申请日2021.02.05
公开日期2021.11.23
IPC分类C02F1/20;C02F3/30;C02F3/28
摘要
本申请涉及一种旋流回流通道及生化反应器，涉及污水处理领域，包括外通道；旋流发生器，位于外通道的内部；安装架，设在外通道的内壁上，用于安装旋流发生器；进水通道，与旋流发生器底部连通；以及出水通道，与外通道的底部连通；其中，旋流发生器与外通道的顶端均为开口，旋流发生器开口处的高度低于外通道开口处的高度，旋流发生器的截面面积从下而上逐渐地变大，外通道的截面面积与旋流发生器的截面面积的差值从上而下逐渐地变大，进水通道穿过外通道。本申请降低了进入到缺氧区内水中的含氧量。
权利要求
1.一种旋流回流通道，其特征在于：包括
外通道（11）；
旋流发生器（12），位于外通道（11）的内部；
安装架（13），设在外通道（11）的内壁上，用于安装旋流发生器（12）；
进水通道（14），与旋流发生器（12）底部连通；以及
出水通道（15），与外通道（11）的底部连通；
其中，所述旋流发生器（12）与外通道（11）的顶端均为开口，所述旋流发生器（12）开口处的高度低于外通道（11）开口处的高度，所述旋流发生器（12）的截面面积从下而上逐渐地变大，所述外通道（11）的截面面积与旋流发生器（12）的截面面积的差值从上而下逐渐地变大，所述进水通道（14）穿过外通道（11）。
2.根据权利要求1所述的一种旋流回流通道，其特征在于：所述旋流发生器（12）采用倒置的圆台通道，所述旋流发生器（12）的下底面位于其上底面的上方。
3.根据权利要求2所述的一种旋流回流通道，其特征在于：所述进水通道（14）在旋流发生器（12）上的进水口方向沿着旋流发生器（12）锥形面内壁的切线方向。
4.根据权利要求3所述的一种旋流回流通道，其特征在于：所述旋流发生器（12）的内壁上均匀设有多个旋流稳流板（16），多个所述旋流稳流板（16）沿着旋流发生器（12）的内壁从下而上螺旋分布。
5.根据权利要求1所述的一种旋流回流通道，其特征在于：所述外通道（11）包括第一通道（111）和第二通道（112），第一通道（111）为长方体型，所述第二通道（112）位于第一通道（111）的下部，第二通道（112）与第一通道（111）连通，所述第二通道（112）的截面面积从上而下逐渐地变小，所述出水通道（15）连接与第二通道（112）的底部连通。
6.根据权利要求5所述的一种旋流回流通道，其特征在于：所述第二通道（112）为倒置的圆台通道，所述第二通道（112）的下底面位于其上底面的上方。
7.根据权利要求1所述的一种旋流回流通道，其特征在于：所述安装架（13）包括卡环（131）和设在卡环（131）上的至少两个连接杆（132），至少两个连接杆（132）沿着卡环（131）的轴线方向均匀分布，所述连接杆（132）固定在外通道（11）的内壁上，所述旋流发生器（12）的外壁位于卡环（131）上。
8.根据权利要求1所述的一种旋流回流通道，其特征在于：所述旋流发生器（12）的上端固定有吊耳（121），所述旋流发生器（12）的上端固定有提升杆（122），所述提升杆（122）横跨旋流发生器（12）的顶端开口。
9.根据权利要求8所述的一种旋流回流通道，其特征在于：所述外通道（11）的顶端固定有吊装架（113），所述吊装架（113）上设有定滑轮（114），所述吊耳（121）上固定有拉绳（123），所述拉绳（123）绕过定滑轮（114）。
10.一种生化反应器，其特征在于，包括权利要求1至9的任意一种旋流回流通道。
说明书
一种旋流回流通道及生化反应器
技术领域
本申请涉及污水处理领域，尤其是涉及一种旋流回流通道及生化反应器。
背景技术
在生产过程中会产生各种各样的污水，会对环境及土壤产生污染，随着人们意识的不断提高，人们开始逐渐地对污水进行处理。
在常规的A2O污水生化处理工艺中，常设置厌氧、缺氧、好氧三种不同特性及功能的池体区域。其中厌氧区为生物反应池的非充氧区，聚磷微生物在厌氧区进行吸收有机物和释放磷的过程；缺氧区为生物反应池的非充氧区，在得到充足的有机物时可进行脱氮反应；而好氧区即为生化反应池的充氧区，常通过曝气使水中含氧量达到1.0mg/L以上，在此区域中微生物可进行有机物的降解、硝化反应。三个区域相互配合，使污水中目标污染物减少。
根据上述对溶解氧的要求，厌氧区及缺氧区不能充氧，由于好氧反应生成硝态氮，而脱氮反应则在缺氧区完成且需要一定量的有机物，所以需要将在好氧区生成的硝态氮回流至缺氧区。若好氧区内的水直接回流至缺氧区内，好氧区内水中携带的大量氧气容易破坏缺氧区内的缺氧环境，从而影响生化工艺对氮的去除效果。
