专利名称：一种射流布水装置及其应用的制作方法
技术领域：
本发明属于环境保护技术领域，具体涉及一种射流布水装置及其应用，尤其是一种一 体化污水处理反应器中的射流布水装置。
技术背景随着我国社会经济的迅速发展，环境问题日益突出。我国的城市化进程使中小城镇迅 速增多，中小城镇排放的生活污水量约占全国总城镇生活污水量的50%，但由于相应的污 水处理设施跟不上发展的需要，致使大量污水未得到有效处理就直接排入水体，造成了严 重的环境污染。按照国家建设部、科技部、国家环境保护总局的要求，到2010年全国设市 城市和建制镇的污水平均处理率不低于50%。由于我国中小城镇的污水水质水量变化较 大，污染源分布零散，市政设施不够完善，经济实力有限，污水处理专业人员比较缺乏等 因素，使得运行灵活，操作方便，费用低廉的污水处理技术成为我国中小城镇解决水污染 问题的主要选择。传统的污水生化处理方法通常由多个处理单元组成，构筑物多，工艺流程复杂。污水 处理技术发展的趋势是在保证出水水质的前提下，尽可能的縮短和简化工艺流程、减少构 筑物。 一体化污水处理技术将污水生物处理工艺中的曝气、沉淀、泥水分离等流程集中于 一个反应器中完成，不需要二沉池甚至污泥回流系统，可以减少占地面积，降低造价和运 行费用，具有操作简单、投资省、占地小、运行管理方便等特点，适合我国中小城镇的污 水处理。但是，由于水体的富营养化日趋严重，污水处理技术不仅要求去除有机物，对氮、 磷污染物的去除也提出了更高的要求。因此，如何在一个反应器中形成厌氧、缺氧、好氧 环境，从而对污水进行厌氧、缺氧和好氧处理，实现污水的脱氮除磷成为了一体化污水处 理技术研究的一个热点。专利03115369.0提供的一种污水生化处理的高效反应器，集曝气、沉淀及污泥回流在 同一池内完成，结构简单，基建成本低；采用喷射扩散式曝气结构，氧利用率高，反应器 容积负荷大，水力停留时间短，并且可以具有很大的池深；污泥浓度高，耐冲击负荷能力 强。但是由于反应器使用的喷射曝气器进水和进气都采用压送式方式，需用水泵和风机， 能耗较大，增加了污水的处理成本；并且在反应器内形成的厌氧/缺氧环境不明显，影响 了污水处理脱氮除磷效果。发明内容本发明的目的在于为了克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种射流布水装置及其 应用，使得一体化污水处理反应器中反应区上部形成好氧区，下部形成明显的厌氧/缺氧 区，从而提高反应器的脱氮除磷效果。本发明提出的射流布水装置，由吸气口l、吸气室2、水喷嘴3、混合管4、扩散管5、 尾管6和反射板7组成，其结构如图l所示，其中，水喷嘴3置于吸气室2中，吸气室2—侧设 有吸气口l，扩散管5呈圆台形结构，扩散管5直径小的一端连接混合管4一端，混合管4另 一端连接吸气室2，扩散管5直径大的一端连接尾管6，反射板7呈圆锥形结构，其锥形的一 端位于尾管6下方。本发明中，尾管6与反射板7相连一端呈喇叭形结构。将射流布水装置用于一体化污水处理反应器，反应器由内、中、外三个筒体构成，反 应器内分布有反应区9、导流区ll、沉淀区12和回流区13;其中，反应区9位于内筒内，内 筒与中筒之间为导流区ll，中筒与外筒之间为沉淀区12，回流区13位于沉淀区12下部；导 流区11与反应区9通过导流孔10相通，反应区9与回流区13通过回流缝20相通；射流布水装 置置于反应区9内，将反应区9分成两部分，上部为好氧区15，下部为厌氧/缺氧区14，射 流布水装置位于好氧区15内，反射板7下方为厌氧/缺氧区14，厌氧/缺氧区14底部设有进 水管8，回流区13—侧设有排泥管16，另一侧设有水泵19的进水管，射流布水装置通过管 道、阀门与水泵19连接，沉淀区12上部外侧设有出水槽17，出水槽17连接出水管18。