专利名称：一种新型三相内循环生物废水处理流化床装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种三相内循环废水处理流化床装置，具体地说涉 及一种适用于生物废水处理领域的新型三相内循流化床装置。
背景技术：
随着我国社会和经济的高速发展，以及人口数量的增加，加剧了 我国水资源的短缺，为此，废水处理问题越来越受到人们的关注。在 众多的废水处理技术中，生物流化床技术是其中最重要的方法之一。
生物流化床处理废水的研究和应用始于20世纪70年代的美国，国内 在此领域的研究相对较晚。生物流化床是环境生物技术应用发展的产 物，同时，它又具有流化床反应器的优点，可以尽可能地提高单位反 应器体积内的生物浓度，有效地增加反应体系中生物类群，较高水平 地发挥微生物的活性，并且操作简单、运行成本低，因而被广泛地应 用于印染、化工和制药等领域的废水处理。
循环生物流化床按循环方式不同分为内循环床和外循环床两种。 文献(华彬，陆永生等.外循环流化床处理印染废水.过程工程学 报，2002 ，2(2) :107 11L)阐述了一种改进型外循环三相生物流化床， 其特点是主床一侧设置副床，结构简单，但是其用于实际生产处理容 量还有待考证。另外，前人也已开发了许多种类的内循环生物流化床。 其中中国专利(ZL 01263058.6)公开了一种多管内循环三相生物流 化床，通过在生化池内布置一种组合式的气提管来达到生物载体流化 的目的，可提高载体生物膜的更换速度，增加生物活性，有利于提高 废水处理能力；缺点是占地面积大，投资高，结构复杂。
发明内容
本实用新型的目的是解决背景技术中的不足和问题，提供一种占 地面积小、结构简单、成本低、易操作的三相内循环生物废水处理流 化床装置。
本实用新型的目的是这样实现的，它是由床体、提升管、导流管、 气体喷嘴、进水口、排水口、进气口、排气口和排污口组成。其特征 在于床体由三段构成，床体上段直径大于下段直径，中间邋过锥形过渡段连接，下段下端有一个锥形结构，整个床体呈一漏斗形状。提升 管是一个上端直径略小于下端直径的锥形管，其最大直径小于床体下 段直径。导流管一端为一等直径直管，另一端由两个喇叭筒连接组成， 其底部喇叭筒下端直径大于提升管上端直径。床体顶端有排气口，其 上部右侧有排水口，提升管安置在床体内的下部，导流管下部的喇叭 筒部分套入提升管上端外部，床体下端有进气口和排污口，进气口与 气体喷嘴相通，气体喷嘴安置在提升管内的下端，气体喷嘴上有气体 分布孔，床体下部左侧有进水口。
废水通过进水口流入床体内，气体则经进气口通过气体喷嘴进入 提升管，与提升管内的液体和生物载体进行反应，并携带液体和生物 载体向上运动，液体、生物载体及气泡在导流管内实现气、液、固三 相分离后，气体通过导流管由床体顶端的排气口排出，液体和生物载 体则经提升管与导流管之间的间隙进入床体和提升管之间的降流区， 同时，相当于进水流量的那部分液体，通过床体中部与导流管下端的 回流缝进入床体上部和导流管上端之间的沉淀区，在沉淀区内经过沉 淀后上清液经床体上部右侧的排水口排出，而床体内的污物则经床体 下端的排污口排出。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点-
① 本实用新型的提升管为一上端直径略小于下端直径的锥形 管，气体携带液体和生物载体在提升管内向上运动时，由于 提升管截面积的变化，保证了生物载体中较大的颗粒也能在 提升管内向上运动，使提升管内生物载体轴向浓度分布更加均匀，有效地避免了床中载体分层现象；
② 本实用新型的床体下部与提升管之间的降流区同样存在截 面积变化，液体和生物载体在降流区向下运动时，有效减少 了液体和生物载体在降流区内的停留时间，明显提升了整个 装置的废水处理量；
③ 由于提升管和降流区内都存在截面积差异，致使生物载体绝 大部分都参与了循环流动，在整个装置内生物载体所受的剪 切力和摩擦力基本一致，另外，介质循环速度的增加造成了 装置内水力摩擦力和剪切了增加，使过厚的生物膜自行脱落，保证了装置中生物载体的密度基本一致，无需增加其他 辅助设备就可以限制生物载体上膜的过度增长，同对载体又 不会流失，简化了传统流化床废水处理工艺；
