CN116874068B - 一种焦沫去除焦化废水cod的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种焦沫去除焦化废水COD的装置，其包括在流化床单元上设置的多个上下相间分布的扰流总成。扰流总成中的扰流板设在流化床外筒的筒腔内，能相对流化床外筒在左右方向上往复窜动，而能横向地不断搅动水体，促使水体内部产生紊流；曝气管伸入至流化床外筒的筒腔内的一段上，于对应在扰流板上方和/或下方位置形成有横向延伸的支管，该支管上相间地设有多个曝气头；曝气头相距扰流板的上部边沿和/或下部边沿形成有间距；曝气头的曝气气流射至扰流板。本专利能提高曝气与水体的传质、混合效果，使有机物与在充分曝气条件下处于流化状态的焦沫进行充分地传质、混合，来供足够的溶氧条件使微生物对附着在焦沫表面的有机物氧化分解。

Description

一种焦沫去除焦化废水COD的装置

技术领域

本发明涉及焦化废水处理技术领域，具体涉及一种去除焦化废水中的COD的装置。

背景技术

焦化废水含有酚、氨氮、氰、苯、吡啶、吲哚和喹啉等几十种污染物，成分复杂，污染物浓度高、色度高、毒性大，性质非常稳定，是一种典型的难降解有机废水。现阶段焦化企业对焦化废水的处理工艺一般为：物化处理→预处理→常规处理→熄焦。物化处理主要是工艺段的“脱酚、蒸氨”，预处理主要是混凝、除油，常规处理主要是生化处理(A2/O等)+混凝沉淀，出水进行湿法熄焦，这样看似达到焦化废水的“零排放”，实则用于熄焦的废水蒸发对环境仍会造成了较大的破坏。常规处理工艺对氨氮和COD等物质去除能力有限，很难达到严格的回用水质要求。虽然经过生化处理后，氨氮可有效去除，但COD去除很有限且其色度过高，增大了后续深度处理回用的难度。

研究表明，微生物载体的选择是流化床反应器主要参数之一，其能直接影响到系统能耗和生物膜负载能力，对有机物的去除效率起着决定作用。生物载体的主要作用是为微生物的生长提供巨大的表面积，关联着微生物的生长、繁殖、脱落和形态及空间结构；载体在流化过中具有切、分散气泡的作用，使布气更均匀，强化传质。焦沫（或者说焦粉）作为焦化企业副产品之一，是半焦在实际生产、筛分、运输和使用过程中产生的颗粒固体废弃物。焦沫经过高温煅烧和活化，具有与活性炭相似的孔隙结构，目前已使用作为微生物载体用于焦化废水的处理过程中，对焦化废水中的COD去除效果起到改善作用，能进一步降低COD、NH-N、浊度等指标。但是，现有设计的焦沫去除焦化废水COD的装置存在曝气不足，氧气与焦沫的传质、混合不充分，溶解在水体中的氧溶解度较低，焦沫对溶氧的吸附效果较差，不能满足微生物对富集在焦沫表面的小分子有机物进行充分的氧化分解的问题。

发明内容

本发明提供的焦沫去除焦化废水COD的装置，能提高曝气与水体的传质、混合效果，使有机物与在充分曝气条件下处于流化状态的焦沫进行充分地传质、混合，而能为吸附在焦沫多孔表面的大量微生物提供足够的溶氧，在高溶解氧条件下实现微生物对附着在焦沫表面的有机物进行氧化分解。

本发明实现其技术目的所采取的技术方案如下：

一种焦沫去除焦化废水COD的装置，包括污水池、流化床单元、沉淀池、回流槽和回流泵。

所述流化床单元包括流化床外筒、设在所述流化床外筒内的三相分离器和流化床反应器，以及设在所述流化床外筒上的多个扰流总成。其中，所述三相分离器设在流化床外筒的上部，所述流化床反应器设在所述三相分离器的下方，包含有陶瓷膜分离系统。多个扰流总成上下相间分布。所述流化床外筒的筒腔下部设有布水器。

所述污水池通过管路连通在所述流化床外筒的下部，且在管路上设有进水泵和流量计，所述进水泵可选择为蠕动泵。

曝气管自上向下伸入至所述流化床外筒内，外端匹配设有空气泵。在所述曝气管的管路上设有流量计和空气增压泵。

所述沉淀池通过管路连通所述三相分离器，且在管路上设有电磁阀。所述回流槽通过管路连通所述沉淀池。所述回流泵分别通过管路与所述回流槽和所述流化床外筒连通，而能由所述回流槽抽吸回流废液输送给所述流化床单元，并且在所述回流泵与所述流化床单元之间的连接管路上设有电磁阀和流量计。所述回流泵可选择为离心泵。

在所述流化床外筒的侧壁上设有焦沫投放器。

所述扰流总成中的扰流板设在所述流化床外筒的筒腔内，能相对所述流化床外筒左右往复窜动，而能横向地不断搅动水体，促使水体局部产生湍流或者称乱流、扰流或紊流。

所述曝气管伸入至所述流化床外筒的筒腔内的一段上，于对应在所述扰流板上方和/或下方位置形成有横向延伸的支管，在该支管上沿轴向相间地设有多个曝气头。仍可在曝气管的下端设置曝气头。

