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污水生物處理具有交叉流動介質旋轉接觸器

發布時間:2019-3-12 17:30:52  中國污水處理工程網

  申請日1995.05.02

  公開(公告)日1997.05.21

  IPC分類號C02F3/08

  摘要

  一種用于處理污水的旋轉生物處理裝置的介質板,該介質板包括具有第一面和第二面的平面構件,第一面具有由交替的凹槽和凸脊組成的第一組,第二面具有由交替的凹槽和凸脊組成的第二組;第一組和第二組中的凹槽各有第一徑向內部,第二徑向內部,和處在第一和第二徑向內部之間,并且沿徑向隔開距離的徑向外部;第一組和第二組中的凸脊各有第一徑向內部,第二徑向內部,和處在第一和第二徑向內部之間,并且沿徑向隔開距離的徑向外部。

  権利要求書

  1.一種用于處理污水的旋轉的生物處理裝置的介質板,上述旋轉的生物處理裝 置包括一根具有一根縱向軸線的能轉動的軸,和許多堆疊在上述軸上的介質板組 件,每一個組件有一個裝在上述軸上的輪轂和許多裝在上述輪轂上的介質板,上述 介質板包括:

  一個具有一第一面和一第二面的平面構件,該平面構件可沿著上述軸的縱軸線 的法向安裝在上述輪轂上,以形成整體呈盤形的,沿著上述軸的縱軸線的法向的介 質板組件的一部分;

  上述平面構件的第一面至少具有一個由交替的凹槽和凸脊組成的第一組,而上 述介質板的第二面至少具有一個由交替的凹槽和凸脊組成的第二組;

  上述由交替的凹槽和凸脊組成的第一組和第二組中的凹槽各有一第一徑向內 部,一與上述第一徑向內部隔開距離的第二徑向內部,和一個當上述介質板安裝在 上述輪轂上時處在第一和第二徑向內部之間,并且沿著徑向向外與它們隔開距離的 徑向外部;以及

  上述由交替的凹槽和凸脊組成的第一組和第二組中的凸脊各有一第一徑向內 部,一與上述第一徑向內部隔開距離的第二徑向內部,和一個當上述介質板安裝在 上述輪轂上時處在第一和第二徑向內部之間,并且沿著徑向向外與它們隔開距離的 徑向外部。

  2.如權利要求1所述的介質板,其特征在于,各凹槽和凸脊都呈V形。

  3.如權利要求1所述的介質板,其特征在于,上述平面構件是一塊形成上述凹 槽和凸脊的波紋形塑料薄板。

  4.一種用于處理污水的旋轉的生物處理裝置的介質板組件,上述旋轉的生物處 理裝置包括一根具有一根縱向軸線的能轉動的軸,和許多堆疊在上述軸上的介質板 組件,上述各介質板組件包括:

  一個可安裝在上述軸上的輪轂;

  許多能沿著上述軸的縱軸線的法向安裝在輪轂上的介質板,以形成一個沿著上 述軸的縱軸線的法向的,整體呈盤形的介質板組件,各介質板組件均有一第一面和 一第二面;

  上述介質板組件的第一面具有許多由交替的凹槽和凸脊組成的第一組,而上述 介質板組件的第二面具有許多由交替的凹槽和凸脊組成的第二組;

  上述由交替的凹槽和凸脊組成的第一組和第二組中的凹槽各有一第一徑向內 部,一與上述第一徑向內部隔開距離的第二徑向內部,和一個當上述介質板安裝在 上述軸上時處在第一和第二徑向內部之間,并且沿著徑向向外與它們隔開距離的徑 向外部;

  上述由交替的凹槽和凸脊組成的第一組和第二組中的凸脊各有一第一徑向內 部,一與上述第一徑向內部隔開距離的第二徑向內部,和一個當上述介質板安裝在 上述軸上時處在第一和第二徑向內部之間,并且沿著徑向向外與它們隔開距離的徑 向外部;

  當上述介質板組件安裝在上述軸上時,各個由交替的凹槽和凸脊組成的第一組 和第二組具有圍繞著上述縱軸線的不同的角度方向,所以由交替的凹槽和凸脊組成 的各組都以一個角度與由交替的凹槽和凸脊組成的第一成角度的相鄰組,和第二成 角度的相鄰組鄰接;

