煤层气排采水处理反应池的制作方法

本实用新型涉及废水处理技术领域，具体涉及一种煤层气排采水处理反应池。

背景技术：

煤层气即煤层瓦斯气，是在煤化作用过程中产生并蕴藏在煤层和相邻地层中的烃类气体，其主要成份为甲烷(CH₄)，属优质能源和化工原料。通过对煤层气的综合开发利用，不仅可以提高煤矿安全生产率，而且还可以缓解能源紧张，有效降低甲烷和二氧化碳的排放量，对环境产生积极影响。经过多年的研究与勘探实践，目前我国煤层气勘探开发已经取得了令人瞩目的成果，煤层气已进入商业化开发阶段，综合效益开始逐步显现。煤层气开采过程中会产生大量排采水，单井日产水量约为5～40m³，最大可达100m³，由于地质结构和煤层气开发工艺特点，排采水中含有大量煤粉、有机物等污染物，直接排放会给环境带来非常不利的影响，因此有必要对排采水进行处理后再排放。

目前采用生化池降解处理污染物的方式较为常见，这主要是因为生化方式无需添加除消毒剂以外的任何其他化学药品，不会对环境造成二次污染，利用生化池处理废水时生化池内废水的含氧量、温度等是影响微生物生长繁殖的一个重要指标，若废水中氧含量太低、温度不适宜微生物生长繁殖速度缓慢甚至死亡，对废水的处理效果必然大打折扣，因此如何提高生化池内废水的含氧量及保持水温恒定以提高废水处理效率，是本领域一个重要的研究课题。

技术实现要素：

为解决以上技术问题，本实用新型提供一种煤层气排采水处理反应池，该反应器可有效提高被处理废水的含氧量，进而提升生物处理效率，节省了废水的处理时间。

技术方案如下：一种煤层气排采水处理反应池，其关键在于：包括反应池，该反应池内设有布水装置，该反应池上设有加热装置；所述布水装置包括至少两个外径逐渐变小的布水环，所述布水环由上到下呈层状设置，每层所述布水环内侧低外侧高，相邻两层所述布水环的下层外径大于上层内径，下层内径小于上层内径，最上层的所述布水环的外侧与所述反应池的内壁固定连接，相邻两层所述布水环之间通过吊杆连接；所述加热装置包括加热罐和换热罐，所述换热罐位于反应池内，所述加热罐和换热罐之间设有至少一根热交换管道，该热交换管道的两端分别与所述加热罐和换热罐连通，所述加热罐连接有加热装置。采用本技术方案待处理的废水通过呈层状设置的布水环在自身重力作用下逐步往下流动，在流动过程中特别是废水从上一层布水环上流入下一层布水环时由于上下层布水环之间具有一定的高度差，废水会在下一层布水环上形成一定的冲击效应，并由此散开呈细小的水珠状，增大了废水与空气的接触面积，空气中的氧会溶解在废水中，由此有效的增大了废水的含氧量，有利于提高废水处理效率；反应池内设置的加热装置可对池内的废水进行加热，使废水温度始终维持在较适宜的温度，特别是在冬天可有效提升微生物的生长速率，提高废水处理效率。

作为优选：上述换热罐的罐底位于所述加热罐罐底的侧上方，所述换热罐的罐底通过液体回流管道与所述加热罐的罐底连通，所述热交换管道上设有循环泵。加热罐内的热介质被加热后通过循环泵不断流入换热罐内，与反应池内的废水进行热交换，换热后低温的热介质在自身重力的最用下通过液体回流管道自动流回加热罐内如此往复循环使用。

上述反应池内设有温度传感器，该温度传感器的输出端与控制器的输入端连接，控制器的输出端与所述循环泵连接。采用此方案通过温度传感器实时监控反应池内的水温，当水温超出或高于预设值时，控制器可自动实现对循环泵的调节控制，使水温恢复到预定范围内。

上述换热罐通过支架固定安装在所述反应池的内壁下部，所述加热罐位于所述反应池的外侧。采用此方案加热罐设置在反应池的外部，遇到环境温度交底时，可将热介质加热到较高温度后再泵入换热罐内，提高热介质与废水的热交换量，若将换热罐设置在反应池内，将热介质加热到较高温度很可能使换热罐周围的废水局部温度过高，造成微生物大片死亡，另外当采用的热介质为水时，长时间使用后需除垢或更换循环水，将加热罐设置在池体外部也方便安装和日常维护。

上述反应池的一侧设有预反应池，最上层的所述布水环上方设有环形布水管，该环形布水管的进水端与所述预反应池的顶部连通。采用此设计废水可在预反应池内进行初步处理后再经布水管进入反应池进行下一步处理。

上述环形布水管上设有多个布水孔，所述布水孔位于最上层的所述布水环的正上方。采用此方案布水均匀，且经布水管布撒的废水全部落到了最上层的布水环内，最大限度的增加废水内的含氧量。