所述曝气头相距所述扰流板的上部边沿和/或下部边沿形成有一定间距。所述曝气头的曝气气流能射向所述扰流板且部分地射至所述扰流板上。所述曝气气流可以上下垂直地射向所述扰流板，也可以相对水平方向呈锐角夹角的射流方向射向所述扰流板。

在本专利方案下，所述曝气头射出的曝气气流的部分气泡能直接与扰动的水流撞击混合，来提升曝气与水体的传质、混合效果；还有所述曝气头射出的曝气气流的部分曝气气泡能被所述扰流板切割形成更小的多个气泡，并分散向扰动的水体，来提升曝气与水体的传质、混合效果。提升了曝气效果和溶氧程度，能促使溶氧与处于流化状态的焦沫实现充分传质、混合，而在高溶解氧条件下实现微生物对附着在焦沫表面的有机物的氧化分解过程，来进一步改善对焦化废水中的COD去除效果。

可选地，于所述流化床外筒上，上下相间地设有多个焦沫投放器。所述焦沫投放器分别对应在相邻的两个扰流总成之间。

可选地，在所述流化床外筒的下部设有酸溶液投放器。所述酸溶液投放器能够将酸溶液投放在所述流化床外筒的筒腔下部。可使酸溶液投放在布水器的上方。

可选地，在所述三相分离器与所述沉淀池之间设有曝气池。所述三相分离器通过管路与所述曝气池上部连通。所述曝气池上部通过管路与所述沉淀池上部连通。所述沉淀池下部与所述曝气池上部通过管路连通，且在管路上设有蠕动泵、流量计和电磁阀。在所述曝气池的下部配置有曝气管路，在曝气管路的自由端配置有空气泵，曝气管路上设有流量计和空气增压泵。

可选地，所述流化床反应器包括承载架和固定在所述承载架上的多个层板。所述层板沿上下方向延伸。

多个层板之间前后相间地布置，且在相邻的两个层板之间设有上下相间的多个隔板，而在相邻的层板之间形成贯通槽。所述扰流总成中的扰流板对应设在贯通槽内，可使扰流板的两端贯穿至贯通槽的外部。

所述陶瓷膜分离系统设置在各个层板之间。所述贯通槽对应的位置没有布设陶瓷膜分离部件。

可选地，至少在所述承载架的上、下端配置设有缓冲网组。所述缓冲网组包括多层缓冲网，且该多层缓冲网之间形成有上下间距。在所述承载架上对应于缓冲网组的上、下方布设有纵横交叉的绳。所述绳交叉形成的绳网能约束着缓冲网组上下摆浮的幅度。

还可在所述承载架的左、右端配置缓冲网组，此处的缓冲网组也包括多层缓冲网且多层缓冲网之间左右相间。

可选地，所述扰流总成还包括窜动杆、一对均形成有轴孔的端块、一对弹簧装伸缩套，以及驱动单元。

一对端块在所述流化床外筒的径向上相对，且被固定在所述流化床外筒的内壁上。

所述驱动单元固定在所述流化床外筒的外壁上。

所述窜动杆的两端分别插入至所述端块上的轴孔内，且窜动杆的一端伸入至同一端的端块上的轴孔中部，另一端穿出至同一端的端块上的轴孔外而与所述驱动单元相匹配。

所述驱动单元能驱使所述窜动杆沿径向做往复移动。

所述扰流板固定在所述窜动杆的中部。

一对弹簧装伸缩套均套装在所述窜动杆上，并对应分布在所述窜动杆两端处的所述扰流板两端与两个端块之间的位置。

所述弹簧装伸缩套的一端固定在所述窜动杆的外壁上，另一端固定在所述端块上，能将所述窜动杆的两端段与所述流化床外筒的腔隔离。

所述窜动杆受所述驱动单元驱使而沿所述流化床外筒的径向作往复窜动的过程中，所述弹簧装伸缩套能产生伸缩变形，来提供让位。

具体地，可以使一个端块上的轴孔可以是沉孔，另一个端块上的轴孔为通孔，使窜动杆穿出该通孔后与驱动单元匹配。还可以使两个端块上的轴孔均为通孔。

一般要求，所述窜动杆与所述端块上的轴孔相匹配的一段的外径与所述端块上的轴孔的内径一致。但不排除端块上的轴孔内径大于所述窜动杆与轴孔对应匹配段的外径的实施方案。

为减小相对摩擦阻力，延长所述窜动杆的使用寿命。一方面，可在所述流化床外筒上安装润滑油注入器，来向所述端块的轴孔内间断地注入润滑油。此时，靠向所述驱动单元的端块上的轴孔与窜动杆的匹配面之间需要设置密封圈。另一方面，还可在所述窜动杆上的与所述端块上的轴孔对应匹配的一段外壁上嵌装滚珠，滚珠能与轴孔的内壁相切，来减小摩擦，延长窜动杆的使用寿命。