本实用新型的导流管下部分由两个喇叭筒连接组成，当介质 由提升管上端流入该区域后，能够使气、液、固三相充分分 离。另外，床体上部与导流管上部之间组成一个沉淀区，液 体通过床体中部与导流管下端的回流缝进入并沉淀后，就可 以获得上清液，其他介质则可由回流缝返回到降流区内；
气体分布器采用水平多环管式喷嘴结构，在分布器上沿切线 方向斜向上均匀布有气体分布孔，该型分布器能够有效减小 气泡尺寸，显著地增加气体对液体的提升力，同时，也能够 有效提高提升管内气、液、固三相混合和接触效率；
(D 床体最底部采用锥形结构，有利于污物的排出。
⑦本实用新型运行管理方便，氧的转移效率较之传统流化床大 大提高，整个装置能耗明显降低。
图1是三相内循环生物废水处理流化床装置结构示意图 图2是气体喷嘴结构示意图
如图所示，1是进气口， 2是进水口， 3是床体，4是导流管，5 是排气口， 6是排水口， 7是提升管，8是气体喷嘴，9是排污口， 10 是气体分布孔
具体实施方式
床体3的顶端有排气口 5，其上部右侧有排水口 6,床体3内的下 部有提升管7，提升管7上端部分嵌套在导流管4的下部，床体3的 下部左侧有进水口 2，其底端有进气口 1和排污口 9,进气口 1与提升 管7内的气体喷嘴8相通，10是气体喷嘴8上的气体分布孔。
废水通过进水口 2流入床体3内，气体则经进气口 1通过气体喷 嘴8进入提升管7内，与提升管7内的液体和生物载体一起向上运动， 液体、生物载体及气体在导流管4内实现气、液、固三相分离后，气 体通过导流管4由床体3顶端的排气口 5排出，液体和生物载体则经 提升管7与导流管4之间的间隙进入床体3和提升管7之间的降流区，
同时，相当于进水流量的那部分液体，通过床体3中部与导流管4下 端的回流缝进入床体3上部和导流管4上端之间的沉淀区，在沉淀区 内经过沉淀后上清液经床体3上部右侧的排水口 6排出，而床体内的 污物则经床体3下端右侧的排污口 9排出。
权利要求1、一种新型三相内循环生物废水处理流化床装置，它是由床体(3)、提升管(7)、导流管(4)、气体喷嘴(8)、进水口(2)、排水口(6)、进气口(1)、排气口(5)和排污口(9)组成，其特征在于床体(3)的顶端有排气口(5)，其上段右侧有排水口(6)，提升管(7)安置在床体(3)内的下部，其上端部分嵌套在导流管(4)的下部，床体(3)下部左侧有进水口(2)，其下端有进气口(1)和排污口(9)，进气口(1)与气体喷嘴(8)相通，气体喷嘴(8)安置在提升管(7)内的下端，床体(3)的底端呈锥形结构。
2、 如权利要求1所述的一种新型三相内循环生物废水处理流化床 装置，其特征在于所述的导流管(4) 一端为一等直径直管，另一端由两 个喇叭筒连接组成，其下部喇叭筒下端直径大于提升管(7)上端直径。
3、 如权利要求1所述的一种新型三相内循环生物废水处理流化床 装置，其特征在于所述的提升管(7)为一上端直径略小于下端直径的敞 口锥管。
4、 如权利要求1所述的一种新型三相内循环生物废水处理流化床 装置，其特征在于所述的气体喷嘴(8)上布有气体分布孔(IO)。
专利摘要一种新型三相内循环生物废水处理流化床装置，它是由床体(3)、提升管(7)、导流管(4)、气体喷嘴(8)、进水口(2)、排水口(6)、进气口(1)、排气口(5)和排污口(9)组成，床体(3)的顶端有排气口(5)，其上段右侧有排水口(6)，提升管(7)安置在床体(3)内的下部，其上端部分嵌套在导流管(4)的下部，床体(3)下部左侧有进水口(2)，其下端有进气口(1)和排污口(9)，进气口(1)与气体喷嘴(8)相通，气体喷嘴(8)安置在提升管(7)内的下端，床体(3)的底端呈锥形结构。本实用新型具有结构简单、成本低、占地面积少，易操作的优点。
文档编号C02F3/00GK201074196SQ20072015590
公开日2008年6月18日 申请日期2007年7月3日 优先权日2007年7月3日
发明者吴桂英, 锴 张, 王其成, 培 裴 申请人:中国石油大学(北京)