本发明中，厌氧/缺氧区14和好氧区15两者的比例通过改变射流布水装置的工作水深 来调节。本发明具有以下优点1.由于射流布水装置应用时采用自吸式射流布水装置，可以省 去鼓风机，节约了能耗，降低了运行成本；2.射流布水装置尾管出口设置圆锥体挡板，增 大了充氧和搅拌的范围，并使反应器反应区的下部形成了较明显的厌氧/缺氧环境，提高 了对污水的脱氮除磷效果。
图l是本发明射流布水装置结构示意图。图2是本发明射流布水装置应用于一体化污水处理反应器示意图。 图中l为吸气口， 2为吸气室，3为水喷嘴，4为混合管，5为扩散管，6为尾管，7为圆 锥形反射板，8为进水管，9为反应区，IO为导流孔，ll为导流区，12为沉淀区，13为回流 区，14为厌氧/缺氧区，15为好氧区，16为排泥管，17为出水槽，18为出水管，19为水泵， 20为回流缝。
具体实施方式
下面通过实施例结合附图进一步说明本发明。 实施例l:如图l所示射流布水装置由吸气口l、吸气室2、水喷嘴3、混合管4、扩散管5、尾管6 和反射板7组成。其中，水喷嘴3置于吸气室2内，吸气室2—侧设有吸气口1，混合管4呈圆 柱形结构，扩散管5呈圆台形结构，尾管6的上口小，下口大，上方呈圆柱形结构，下方呈 喇叭形结构，扩散管5直径小的一端连接混合管4一端，混合管4另一端连接吸气室2，扩散 管5直径大的一端连接尾管6，反射板7呈圆锥形结构，其锥形的一端位于尾管6喇叭口下方。如图2所示，将射流布水装置用于一体化污水处理反应器，反应器由内、中、外三个 筒体构成，反应器内分布有反应区9、导流区ll、沉淀区12和回流区13。其中反应区9位于 内筒内，内筒与中筒之间为导流区ll，中筒与外筒之间为沉淀区12,回流区13位于沉淀区 12的下部。导流区11与反应区9通过导流孔10相通，反应区9与回流区13通过回流缝20相通。 射流布水装置置于反应区9内，将反应区9分成两部分，上部为好氧区15，下部为厌氧/缺 氧区14，射流布水装置位于好氧区15内，反射板7下方为厌氧/缺氧区14。厌氧/缺氧区14 底部设有进水管8，回流区13—侧设有排泥管16，另一侧设有水泵19的进水管，射流布水 装置通过管道、阀门与水泵19连接，沉淀区12上部外侧设有出水槽17，出水槽17连接出水 管18。本发明的工作过程如下使用本发明的射流布水装置时，活性污泥-污水混和液由水泵19送入射流布水装置， 经水喷嘴3喷出，在射流的过程中形成真空，空气从吸气口l被吸入，空气、污水和活性污 泥在混合管4中相互剪切混和，充氧的混和液经过扩散管5从尾管6喷出。尾管6出口设置有 圆锥形的反射板7，往下喷的含氧混合液经圆锥形的反射板7后折向上流。射流布水装置应用于一种一体化污水处理反应器，反应器中有四个功能区，分别为反 应区9、导流区ll、沉淀区12和回流区13。为了省去风机和空气管道，降低能耗，采用自 吸式射流布水装置。射流布水装置安装在反应区9内，从尾管6中往下喷的含氧混合液经圆 锥体反射板7后折向上流，使反应区9上部形成好氧区15，下部形成厌氧/缺氧区14。厌氧/ 缺氧区14和好氧区15两者的比例可通过改变射流布水装置的工作水深来调节。