可选地，所述驱动单元包括传动箱和电机，所述传动箱固定在所述流化床外筒上且内部传动结构的输出端为凸轮。

所述流化床外筒的外壁上形成有能伸入至所述传动箱内的凸台，且在所述凸台的端面上形成有沿所述流化床外筒的径向的沉孔。

套装在所述窜动杆上的弹簧置入在所述凸台上的沉孔中。所述弹簧的一端与所述凸台上的沉孔的内底面接触，另一端与在所述窜动杆上设置的螺环接触。所述窜动杆的端部与所述凸轮匹配。随着所述凸轮旋转，能间断地推动所述窜动杆沿所述流化床外筒的径向移动，所述弹簧被压缩，同时借助所述弹簧的伸展变形，能使所述窜动杆不断复位，而实现循环地驱使所述窜动杆沿所述流化床外筒的径向作往复窜动的动作目的。随着所述窜动杆的往复移动，能同步地带着所述扰流板往复窜动，而能横向地不断搅动水体，促使水体局部产生乱流。

可选地，在所述扰流板的前侧和后侧分别固定设有多个拨片，每一侧的拨片均沿所述扰流板的长度方向相间设置。

所述拨片上形成有相对伸出所述扰流板的前、后边缘的翅板。同一侧的拨片上的翅板朝相同方向倾斜。

具体地，可使前后侧的拨片对称地设置。

具体地，所述拨片包括第一拨片和第二拨片，所述第一拨片上的翅板长度小于所述第二拨片上的翅板长度，且在扰流板的前、后侧所设置的多个拨片均为第一拨片与第二拨片交替布置的形式。

具体地，定义所述窜动杆朝背离所述驱动单元一侧移动的方向为主动方向，同时，定义所述窜动杆朝靠近所述驱动单元一侧移动的方向为被动方向，还设有一下技术特征：

所述拨片的上端面和下端面分别相对所述扰流板的上端面和下端面向上或向下凸出。

所述拨片朝向主动方向的一侧形成有第一楔面，同时，所述拨片的前侧或后侧形成有第二楔面。这样，拨片上形成的所述第一楔面与所述第二楔面连贯形成夹角为钝角的“V”形面，并称之为内侧面。此外，所述拨片朝向被动方向的一侧形成有第三楔面。

使在所述扰流板前、后侧相对设置的两个拨片上的第一楔面形成梯形口样式且大口端朝向主动方向。使在所述扰流板前、后侧相对设置的两个拨片上的第二楔面形成梯形口样式且大口端朝向主动方向。要求所述第一楔面间形成的梯形口的扩口幅度要显著大于所述第二楔面间形成的梯形口的扩口幅度。所述拨片上的第一楔面与第三楔面的倾斜方向相同，相对左右方向形成的夹角大小可以相同，也可以略有差异。所述第一楔面的延伸长度显著大于所述第三楔面的延伸长度。

所述拨片的外侧面形成为呈弧形的凹面。可在所述拨片或者说所述翅板的自由端形成一定幅度的翻边，也可以不设置翻边。

可选地，所述弹簧装伸缩套的两端分别连接着第一连接环和第二连接环。所述第一连接环与所述窜动杆之间可以通过螺纹连接结构来建立固定连接关系。所述第二连接环与所述端块上形成的螺纹沉孔连接。

具体地，所述弹簧状伸缩套外形呈椎体状且大端朝向所述端块。

有益效果：本专利所提供的焦沫去除焦化废水COD的装置，能提升曝气与水体的传质、混合效果，使水体中难以降解的有机物与在充分曝气条件下处于流化状态的焦沫进行充分地传质、混合，而能为吸附在焦沫多孔表面的大量微生物提供足够的溶氧，在高溶解氧条件下实现微生物对附着在焦沫表面的（小分子）有机物进行氧化分解，来进一步改善对焦化废水中的COD去除效果，降低COD指标。

