专利名称：一种气升式内外双循环臭氧污泥接触反应装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及污泥处理装置，尤其是一种气升式内外双循环臭氧污泥接触反应装置。
背景技术：
随着我国城市化进程加快和经济日益发展，城市污水处理率逐年提高，城市水处理厂的污泥产量也急剧增加。据不完全统计，我国污水日排放量达到13.4乂105万丨，经过处理后约O. 59Γ1. 0%的污水转化为固态物质并凝聚下沉形成污泥。污泥的成分复杂，是由很多种微生物相结合形成的菌胶体与其吸附的多种有机物、无机物组成的聚合体。污水厂的剩余污泥中含有大量的有机物，未经处理的污泥进入环境后带来二次污染，对生态环境和人类活动构成了严重威胁。污泥的处理处置一直是污水处理厂的重要部分，其费用可占整个污水处理厂运行费用的50%以上。近年来污泥减量工艺研究日益兴起， 其中臭氧氧化破解污泥减量以破解迅速、破解效率高而得到广泛重视。臭氧破解污泥是在臭氧污泥破解装置中进行的，臭氧的反应效率极大地依赖于臭氧污泥破解装置的构造及系统的操作条件，在不同构造的臭氧污泥破解装置以及不同的操作条件下，臭氧的传质效率差异较大，传质效率在很大程度上影响着臭氧的利用率。现有的臭氧污泥破解装置的臭氧利用率低，造成污泥破解效率低，污泥处理成本高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有臭氧污泥破解装置臭氧利用率低，污泥处理成本较高的问题，提供一种臭氧利用率高、污泥氧化破解效果好，污泥处理费用低的气升式内外双循环臭氧污泥接触反应装置。为了解决上述技术问题，本发明提供一种气升式内外双循环臭氧污泥接触反应装置，包括本体，其特征在于，所述本体的内部腔体由上、下贯通的第一反应区、第二反应区组成，所述本体的顶部安装有进液管，该进液管与所述第一反应区相通，在该第一反应区内横置安装开有小孔的导流挡板，该导流挡板位于所述进液管的下方，所述第二反应区的底部设置有微孔曝气盘，该微孔曝气盘通过管路与外设的臭氧发生器连接，所述本体的底部安装有外循环管，该外循环管一端与所述第二反应区连通，另一端与所述第一反应区连通且位于所述导流挡板的上方，在所述外循环管的管路上设置有提供回流动力的回流泵，所述第一反应区还连接有排气管。所述导流挡板的数量为5 6组，该导流挡板包括平板和漏斗状挡板，且平板和漏斗状挡板在上下方向上交替设置，该两相邻漏斗状挡板的漏斗状底部异向设置，在垂直方向上相邻导流挡板间的小孔相互错开，导流挡板的开孔率为20 30%，小孔为圆孔，其孔径为 Imm 10mnin所述第二反应区内安装有竖直设置且上下贯通的反应器内筒，所述微孔曝气盘位于该反应器内筒的下部，该微孔曝气盘上均布的小孔为圆孔，其孔径为10 μ m 30 μ m。
所述本体的底部安装有放空阀门。本发明的积极效果是采用导流挡板和内回流外循环，提高了臭氧的利用率，降低臭氧污泥减量化中运行成本，减少了后续污泥的处理费用，便于推广使用。
图I本发明的结构示意图。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。如图I所示，一种气升式内外双循环臭氧污泥接触反应装置，包括圆筒形的本体 1，所述本体I的内部腔体由上、下贯通的第一反应区12、第二反应区13组成，还包括安装在本体I顶部的三通管，该三通管的出液管与第一反应区12相通，该三通管的第一进液管通过第一调节阀门101与污泥进液管连接，在三通管的出液管下部安装有位于第一反应区12 的导流挡板5，导流挡板5包括两块平板和三块漏斗状挡板，相邻两个漏斗状挡板的漏斗状底部都异向设置，平板设置在两组异向布置的漏斗状挡板中间，在导流挡板5上开有若干不规则分布的圆形小孔，在垂直方向上相邻导流挡板间的圆孔上下错开，导流挡板5的开孔率为20 30%,圆孔的孔径为Imm 10mm。第二反应区13内安装有竖直设置且上下贯通的反应器内筒，在该反应器内筒7的下部安装有微孔曝气盘2,该微孔曝气盘2上均布的小孔的孔径为10 μ m 30 μ m。微孔曝气盘2通过管路与外设的臭氧发生器3连接。本体I的底部通过第三调节阀门103与外循环管6的一端连接，该外循环管6的另一端通过第二调节阀门102与三通管的第二进液管连接，在外循环管6的管路上设置有提供回流动力的回流泵4，第一反应区12还连接有排气管8。在本体I的底部安装有放空阀门11。工作原理
