CN110550728A - 一种工字型环流自混布水装置及布水反应器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种工字型环流自混布水装置及布水反应器，所述布水装置包括进水管、多级布水管及多个布水头，其中：第一级布水管的一端与进水管垂直连通，最后一级布水管的每个末端连接一个布水头；中间级布水管的一端与上一级布水管的一端垂直连通，中间级布水管的另一端与下一级布水管的一端垂直连通，每个布水头与进水管之间的管路长度相同。由于本发明实施例所提供的布水装置中，每个布水头到进水口之间的管路长度相同，且由于不同级别的布水管之间互相垂直连通，故经过的管路角度变化量也相等，每个布水头排出的污水水流的能量损失相同，所以每个布水头排出的污水流速相同，因此可以使污水均匀的进入布水反应器，进而提高水解反应的效率。

Description

一种工字型环流自混布水装置及布水反应器

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，特别是涉及一种工字型环流自混布水装置及布水反应器。

背景技术

水解处理污水方法是一种介于好氧和厌氧的污水处理法之间的方法，和其它工艺组合可以降低处理成本并提高处理效率。水解是指有机物进入微生物细胞前，在胞外进行的生物化学反应，即在大量水解细菌、酸化菌作用下将不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质的过程，从而改善废水的可生化性，为后续处理奠定良好基础。因此水解处理污水方法在生活及工业污水处理中可以作为生化处理单元前的预处理方法，已经得到广泛的应用。

在传统水解处理污水方法中，生活及工业污水经布水装置进入水解酸化池，与池中液体快速而均匀的混合，使污水中的不溶性有机物和难降解有机物与水解酸化池中的水解细菌、酸化菌充分接触。

目前的布水装置主要采用一管多孔或一管一孔的布水结构，即在每个布水管管壁设置多个布水孔或者一个布水孔，污水可以通过该布水孔进入布水反应器内，与布水反应器中的液体进行混合。

由于目前的布水装置中，污水从进水口到每个布水孔所流经的管道长度不同，污水从布水孔流出的速度不同，导致布水装置布水不均匀，进而影响水解反应的效率。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种工字型环流自混布水装置及布水反应器，以使布水反应器中的液体与污水充分混合，进而提高水解反应的效率。

具体技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种工字型环流自混布水装置，包括进水管、多级布水管及多个布水头，其中：

第一级布水管的一端与进水管垂直连通，最后一级布水管的每个末端连接一个所述布水头；中间级布水管的一端与上一级布水管的一端垂直连通，所述中间级布水管的另一端与下一级布水管的一端垂直连通，每个所述布水头与所述进水管之间的管路长度相同，其中，所述中间级布水管为除所述第一级布水管及所述最后一级布水管以外的级别的布水管。

可选的，所述第一级布水管包括两个布水管，所述两个布水管水平连接。

可选的，除所述最后一级布水管以外的每个布水管与两个下一级布水管垂直连接，且所述两个下一级布水管水平连接；所有布水管位于同一水平面内。

可选的，同一级别的布水管的长度相同。

可选的，所述布水头包括环流管腔、连接管、喷嘴及进水口，其中：

所述环流管腔的中心位置设置所述进水口，所述进水口与所述最后一级布水管连通，所述连接管的一端沿所述环流管腔的切向与所述环流管腔连通，所述连接管的另一端与所述喷嘴的尾部连通。

可选的，所述连接管的直径与所述喷嘴的尾部直径相同；所述喷嘴的尾部的直径大于所述喷嘴的头部的直径。

可选的，所述连接管的数量为多个，所述连接管与所述环流管腔的连接位置在所述环流管腔的外沿等距离排列。

第二方面，本发明实施例还提供了一种布水反应器，包括布水器、反应器本体以及上述任一布水装置，其中：

所述布水装置的进水管与所述布水器连通；

所述布水装置安装于所述反应器本体底部。

可选的，所述布水装置通过支吊架安装于所述反应器本体底部。

本发明实施例提供的方案中，布水装置包括进水管、多级布水管及多个布水头，其中：第一级布水管的一端与进水管垂直连通，最后一级布水管的每个末端连接一个布水头，中间级布水管的一端与上一级布水管的一端垂直连通，所述中间级布水管的另一端与下一级布水管的一端垂直连通，每个布水头与进水管之间的管路长度相同，其中，中间级布水管为除第一级布水管及最后一级布水管以外的级别的布水管。由于本发明实施例所提供的布水装置中，每个布水头到进水管之间的管路长度相同，且由于不同级别的布水管之间互相垂直连通，故经过的管路角度变化量也相等，每个布水头排出的污水水流的能量损失相同，所以每个布水头排出的污水流速相同，因此可以使污水均匀的进入布水反应器，进而提高水解反应的效率。当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的工字型环流自混布水装置的一种结构示意图。