附图说明

图1为本专利实施例一的结构示意图；

图2为本专利实施例二结构示意图；

图3为本专利实施例下流化床内部结构的一种示意图；

图4为图3某处扰流总成及其外围所设曝气管单元的放大示意图；

图5为图4中A出的局部放大结构示意图；

图6公开了扰流总成中扰流板的一种实施结构及在主、被动方向移动时的扰动示意图；

图7公开了主视视图方向下，流化床反应器中单个层板的结构示意图；

图8公开了左视或者右视视角下，流化床反应器上各个层板的布置结构示意图；

图9公开了缓冲网总成的一种实施结构示意图；

图10公开了缓冲网相对陶瓷膜分离系统发生波动的方向示意图；

图11公开了曝气管路结构上分设的各级支管间的相对布置关系示意图；

图中：1承载架；1a层板；2陶瓷膜分离系统；3隔板；4贯通槽；5缓冲网；6绳；

10污水池；11进水泵（蠕动泵）；12、31、43、62、82：流量计；

20流化床外筒；20a三相分离器；20b流化床反应器；

21焦沫投放器；22酸溶液投放器；23、42、61：电磁阀；24第一凸台；

30、81：空气泵；30a曝气支管单元；

32、83空气增压泵；33一级支管；34二级支管；35砂芯曝气头；

40沉淀池；41蠕动泵；50回流槽；60回流泵；

70扰流总成；

71窜动杆；711弹簧；712肩部；713插槽；

72扰流板；721拨片；721a第一拨片；721b第二拨片；721c翅板；7211第一楔面；7212第二楔面；7213第三楔面；7214凹面；722第四楔面；

73端块；731密封圈；732密封垫；

74电机；75传动箱；751凸轮；752第二凸台；

76弹簧装伸缩套；761第一连接环；762第二连接环；

80曝气池；

90循环泵；91盘形喷嘴；

100焦沫。

实施方式

说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例一

如图1、图3所示的焦沫去除焦化废水COD的装置，包括污水池10、流化床单元、沉淀池40、回流槽50和回流泵60。

所述流化床单元包括流化床外筒20、设在所述流化床外筒20内的三相分离器20a和流化床反应器20b，以及设在所述流化床外筒20上的多个扰流总成70。多个扰流总成70上下相间分布。

与现有一样，将所述三相分离器20a设在流化床外筒20的上部，所述流化床反应器20b设在所述三相分离器20a的下方。所述流化床外筒20的筒腔下部设有布水器。

所述流化床反应器20b内包含有陶瓷膜分离系统2。

所述污水池10通过管路连通在所述流化床外筒20的下部，且在管路上设有进水泵11和流量计12，所述进水泵11可选择为蠕动泵。

曝气管自上向下伸入至所述流化床外筒20内腔，外端匹配设有空气泵30。在所述曝气管的管路上设有流量计31和空气增压泵32。

所述沉淀池40通过管路连通所述三相分离器20a，且在管路上设有电磁阀23。所述回流槽50通过管路连通所述沉淀池40。所述回流泵60分别通过管路与所述回流槽50和所述流化床外筒20连通，而能由所述回流槽50抽吸回流废液输送给所述流化床单元，并且在所述回流泵60与所述流化床单元之间的连接管路上设有电磁阀61和流量计62。所述回流泵60可选择为离心泵。

在所述流化床外筒20的侧壁上设有焦沫投放器21。

所述扰流总成70中的扰流板72设在所述流化床外筒20的筒腔内，能相对所述流化床外筒20左右往复窜动，而能横向地不断搅动水体，促使水体局部产生湍流或者称乱流、扰流或紊流。

所述曝气管伸入至所述流化床外筒20的筒腔内的一段上设有曝气支管单元30a。所述曝气支管单元30a中的末级支管对应在所述扰流板72上方和下方位置，形成横向延伸的支管，在该支管上沿轴向相间地设有多个曝气头（可选用砂芯曝气头35）。仍可在曝气管的下端设置曝气头。如图3、图11所示，在所述曝气管处于流化床外筒20内腔中的一段上，分设形成有一级支管33和二级支管34（末级支管），其中一级支管33沿竖直方向向下延伸至流化床外筒20内腔的下部，且至少分为前后前后相对的两根管路。所述二级支管34沿左右方向横向延伸，并对应在所述扰流板72的上方和下方，曝气头分布设置在二级支管34上。

所述曝气头相距所述扰流板72的上部边沿或下部边沿形成有一定间距。所述曝气头的曝气气流能射向所述扰流板72且部分地射至所述扰流板72上。所述曝气气流可以上下垂直地射向所述扰流板72，也可相对水平方向/水平面呈锐角夹角的射流方向射向所述扰流板72。

在本专利方案下，砂芯曝气头35射出的曝气气流的部分气泡能直接与扰动的水流撞击混合，来提升曝气与水体的传质、混合效果；还有所述砂芯曝气头35射出的曝气气流的部分曝气气泡能被所述扰流板切割形成更小的多个气泡，并分散向扰动的水体，来提升曝气与水体的传质、混合效果。提升了曝气效果和溶氧程度，能促使溶氧与处于流化状态的焦沫100实现充分传质、混合，而在高溶解氧条件下实现微生物对附着在焦沫100表面的有机物的氧化分解过程，来进一步改善对焦化废水中的COD去除效果。

可于所述流化床外筒20上，上下相间地设有多个焦沫投放器21。所述焦沫投放器21分别对应在相邻的两个扰流总成70之间。设置的焦沫投放器21能不断向废水中补充焦沫。

还可在所述流化床外筒20的下部设有酸溶液投放器22。所述酸溶液投放器22能够将酸溶液投放在所述流化床外筒20的筒腔下部。可使酸溶液投放在布水器的上方。通过向所述流化床外筒20的筒腔内投放酸溶液，来调节水体的PH值，使pH值保持在2～4之间，来进一步提高焦沫100/焦粉对COD的去除率。调节废水的PH使其呈酸性更有利于焦沫100发挥吸附作用，增强吸附能力。