污水由反应 器底部的进水管8进入厌氧/缺氧区14，与经回流区13回流来的混合液及浓縮污泥进行混 合，厌氧/缺氧区14中的反硝化菌利用污水中的有机物为碳源，以回流混合液中的硝态氮 中的氧为电子受体，将硝态氮还原为氮气，进行脱氮。从沉淀区12回流的含磷污泥在厌氧 /缺氧区释放磷。经厌氧/缺氧区14处理后的污水往上流至好氧区15，在好氧区15污水中的有机物进一步被好氧分解，氨氮被硝化菌氧化为硝态氮，聚磷菌过量吸收磷。反应后，混 合液通过导流孔10进入导流区11向下流， 一部分混合液经回流区13回流至厌氧/缺氧区14， 另一部分混合液进入沉淀区12进行泥水分离，下沉的污泥浓縮回流至厌氧/缺氧区14， 一 部分作为剩余污泥通过排泥管16排放而除磷，上清液则经出水槽17，由出水管18排出，完 成污水的净化处理。
权利要求
1.一种射流布水装置，由吸气口(1)、吸气室(2)、水喷嘴(3)、混合管(4)、扩散管(5)、尾管(6)和反射板(7)组成，其特征在于水喷嘴(3)置于吸气室(2)中，吸气室(2)一侧设有吸气口(1)，扩散管(5)呈圆台形结构，扩散管(5)直径小的一端连接混合管(4)一端，混合管(4)另一端连接吸气室(2)，扩散管(5)直径大的一端连接尾管(6)，反射板(7)呈圆锥形结构，其锥形的一端位于尾管(6)下方。
2、 根据权利要求l所述的射流布水装置，其特征在于尾管(6)与反射板(7)相连一 端呈喇叭形结构。
3、 一种如权利要求l所述的射流布水装置应用于一体化污水处理反应器，其特征在于 反应器由内、中、外三个筒体构成，反应器内分布有反应区(9)、导流区(11)、沉淀区(12)和回流区(13)，其中，反应区(9)位于内筒内，内筒与中筒之间为导流区(11)， 中筒与外筒之间为沉淀区(12)，回流区(13)位于沉淀区(12)下部；导流区(11)与 反应区(9)通过导流孔(10)相通，反应区(9)与回流区(13)通过回流缝20相通；射 流布水装置置于反应区(9)内，将反应区(9)分成两部分，上部为好氧区(15)，下部 为厌氧/缺氧区(14)，射流曝气器位于好氧区(15)内，反射板7下方为厌氧/缺氧区(14); 厌氧/缺氧区(14)底部设有进水管8，回流区(13) —侧设有排泥管(16)，另一侧设有 水泵l (9)的进水管，射流布水装置通过管道、阀门与水泵l (9)连接，沉淀区(12)上 部外侧设有出水槽(17)，出水槽(17)连接出水管(18)。
4、 根据权利要求3所述的射流布水装置应用于一体化污水处理反应器，其特征在于所 述厌氧/缺氧区(14)和好氧区(15)两者的比例通过改变射流布水装置的工作水深来调 节。
全文摘要
本发明属于环境保护技术领域，具体涉及一种射流布水装置及其应用。该装置由吸气口、吸气室、水喷嘴、混合管、扩散管、尾管和反射板组成，水喷嘴置于吸气室中，吸气室一侧设有吸气口，扩散管呈圆台形结构，扩散管直径小的一端连接混合管一端，混合管另一端连接吸气室，扩散管直径大的一端连接尾管，反射板呈圆锥形结构，其锥形的一端位于尾管下方。本发明可以改变水流方向，使往下喷的含氧混合液折向上流，并且可以增大充氧和搅拌的范围，使曝气均匀，提高氧利用率。本发明提供的射流布水装置，应用于一种一体化污水处理反应器，使反应器反应区的上部形成好氧区，下部形成厌氧/缺氧区，提高反应器对污水的脱氮除磷效果。
文档编号C02F3/30GK101234820SQ20081003402
公开日2008年8月6日 申请日期2008年2月28日 优先权日2008年2月28日
发明者勇 吴, 周雪飞, 张亚雷, 李燕飞, 赵建夫, 邱晓东 申请人:同济大学