專利名稱：一種氣升式內外雙循環臭氧污泥接觸反應裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及污泥處理裝置，尤其是一種氣升式內外雙循環臭氧污泥接觸反應裝置。
背景技術：
隨著我國城市化進程加快和經濟日益發展，城市污水處理率逐年提高，城市水處理廠的污泥產量也急劇增加。據不完全統計，我國污水日排放量達到13.4乂105萬丨，經過處理后約O. 59Γ1. 0%的污水轉化為固態物質并凝聚下沉形成污泥。污泥的成分復雜，是由很多種微生物相結合形成的菌膠體與其吸附的多種有機物、無機物組成的聚合體。污水廠的剩余污泥中含有大量的有機物，未經處理的污泥進入環境后帶來二次污染，對生態環境和人類活動構成了嚴重威脅。污泥的處理處置一直是污水處理廠的重要部分，其費用可占整個污水處理廠運行費用的50%以上。近年來污泥減量工藝研究日益興起， 其中臭氧氧化破解污泥減量以破解迅速、破解效率高而得到廣泛重視。臭氧破解污泥是在臭氧污泥破解裝置中進行的，臭氧的反應效率極大地依賴于臭氧污泥破解裝置的構造及系統的操作條件，在不同構造的臭氧污泥破解裝置以及不同的操作條件下，臭氧的傳質效率差異較大，傳質效率在很大程度上影響著臭氧的利用率。現有的臭氧污泥破解裝置的臭氧利用率低，造成污泥破解效率低，污泥處理成本高。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是，針對現有臭氧污泥破解裝置臭氧利用率低，污泥處理成本較高的問題，提供一種臭氧利用率高、污泥氧化破解效果好，污泥處理費用低的氣升式內外雙循環臭氧污泥接觸反應裝置。為了解決上述技術問題，本發明提供一種氣升式內外雙循環臭氧污泥接觸反應裝置，包括本體，其特征在于，所述本體的內部腔體由上、下貫通的第一反應區、第二反應區組成，所述本體的頂部安裝有進液管，該進液管與所述第一反應區相通，在該第一反應區內橫置安裝開有小孔的導流擋板，該導流擋板位于所述進液管的下方，所述第二反應區的底部設置有微孔曝氣盤，該微孔曝氣盤通過管路與外設的臭氧發生器連接，所述本體的底部安裝有外循環管，該外循環管一端與所述第二反應區連通，另一端與所述第一反應區連通且位于所述導流擋板的上方，在所述外循環管的管路上設置有提供回流動力的回流泵，所述第一反應區還連接有排氣管。所述導流擋板的數量為5 6組，該導流擋板包括平板和漏斗狀擋板，且平板和漏斗狀擋板在上下方向上交替設置，該兩相鄰漏斗狀擋板的漏斗狀底部異向設置，在垂直方向上相鄰導流擋板間的小孔相互錯開，導流擋板的開孔率為20 30%，小孔為圓孔，其孔徑為 Imm 10mnin所述第二反應區內安裝有豎直設置且上下貫通的反應器內筒，所述微孔曝氣盤位于該反應器內筒的下部，該微孔曝氣盤上均布的小孔為圓孔，其孔徑為10 μ m 30 μ m。
所述本體的底部安裝有放空閥門。本發明的積極效果是采用導流擋板和內回流外循環，提高了臭氧的利用率，降低臭氧污泥減量化中運行成本，減少了后續污泥的處理費用，便于推廣使用。
圖I本發明的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細說明。如圖I所示，一種氣升式內外雙循環臭氧污泥接觸反應裝置，包括圓筒形的本體 1，所述本體I的內部腔體由上、下貫通的第一反應區12、第二反應區13組成，還包括安裝在本體I頂部的三通管，該三通管的出液管與第一反應區12相通，該三通管的第一進液管通過第一調節閥門101與污泥進液管連接，在三通管的出液管下部安裝有位于第一反應區12 的導流擋板5，導流擋板5包括兩塊平板和三塊漏斗狀擋板，相鄰兩個漏斗狀擋板的漏斗狀底部都異向設置，平板設置在兩組異向布置的漏斗狀擋板中間，在導流擋板5上開有若干不規則分布的圓形小孔，在垂直方向上相鄰導流擋板間的圓孔上下錯開，導流擋板5的開孔率為20 30%,圓孔的孔徑為Imm 10mm。第二反應區13內安裝有豎直設置且上下貫通的反應器內筒，在該反應器內筒7的下部安裝有微孔曝氣盤2,該微孔曝氣盤2上均布的小孔的孔徑為10 μ m 30 μ m。微孔曝氣盤2通過管路與外設的臭氧發生器3連接。本體I的底部通過第三調節閥門103與外循環管6的一端連接，該外循環管6的另一端通過第二調節閥門102與三通管的第二進液管連接，在外循環管6的管路上設置有提供回流動力的回流泵4，第一反應區12還連接有排氣管8。在本體I的底部安裝有放空閥門11。工作原理