  每一組交替的凹槽和凸脊中的各凹槽以其第一徑向內部與由交替的凹槽和凸脊 組成的第一成角度的相鄰組中的一條凹槽的第二徑向內部連通;并且

  每一組交替的凹槽和凸脊中的各凹槽以其第二徑向內部與由交替的凹槽和凸脊 組成的第二成角度的相鄰組中的一條凹槽的第一徑向內部連通。

  5.如權利要求4所述的介質板,其特征在于,各凹槽和凸脊都呈V形。

  6.如權利要求4所述的介質板,其特征在于,上述平面構件是一塊形成上述凹 槽和凸脊的波紋形塑料薄板。

  7.一種用于處理污水的旋轉的生物處理裝置的介質板組件,上述旋轉的生物處 理裝置包括一根具有一根縱向軸線的能轉動的軸,和許多堆疊在上述軸上的介質板 組件,上述各介質板組件包括:

  一個可安裝在上述軸上的輪轂;

  許多能沿著上述軸的縱軸線的法向安裝在輪轂上的介質板,以形成一個沿著上 述軸的縱軸線的法向的,整體呈盤形的介質板組件;

  各介質板組件均有一第一面和一第二面;

  上述介質板組件的第一面具有許多由交替的凹槽和凸脊組成的第一組,而上述 介質板組件的第二面具有許多由交替的凹槽和凸脊組成的第二組;

  上述由交替的凹槽和凸脊組成的第一組和第二組中的凹槽各有一第一徑向內 部,一與上述第一徑向內部隔開距離的第二徑向內部,和一個當上述介質板安裝在 上述軸上時處在第一和第二徑向內部之間,并且沿著徑向向外與它們隔開距離的徑 向外部;

  上述由交替的凹槽和凸脊組成的第一組和第二組中的凸脊各有一第一徑向內 部,一與上述第一徑向內部隔開距離的第二徑向內部,和一個當上述介質板安裝在 上述軸上時處在第一和第二徑向內部之間,并且沿著徑向向外與它們隔開距離的徑 向外部;

  當上述介質板組件安裝在上述軸上時,各個由交替的凹槽和凸脊組成的第一組 和第二組具有圍繞著上述縱軸線的不同的角度方向,所以由交替的凹槽和凸脊組成 的各組都以一個角度與由交替的凹槽和凸脊組成的第一成角度的相鄰組,和第二成 角度的相鄰組鄰接;

  每一組交替的凹槽和凸脊中的各凹槽以其第一徑向內部與一條徑向延伸的流道 連通,并以其第二徑向內部與另一條徑向延伸的流道連通,所以由交替的凹槽和凸 脊組成的每一組都由一條徑向延伸的流道與各第一成角度的相鄰組,和各第二成角 度的相鄰組隔開。

  8.如權利要求7所述的介質板,其特征在于,各凹槽和凸脊都呈V形。

  9.如權利要求7所述的介質板,其特征在于,上述平面構件是一塊形成上述凹 槽和凸脊的波紋形塑料薄板。

  10.一種用于處理污水的旋轉的生物處理裝置,上述裝置包括:

  一個用于儲存待處理的污水的儲罐;

  一個裝在上述儲罐內能夠轉動的接觸器,該接觸器包括一根有長軸線的軸,和 許多堆疊在上述軸上沿上述軸的縱軸線的法向延伸的,整體呈盤形的介質板組件;

  用于轉動上述接觸器的驅動裝置;

  各介質板組件包括一個安裝在上述軸上的輪轂,和許多沿著上述軸的縱軸線的 法向安裝在輪轂上的介質板,并且各介質板組件均有一第一面和一第二面;

  上述介質板組件的第一面具有許多由交替的凹槽和凸脊組成的第一組,而上述 介質板組件的第二面具有許多由交替的凹槽和凸脊組成的第二組;

  上述由交替的凹槽和凸脊組成的第一組和第二組中的凹槽各有一第一徑向內 部,一與上述第一徑向內部隔開距離的第二徑向內部,和一個當上述介質板安裝在 上述軸上時處在第一和第二徑向內部之間,并且沿著徑向向外與它們隔開距離的徑 向外部;