实施例二

有别于实施例一，本实施例增加了曝气池80。

具体地，如图2、图3所示，在所述三相分离器20a与所述沉淀池40之间设有曝气池80。所述三相分离器20a通过管路与所述曝气池80上部连通。所述曝气池80上部通过管路与所述沉淀池40上部连通。所述沉淀池40下部与所述曝气池80上部通过管路连通，且在管路上设有蠕动泵41、流量计43和电磁阀42。在所述曝气池80的下部配置有曝气管路，在曝气管路的自由端配置有空气泵81，曝气管路上设有流量计82和空气增压泵83。

下面介绍的技术特征在以上两个实施例中均能采用。

如图3所示，为增强所述流化床外筒20内水体的上下循环流速，促使扰流总成70外围的水体与远离扰流总成70处的水体混合，以便是整个流化床外筒20内的水体短时间内达到相对均匀的混合程度，来提高具有高溶氧量的水体的总量。在所述流化床外筒上设有循环泵90。所述循环泵90通过管路与所述流化床外筒20的内腔相连通，且抽水口设在最上一层扰流总成70的上方，注水口设在最下一层扰流总成70的下方。在所述注水口上可以设置盘形喷嘴91，来提升注水的分散面。

所述循环泵90的设置还能加快焦沫投放器21注入的焦沫100和/或酸性溶液的分散、混合速度，使新投入的焦沫100和/或酸性溶液快速分散到整个水体内。

如图3、图7至图10所示，所述流化床反应器20b包括承载架1和固定在所述承载架1上的多个层板1a。所述层板1a沿上下方向延伸。多个层板1a之间前后相间地布置，且在相邻的两个层板1a之间设有上下相间的多个隔板3，而在相邻的层板1a之间形成贯通槽4。

所述扰流总成70中的扰流板72对应设在贯通槽4内，可使扰流板72的（左右）两端贯穿至所述贯通槽4的外部。

所述陶瓷膜分离系统2设置在各个层板1a之间。所述贯通槽4对应的位置没有布设陶瓷膜分离部件。

水体扰流与曝气相结合后，会使水体流动强度、曝气强度提高，造成造成流化床外筒20内水力剪切力大，导致附着在焦沫100表面的生物膜从焦沫100载体上脱落，造成部分微生物的流失，给COD的去除率造成不利影响。为减缓或者说克服水体流动强度提高、曝气强度提高所带来的不利影响，保证溶氧率提高带来的COD去除率提高的优势，可做如下设计：

在所述承载架1的上、下端配置设有缓冲网组。所述缓冲网组包括多层缓冲网5，且该多层缓冲网5之间形成有上下间距。在所述承载架1上对应于缓冲网组的上、下方布设有纵横交叉的绳6。所述绳6交叉形成的绳网能约束着缓冲网组上下摆浮的幅度。选用的缓冲网5的网眼尽可能大一些，使多层缓冲网5之间的网眼相互交错，可以设置2层，优选三层以上的缓冲网5。总之，所述缓冲网5的网眼越大设置的层数也应增加。

缓冲网组的设置在保证水体、焦沫100与陶瓷膜分离系统2能充分接触的同时，还能够借助缓冲网5的摆动来抵消进入所述流化床反应器20b内水体的流动强度，特别是在设置了循环泵90后水体上下对流速度显著提高，缓冲网5对进入所述流化床反应器20b内的水体流速的克制能够起到很好的效果，能减小陶瓷膜分离系统2外围的水力剪切力，确保焦沫100外表上形成的生物膜稳定，显著减少微生物从焦沫100载体上脱落量，来促进COD的去除率提高。

为缓冲水体的横向内剪力，还可在所述承载架1的左、右端配置缓冲网组，此处的缓冲网组也包括多层缓冲网5且多层缓冲网5之间左右相间。

所述扰流总成70的具体实施结构可做如下设计：

如图3至图6所示，所述扰流总成70还包括窜动杆71、一对均形成有轴孔的端块73、一对弹簧装伸缩套76，以及驱动单元。所述驱动单元包括传动箱75和电机74，所述传动箱75固定在所述流化床外筒10上且内部传动结构的输出端为凸轮751。

所述流化床外筒10的内壁上形成有径向相对的一对第一凸台24，两个端块73与两个第一凸台24对应匹配。在所述第一凸台24上形成有锥形沉孔和处于锥形沉孔内底上的柱形沉孔。在所述端块73上形成有法兰盘与所述第一凸台24的端面对应匹配并通过螺栓将二者固定连接在一起。所述端块73上还形成有与第一凸台24上的锥形沉孔对应匹配的锥形凸台，锥形凸台的端部形成柱形台与柱形沉孔对应匹配。在所述锥形沉孔与锥形凸台的相对面之间设有密封圈731，在所述法兰盘与第一凸台24的端面间设有密封垫732。

