一种分体式模块化污水处理用生物流化复合反应器的制作方法

本发明属于污水处理技术，具体涉及一种分体式模块化污水处理用生物流化复合反应器。

背景技术：

我国目前面临严重的水环境污染问题，随着废水排放标准，特别是氮、磷排放标准的日益严格，迫切需要城市污水和工业废水的处理技术，废水生物处理是利用自然界中各种微生物来降解废水中有机物，是对废水处理中一个有效的办法，生物处理法分为好养与厌氧两大类。好氧生物处理效率高、使用广泛，是生物处理发的主要方法；厌氧生物处理法是利用兼性厌氧菌和专性厌氧菌来降解有机物的，大分子的有机物首先被水解成低分子化合物，主要用于污泥的消化处理和高浓度有机废水的处理。

其中，好氧-缺氧生化处理工艺是对污水处理的技术，在我国以及其他发展中国家将具有良好的市场需求，近年来生物流化复合反应器得到较快的发展，其结构形式为内、外筒结构，内筒曝气作为升流区，内外筒之间的环隙作为降流区。

在对废水污水处理时，由于为塔式结构，为了保持内循环水力特性和流化状态，以及充氧性能，需要保持一定的高径比，这样随着流化床直径的增加，高度也会相应增加，主要问题在于装置放大时表现出来的结构强度不足，内外筒结构存在结构稳定性的问题，而现有技术通过在内外塔体之间设有多个隔板，例如中国专利cn03136616.3公开了一种蜂窝断面生物流化复合反应器，虽然解决了塔体结构强度问题。但整体式的塔身在很大程度上提高生产和施工难度，同时污水在内循环处理时，也会被隔板阻断，造成生物菌群的活动范围变小，对污水的处理能力造成不利，为此，生物流化复合反应器对污水处理能力还有很大的提升空间。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在复合反应器结构强度不足，现场施工难度大，污水处理能力受到限制的缺点，而提出的一种分体式模块化污水处理用生物流化复合反应器。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

设计一种分体式模块化污水处理用生物流化复合反应器，包括底座筒体、多个塔体单元和澄清筒体，所述底座筒体、多个塔体单元和澄清筒体以拼接的方式自下而上依次组合为一体结构；

所述塔体单元包括外筒体、依次设有外筒体内的中筒体、内筒体，所述外筒体、中筒体、内筒体之间的周向上设有多个隔板，所述隔板将外筒体、中筒体、内筒体连接为一体结构；

每个塔体单元内，所述内筒体内部的区域为好/缺氧区，所述中筒体与内筒体之间的区域为缺氧区，所述外筒体与中筒体之间的区域为好氧区；

所述底座筒体的底部中心位置设有内封筒体，所述内封筒体可与最底部塔体单元内的内筒体相互对接，所述内封筒体的底部连接有进液管，所述进液管上连接有供氧管；

所述底座筒体的底部与最底部塔体单元内的中筒体之间设有间距；

所述底座筒体内对应好氧区的位置设有环形管，所述环形管的顶部周向上设有多个曝气头，所述环形管的一侧连接有曝气管；

所述澄清筒体的一侧设有出水口；

所述底座筒体的底部一侧设有排泥管。

进一步的，所述底座筒体的底部为密封结构，顶部为敞口结构，所述外筒体和澄清筒体的两端均为敞口结构，所述底座筒体的顶部、外筒体的两端、澄清筒体的底部设有相匹配的对接法兰。

进一步的，相邻所述塔体单元之间的好氧区、缺氧区、好/缺氧区相贯通，且相邻塔体单元内的隔板可对应设置也可交错设置。

进一步的，所述底座筒体、多个塔体单元和澄清筒体相互对接时，相邻筒体之间设有密封垫，所述密封垫包括外圈密封垫、中圈密封垫和内圈密封垫。

进一步的，所述底座筒体与位于最底部的塔体单元对接时，所述密封垫为所述外圈密封垫和内圈密封垫，所述外圈密封垫设置在相互对接的底座筒体与外筒体之间，所述内圈密封垫设置在相互对接的内筒体与内封筒体之间。

进一步的，相邻所述塔体单元之间相互对接时，所述密封垫为所述外圈密封垫、中圈密封垫和内圈密封垫，所述外圈密封垫设置在相互对接的两个外筒体之间，所述中圈密封垫设置在相互对接的两个中筒体之间，所述内圈密封垫设置在相互对接的两个内筒体之间。