图2为本发明实施例提供的工字型环流自混布水装置的另一种结构示意图。

图3为本发明实施例提供的布水头的一种结构示意图。

图4为本发明实施例提供的布水反应器的一种结构示意图。

其中，图1至图4中各组件名称与附图标记之间的对应关系为：

11布水头、12第一级布水管、13进水管、14最后一级布水管、15中间级布水管；23第二级布水管；31环流管腔、32连接管、33喷嘴、34进水口；41布水器、42反应器本体、43布水装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了使污水均匀的与布水反应器中的液体进行混合，进而提高水解反应的效率，本发明实施例提供了一种工字型环流自混布水装置及布水反应器。

下面对本发明实施例所提供的一种工字型环流自混布水装置进行介绍。

如图1所示的布水装置水平放置时的俯视图，本发明实施例所提供的一种工字型环流自混布水装置，该布水装置包括进水管13、多级布水管及多个布水头11，其中：

第一级布水管12的一端与进水管13垂直连通，最后一级布水管14的每个末端连接一个所述布水头11；中间级布水管15的一端与上一级布水管的一端垂直连通，所述中间级布水管15的另一端与下一级布水管的一端垂直连通，每个所述布水头11与所述进水管13之间的管路长度相同，其中，所述中间级布水管15为除所述第一级布水管12及所述最后一级布水管14以外的级别的布水管。

可见，本发明实施例提供的方案中，布水装置包括进水管、多级布水管及多个布水头，其中：第一级布水管的一端与进水管垂直连通，最后一级布水管的每个末端连接一个布水头，中间级布水管的一端与上一级布水管的一端垂直连通，所述中间级布水管的另一端与下一级布水管的一端垂直连通，每个布水头与进水管之间的管路长度相同，其中，中间级布水管为除第一级布水管及最后一级布水管以外的级别的布水管。由于本发明实施例所提供的布水装置中，每个布水头到进水管之间的管路长度相同，且由于不同级别的布水管之间互相垂直连通，故经过的管路角度变化量也相等，每个布水头排出的污水水流的能量损失相同，所以每个布水头排出的污水流速相同，因此可以使污水均匀的进入布水反应器，进而提高水解反应的效率。

在上述布水装置中，布水管可以为圆形管，也可以为方形管，其材质可以为不锈钢材质、橡胶材质或者喷涂了防腐蚀涂料的其他材质等，在此不做具体限定。

在上述布水装置中，各级布水管之间的连通方式以及布水管与布水头之间的连接方式可以为螺纹连接，也可以为焊接方式连接，还可以为通过三通等连接件连接等，在此不做具体限定。

使用上述布水装置时，可以将布水装置放置于池底，进水管与布水器连接，这样，布水器中的污水可以通过进水管进入该布水装置，然后可以被多级布水管分流，污水流经各级布水管后从该布水装置的布水头流出，进入上述布水反应器中，与反应器本体中的液体混合，进而进行水解反应。

在本发明实施例所提供的布水装置中，第一方面，每个布水头到进水管之间的管路长度完全相同，也就是说，每个布水头流出的污水在布水装置中经过的路程长度相同，使通过各个布水头流出的污水在布水装置中流动过程的沿程能量损失相同。第二方面，由于各级布水管之间的连通方式为垂直连通，故经过的管路角度变化量也相等，所以在每一级布水管与下一级布水管连通处，污水在局部的能量损失也相同。

因此，上述布水装置的各个布水头最后输送出的污水水流的能量相同，也就是说，通过每个布水头流出的污水的流速也相同。那么通过该布水装置进行布水，通过每个布水头流出的污水可以与布水反应器中的液体均匀混合，进而提高水解反应效率。

作为本发明实施例的一种实施方式，参见如图2所示的布水装置水平放置时的俯视图，该布水装置包括进水管13，第一级布水管12，第二级布水管23以及布水头11。可以称为“米字型”布水装置。

在此实施方式中，每个第一级布水管的一端与进水管垂直连通，第一级布水管形成一个“米字型”结构，同时每个第一级布水管的另一端连接的第二级布水管也分别形成“米字型”结构。并且，同一级的每个布水管长度可以相同，相邻的同级布水管之间的角度可以均为60度。

