本发明专利技术公开了一种置有高效旋流曝气器和沉降罐的生化塔，包括生化塔外筒，所述生化塔外筒的顶部设有拱形盖板，所述拱形盖板上设有观察孔、呼吸阀和废气出口；所述生化塔外筒的侧壁上分别设有污水入口、空气入口、污泥出口、出水口和人孔；所述生化塔外筒内设有内筒，所述内筒设置在生化塔外筒的中轴线上，所述内筒包括圆柱体和锥斗，所述圆柱体连通锥体，所述锥体设置在生化塔外筒的下段，所述锥体通过支座设置在生化塔外筒塔底内；所述锥体的底部通过排泥管连接污泥出口；所述内筒内设有导流管，所述导流管的顶部设有导流渠，所述导流管的底部设有布水器，所述内筒上设有出水堰，所述出水堰通过管道连接出水口。述出水堰通过管道连接出水口。述出水堰通过管道连接出水口。
【技术实现步骤摘要】
一种置有高效旋流曝气器和沉降罐的生化塔及其应用方法
[0001]本专利技术涉及环保领域，特别是一种置有高效旋流曝气器和沉降罐的生化塔，可应用于各种污水的生化处理及其应用方法。
技术介绍
[0002]生物处理是利用微生物在好氧条件下将污水中的有机污染物分解为二氧化碳和水，达到净化污水的目的。它具有处理设施简单、出水水质好、处理成本低、对环境友好等优点，是最常用的污水处理工艺。生物处理的主体设施为生化池，传统的生化池采用钢筋混凝土结构，有效水深一般为5～6米。由于生物降解反应的速率低，污水在生化池内的水力停留时间较长。对于低浓度、易降解的生活污水，停留时间从几小时至时机小时；对于难降解的化工污水，停留时间往往需要几十个小时。因此，传统的生化池存在容积大、占地面积大的问题。
[0003]为了减小生化池容积，目前的研究成果主要集中在如何增加生化池的微生物量，如：在生化池内填充比表面积更大的生物载体，以提高单位容积内微生物量的生物膜技术；采用超滤膜代替二沉池，最大化地截留活性污泥，以提高生化池内活性污泥浓度的膜生物反应器（MBR）等。这些技术对减小生化池容积、节省占地面积取得了较好的效果。但是，生物载体和MBR膜不仅增加了工程投资，还存在维护、更换方面的成本，并增加了操作管理的难度。
[0004]另外，生物处理系统的处理成本主要来自电耗，约占60%~80%；而曝气风机是最大的用电设备，其电耗可占生物处理系统总电耗的80%以上。采用高效率的磁悬浮风机、空气悬浮风机是节省曝气风机电耗的途径之一，提高氧气利用率是另一个降低电耗的重要途径。因氧气利用率随着生化池水深的增加而提高，增加生化池有效水深可以大幅提高氧气利用率，即大幅减少曝气风量。虽然水深的增加需要提高曝气风机的升压，但综合能耗有大幅度降低。
[0005]所以，采用生化塔代替传统的生化池是污水处理领域一个重大的技术革新。
[0006]国内已公开若干生化塔专利技术专利或专利技术专利，但存在结构复杂、设备投资高、维护困难，曝气器效率低等问题，或者自下而上分隔为缺氧区、好氧区和沉淀区，并没有增加好氧反应池的水深只起到节省占地面积的作用，没有降低曝气能耗。如：专利号为ZL 02268427.1的“曝气生化塔”，采用栅板将塔体分隔为上半部和下半部，中间填充彗星球。它是一种生物膜法工艺，存在填料堵塞、维修和更换困难的问题。
[0007]专利号为ZL 201610428935.9的“一种塔式好氧降解反应器”，包括上部的好氧降解区和下部的缺氧反应区，曝气系统设置在反应器水面下4
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5米。该反应器好氧区的水深与传统的生化池无区别，节省的占地面积有限，无节能效果。