进一步的，所述澄清筒体与位于最顶部的塔体单元相互对接时，所述密封垫为外圈密封垫，所述外圈密封垫设置在相互对接的澄清筒体与外筒体之间。

进一步的，所述外圈密封垫的内环一侧、中圈密封垫和内圈密封垫的内外环一侧均设有环形凸缘，所述环形凸缘对应隔板的位置均设有与隔板相匹配的凹槽。

进一步的，所述底座筒体内朝向所述排泥管的方向设有倾斜的导泥板。

进一步的，所述外筒体外侧壁的周向均匀固定有多个加强筋。

本发明提出的一种分体式模块化污水处理用生物流化复合反应器，有益效果在于：

(1)、本发明的反应器采用分体式模块化设计，这样有效降低塔体的生产难度，同时便于塔体的施工运输和安装，降低施工难度，同时采用分体式模块化的拼接装配方式，可根据污水处理量的大小装配不同高度的污水处理塔高，适用性更强，污水处理的塔高设置更加灵活。

(2)、本发明每个塔体单元采用蜂窝断面设计，有效增强每个塔体单元的结构强度，再加上塔体单元采用法兰对接方式，使得整个塔体在径向和轴向上均具有很强的稳定性，使反应器具有很强的抗扭和抗弯曲能力，进而提高了反应器的整体结构强度。

(3)、本发明采用好/缺氧区、缺氧区、好氧区三个污水处理区段，塔体内形成两个污水处理方案，其中一个是好氧、缺氧区和好氧区污水处理方案，另一种是缺氧区、缺氧区和好氧区污水处理方案，可根据污水对好氧处理和缺氧处理的行程要求选用不同的处理方案，相同高度的塔体采用可调整污水处理区段方式的反应器，可有效提高污水的处理能力，增大污水处理量。

(4)、本发明相邻塔体单元之间内的隔板可相互交错设置，避免隔板对反应器中的好氧区、缺氧区或好/缺氧区阻断，可使各个区内的生物菌群随污水相互流通，进而提高生物菌群的活动范围，有利污水处理能力的提升。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明的剖视结构示意图；

图3是本发明的内部结构示意图；

图4是本发明的立体分解结构示意图；

图5是本发明中关于密封垫的结构示意图；

图6是本发明中关于塔体单元的结构示意图；

图7是本发明中关于相邻塔体单元之间的隔板相互对应设置的结构示意图；

图8是本发明中关于相邻塔体单元之间的隔板相互交错设置的结构示意图。

图中标记为：底座筒体1、外筒体2、中筒体3、内筒体4、澄清筒体5、对接法兰6、好/缺氧区7、缺氧区8、好氧区9、出水口10、内封筒体11、进液管12、供氧管121、曝气管13、环形管14、曝气头15、排泥管16、导泥板17、外圈密封垫18、中圈密封垫19、内圈密封垫20、环形凸缘21、凹槽22、隔板23、支架腿24、加强筋25。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设有”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

现结合说明书附图，详细说明本发明的结构特点。

参见图1-8，一种分体式模块化污水处理用生物流化复合反应器，特征在于，包括底座筒体1、多个塔体单元和澄清筒体5，底座筒体1、多个塔体单元和澄清筒体5以拼接的方式自下而上依次组合为一体结构。

塔体单元包括外筒体2、依次设有外筒体2内的中筒体3、内筒体4，外筒体2、中筒体3、内筒体4之间的周向上设有多个隔板23，隔板23将外筒体2、中筒体3、内筒体4连接为一体结构，隔板23可将单个塔体单元分割成截面为蜂窝结构，这样有效提高单个塔体单元的结构强度，采用分体式设计，反应器的高度可分割成多个塔体单元，每个塔体单元的高度可降低到一米，甚至更低，塔高的降低可有效降低生产加工工艺的难度，同时单元化模块的设计方便反应器的分体运输和现场的施工安装。

每个塔体单元内，内筒体4内部的区域为好/缺氧区7，中筒体3与内筒体4之间的区域为缺氧区8，外筒体2与中筒体3之间的区域为好氧区9；底座筒体1的底部中心位置设有内封筒体11，内封筒体11可与最底部塔体单元内的内筒体4相互对接，内封筒体11的底部连接有进液管12，液管12上连接有供氧管121，进液管12用于内筒体4的连续进液，为内筒体4的好/缺氧区提供升流，并且控制整个反应器的流量大小，供氧管121用于改变内筒体4的区域模式，在进供氧管121供氧的情况下，三个筒体之间会构成好氧区7、缺氧区8、好氧区9三个污水处理区段，在进供氧管121不供氧的情况下，三个筒体之间构成是缺氧区7、缺氧区8和好氧区9三个污水处理区段，这样可根据污水对好氧处理和缺氧处理的行程要求选用不同的处理方案，相同高度的塔体采用可调整污水处理区段方式的反应器，可有效提高污水的处理能力，增大污水处理量。

底座筒体1的底部与最底部塔体单元内的中筒体3之间设有间距；底座筒体1内对应好氧区9的位置设有环形管14，环形管14的顶部周向上设有多个曝气头15，环形管14的一侧连接有曝气管13，曝气头15可为好氧区9提供一个升流，同时好氧区9与缺氧区8在反应器内形成一个循环流体，缺氧区8为沉淀区。