  上述由交替的凹槽和凸脊組成的第一組和第二組中的凸脊各有一第一徑向內 部,一與上述第一徑向內部隔開距離的第二徑向內部,和一個當上述介質板安裝在 上述軸上時處在第一和第二徑向內部之間,并且沿著徑向向外與它們隔開距離的徑 向外部;

  當上述介質板組件安裝在上述軸上時,各由交替的凹槽和凸脊組成的組具有圍 繞著上述縱軸線的不同的角度方向,所以由交替的凹槽和凸脊組成的各組都以一個 角度與由交替的凹槽和凸脊組成的第一成角度的相鄰組,和第二成角度的相鄰組鄰 接;

  每一組交替的凹槽和凸脊中的各凹槽以其第一徑向內部與由交替的凹槽和凸脊 組成的第一成角度的相鄰組中的一條凹槽的第二徑向內部連通;并且

  每一組交替的凹槽和凸脊中的各凹槽以其第二徑向內部與由交替的凹槽和凸脊 組成的第二成角度的相鄰組中的一條凹槽的第一徑向內部連通。

  11.如權利要求10所述的裝置,其特征在于,上述許多堆疊在軸上的介質板組 件具有一個靠住一個介質板組件的第一面的第一相鄰介質板組件,和一個靠住這一 個介質板組件的第二面的第二相鄰介質板組件;

  各介質板組件堆疊在軸上時,以其第一面靠住第一相鄰介質板組件的第二面, 而以其第二面靠住第二相鄰介質板組件的第一面;并且

  其中,在各凹槽和跨過靠住的面的凸脊的一個平面之間形成一條主流道,并且 在上述靠住的面的凹槽與跨過上述凸脊的一個平面之間,形成許多越過主流道并且 與主流道以無控制方式連通的交叉流道。

  12.如權利要求11所述的裝置,其特征在于,上述交叉流道與上述主流道交叉 呈90度角。

  13.如權利要求10所述的裝置,其特征在于,各凹槽和凸脊都呈V形。

  14.如權利要求10所述的裝置,其特征在于,上述介質板是一塊形成上述凹槽 和凸脊的波紋形塑料薄板。

  15.如權利要求10所述的裝置,其特征在于,上述相鄰的介質板組件用許多塑 料焊縫在靠住的凸脊處連接起來。

  說明書

  用于污水生物處理的具有交叉流動的介質的旋轉接觸器

  本發明涉及污水處理裝置,更具體的說,涉及用于污水生物處理的旋轉接觸器。

  美國專利No.4,137172、No.4,549,962和No.4,431,547中揭示了用于污水 生物處理的旋轉接觸器的一般構造。一般,旋轉生物處理器(RBCs)包括一個裝 在盛污水的儲罐內的能轉動的接觸器。接觸器的下部浸入污水中,而上部暴露在大 氣中。上述接觸器在轉動時交替地將其各部分暴露在大氣中和水中,從而為接觸器 表面上的生物有機物的生長,以及由這些有機物來處理污水提供條件。

  旋轉接觸器通常具有許多重疊在一根水平延伸的轉軸上的圓盤。這些圓盤一般 是波紋形的塑料薄板,其中,由波紋形所形成的凹槽和凸脊都是直的,因而形成了 直的單向流道。有機物便在形成這些流道的圓盤表面上生長,而在這些流道中的污 水則與這些有機物接觸。

  用波紋形塑料薄板制成的上述接觸器在垂直于排列好的波紋形的方向上是比較 薄弱的。結果,這種接觸器的裝載生物量的容量就受到限制。具有上述結構的接觸 器為污水與有機物接觸用的表面區域的集中程度也比較低。這種接觸器的流道中的 無控制流動區域的橫斷面積也比較小。為了改善接觸器的強度,可以在相鄰的波紋 板中間夾一塊附加的平板,但,使用這種夾在中間的薄板又減少了流道中無控制流 動區域的橫斷面積,從而增加了被固體物質堵塞的可能性。上述夾在中間的板也增 加制造接觸器所需要的材料的數量,而且在裝配接觸器時需要附加的固定步驟。