发明内容
为了降低进入到缺氧区内水中的含氧量，本申请提供一种旋流回流通道。
本申请提供的一种旋流回流通道，采用如下的技术方案：
一种旋流回流通道，包括
外通道；
旋流发生器，位于外通道的内部；
安装架，设在外通道的内壁上，用于安装旋流发生器；
进水通道，与旋流发生器底部连通；以及
出水通道，与外通道的底部连通；
其中，所述旋流发生器与外通道的顶端均为开口，所述旋流发生器开口处的高度低于外通道开口处的高度，所述旋流发生器的截面面积从下而上逐渐地变大，所述外通道的截面面积与旋流发生器的截面面积的差值从上而下逐渐地变大，所述进水通道穿过外通道。
通过采用上述技术方案，好氧区内的水通过进水通道流入到旋流发生器内，并由旋流发生器的底部逐渐地向上流动，由于旋流发生器的截面面积从下而上逐渐地变大，且通过流量公式Q=SV可知，水的流速会逐渐地变慢，水在向上流动的过程中，水中富裕的能量逐渐地减弱，也减弱了空气中的气泡进入水中，且当水从旋流发生器内流入到外通道的瞬间，由于水和气泡密度上的差异，水在重力的作用下，流向能够快速发生改变，而气泡密度较小，流向不易改变，因而水中的气泡大量溢出，降低了水中的含氧量，使得流回到缺氧区内的水流中的氧气减少，降低了回流的水对缺氧区缺氧环境的破坏，由于外通道的截面面积与旋流发生器的截面面积之差从上而下逐渐地变大，通过流量公式Q=SV可知，水的流动速度会进一步减慢，外通道内的水进行稳流消能，进一步地降低了水中的含氧量。
可选的，所述旋流发生器采用倒置的圆台通道，所述旋流发生器的下底面位于其上底面的上方。
可选的，所述进水通道在旋流发生器上的进水口方向沿着旋流发生器锥形面内壁的切线方向。
可选的，所述旋流发生器的内壁上均匀设有多个旋流稳流板，多个所述旋流稳流板沿着旋流发生器的内壁从下而上螺旋分布。
通过采用上述技术方案，使得进水通道流入到旋流发生器内的水能够沿着旋流发生器的内壁从下而上螺旋上升，且稳流板能够对水流进行稳流，更有利于水流在旋流发生器内螺旋上升，由于水和气泡的密度差异，在水流向上螺旋上升时，水和气泡在各自的重力作用下，密度较低的气泡上升速度比较快，水的上升速度较慢，且在离心力的作用下，密度较大的水会贴着旋流发生器的内壁向上流动，而密度较低的气泡会向旋流发生器的中间聚集，这时旋流快速上升，从而使水流中的气泡溢出。
可选的，所述外通道包括第一通道和第二通道，第一通道为长方体型，所述第二通道位于第一通道的下部，第二通道与第一通道连通，所述第二通道的截面面积从上而下逐渐地变小，所述出水通道连接与第二通道的底部连通。
可选的，所述第二通道为倒置的圆台通道，所述第二通道的下底面位于其上底面的上方。
通过采用上述技术方案，水在第一通道与第二通道的内部进行流动时，水在流经第二通道时，由于第二通道为倒置的圆台形，截面积逐渐增大，流速逐渐降低，消去水中富裕的能量，从而第二通道能够对水进行稳流，使第二通道内的水更好的经出水通道流出。
可选的，所述安装架包括卡环和设在卡环上的至少两个连接杆，至少两个连接杆沿着卡环的轴线方向均匀分布，所述连接杆固定在外通道的内壁上，所述旋流发生器的外壁位于卡环上。
通过采用上述技术方案，在进行安装旋流发生器时，先将连接杆固定到外通道的内壁上，然后再将旋流发生器安装固定到卡环上，便于工作人员对旋流发生器进行安装。
可选的，所述旋流发生器的上端固定有吊耳，所述旋流发生器的上端固定有提升杆，所述提升杆横跨旋流发生器的顶端开口。
可选的，所述外通道的顶端固定有吊装架，所述吊装架上设有定滑轮，所述吊耳上固定有拉绳，所述拉绳绕过定滑轮。
通过采用上述技术方案，工作人员可通过拉动定滑轮上的拉绳，拉绳将旋流发生器不断地提起，随着旋流发生器的上升，旋流发生器中的水不断地流出，拉绳的拉力逐渐减小，当旋流发生器靠近吊装架的时候，工作人员用手抓住提升杆，利用提升杆与拉绳一起将旋流发生器从水中提起，提高了工作人员的工作效率。
第二方面，本申请提供的一种生化反应器，采用如下的技术方案：
一种生化反应器，包括上述任意一种旋流回流通道。
综上所述，本申请包括以下有益技术效果：
1.水中气泡减少、含氧量降低，使进入到缺氧区内的水的含氧量降低，降低了水对缺氧区内缺氧环境的破坏。
2.旋流发生器与外通道可进行拆装，安装旋流发生器时，可直接将旋流发生器放到安装架上，拆卸旋流发生器时，可直接将旋流发生器进行提升或者利用辅助工具进行提升。
3.由于旋流发生器与外通道可拆卸，使得工作人员可定期的对旋流发生器的内壁与底部进行清理维护，保证旋流发生器旋流释气的效果。
（发明人：任天奇; 王潇; 徐旭; 刘月; 彭程; 史弋; 刘芳）
