【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于功能化材料制备和污水处理，具体的说是一种表面光滑并带有气孔，密度低硬度高，不易破碎，且高孔隙率易于自养微生物附着生长的硫自养滤料的制造装置及方法。
技术介绍
1、硫自养反硝化是利用还原态硫为电子供体的自养反硝化技术，近几年逐步从理论研究发展到应用实践，由于其在脱氮稳定、脱氮率高、运行成本低等优势，目前国内已经开始了推广和应用。国内产业化的硫自养滤料一般采用碳酸钙/菱铁矿石粉等与熔融的硫磺按比例混合，采用挤压、粘结、破碎或水下造粒的方式，形成2-8mm球状或柱状或不规则颗粒，装填于污水深度脱氮滤池或自养反硝化反应器，通过自养型的硫氧化细菌在缺氧或厌氧条件下，利用还原态硫获取能量，同时以硝酸盐为电子受体，将其还原为氮气，从而实现自养反硝化过程。
2、采用挤压造粒生产工艺是将硫磺粉与碳酸钙/菱铁矿石粉等按比例混合，通过挤压造粒机挤压成直径2-8mm圆柱，冷却切割成高2-8mm高的圆柱体，该工艺的切割工序很难控制，不易自动化连续生产，且挤压造粒机产量低能耗高，不易大批量生产，另外较高的能耗工业化生产很难通过发改部门批复。采用粘结工艺造粒方式是将物料粉与粘结剂充分混合，在滚动造粒设备中将混合物料滚成小球，该工艺制造的滤料强度比较低，使用过程易粉解，很难实际应用。采用破碎造粒工艺是将将硫磺粉与碳酸钙/菱铁矿石粉等按比例混合，送入加热炉加热熔融后冷却成块，冷却后的块料送入破碎机破碎成2-8mm不规则颗粒即成硫自养滤料，该工艺比较简单，但破碎工序的成品率较低，自动化程度低，生产中粉尘量大，很难大规模生产，并且破碎方式的
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服上述现有技术存在的不足，提供一种工艺合理，适于连续生产，且产品内部带有非常多的空穴，表面光滑并带有多个气孔，密度低、强度高，从而保证反洗不破碎，硫自养微生物易于附着生长的硫自养滤料的制造装置及方法。
2、本专利技术通过以下措施达到：
3、一种硫自养滤料的制造装置，其特征在于，混合浆料通过输送泵送入射流造粒系统，由射流造粒系统滴入冷却水液面，形成直径3-10mm的带有气孔的滤料颗粒，其中，所述射流造粒系统依次设有射流混合器、水平分布器、转盘分布器以及滴落器，所述射流混合器设有射流混合腔，射流混合腔前端开设射流液进口，后端连接扩散腔，所述射流液进口与扩散腔同轴设置，射流混合腔内对应射流进液口设有射流液导流环以及位于射流液导流环后端的射流混合喷嘴，射流混合腔上还开设空气进口，气流沿空气进口送入射流混合腔，扩散腔的前端口位于射流混合腔内，且扩散腔的前端口呈由宽渐窄的喇叭口，扩散腔的前端口经直管段与位于射流混合腔外部的锥筒状扩散管段相连通。
4、本专利技术所述射流混合腔内的射流液导流环为4叶片结构，用于使泵入的液硫流线化，减少分散，从而在射流混合腔内产生更高的负压，所述射流混合喷嘴具有缩口结构，射流混合喷嘴直径为射流液口直径的1/2。
5、本专利技术所述扩散腔前端口为喇叭口结构，中间为直管段，末端为锥筒状的扩散管段，且所述扩散腔与所述射流进液口、射流液导流环以及射流混合喷嘴同轴设置，扩散腔前端喇叭口直径等于射流液进口直径，长度等于0.75进液口直径，喇叭口连接扩散腔直管段，直管段直径等于射流液进口直径，直管段的长度为3-4倍射流液进口的直径，直管段连接的扩散管长度为8-10倍射流液进口直径，扩散管的末端直径大于前端直径，且扩散管末端直径为2-3倍射流液进口直径，射流混合喷嘴末端与扩散腔进液端喇叭口距离为0.75倍射流液进口直径；射流混合腔将射流喷嘴和扩散腔前端包覆起来，其直径为射流液进口的2.5-3倍，空气进口中心位于与射流混合喷嘴与扩散腔进液喇叭口之间距离的中心线的上部，所述射流混合器工作时，1个体积的射流液可吸入最大1.5倍射流液体积的空气。
6、本专利技术射流混合器中空气进气口与空气进气管相连，进气管设有气体流量检测和控制调节机构，射流液进口与输送泵相连，扩散管的末端与水平分布器相连，所述水平分布器呈与所述扩散腔同轴设置的等径的圆柱管状，管壁上设置两个以上的射流喷嘴。