两个端块73在所述流化床外筒20的径向上相对，且二者的轴孔沿径向延伸。

所述窜动杆71的两端分别插入至两个端块73上的轴孔内，且窜动杆71的一端伸入至同一端的端块73上的轴孔中部，窜动杆71的另一端穿出至同一端的端块73上的轴孔外而与所述驱动单元（或者说凸轮751）相匹配。

可以使一个端块73（图4中位于左侧的端块73）上的轴孔是沉孔，另一个端块73（图4中位于右侧的端块73）上的轴孔为通孔，使窜动杆71穿出该通孔后与驱动单元匹配。还可以使两个端块73上的轴孔均为通孔。而且一般要求，所述窜动杆71与所述端块73上的轴孔相匹配的一段的外径与所述端块73上的轴孔的内径一致。但不排除端块73上的轴孔内径大于所述窜动杆71与轴孔对应匹配段的外径的实施方案。

所述扰流板72固定在所述窜动杆72的中部。图示中在窜动杆71上设有肩部712。扰流板72上形成有呈长条状的型孔，两个肩部712与型孔两端对应匹配，而是扰流板72不能相对窜动杆71在左右方向上移动。

具体地，可在窜动杆72的上侧和下侧分别固定设置一个扰流板72；也可以只设置一个扰流板72且使扰流板72对应在窜动杆71轴心线位置。所述扰流板72相对水平面可以是平行的，也可以是向上或者向下倾斜的。

所述电机74驱使所述传动箱75内的传动机构动作，而使所述凸轮751旋转，来与窜动杆71的端部相作用，驱使所述窜动杆71沿径向/左右方向做往复移动。

两个弹簧装伸缩套76均套装在所述窜动杆71上，并对应分布在所述窜动杆71两端处的所述扰流板72两端与两个端块73之间的位置。

所述弹簧装伸缩套76的一端固定在所述窜动杆71的外壁上，另一端固定在所述端块73上，能将所述窜动杆71上靠近两端处的一段杆体与所述流化床外筒20的腔（内的水体）隔离，来保证所述窜动杆71能持久地相对所述端块73作相对滑动/移动。如果不作隔离处理，废水很快就会造成窜动杆71相对端块73滑动的不畅，并快速使窜动杆71不能往复窜动。

所述弹簧装伸缩套76的两端分别连接着第一连接环761和第二连接环762。所述第一连接环761与所述窜动杆71之间可以通过螺纹连接结构来建立固定连接关系。所述第二连接环762与所述端块73上形成的螺纹沉孔相连接。

如图4、图5所示，所述弹簧状伸缩套76外形呈椎体状且大端朝向所述端块73。

所述窜动杆71受所述驱动单元驱使而沿所述流化床外筒20的径向作往复窜动的过程中，所述弹簧装伸缩套76能产生伸缩变形，来为窜动杆71的往复移动让位。

为减小相对摩擦阻力，延长所述窜动杆71的使用寿命。一方面，可在所述流化床外筒20上安装润滑油注入器，来向所述端块73的轴孔内间断地注入润滑油。此时，靠向所述驱动单元的端块73上的轴孔与窜动杆71的匹配面之间需要设置密封圈。另一方面，还可在所述窜动杆71上的与所述端块73上的轴孔对应匹配的一段外壁上嵌装滚珠，滚珠能与轴孔的内壁相切，来减小摩擦，延长窜动杆71的使用寿命。

所述流化床外筒20的外壁上形成有能伸入至所述传动箱75内的第二凸台752，且在所述第二凸台752的端面上形成有沿所述流化床外筒20的径向的沉孔。套装在所述窜动杆71上的弹簧711置入在所述第二凸台752上的沉孔中。

所述弹簧711的一端与所述第二凸台752上的沉孔的内底面接触，另一端与在所述窜动杆71上设置的螺环接触。所述窜动杆71的端部与所述凸轮751相匹配。随着所述凸轮751旋转，能间断地推动所述窜动杆71沿所述流化床外筒20的径向（左右方向）移动，所述弹簧711循环地被压缩，同时借助所述弹簧711的伸展变形，能使所述窜动杆71不断复位，而实现循环地驱使所述窜动杆71沿所述流化床外筒20的径向（左右方向）作往复窜动的动作目的。随着所述窜动杆71的往复移动，能同步地带着所述扰流板72往复窜动，而能横向地不断搅动水体，促使水体局部产生乱流/扰流。

其他具体实施方案中，可使两个端块73上的轴孔均为通孔。窜动杆71的左端伸出左侧的端块73轴孔，右端伸出右侧的端块73轴孔与所述驱动单元相匹配。可在所述流化床外筒20的外部上设置凸台，凸台内形成有柱形腔，在柱形腔内设有复位弹簧与窜动杆71的左端相匹配。当所述驱动单元向左驱使窜动杆71移动时，复位弹簧被压缩，而能逐渐蓄积较大的弹性力，向左移动到行程末端后，复位弹簧蓄积的弹性力能驱使窜动杆71向右复位移动。如此往复地，在驱动单元与复位弹簧的共同作用下，使所述窜动杆71循环地左右窜动。