[0008]专利号为ZL 200820146102.4的“顶置式喷射曝气生化塔”，包括内筒体、外筒体、喷射器和循环水管，喷射器的顶部开设有进气口，由喷射器内部产生的负压吸入空气。因射流曝气产生的气泡直径大，氧利用率是各种曝气型式中最低的，所以该生化塔的动力消耗
大；另外，空气密度小，从顶部往下喷射气水混合液时，气泡很难到达生化塔下部，造成下部混合液缺氧。
[0009]专利号为201910738714.5的“一种节能型塔式内循环反应器”，包括内塔、外塔、进水布水管和产水管，内塔内部上端设置有MBR膜反应单元，外塔与内塔之间设有好氧生物膜反应区、缺氧厌氧生物膜反应区和泥池区，好氧生物膜反应区内填设有好氧生物填料，缺氧厌氧生物膜反应区内填设有缺氧厌氧生物填料。它是一种生物膜法工艺和膜生物反应器的组合，存在的不足包括：生物填料易堵塞，维修和更换困难；超滤膜需要经常清洗和反洗，运行管理复杂且成本高；曝气器位于MBR膜反应单元的正下方，水深较低，氧利用率不高等。
技术实现思路
[0010]本专利技术的目的在于提供一种高效旋流曝气器，它具有曝气量大、无堵塞、免维护、耐腐蚀等优点。采用该高效旋流曝气器的生化塔可解决钢筋混凝土生化池占地面积大、动力消耗高的问题，解决现有生化塔结构复杂、设备投资高、维护困难的问题，具有高径比大、节省占地；氧利用率高、节省能耗；结构简单、免维护等优点。
[0011]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种置有高效旋流曝气器和沉降罐的生化塔，包括生化塔外筒，所述生化塔外筒的顶部设有拱形盖板，所述拱形盖板上设有观察孔、呼吸阀和废气出口；所述生化塔外筒的侧壁上分别设有污水入口、空气入口、污泥出口、出水口和人孔；所述生化塔外筒内设有内筒，所述内筒设置在生化塔外筒的中轴线上，所述内筒包括圆柱体和锥斗，所述圆柱体连通锥体，所述锥体设置在生化塔外筒的下段，所述锥体通过支座设置在生化塔外筒塔底内；所述锥体的底部通过排泥管连接污泥出口；所述内筒内设有导流管，所述导流管的顶部设有导流渠，所述导流管的底部设有布水器，所述内筒上设有出水堰，所述出水堰通过管道连接出水口。
[0012]优选地，所述污泥出口的一输出口连接直排，所述污泥出口的另一输出口通过管道连污水泵。
[0013]优选地，所述的内筒的外壁设有一圈回流槽和若干回流管，所述的回流管沿内筒的圆柱体的外壁延伸至锥斗的外壁。
[0014]优选地，所述生化塔外筒的底部设有污水分配管和空气分配管，所述污水分配管和空气分配管上设有若干根污水支管和空气支管，所述每根污水支管和空气支管连接一组高效旋流曝气器，生化塔外筒外分别设有污水泵和曝气风机，所述污水泵和曝气风机分别通过污水入口和空气入口与所述污水分配管和空气分配管连接。
[0015]优选地，所述污水分配管和空气分配管设置在生化塔外筒的底部并位于内筒的周围。
[0016]优选地，所述污水分配管和空气分配管在生化塔外筒的底部分布设置成同心环状布置。
[0017]优选地，所述高效旋流曝气器包括依次连接的进水口、气水混合区、扩散管和出口；所述进水口与污水分配管上的污水支管连接，进气口与空气分配管上的空气支管连接；所述气水混合区采用圆柱形结构，所述气水混合区的内壁设有不规则条状，所述进气口切向设置在混合区的一侧。
[0018]优选地，所述所述扩散管为变截面，所述扩散管的上部采用圆形结构，所述扩散管的下部过渡呈扁长形并连接出口。
[0019]优选地，所述生化塔外筒采用钢制结构，所述生化塔外筒的高度采用12~25米。
[0020]优选地，所述的布水器为周边均布小孔的圆柱体。