这样，每个布水头到进水口经过的管道长度相同，且从第一级布水管到第二级布水管的角度变化量相等，所以污水从进水口到每个布水头的能量损失相同，也就是说，每个布水头流出的污水的流速相同。

作为一种实施方式，参见图1所示，第一级布水管12可以包括两个布水管，该两个布水管可以水平连接。

为了保证每个布水头到进水口的管道长度是相等的，上述两个第一级进水管的长度及直径可以是相等的，这样，当污水从第一级进水管流入第二级进水管时，其能量的损失是相同的。

在该实施方式中，通过进水口流入上述布水装置的污水，可以被上述两个第一级布水管两等分，也就是说，流入两个第一级布水管的污水水量是相等的。

参见图1所示，除最后一级布水管14以外的每个布水管与两个下一级布水管垂直连接，且两个下一级布水管水平连接；所有布水管位于同一水平面内。

这样，按照水流方向，除最后一级布水管以外的每一个布水管，其末端水流均被等分为两部分流入两个下一级布水管，且由于不同级别的布水管之间均为垂直连通的，也就是说，水流经过每个不同级别的布水管之间的连接点处的能量损失也相同，进而保证了在同级别的布水管中，污水的能量是相同的。

作为一种实施方式，同一级别的布水管的长度可以相同。由于每个布水口流出的污水，经过的布水管的数量和级别是相同的，因此，同一级别的布水管的长度相同，便可以使每个布水口流出的污水经过的管道长度相同，进而，使每个布水口流出的污水在流动过程中能量的损耗相同。

上述布水装置包括的布水管的设置方式可以为对称结构，参见图1以及图2所示的上述布水装置水平放置时的俯视图，该布水装置的各级布水管，可以以第一级布水管的中心直线为对称轴左右对称，同时也可以以垂直于该中心直线的直线为对称轴上下对称。

可见，本发明实施例所提供的布水装置，保证了每个布水口流出的污水在该布水装置中的能量的损耗相同，也就实现了每个布水口流出的污水的流速相同，进而保证了污水的均匀流出。

作为本发明实施例的一种实施方式，参见图3，上述布水头可以包括环流管腔31、连接管32、喷嘴33及进水口34，其中：

所述环流管腔31的中心位置设置所述进水口34，所述进水口34与所述最后一级布水管连通，所述连接管32的一端沿所述环流管腔31的切向与所述环流管腔31连通，所述连接管32的另一端与所述喷嘴33的尾部连通。

污水流经最后一级布水管后，便可以通过进水口流入该布水头，且在环流管腔内可以形成环流，然后通过连接管流到从尾部到头部的直径逐渐缩小的喷嘴，由喷嘴流出该布水装置。

由于污水在环流管腔中可以形成环流，所以当污水以环流管腔的切向方向流出时，其能量损失是最小的。故连接管可以沿环流管腔的切向与环流管腔连通，以使喷嘴的出水速率达到最大值。

另外，通过这种结构，污水经上述喷嘴流出后，不仅可以提高出口流速，减少喷嘴被堵塞的概率，还可以在布水头周围形成局部环流，进而可以使污水与布水反应器中的液体的混合更加均匀。

可见，本发明实施例所提供的布水装置，其布水头可以为从尾部到头部的直径逐渐缩小的喷嘴，以提高出水流速，减少喷嘴被堵塞的概率，并且在布水头周围形成局部环流，从而使污水可以与布水反应器中的液体的混合更加均匀，进而提高水解反应的效率。

作为一种实施方式，连接管32的直径与喷嘴33的尾部直径相同；喷嘴33的尾部的直径大于所述喷嘴33的头部的直径。

为了方便对喷嘴进行拆卸清洗，在一种实施方式中，连接管与喷头可以通过螺纹连接。那么为了连接方便，连接管的直径可以与喷嘴的尾部直径相同，便于进行拆卸和更换。

喷嘴的头部直径小于尾部直径可以提高污水流出的速率，一方面，降低了喷嘴被堵塞的概率，另一方面，增强了布水反应器内的液体搅动，进而可以使污水与布水反应器内液体的混合更加均匀。

作为一种实施方式，上述连接管32的数量可以为多个，连接管32与环流管腔31的连接位置在环流管腔的外沿等距离排列。

为了使布水头周围污水与布水反应器内液体均匀混合，可以在上述布水头的环流管腔外沿均匀的设置多个连接管，此处连接管的数量可以为4至8个。连接管沿环流管腔的切向与环流管腔连通，每个连接管之间的角度范围可以为45度至90度。