如图6所示，在所述扰流板72的前侧和后侧分别固定设有多个拨片721，每一侧的拨片721均沿所述扰流板72的长度方向相间设置。所述扰流板72上设有嵌装拨片721的插槽713。如图所示，可以使前侧与后侧设置的拨片721对称地布置，还可以使前侧设置的拨片721在扰流板72的长度方向上相对后侧设置的拨片721有错位。所述拨片721上形成有相对伸出所述扰流板72的前、后边缘的翅板721c。同一侧的拨片721上的翅板721c朝相同方向倾斜。

所述拨片721包括第一拨片721a和第二拨片721b，所述第一拨片721a上的翅板721c长度小于所述第二拨片721b上的翅板721c长度，且在扰流板72的前、后侧所设置的多个拨片721均为第一拨片721a与第二拨片721b交替布置的形式。

如图6所示，定义所述窜动杆71朝背离所述驱动单元一侧移动的方向为主动方向，同时，定义所述窜动杆71朝靠近所述驱动单元一侧移动的方向为被动方向。

所述拨片721的上端面和下端面分别相对所述扰流板72的上端面和下端面向上或向下凸出。

所述拨片721朝向主动方向的一侧形成有第一楔面7211，同时，所述拨片721的前侧或后侧形成有第二楔面7212。这样，拨片721上形成的所述第一楔面7211与所述第二楔面7212连贯形成夹角为钝角的“V”形面，称之为内侧面。此外，所述拨片721朝向被动方向的一侧形成有第三楔面7213。

于所述扰流板72的两端（左端和右端）的前侧面和后侧面上分别形成有第四楔面722。

使在所述扰流板72前、后侧相对设置的两个拨片721上的第一楔面7211形成梯形口样式且大口端朝向主动方向。使在所述扰流板72前、后侧相对设置的两个拨片721上的第二楔面7212形成梯形口样式且大口端朝向主动方向。要求所述第一楔面7211间形成的梯形口的扩口幅度要显著大于所述第二楔面7212间形成的梯形口的扩口幅度。在主动方向上移动（向左移动）时，水体在被向前、后侧分割的同时，在扰流板72上方和下方的部分水流会加快向右流动的速度，而在扰流板72外围形成强烈的扰流。

所述拨片721上的第一楔面7211与第三楔面7213的倾斜方向相同，相对左右方向形成的夹角大小可以相同，也可以略有差异。所述第一楔面7211的延伸长度显著大于所述第三楔面7213的延伸长度。在被动方向上移动（向右移动）时，水体被切割这朝扰流板72的前侧和后侧流动，来进一步强化扰流板72外围的涡流强度。

在扰流板72沿左右方向往复移动的过程中，向左流动的水流和向右流动的水流会相互撞击，形成左右混流，能提升水体、曝氧、焦沫之间的混合、传质效果，提高溶氧率。

所述拨片721的外侧面形成为呈弧形的凹面7214。可在所述拨片721或者说所述翅板721c的自由端形成一定幅度的翻边，也可以不设置翻边。所述凹面7214可形成威自下向上倾斜的斜面，这样在被动方向上移动（向右移动）时，水体还会被推动着向上流动，而与上部设置的扰流板72外围的水体形成上下混流。

在上述具体实施结构下，能够在主动方向上和被动方向上分别发生如图6中6-1和6-2所示的流动状态，能够进一步增强窜动杆71带动扰流板72往复移动中的扰流强度，能更好地提升曝气与水体的传质、混合效果，以及提升水体中难以降解的有机物与在充分曝气条件下处于流化状态的焦沫传质、混合的效果，而能为吸附在焦沫多孔表面的大量微生物提供足够的提高溶氧程度，更好地在高溶解氧条件下实现微生物对附着在焦沫100表面的有机物进行氧化分解，来进一步改善对焦化废水中的COD去除效果，降低COD指标。

上述实施方式仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。本发明还有许多方面可以在不违背总体思想的前提下进行改进，对于熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，可对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种焦沫去除焦化废水 COD 的装置，包括污水池、流化床单元、沉淀池、回流槽和回流泵；所述流化床单元包括流化床外筒，以及设在所述流化床外筒内的三相分离器和流化 床反应器，所述流化床反应器包含陶瓷膜分离系统；所述污水池通过管路连通在所述流化床 外筒的下部；曝气管伸入至所述流化床外筒内；所述沉淀池通过管路连通所述三相分离器； 所述回流槽通过管路连通所述沉淀池；所述回流泵分别通过管路与所述回流槽和所述流化床 外筒连通；在所述流化床外筒的侧壁上设有焦沫投放器；其特征在于，还包括多个上下相间分布的扰流总成；

所述扰流总成中的扰流板设在所述流化床外筒的筒腔内，能相对所述流化床外筒在左右方向上往复窜动，而能横向地不断搅动水体，促使水体内部产生紊流；

所述曝气管伸入至所述流化床外筒的筒腔内的一段上，于对应在所述扰流板上方和/或 下方位置形成有横向延伸的支管，该支管上相间地设有多个曝气头；所述曝气头相距所述扰流板的上部边沿和/或下部边沿形成有间距；所述曝气头的曝气气流射向所述扰流板；

