動(dòng)塊緊固連接，固定卡板設置有多塊，多塊固定卡板圍繞滑動(dòng)塊均勻分布。兩塊半圓板相拼接時(shí)可形成完整圓面，滑動(dòng)塊沿著(zhù)引導管框移動(dòng)，移動(dòng)桿帶動(dòng)連接條、半圓板移動(dòng)。
進(jìn)一步的，堵塞部件包括壓迫桿、堵塞塊，反應罐底部設置有插入槽、取出槽、聯(lián)通縫，壓迫桿設置有兩組，壓迫桿和反應罐內側壁緊固連接，第一組壓迫桿和補水板緊固連接，第二組壓迫桿和堵塞塊緊固連接，堵塞塊一端設置有導向斜面，插入槽、取出槽設置反應罐側壁上，聯(lián)通縫兩端分別聯(lián)通插入槽、取出槽，聯(lián)通縫兩側設置有擠壓密封塊，堵塞塊設置有導向斜面的一端插入到插入槽中，插入槽下方設置有緩沖槽，補水板將取出槽堵塞。壓迫桿一端設置有固定塊，壓迫桿和固定塊滑動(dòng)連接，壓迫桿上套有彈簧，彈簧一端和固定塊緊固連接，彈簧另一端和壓迫塊緊固連接，壓迫桿會(huì )緊壓在補水板和堵塞塊上，分別將插入槽、取出槽堵塞，插入槽和取出槽的大小和半圓板契合，兩塊半圓板分別從反應罐兩側插入到插入槽中，堵塞塊被半圓板頂住下移，兩塊半圓板組成一個(gè)圓形密封面，反應罐底部設置有污水輸入口，輸入的污水被圓形密封面帶動(dòng)向上移動(dòng)，水壓小于壓迫桿的壓力，污水呈多股，以相同的壓力從補水板處輸出。半圓板設置有兩組，當第一組上移到取出槽位置時(shí)，補水板被向上頂起，第一組半圓板從取出槽處撤出，第二組半圓板同步從插入槽進(jìn)入，插入和撤出過(guò)程迅速完成。連接條會(huì )在聯(lián)通縫中移動(dòng)，聯(lián)通縫中的兩塊擠壓密封塊相互擠壓進(jìn)行密封，聯(lián)通縫下側設置有回收口，對移動(dòng)時(shí)帶出的少量泄露污水進(jìn)行回收。本發(fā)明的補水組件通過(guò)半圓板的周期性運動(dòng)提供了作用于整個(gè)反應罐底部的恒定壓力，在恒定壓力作用下，補水板表面的各個(gè)進(jìn)水孔的進(jìn)水壓力能夠保持一致，整個(gè)反應罐底部的污水呈現整體同步升流，極大程度的提升了反應均勻度。
進(jìn)一步的，三相分離組件包括收集板、引導板、固液分離單元、排水渠、集氣罩、回收單元，收集板兩側和反應罐緊固連接，收集板底部設置有多條V型槽，引導板和收集板未連接反應罐的兩側緊固連接，固液分離單元和引導板緊固連接，固液分離單元有兩組，排水渠設置在兩組固液分離單元中間位置，排水渠和固液分離單元緊固連接，回收單元和固液分離單元底部緊固連接，集氣罩和反應罐頂部緊固連接。沼氣在收集板的V型槽中聚集，氣泡相互碰撞形成大氣泡，隨水流一起從收集板兩側流入到固液分離單元，水流進(jìn)入排水渠，污泥沉淀進(jìn)入回收單元，集氣罩收集沼氣，向外部存儲單元輸出。
進(jìn)一步的，固液分離單元包括斜排板、交叉板，斜排板設置有多塊，多塊斜排板等距分布，交叉板和斜排板緊固連接，交叉板設置有多根，多根交叉板沿著(zhù)斜排板均勻分布，相鄰的斜排板之間交錯設置，引導板、排水渠、回收單元和斜排板緊固連接，引導板、排水渠上端設置有流通槽，交叉板表面設置有傾斜槽。傾斜槽由斜排板一側開(kāi)始傾斜向下設置，污泥顆粒隨著(zhù)水流一起從引導板上側的流通槽進(jìn)入到斜排板之間，混合水流從各個(gè)交叉板之間穿過(guò)，平移的水流中，顆粒較大的污泥下沉到傾斜設置的斜排板上，沿著(zhù)斜排板下滑到收集斗中，而顆粒較小的污泥顆粒隨著(zhù)水流穿過(guò)各個(gè)交叉板，交叉板上設置的傾斜槽引導污泥顆粒向下滾落，當污泥顆粒遠離表層水流后，向前的流動(dòng)性能逐漸降低，在此處，較小顆粒的污泥也開(kāi)始沉積，并最終下落到收集斗中。