一种强化炼化废水生化混合传质反应过程的内构件制造技术

本发明专利技术为一种强化炼化废水生化混合传质反应过程的内构件，包括桶体及布水布气结构，其特征布水布气内构件主要包括传动内构件、传质内构件。传动内构件由水力提升装置、中心循环筒、布水器组成，传质内构件由辅助筒体和压力空气释放器组成。该内构件可以实现气‑液‑固高强度混合，具有混合均匀、传质速率快和溶氧效率高的特点，还可以调整回流循环水的半径，显著强化生化反应的混合和传质效果，缩短水力停留时间，可用于深水生化装置，减小生化装置占地面积。

【技术实现步骤摘要】
一种强化炼化废水生化混合传质反应过程的内构件
本专利技术属于废水处理领域，涉及一种强化炼化废水生化混合传质反应过程的内构件。
技术介绍
目前炼化企业废水处理基本由隔油、气浮等物化预处理、生化主处理以及末端高级氧化深度处理等工艺构成，其中生化尤其好氧生化处理工艺是去除炼化废水中污染物的主要工艺。好氧生化要达到良好的处理效果，需要通过泥水混合实现污泥和废水的充分接触，通过曝气保证废水中的溶解氧浓度。目前的炼化废水生化处理工艺基本以池子类土建构筑物为主，通过风机提供所需的气源，通过池内布水布气管道的设计实现混合传质，这种方式存在一些弊端：1、混合不完全，存在死角。生化池内的泥水和气水混合是通过曝气实现的，通过气泡的上升带动周边的泥水向上流动，变成流态化，但是这种流态并不能实现泥水的完全混合，而且存在曝气死角。2、氧气传质和利用率低。从曝气系统出来的气泡会迅速聚并长大，并因直径变大使得气泡上升速度加快，导致气泡表面积小且停留时间短，氧的转移率低，传质效果差。此外，由于泥水混合不完全，而且水流的剪切力也很小，污泥絮凝体较大，污泥絮凝体内部的泥水并不是很充分，所以水中溶解氧被污泥利用率也降低。混合的不完全不充分以及氧传质和利用率的问题，会影响炼化废水生化处理的效果和稳定性。要解决这些问题，只能通过增加池内布水布气管道以及增大风机供风量等来实现，但这本质上并没有解决混合存在死角、混合不均匀、溶氧效率低、传质效率差的问题，而且增加了投资成本和运行能耗。
技术实现思路
为克服上述技术不足，本专利技术的目的是提供一种可用于炼化废水生化装置的内构件，该内构件可以实现气-液-固高强度混合，提供微纳米气泡，增加氧分压，具有混合均匀、传质速率快和溶氧效率高的特点，此外，该内构件还可以调整回流循环水的半径，避免死角，显著强化生化反应的混合和传质效果，缩短水力停留时间，同时，该内构件可用于10米以上深水生化装置，有利于减小生化装置占地面积。本专利技术的目的是通过如下技术方案实现的：一种强化炼化废水生化混合传质反应过程的内构件包括设置在外围桶体内的传动内构件和传质内构件，所述的传动内构件包括中心循环筒、布水器和压力空气释放器，其中所述的中心循环筒位于外围桶体轴中心位置，中心循环筒轴向底部设置有开口向上的布水器，中心循环筒轴向中间段设置有压力空气释放器；所述的传质内构件包括若干个辅助筒体、布水器和压力富氧气体释放器，其中所述的辅助筒体均匀环绕在所述的中心循环筒周围辅助筒体轴向底部设置有开口向上的布水器和压力富氧气体释放器，布水器位置略高于压力富氧气体释放器；在上述内构件的技术方案中，所述的传动内构件优选还包括与中心循环筒顶部连接的、出水口开口向下的导流器，更优选该中心循环筒通过上部设置的溢流堰与导流器连接，优选所述的中心循环筒顶部均匀分布连接有4-10个导流器，导流器水平长度根据设备尺寸和生化混合效果情况而定。在上述内构件的技术方案中，优选压力空气释放器为开口向上的微米级曝气器。在上述内构件的技术方案中，优选所述的压力富氧气体释放器的富氧气体氧气浓度为30％～100％。在上述内构件的技术方案中，优选压力富氧气体释放器为射流泵、文丘里管、气液混合泵和微纳孔曝气盘中的一种。在上述内构件的技术方案中，优选所述的辅助筒体的数量为4-8个。在上述内构件的技术方案中，优选所述的外围桶体为圆柱桶体或多边形桶体。在本专利技术强化炼化废水生化混合传质反应过程的内构件中，由中心循环筒、导流器、压力空气释放器和布水器组合为传动内构件，形成水力循环系统，主要实现气-液-固的高强度快速混合，同时兼有传质功能；由辅助筒体、布水器和压力富氧气体释放器组合为传质内构件，实现系统高效传质，同时兼有混合传动功能。在传动内构件中，压力空气释放器采用压缩空气作为系统的传动动力，并通过进气压力和流量的改变实现系统传动效果的调节。经释放后的压缩气体膨胀形成大量气泡，带动中心循环筒内的污水快速上升，经水平导流器引至装置内其它位置，导流出的污水在重力作用下向下运动，再经负压作用进入中心循环筒实现水力循环。