打开第一调节阀门101，关闭第三调节阀门103，将污泥引入本体的内部腔体，污泥混合液在重力作用下落入第二反应区13中，控制污泥混合液的液面高度不超过第二反应区 13。此时关闭第一调节阀门101，打开第二调节阀门102和第三调节阀门103，启动臭氧发生器3进行曝气，同时启动回流泵4。臭氧气泡从微孔曝气盘2逸出，首先与反应器内筒7 污泥混合反应，由于臭氧气泡数目众多，在反应器内筒7中与污泥充分混合且不断上浮，同时在曝气的臭氧动力作用下，污泥混合液在反应器内筒7与反应器内筒壁外处于循环流动状态，同时第二反应器底部的污泥混合液在回流泵4作用下，通过外循环管6回流到第一反应器的顶部，并落在所述的导流挡板5，并沿水平或者漏斗状的挡板折流，层层流下，流下的过程中再次与逸出污泥混合液的臭氧充分接触进一步反应。回流的污泥混合液最后要落入第二反应区13中，再次进行曝气与臭氧充分接触反应，如此循环。反应后的尾气通过排气管8进入臭氧吸收溶液后排入大气。反应完全后关闭所有的调节阀门，同时关闭臭氧发生器3和回流泵4。打开放空阀门11，将破解后的污泥从放空阀门11排出。通过下述结合试验数据的实施例分析本装置的效果；
在间歇式的操作运行条件下，污泥在反应器的停留时间可以认为是污泥与臭氧的接触反应时间。在污泥浓度为450(T6000mg/L，臭氧进气浓度为25mg/L 30mg/L，进气量为O. 6 L/min l· 4 L/min时，臭氧尾气浓度在IOmin和30min分别为5. 21 mg/L和5. 09mg/L左右, 臭氧利用率为84. 4%和84. 8%，IOmin后的污泥破解率在75%以上，30min后污泥破解完全。由此可见，本发明的气升式内外双循环臭氧污泥接触反应装置臭氧的利用率高， 污泥产量小，污泥氧化破解效果好，从而降低了后续污泥的处理费用，该装置也易于对现有的污水处理厂改造，在污泥回流中增加该装置就可以实现污泥减量。本发明的上述实施例仅仅是为说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
权利要求
1.一种气升式内外双循环臭氧污泥接触反应装置，包括本体(1)，其特征在于，所述本体(I)的内部腔体由上、下贯通的第一反应区(12)、第二反应区(13)组成，所述本体(I) 的顶部安装有进液管，该进液管与所述第一反应区(12)相通，在该第一反应区(12)内横置安装开有小孔的导流挡板(5)，该导流挡板(5)位于所述进液管的下方，所述第二反应区(13)的底部设置有微孔曝气盘(2)，该微孔曝气盘(2)通过管路与外设的臭氧发生器(3)连接，所述本体(I)的底部安装有外循环管(6)，该外循环管(6) —端与所述第二反应区(13) 连通，另一端与所述第一反应区(12)连通且位于所述导流挡板(5)的上方，在所述外循环管(6)的管路上设置有提供回流动力的回流泵(4)，所述第一反应区(12)还连接有排气管(8)。
2.根据权利要求I所述的气升式内外双循环臭氧污泥接触反应装置，其特征在于，所述导流挡板(5)的数量为5 6组，该导流挡板(5)包括平板和漏斗状挡板，且平板和漏斗状挡板在上下方向上交替设置，相邻两漏斗状挡板的漏斗状底部都异向设置，在垂直方向上相邻导流挡板间的小孔相互错开，导流挡板(5)的开孔率为20 30%，小孔为圆孔，其孔径为Imm 10mnin
3.根据权利要求I所述的气升式内外双循环臭氧污泥接触反应装置，其特征在于，所述第二反应区(13)内安装有竖直设置且上下贯通的反应器内筒(7)，所述微孔曝气盘(2) 位于该反应器内筒(7)的下部，该微孔曝气盘(2)上均布的小孔为圆孔，其孔径为ΙΟμπι 30 μ m0
4.根据权利要求2所述的气升式内外双循环臭氧污泥接触反应装置，其特征在于，所述本体(I)的底部安装有放空阀门(11)。
全文摘要
一种气升式内外双循环臭氧污泥接触反应装置,包括本体，该述本体的内部腔体由上、下贯通的第一反应区、第二反应区组成，在本体的顶部安装有进液管，该进液管与第一反应区相通，在该第一反应区内横置安装开有小孔的导流挡板，该导流挡板位于进液管的下方，第二反应区的底部设置有微孔曝气盘，该微孔曝气盘通过管路与臭氧发生器连接，本体的底部安装有外循环管，该外循环管一端与第二反应区连通，另一端与第一反应区连通且位于所述导流挡板的上方，在外循环管的管路上设置有提供回流动力的回流泵，第一反应区还连接有排气管，采用导流挡板和内回流外循环，该发明提高了臭氧的利用率，降低臭氧污泥减量化中运行成本，减少了后续污泥的处理费用。
文档编号C02F11/06GK102583936SQ20121002327
公开日2012年7月18日 申请日期2012年2月2日 优先权日2012年2月2日
发明者方芳, 李哲, 李顺, 王升, 邓雍, 郭劲松, 陈天翼 申请人:重庆大学