澄清筒体5的一侧设有出水口10，出水口10用于处理后的水体排出。

底座筒体1的底部一侧设有排泥管16，排泥管16用于排出缺氧区8内沉淀下来的污泥。

本发明的分体式模块化污水处理用生物流化复合反应器，反应器采用分体式模块化设计，这样有效降低塔体的生产难度，同时便于塔体的施工运输和安装，降低施工难度，同时采用分体式模块化的拼接装配方式，可根据污水处理量的大小装配不同高度的污水处理塔高，适用性更强，污水处理的塔高设置更加灵活。其次，每个塔体单元采用蜂窝断面设计，有效增强每个塔体单元的结构强度，再加上塔体单元采用法兰对接方式，使得整个塔体在径向和轴向上均具有很强的稳定性，使反应器具有很强的抗扭和抗弯曲能力，进而提高了反应器的整体结构强度。再次，反应器内部采用好/缺氧区、缺氧区、好氧区三个污水处理区段，塔体内形成两个污水处理方案，其中一个是好氧、缺氧区和好氧区污水处理方案，另一种是缺氧区、缺氧区和好氧区污水处理方案，可根据污水对好氧处理和缺氧处理的行程要求选用不同的处理方案，相同高度的塔体采用可调整污水处理区段方式的反应器，可有效提高污水的处理能力，增大污水处理量。最后，相邻塔体单元之间内的隔板可相互交错设置，避免隔板对反应器中的好氧区、缺氧区或好/缺氧区阻断，可使各个区内的生物菌群随污水相互流通，进而提高生物菌群的活动范围，有利污水处理能力的提升。

参见图2或4，进一步说，底座筒体1的底部为密封结构，顶部为敞口结构，外筒体2和澄清筒体5的两端均为敞口结构，底座筒体1的顶部、外筒体2的两端、澄清筒体5的底部设有相匹配的对接法兰6，对接法兰6用于底座筒体1、外筒体2、澄清筒体5之间相互对接，同时凸起的对接法兰6可提高反应器轴向上的结构强度。

参见图2、4和5，进一步说，底座筒体1、多个塔体单元和澄清筒体5相互对接时，相邻筒体之间设有密封垫，密封垫包括外圈密封垫18、中圈密封垫19和内圈密封垫20。

底座筒体1与位于最底部的塔体单元对接时，密封垫为外圈密封垫18和内圈密封垫20，外圈密封垫18设置在相互对接的底座筒体1与外筒体2之间，内圈密封垫20设置在相互对接的内筒体4与内封筒体11之间。相邻塔体单元之间相互对接时，密封垫为外圈密封垫18、中圈密封垫19和内圈密封垫20，外圈密封垫18设置在相互对接的两个外筒体2之间，中圈密封垫19设置在相互对接的两个中筒体3之间，内圈密封垫20设置在相互对接的两个内筒体4之间。澄清筒体5与位于最顶部的塔体单元相互对接时，密封垫为外圈密封垫18，外圈密封垫18设置在相互对接的澄清筒体5与外筒体2之间。外圈密封垫18的内环一侧、中圈密封垫19和内圈密封垫20的内外环一侧均设有环形凸缘21，环形凸缘21对应隔板23的位置均设有与隔板23相匹配的凹槽22。

设置密封垫，可以在使用过程中，使相对接的筒体之间具有良好的密封性。

参见图2、3和4，进一步说，底座筒体1内朝向排泥管16的方向设有倾斜的导泥板17。

设置导泥板17，可有利缺氧区8内沉淀的污泥顺利排出。

参见图1，进一步说，外筒体2外侧壁的周向均匀固定有多个加强筋25。

设置加强筋25，可进一步增强外筒体2在径向和轴向上的结构强度，进而增强反应器的结构强度。

实施例1

参见图6和7，根据实际污水处理量选用适当数量的塔体单元，反应器具体安装时，将底座筒体1通过底部的支架腿24进行固定，然后通过对接法兰6将多个塔体单元和澄清筒体5依次装配在底座筒体1上，在对接过程中，相邻塔体单元内的隔板23对应设置，构成相邻塔体单元之间的好氧区9、缺氧区8或好/缺氧区7被隔板23隔断独立贯通。

实施例2

参见图6和8，根据实际污水处理量选用适当数量的塔体单元，反应器具体安装时，将底座筒体1通过底部的支架腿24进行固定，然后通过对接法兰6将多个塔体单元和澄清筒体5依次装配在底座筒体1上，在对接过程中，相邻塔体单元内的隔板23交错设置，构成相邻塔体单元之间的好氧区9、缺氧区8或好/缺氧区7未被隔板23隔断，各个区内的生物菌群随污水相互流通，进而提高生物菌群的活动范围，有利污水处理能力的提升。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。