7、本专利技术所述水平分布器与转盘分布器均位于射流造粒系统外壳内，所述射流造粒系统外壳的底部设有滴落器，所述滴落器包括固定在射流造粒系统外壳底板上的两个以上的滴落喷嘴，滴落喷嘴的出料口伸出射流造粒系统外壳底板外；其中，所述水平分布器向转盘分布器输出浆料，所述转盘分布器包括水平放置的圆柱筒状主体，圆柱筒状主体上开设布料孔阵列，圆柱筒状主体一端与驱动电动机相连，经驱动电动机带动绕圆柱筒状主体的中轴线转动。
8、本专利技术中浆料通过射流混合液进口经导流环进入射流混合喷嘴，由于通道变窄,流速增加,压力降低,从而在射流混合腔内形成一个负压区域，在这个负压区，喷流的浆料会吸入空气，使空气部分溶解并夹带到浆料中，吸入空气的浆料经扩散腔进一步分散混合，由于扩散腔为前窄后宽的锥筒状，因此压力逐步减小，使溶解的空气释放出小的气泡，这样混合浆料中就含有了比较均匀的微小气泡，此后混有均匀微小气泡的浆料被连续送入水平分布器，水平分布器上的射流喷嘴可将射流混合造粒系统外壳中的空气进一步吸入混合浆料，经进一步吸入空气的混合浆料被喷射至转盘分布器内，转盘分布器在电动机的带动下转动，转动过程中，混合浆料经转盘分布器的布料孔均匀输出至滴落器，同时转盘转动过程中，可使混合浆料中比较大的气泡释放出去，从而使浆液中微小气泡分布更加均匀，含有均匀气泡的浆料经滴落器均匀滴落至冷却水中，在冷却水的表面张力作用下形成球形滤料颗粒。
9、本专利技术中向所述射流混合器的规格为2m3/h,5m3/h和10m3/h，相应水平分布器、转盘分布器以及滴落器为2m3/h,5m3/h和10m3/h三种规格。
10、本专利技术所述射流造粒系统的前端还设有上料混料系统，所述上料混料系统中设有依次相连的粉料上料机构、混料反应机构，所述混料反应机构中设有缓冲反应釜和两组称重组件，每组称重组件中均设有称重仓和反应釜，称重仓设置在反应釜上方，称重组件中的反应釜分别与缓冲反应釜相连，缓冲反应釜上设有搅拌机构，缓冲反应釜的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种硫自养滤料的制造装置，其特征在于，混合浆料通过输送泵送入射流造粒系统，由射流造粒系统滴入冷却水液面，形成直径3-10mm的带有气孔的滤料颗粒，其中，所述射流造粒系统依次设有射流混合器、水平分布器、转盘分布器以及滴落器，所述射流混合器设有射流混合腔，射流混合腔前端开设射流液进口，后端连接扩散腔，所述射流液进口与扩散腔同轴设置，射流混合腔内对应射流进液口设有射流液导流环以及位于射流液导流环后端的射流混合喷嘴，射流混合腔上还开设空气进口，气流沿空气进口送入射流混合腔，扩散腔的前端口位于射流混合腔内，且扩散腔的前端口呈由宽渐窄的喇叭口，扩散腔的前端口经直管段与位于射流混合腔外部的锥筒状扩散管段相连通。
2.根据权利要求1所述的一种硫自养滤料的制造装置，其特征在于，所述射流混合腔内的射流液导流环用于使泵入的液硫流线化，减少分散，从而在射流混合腔内产生更高的负压，所述射流混合喷嘴具有缩口结构，射流混合喷嘴直径为射流液口直径的1/2。
3.根据权利要求1所述的一种硫自养滤料的制造装置，其特征在于，扩散腔前端喇叭口直径等于射流液进口直径，长度等于0.75进液口直径
4.根据权利要求1所述的一种硫自养滤料的制造装置，其特征在于，射流混合器中空气进气口与空气进气管相连，进气管设有气体流量检测和控制调节机构，射流液进口与输送泵相连，扩散管的末端与水平分布器相连，所述水平分布器呈与所述扩散腔同轴设置的等径的圆柱管状，管壁上设置两个以上的射流喷嘴。
5.根据权利要求1所述的一种硫自养滤料的制造装置，其特征在于，所述水平分布器与转盘分布器均位于射流造粒系统外壳内，所述射流造粒系统外壳的底部设有滴落器，所述滴落器包括固定在射流造粒系统外壳底板上的两个以上的滴落喷嘴，滴落喷嘴的出料口伸出射流造粒系统外壳底板外；其中，所述水平分布器向转盘分布器输出浆料，所述转盘分布器包括水平放置的圆柱筒状主体，圆柱筒状主体上开设布料孔阵列，圆柱筒状主体一端与驱动电动机相连，经驱动电动机带动绕圆柱筒状主体的中轴线转动。
6.根据权利要求1所述的一种硫自养滤料的制造装置，其特征在于，所述射流造粒系统的前端还设有上料混料系统，所述上料混料系统中设有依次相连的粉料上料机构、混料反应机构，所述混料反应机构中设有缓冲反应釜和两组称重组件，每组称重组件中均设有称重仓和反应釜，称重仓设置在反应釜上方，称重组件中的反应釜分别与缓冲反应釜相连，缓冲反应釜上设有搅拌机构，缓冲反应釜的出料口经管路与射流造粒系统相连，管路上设有混合浆料输送泵。