  此外,水在通過各流道時沿著一條直的通道流通,所以在流道中只和有機物接 觸一段很短的時間。也正是因為這種流道是直的,污水在流道中很少攪拌,所以只 有很少一部分生物量被通過流道的污水所剪斷。結果,生物量的尺寸大而且老化的 程度很高,而接觸器的處理效率很低。在緊靠接觸器的輪轂的中央區域,生物量的 剪斷問題更為嚴重,因為污水在接觸器的中央區域的角速度很低。

  具有上述結構的接觸器的另一個缺點是液流沒有穿過介質的足夠的徑向流量。 其結果是中央區域的污水裝載量不足,并相應地降低了接觸器的處理效率。設置徑 向通道能讓污水進入接觸器中央區域。但是,這種徑向通道卻進一步減少了表面區 域的集中程度,而且并沒有改善直流道所帶來的其他問題。還有,如果上述徑向通 道一直通到介質板的內部,這種徑向通道的橫斷面積是有限的,因而也限制了進入 接觸器中央區域的污水的量。

  旋轉接觸器也可以使用不同于上面所描述的方式,不用塑料波紋板而用其他的 材料來制造。但是這種接觸器一般都用許多不同形狀的板和附件制成,因而增大了 裝配和維修接觸器的復雜程度。這種接觸器不是組裝成整體的由介質材料構成的組 件,而是除了介質板和輪轂之外還需要一些支承構件。這種接觸器一般也不用360 °的焊接機械來制造。由于這些因素影響的結果,這種接觸器的制造和維修都比較 復雜而且昂貴。

  本發明提供了一種旋轉的生物處理裝置,它具有用許多同樣的介質板制成的交 叉流動介質。上述交叉流動介質在污水流過流道時為它提供了一條很長的曲折的流 動路線,并延長了接觸時間,增加了污水的攪拌和生物量的剪斷,并且液流朝徑向 的分量使得污水流向接觸器的中央區域。

  本發明還提供了一種具有交叉流動介質的旋轉的生物處理裝置,上述介質增大 了無控制流動區域和表面區域的集中程度。

  本發明還提供了一種具有交叉流動介質的旋轉的生物處理裝置,上述介質增加 了強度和生物量的負載能力。

  本發明還提供了一種具有交叉流動介質的旋轉的生物處理裝置,上述介質只有 輪轂和介質板,并且是在普通的360°焊接機械上制造成整體介質組件的。

  更具體的說,本發明提供了一種用于處理污水的旋轉的生物處理裝置。這種旋 轉的生物處理裝置包括一個儲罐,一個安裝在儲罐內能夠轉動的接觸器,以及使接 觸器轉動的驅動裝置。上述接觸器包括一根轉軸和許多重疊在轉軸上的普通的圓形 介質板組件。每塊介質板組件有一個能安裝在轉軸上的輪轂,和許多沿著轉軸的法 向延伸,安裝在上述輪轂上的介質板。在上述介質板組件的每一側的成組的交替的 V形凹槽和凸脊,具有圍繞著上述轉軸不同的角度方向,所以每一組交替的凹槽和 凸脊與其相鄰的其他各組的交替的凹槽和凸脊以某一個角度相鄰接。當堆疊在轉軸 上時,各介質板組件的第一面靠住第一相鄰介質板組件的第一面,而上述介質板組 件的第二面靠住第二相鄰介質板組件的第二面。各組交替的凹槽和凸脊的方向都與 所靠住的另一組交替的凹槽和凸脊錯開一個角度,使得在各凹槽與一塊橫跨靠住面 的凸脊的平面之間形成一條主流道,而在靠住面的凹槽之間形成許多橫跨各主流道 的交叉流道,并且上述各主流道以無控制流動與上述橫向流道相通。

  每一塊介質板都是一個平面構件,通常是一塊具有一第一面和一第二面的波紋 形塑料薄板。平面構件的每一個面上具有至少一組交替的凹槽和凸脊。上述凹槽和 凸脊通常呈V形,它們各有一個第一徑向內部;一個與第一徑向內部隔開距離的 第二徑向內部;以及當介質板安裝在輪轂上時,一個在第一和第二徑向內部之間, 并且沿著徑向向外與它們隔開距離的徑向外部。

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