[0021]本专利技术还提供了一种置有高效旋流曝气器和沉降罐的生化塔的应用方法，步骤如下：S1：待处理污水A和从排泥管回流的污泥通过外部的污水泵加压后，经污水入口进入生化塔外筒内；空气由外部曝气风机压缩后，经空气入口进入生化塔外筒内；S2：污水和回流污泥经过污水分配管上污水支管连接的进水口进入混合区；空气经过空气分配管上空气支管连接的进气口切向的进入混合区，气液充分混合、撞击，将空气切割成小气泡；S3：然后从出口进入生化塔外筒内，生化塔内的混合液和回流污泥中富含微生物，待处理污水中的有机污染物在氧气的作用下，被微生物降解为二氧化碳和水，氨氮被氧化为硝态本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种置有高效旋流曝气器和沉降罐的生化塔，包括生化塔外筒（1），所述生化塔外筒（1）的顶部设有拱形盖板，所述拱形盖板上设有观察孔（14）、呼吸阀（15）和废气出口（16）；其特征在于，所述生化塔外筒（1）的侧壁上分别设有污水入口（11）、空气入口（12）、污泥出口（13）、出水口（17）和人孔（18）；所述生化塔外筒（1）内设有内筒（2），所述内筒（2）设置在生化塔外筒（1）的中轴线上，所述内筒（2）包括圆柱体和锥斗，所述圆柱体连通锥体，所述锥体设置在生化塔外筒（1）的下段，所述锥体通过支座（21）设置在生化塔外筒（1）塔底内；所述锥体的底部通过排泥管（30）连接污泥出口（13）；所述内筒（2）内设有导流管（23），所述导流管（23）的顶部设有导流渠（22），所述导流管（23）的底部设有布水器（24），所述内筒（2）上设有出水堰（25），所述出水堰（25）通过管道连接出水口（17）。2.根据权利要求1所述的一种置有高效旋流曝气器和沉降罐的生化塔，其特征在于，所述污泥出口（13）的一输出口连接直排，所述污泥出口（13）的另一输出口通过管道连污水泵（29）。3.根据权利要求1所述的一种置有高效旋流曝气器和沉降罐的生化塔，其特征在于，所述的内筒（2）的外壁设有一圈回流槽（26）和若干回流管（27），所述的回流管（27）沿内筒（2）的圆柱体的外壁延伸至锥斗的外壁。4.根据权利要求1所述的一种置有高效旋流曝气器和沉降罐的生化塔，其特征在于，所述生化塔外筒（1）的底部设有污水分配管（4）和空气分配管（5），所述污水分配管（4）和空气分配管（5）上设有若干根污水支管（6）和空气支管（7），所述每根污水支管（6）和空气支管（7）连接一组高效旋流曝气器（3），生化塔外筒（1）外分别设有污水泵（20）和曝气风机（19），所述污水泵（20）和曝气风机（19）分别通过污水入口（11）和空气入口（12）与所述污水分配管（4）和空气分配管（5）连接。5.根据权利要求4所述的一种置有高效旋流曝气器和沉降罐的生化塔，其特征在于，所述污水分配管（4）和空气分配管（5）设置在生化塔外筒（1）的底部并位于内筒（2）的周围。6.根据权利要求5所述的一种置有高效旋流曝气器和沉降罐的生化塔，其特征在于，所述污水分配管（4）和空气分配管（5）在生化塔外筒（1）的底部分布设置成同心环状布置。7.根据权利要求4所述的一种置有高效旋流曝气器和沉降罐的生化塔，其特征在于，所述高效旋流曝气器（3）包括依次连接的进水口（31）、气水混合区（33）、扩散管（3...
【专利技术属性】
技术研发人员：何小娟，
申请(专利权)人：上海水合环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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