可见，通过使上述连接管在环流管腔的外沿均匀分布，可以使污水均匀的从喷嘴流出，进而使布水头的每个喷嘴流出的污水在布水头周围形成环流，且达到自混效果，使污水与布水反应器内的液体均匀混合，进而提高水解反应的效率。

在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种布水反应器，如图4所示，上述布水反应器包括布水器41、反应器本体42、以及上述布水装置43，其中：

所述的布水装置43的进水管与所述布水器41连通；

所述布水装置43安装于所述反应器本体42底部。

在此布水反应器中，布水器与布水装置之间，可以通过进水管连通，布水装置可以安装于反应器本体底部，布水器安装于高于该布水装置的位置，因此布水器中的污水可以通过进水管流入布水装置，并通过布水装置进入反应器本体。

由于反应器本体中的液体中包含各种水解细菌及酸化菌，这些水解细菌及酸化菌可以将不溶性和难降解有机物水解为溶解性有机物，因此污水可以与该反应器本体中的液体均匀混合，以便提高水解效率。

可见，在本发明实施例所提供的方案中，布水反应器包括布水器、反应器本体、进水管以及上述布水装置，其中：布水装置的进水口与进水管的一端连通，进水管的另一端与布水器连通，所述布水装置安装于反应器本体底部。由于本发明实施例所提供的布水装置中，每个布水头到进水口之间的管路长度相同，经过的管路角度变化量也相等，故每个布水头排出的污水水流的能量损失相同，所以每个布水头排出的污水流速相同，因此可以使污水均匀的与布水反应器中的液体进行混合，进而提高水解反应的效率。

作为本发明实施例的一种实施方式，上述布水装置通过支吊架安装于反应器本体底部。也就是说，布水装置可以固定于支架上，该支架固定于反应器本体底部；也可以将布水装置固定吊架上，该吊架固定在反应器本体周边，这样，可以保证在进水时，布水装置不会发生移动，保证污水处理的顺利进行。

在一种实施方式中，布水装置与支吊架的连接方式可以为可拆卸连接，这样，可以方便对布水装置进行检修和拆卸等。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种工字型环流自混布水装置，其特征在于，所述布水装置包括进水管(13)、多级布水管及多个布水头(11)，其中：

第一级布水管(12)的一端与进水管(13)垂直连通，最后一级布水管(14)的每个末端连接一个所述布水头(11)；中间级布水管(15)的一端与上一级布水管的一端垂直连通，所述中间级布水管(15)的另一端与下一级布水管的一端垂直连通，每个所述布水头(11)与所述进水管(13)之间的管路长度相同，其中，所述中间级布水管(15)为除所述第一级布水管(12)及所述最后一级布水管(14)以外的级别的布水管。

2.根据权利要求1所述的布水装置，其特征在于，所述第一级布水管(12)包括两个布水管，所述两个布水管水平连接。

3.根据权利要求2所述的布水装置，其特征在于，除所述最后一级布水管(14)以外的每个布水管与两个下一级布水管垂直连接，且所述两个下一级布水管水平连接；所有布水管位于同一水平面内。

4.根据权利要求3所述的布水装置，其特征在于，同一级别的布水管的长度相同。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述布水头包括环流管腔(31)、连接管(32)、喷嘴(33)及进水口(34)，其中：

所述环流管腔(31)的中心位置设置所述进水口(34)，所述进水口(34)与所述最后一级布水管连通，所述连接管(32)的一端沿所述环流管腔(31)的切向与所述环流管腔(31)连通，所述连接管(32)的另一端与所述喷嘴(33)的尾部连通。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述连接管(32)的直径与所述喷嘴(33)的尾部直径相同；所述喷嘴(33)的尾部的直径大于所述喷嘴(33)的头部的直径。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述连接管(32)的数量为多个，所述连接管(32)与所述环流管腔(31)的连接位置在所述环流管腔的外沿等距离排列。

8.一种布水反应器，其特征在于，所述布水反应器包括布水器(41)、反应器本体(42)以及权利要求1-7任一项所述的布水装置(43)，其中：

所述布水装置(43)的进水管与所述布水器(41)连通；

所述布水装置(43)安装于所述反应器本体(42)底部。

9.根据权利要求8所述的布水反应器，其特征在于，所述布水装置通过支吊架安装于所述反应器本体底部。