上述反应池的内壁上设有固定座和卡持座，所述反应池内设有滗水器，该滗水器的上部卡持在所述卡持座内，所述滗水器的下部与所述固定座相固定，与所述滗水器同侧的所述反应池的池壁上设有出水口。采用此设计处理后的废水通过滗水器在不搅动沉淀的前提下将处理后的废水排出，确保出水水质。

上述换热罐的外表面设有多个散热片。采用此设计散热片增大了散热面积，有利于提升罐内的热介质和罐外的废水之间热交换的速度。

上述反应池的内壁上对应所述布水环设有至少两个阶梯型台阶，每层所述布水环分别抵靠在对应的所述台阶上。采用此设计台阶可对布水环提供一定的支撑力，有效降低了最上层布水环的负荷。

上述反应池的底部设有曝气系统，该曝气系统连接有鼓风设备。采用此设备从底部对反应池内的废水进行曝气处理，增加废水的含氧量，提升废水处理效果。

有益效果：采用本实用新型的有益效果是待处理的废水通过呈层状设置的布水环在自身重力作用下逐步往下流动，在流动过程中特别是废水从上一层布水环上流入下一层布水环时由于上下层布水环之间具有一定的高度差，废水会在下一层布水环上形成一定的冲击效应，并由此散开呈细小的水珠状，增大了废水与空气的接触面积，空气中的氧会溶解在废水中，由此有效的增大了废水的含氧量，有利于提高废水处理效率；反应池内设置的加热装置可对池内的废水进行加热，使废水温度始终维持在较适宜的温度，特别是在冬天可有效提升微生物的生长速率，提高废水处理效率，另外热介质可循环利用，经济环保。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为反应池温度控制逻辑框图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，一种煤层气排采水处理反应池，包括反应池2，该反应池2内设有布水装置，该反应池2上设有加热装置，所述布水装置位于反应池2的上部，所述布水装置包括至少两个外径逐渐变小的布水环3，所述布水环3由上到下呈层状设置，每层所述布水环3内侧低外侧高，相邻两层所述布水环3的下层外径大于上层内径，下层内径小于上层内径，最上层的所述布水环3的外侧与所述反应池2的内壁固定连接，相邻两层所述布水环3之间通过吊杆6连接，具体地，相邻所述布水环3之间设有两根所述吊杆6，所述吊杆6靠近上层所述布水环3的内侧，所述吊杆6上端与上层所述布水环3固定连接，所述吊杆6下端与下层所述布水环3固定连接，所述反应池2的内壁上对应所述布水环3设有至少两个阶梯型台阶4，每层所述布水环3的上部分别抵靠在对应的所述台阶4上。

所述加热装置包括加热罐21和换热罐19，所述加热罐21位于所述反应池2的外侧，所述换热罐19固定安装在所述反应池2的内壁下部，所述换热罐19的外表面设有多个散热片18，所述加热罐21和换热罐18之间通过热交换管道17连通，所述加热罐21连接有加热装置16，所述换热罐19的罐底位于所述加热罐21罐底的侧上方，所述换热罐19的罐底通过液体回流管道20与所述加热罐21的罐底连通，所述热交换管道17上设有循环泵。

所述反应池2的一侧设有预反应池1，该预反应池1为全封闭池体，所述预反应池1的底部连接有进水管12，所述预反应池1内设有碳毡13，所述碳毡13的大小为0.5×0.5×0.5厘米，最上层的所述布水环3上方设有环形布水管9，该环形布水管9的进水端与所述预反应池1的顶部连通，所述环形布水管9上设有多个布水孔，所述布水孔位于最上层的所述布水环3的正上方，所述环形布水管9内设有滤网14，该滤网14靠近所述预反应池1，所述滤网14的网孔大小为0.2-0.4厘米。

所述反应池2的内壁上设有固定座8和卡持座15，所述反应池2内设有滗水器7，该滗水器7的上部卡持在所述卡持座15内，所述滗水器7的下部与所述固定座8相固定，与所述滗水器7同侧的所述反应池2的池壁上设有出水口10，所述反应池2内还设有搅拌装置，所述反应池2的底部设有曝气系统5，该曝气系统5连接有鼓风设备11，所述鼓风设备11为风机。

如图2所示，为便于实现温度的自动调控，在所述反应池2内设置温度传感器(图中未视出)，该温度传感器的输出端与控制器的输入端连接，控制器的输出端与循环泵连接，当温度传感器检测到水温高于预设值时，控制器控制循环泵降低运转速度或停止运转，当温度传感器检测到水温低于预设值时，控制器控制循环泵提高运转速度，加快对热介质的转运速度，提升热介质与反应池2内池水的热交换速度，确保反应池2的水温始终维持在预定范围内。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本实用新型的优选实施例，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本实用新型的保护范围之内。