傾斜槽內部設置為粗糙面，極小顆粒的污泥在各個(gè)交叉板間隨水流移動(dòng)時(shí)和傾斜槽發(fā)生碰撞，粗糙面將極小顆粒的污泥固留，分離污泥的水流流入排水渠排走。本發(fā)明通過(guò)平流過(guò)程中污泥的沉積作用來(lái)分離固液，交叉板的設置使得有限面積內水流的流道能夠顯著(zhù)加長(cháng)，傾斜槽使得小顆粒污泥隨著(zhù)水流流動(dòng)時(shí)能夠更快的遠離水體表層，離開(kāi)水體表層后，污泥顆粒受到的流動(dòng)力影響減小，沉積更加穩定。較小顆粒的污泥沿著(zhù)傾斜槽下移時(shí)，被傾斜槽固留的極小顆粒污泥會(huì )被粘連，一方面增大了提升了污泥的沉積效果，另一方面也提升了沉積速度。
進(jìn)一步的，回收單元包括收集斗、輸送管、引導錐面，收集斗和固液分離單元底部緊固連接，輸送管和收集斗底部緊固連接，引導錐面通過(guò)柵欄和輸送管底部緊固連接，引導錐面的錐形一側朝向輸送管。當污泥被回收時(shí)，會(huì )沿著(zhù)收集斗集中到輸送管中，從反應罐底部輸出的水流向上移動(dòng)時(shí)會(huì )被引導錐面底部阻擋，水流不會(huì )反沖入輸送管中，水流向上流動(dòng)的過(guò)程中會(huì )導致輸送管四周的水流速度大于輸送管內部的水流速度，輸送管外部的壓強小于輸送管內部的壓強，輸送管內部的水流會(huì )向輸送管外部移動(dòng)，當水流移動(dòng)時(shí)會(huì )帶動(dòng)污泥一起沖向引導錐面，在引導錐面處水流被引導向水平方向擴散，污泥重新擴散入厭氧反應區。本發(fā)明的回收單元通過(guò)引導錐面的平面截流作用制造了輸送管內外的壓強差，對水流進(jìn)行引導，又利用引導錐面錐形面的導流作用，將下落水流引導為平行水流，極大程度的促進(jìn)了污泥的回收擴散。
與現有技術(shù)相比，本發(fā)明所達到的有益效果是：本發(fā)明的補水組件通過(guò)半圓板的周期性運動(dòng)提供了作用于整個(gè)反應罐底部的恒定壓力，在恒定壓力作用下，補水板表面的各個(gè)進(jìn)水孔的進(jìn)水壓力能夠保持一致，整個(gè)反應罐底部的污水呈現整體同步升流，極大程度的提升了反應均勻度。本發(fā)明通過(guò)平流過(guò)程中污泥的沉積作用來(lái)分離固液，交叉板的設置使得有限面積內水流的流道能夠顯著(zhù)加長(cháng)，傾斜槽使得小顆粒污泥隨著(zhù)水流流動(dòng)時(shí)能夠更快的遠離水體表層，離開(kāi)水體表層后，污泥顆粒受到的流動(dòng)力影響減小，沉積更加穩定。較小顆粒的污泥沿著(zhù)傾斜槽下移時(shí)，被傾斜槽固留的極小顆粒污泥會(huì )被粘連，一方面增大了提升了污泥的沉積效果，另一方面也提升了沉積速度。本發(fā)明的回收單元通過(guò)引導錐面的平面截流作用制造了輸送管內外的壓強差，對水流進(jìn)行引導，又利用引導錐面錐形面的導流作用，將下落水流引導為平行水流，極大程度的促進(jìn)了污泥的回收擴散。
（發(fā)明人：王曉;邢帆;馬麗紅;徐吉磊;秦念所;宗明遠;黃博;張鵬）