所述扰流总成还包括窜动杆、一对端块、一对弹簧装伸缩套，以及驱动单元；

两个端块相对布置且被固定在所述流化床外筒的内壁上，均形成有轴孔；

所述驱动单元固定在所述流化床外筒的外壁上；

所述窜动杆的两端分别插入至两个端块上的轴孔内，且窜动杆的一端伸入至同一端的端 块上的轴孔中部，窜动杆的另一端穿出至同一端的端块上的轴孔外而与所述驱动单元匹配，使所述驱动单元能驱使所述窜动杆沿所述流化床外筒的径向做往复移动；

所述扰流板固定在所述窜动杆的中部，能与所述窜动杆同步移动；

一对弹簧装伸缩套均套装在所述窜动杆上，并对应分布在所述窜动杆两端处的所述扰流板两端与两个端块之间的位置；

弹簧装伸缩套的一端固定在所述窜动杆的外壁上，另一端固定在所述端块上，来将所述窜动杆上靠近两端的一段杆体与所述流化床外筒的腔实现隔离；

在所述扰流板的前侧和后侧分别固定设有多个拨片，每一侧的拨片均沿所述扰流板的长度方向相间设 置；所述拨片上形成有相对伸出所述扰流板的前、后边缘的翅板，使同一侧的拨片上的翅板朝相同方向倾斜；

所述拨片包括第一拨片和第二拨片，所述第一拨片上的翅板长度小于所述第二拨片上的翅板长度，且在扰流板的前、后侧所设置的多个拨片均为第一拨片与第二拨片交替布置的形式；

所述拨片朝向主动方向的一侧形成有第一楔面，同时，所述拨片的前侧或后侧形成有第二楔面；拨片上形成的所述第一楔面与所述第二楔面连贯形成夹角为钝角的“V”形面；所述拨片朝向被动方向的一侧形成有第三楔面；

于所述扰流板的两端的前侧面和后侧面上分别形成有第四楔面；

使在所述扰流板前、后侧相对设置的两个拨片上的第一楔面形成梯形口样式且大口端朝向主动方向；使在所述扰流板前、后侧相对设置的两个拨片上的第二楔面形成梯形口样式且大口端朝向主动方向；所述第一楔面间形成的梯形口的扩口幅度大于所述第二楔面间形成的梯形口的扩口幅度；

所述拨片的外侧面形成为呈弧形的凹面；在所述翅板的自由端形成翻边。

2.根据权利要求 1 所述的一种焦沫去除焦化废水 COD 的装置，其特征在于：在所述流 化床外筒上设有上下相间的多个焦沫投放器；所述焦沫投放器分别对应在相邻的两个扰流总成之间。

3.根据权利要求 1 所述的一种焦沫去除焦化废水 COD 的装置，其特征在于：在所述流 化床外筒上设有酸溶液投放器；所述酸溶液投放器能够将酸溶液投放在所述流化床外筒的筒腔下部。

4.根据权利要求 1 所述的一种焦沫去除焦化废水 COD 的装置，其特征在于：在所述三 相分离器与所述沉淀池之间设有曝气池；所述三相分离器通过管路与所述曝气池上部连通； 所述曝气池上部通过管路与所述沉淀池上部连通；所述沉淀池下部与所述曝气池上部通过管路连通，且在管路上设有蠕动泵。

5.根据权利要求 1 所述的一种焦沫去除焦化废水 COD 的装置，其特征在于：所述流化床反应器包括承载架和固定在所述承载架上的多个层板；

多个层板之间前后相间地布置，且在相邻的两个层板之间设有上下相间的多个隔板，而在相邻的层板之间形成贯通槽；

所述扰流总成中的扰流板对应设在贯通槽内；

所述陶瓷膜分离系统设置在层板之间。

6.根据权利要求 5 所述的一种焦沫去除焦化废水 COD 的装置，其特征在于：至少在所 述承载架的上、下端配置设有缓冲网组；所述缓冲网组包括多层缓冲网，且该多层缓冲网之间形成有上下间距；在所述承载架上对应于缓冲网组的上、下方布设有纵横交叉的绳。

7.根据权利要求 1 所述的一种焦沫去除焦化废水 COD 的装置，其特征在于：所述驱动单元包括传动箱和电机，传动箱固定在流化床外筒上且内部传动结构的输出端为凸轮；

所述流化床外筒的外壁上形成有能伸入至所述传动箱内的凸台，并在所述凸台的端面上形成有沉孔；

套装在所述窜动杆上的弹簧置入在所述凸台上的沉孔中；所述弹簧的一端与所述凸台上 的沉孔的内底面接触，另一端与在所述窜动杆上设置的螺环接触；所述窜动杆的端部与所述凸轮匹配；

随着所述凸轮旋转，以及所述弹簧的伸缩变化，来使所述窜动杆作往复窜动动作。