打開第一調節閥門101，關閉第三調節閥門103，將污泥引入本體的內部腔體，污泥混合液在重力作用下落入第二反應區13中，控制污泥混合液的液面高度不超過第二反應區 13。此時關閉第一調節閥門101，打開第二調節閥門102和第三調節閥門103，啟動臭氧發生器3進行曝氣，同時啟動回流泵4。臭氧氣泡從微孔曝氣盤2逸出，首先與反應器內筒7 污泥混合反應，由于臭氧氣泡數目眾多，在反應器內筒7中與污泥充分混合且不斷上浮，同時在曝氣的臭氧動力作用下，污泥混合液在反應器內筒7與反應器內筒壁外處于循環流動狀態，同時第二反應器底部的污泥混合液在回流泵4作用下，通過外循環管6回流到第一反應器的頂部，并落在所述的導流擋板5，并沿水平或者漏斗狀的擋板折流，層層流下，流下的過程中再次與逸出污泥混合液的臭氧充分接觸進一步反應。回流的污泥混合液最后要落入第二反應區13中，再次進行曝氣與臭氧充分接觸反應，如此循環。反應后的尾氣通過排氣管8進入臭氧吸收溶液后排入大氣。反應完全后關閉所有的調節閥門，同時關閉臭氧發生器3和回流泵4。打開放空閥門11，將破解后的污泥從放空閥門11排出。通過下述結合試驗數據的實施例分析本裝置的效果；
在間歇式的操作運行條件下，污泥在反應器的停留時間可以認為是污泥與臭氧的接觸反應時間。在污泥濃度為450(T6000mg/L，臭氧進氣濃度為25mg/L 30mg/L，進氣量為O. 6 L/min l· 4 L/min時，臭氧尾氣濃度在IOmin和30min分別為5. 21 mg/L和5. 09mg/L左右, 臭氧利用率為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。由此可見，本發明的氣升式內外雙循環臭氧污泥接觸反應裝置臭氧的利用率高， 污泥產量小，污泥氧化破解效果好，從而降低了后續污泥的處理費用，該裝置也易于對現有的污水處理廠改造，在污泥回流中增加該裝置就可以實現污泥減量。本發明的上述實施例僅僅是為說明本發明所作的舉例，而并非是對本發明的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其他不同形式的變化和變動。這里無法對所有的實施方式予以窮舉。凡是屬于本發明的技術方案所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明的保護范圍之列。
權利要求
1.一種氣升式內外雙循環臭氧污泥接觸反應裝置，包括本體(1)，其特征在于，所述本體(I)的內部腔體由上、下貫通的第一反應區(12)、第二反應區(13)組成，所述本體(I) 的頂部安裝有進液管，該進液管與所述第一反應區(12)相通，在該第一反應區(12)內橫置安裝開有小孔的導流擋板(5)，該導流擋板(5)位于所述進液管的下方，所述第二反應區(13)的底部設置有微孔曝氣盤(2)，該微孔曝氣盤(2)通過管路與外設的臭氧發生器(3)連接，所述本體(I)的底部安裝有外循環管(6)，該外循環管(6) —端與所述第二反應區(13) 連通，另一端與所述第一反應區(12)連通且位于所述導流擋板(5)的上方，在所述外循環管(6)的管路上設置有提供回流動力的回流泵(4)，所述第一反應區(12)還連接有排氣管(8)。
2.根據權利要求I所述的氣升式內外雙循環臭氧污泥接觸反應裝置，其特征在于，所述導流擋板(5)的數量為5 6組，該導流擋板(5)包括平板和漏斗狀擋板，且平板和漏斗狀擋板在上下方向上交替設置，相鄰兩漏斗狀擋板的漏斗狀底部都異向設置，在垂直方向上相鄰導流擋板間的小孔相互錯開，導流擋板(5)的開孔率為20 30%，小孔為圓孔，其孔徑為Imm 10mnin
3.根據權利要求I所述的氣升式內外雙循環臭氧污泥接觸反應裝置，其特征在于，所述第二反應區(13)內安裝有豎直設置且上下貫通的反應器內筒(7)，所述微孔曝氣盤(2) 位于該反應器內筒(7)的下部，該微孔曝氣盤(2)上均布的小孔為圓孔，其孔徑為ΙΟμπι 30 μ m0
4.根據權利要求2所述的氣升式內外雙循環臭氧污泥接觸反應裝置，其特征在于，所述本體(I)的底部安裝有放空閥門(11)。
全文摘要
一種氣升式內外雙循環臭氧污泥接觸反應裝置,包括本體，該述本體的內部腔體由上、下貫通的第一反應區、第二反應區組成，在本體的頂部安裝有進液管，該進液管與第一反應區相通，在該第一反應區內橫置安裝開有小孔的導流擋板，該導流擋板位于進液管的下方，第二反應區的底部設置有微孔曝氣盤，該微孔曝氣盤通過管路與臭氧發生器連接，本體的底部安裝有外循環管，該外循環管一端與第二反應區連通，另一端與第一反應區連通且位于所述導流擋板的上方，在外循環管的管路上設置有提供回流動力的回流泵，第一反應區還連接有排氣管，采用導流擋板和內回流外循環，該發明提高了臭氧的利用率，降低臭氧污泥減量化中運行成本，減少了后續污泥的處理費用。
文檔編號C02F11/06GK102583936SQ20121002327
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月2日 優先權日2012年2月2日
發明者方芳, 李哲, 李順, 王升, 鄧雍, 郭勁松, 陳天翼 申請人:重慶大學