导流器沿长度方向设置多个出水口，形成多个大小不等的水力循环圈，结合传质内构件的辅助传动功能，有效提高了混合效果，避免了混合死角。在传质内构件中，压力富氧气体释放器采用富氧气体作为气源，提高了气相中氧分压，从而显著提高了氧在水中的溶解度和传质速率；压力富氧气体释放器采用射流泵、文丘里管、气液混合泵和微纳孔曝气盘中的一种，可以提供微纳米气泡，增大了气液接触面积，提高了传质效率；结合传动内构件的辅助传质功能，有效提高了氧利用效率。压力富氧气体释放器采用高压气源，可以实现深水曝气，提高溶氧效率。本专利技术强化炼化废水生化混合传质反应过程的内构件将生化系统的传质和传动效果分别进行了强化，可以很好的解决生化混合过程中混合不均匀、存在死角，溶氧效率低，传质效率差的问题，本内构件可以提高生化装置中的溶解氧效果，通过调节富氧气体浓度和进气量，可实现反应池内泥-水-气的快速均质化和气体超快分散反应；相比于传统生化反应池，通过设计内构件大小及在设备中的排列，能够实现生化设备装置一体化及深井式安装，大大节省占地面积，提高土地的利用效率。附图说明图1为本专利技术一种实施方式的强化炼化废水生化混合传质反应过程的内构件纵剖面结构示意图；图2为图1的内构件俯视结构示意图；图3为另一实施方式的强化炼化废水生化混合传质反应过程的内构件俯视结构示意图；图中：1.导流器2.外围桶体3.中心循环筒4.辅助筒体5.布水器6.压力空气释放器7.压力富氧气体释放器。具体实施方式下面结合附图及具体应用实施例对本专利技术作进一步描述，具体实施例不对本专利技术的技术方案构成限定。如图1-2所示，本专利技术强化炼化废水生化混合传质反应过程的内构件中心循环筒3由316L不锈钢无缝焊接而成，中心循环筒3上部无缝焊接有6个导流器1，导流器1均匀分布在中心循环筒体四周，为开口向下、316L不锈钢管；中心循环筒3的轴向中心位置处外接有开口向上的微米级曝气装置，其中，微米级曝气器直径为中心循环筒直径的一半，以降低水力提升过程中产生的阻力；316L不锈钢材质的外围桶体2通过顶部和底部316L不锈钢条与中心筒体连接；于外围桶体2和中心循环筒体3中间均匀分布有6个辅助筒体4；压力空气释放器6位于辅助筒体4底部，由316L不锈钢固定于辅助筒体4底部中心位置，压力空气释放器6为开口向上的微纳孔曝气盘，压力空气释放器外部接有气液混合泵，所选的富氧气体氧气浓度为48％；布水器5位于辅助筒体4和中心循环筒体3底部，略高于辅助筒体4的压力富氧气体释放器7，出口向上。具体实施案例：实施例1某炼化废水COD为8657mg/L，pH为8.21；运行稳定后，装置负荷为0.1m3/d，出水COD为562.7mg/L，去除效率为93.50％。实施例2某炼化废水COD为7954mg/L，pH为7.98；运行稳定后，装置负荷为0.1m本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种强化炼化废水生化混合传质反应过程的内构件，其特征在于，包括设置在外围桶体内的传动内构件和传质内构件，/n所述的传动内构件包括中心循环筒、布水器和压力空气释放器，其中所述的中心循环筒位于外围桶体轴中心位置，中心循环筒轴向底部设置有开口向上的布水器，中心循环筒轴向中间段设置有压力空气释放器；/n所述的传质内构件包括若干个辅助筒体、布水器和压力富氧气体释放器，其中所述的辅助筒体均匀环绕在所述的中心循环筒周围辅助筒体轴向底部设置有开口向上的布水器和压力富氧气体释放器，布水器位置略高于压力富氧气体释放器。/n

【技术特征摘要】
1.一种强化炼化废水生化混合传质反应过程的内构件，其特征在于，包括设置在外围桶体内的传动内构件和传质内构件，
所述的传动内构件包括中心循环筒、布水器和压力空气释放器，其中所述的中心循环筒位于外围桶体轴中心位置，中心循环筒轴向底部设置有开口向上的布水器，中心循环筒轴向中间段设置有压力空气释放器；
所述的传质内构件包括若干个辅助筒体、布水器和压力富氧气体释放器，其中所述的辅助筒体均匀环绕在所述的中心循环筒周围辅助筒体轴向底部设置有开口向上的布水器和压力富氧气体释放器，布水器位置略高于压力富氧气体释放器。


2.如权利要求1所述的内构件，其特征在于，所述的传动内构件还包括与中心循环筒顶部连接的、出水口开口向下的导流器。


3.如权利要求2所述的内构件，其特征在于，所述的中心循环筒...

【专利技术属性】
技术研发人员：李亮，付春明，李亚宁，滕厚开，郝润秋，郝亚超，张成凯，刘祺，肖彩英，周立山，
申请(专利权)人：中海油天津化工研究设计院有限公司，中国海洋石油集团有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12