7.根据权利要求1所述的一种硫自养滤料的制造装置，其特征在于，所述射流造粒系统的后端设置湿式成粒分离器，湿式成粒分离器的出料端与脱水筛相连，经脱水筛处理后的颗粒物料被送入包装仓。
8.根据权利要求1所述的一种硫自养滤料的制造装置，其特征在于，还设有冷却伴热机构，所述冷却伴热机构中设有板式换热器、循环泵以及相应管道，还设有尾气处理机构，尾气处理机构中设有喷淋塔、喷淋塔水槽、喷淋泵、引风机、排气烟囱。
9.一种硫自养滤料的制造方法，其特征在于，利用如权利要求1-8中任意一项所述硫自养滤料制造装置，执行以下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种硫自养滤料的制造方法，其特征在于，步骤3中，浆料通过射流混合液进口经导流环进入射流混合喷嘴，由于通道变窄,流速增加,压力降低,从而在射流混合腔内形成一个负压区域，在这个负压区，喷流的浆料会吸入空气，使空气部分溶解并夹带到浆料中，吸入空气的浆料经扩散腔进一步分散混合，由于扩散腔为前窄后宽的锥筒状，因此压力逐步减小，使溶解的空气释放出小的气泡，这样混合浆料中就含有了比较均匀的微小气泡，此后混有均匀微小气泡的浆料被连续送入水平分布器，水平分布器上的射流喷嘴可将射流混合造粒系统外壳中的空气进一步吸入混合浆料，经进一步吸入空气的混合浆料被喷射至转盘分布器内，转盘分布器在电动机的带动下转动，转动过程中，混合浆料经转盘分布器的布料孔均匀输出至滴落器，同时转盘转动过程中，可使混合浆料中大的气泡释放出去，从而使浆液中微小气泡分布更加均匀，含有均匀气泡的浆料经滴落器均匀滴落至冷却水中，在冷却水...
【技术特征摘要】
1.一种硫自养滤料的制造装置，其特征在于，混合浆料通过输送泵送入射流造粒系统，由射流造粒系统滴入冷却水液面，形成直径3-10mm的带有气孔的滤料颗粒，其中，所述射流造粒系统依次设有射流混合器、水平分布器、转盘分布器以及滴落器，所述射流混合器设有射流混合腔，射流混合腔前端开设射流液进口，后端连接扩散腔，所述射流液进口与扩散腔同轴设置，射流混合腔内对应射流进液口设有射流液导流环以及位于射流液导流环后端的射流混合喷嘴，射流混合腔上还开设空气进口，气流沿空气进口送入射流混合腔，扩散腔的前端口位于射流混合腔内，且扩散腔的前端口呈由宽渐窄的喇叭口，扩散腔的前端口经直管段与位于射流混合腔外部的锥筒状扩散管段相连通。
2.根据权利要求1所述的一种硫自养滤料的制造装置，其特征在于，所述射流混合腔内的射流液导流环用于使泵入的液硫流线化，减少分散，从而在射流混合腔内产生更高的负压，所述射流混合喷嘴具有缩口结构，射流混合喷嘴直径为射流液口直径的1/2。
3.根据权利要求1所述的一种硫自养滤料的制造装置，其特征在于，扩散腔前端喇叭口直径等于射流液进口直径，长度等于0.75进液口直径，喇叭口连接扩散腔直管段，直管段直径等于射流液进口直径，直管段的长度为3-4倍射流液进口的直径，直管段连接的扩散管长度为8-10倍射流液进口直径，扩散管的末端直径大于前端直径，且扩散管末端直径为2-3倍射流液进口直径，射流混合喷嘴末端与扩散腔进液端喇叭口距离为0.75倍射流液进口直径；射流混合腔将射流喷嘴和扩散腔前端包覆起来，射流混合腔直径为射流液进口的2.5-3倍，空气进口中心位于与射流混合喷嘴与扩散腔进液喇叭口之间距离的中心线的上部。
4.根据权利要求1所述的一种硫自养滤料的制造装置，其特征在于，射流混合器中空气进气口与空气进气管相连，进气管设有气体流量检测和控制调节机构，射流液进口与输送泵相连，扩散管的末端与水平分布器相连，所述水平分布器呈与所述扩散腔同轴设置的等径的圆柱管状，管壁上设置两个以上的射流喷嘴。
5.根据权利要求1所述的一种硫自养滤料的制造装置，其特征在于，所述水平分布器与转盘分布器均位于射流造粒系统外壳内，所述射流造粒系统外壳的底部设有滴落器，所述滴落器包括固定在射流造粒系统外壳底板上的两个以上的滴落喷嘴，滴落喷嘴的出料口伸出射流造粒系统外壳底板外；其中，所述水...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵曦波，赵昱东，
申请(专利权)人：威海百克环保工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。