技术领域
[0001] 本实用新型涉及寒冷地区生活污
水处理系统技术领域，尤其是涉及一种重力热管加热保温装置。
背景技术
[0002] 目前,活性
污泥法是大多数城市
污水处理厂所普遍使用的技术，在常温下处理效果较好。然而在我国北方地区和西部高寒地区，污水处理效果受到环境
温度的影响较大，随着水温的降低,
活性污泥的活性逐渐下降、沉淀性变差，有机物去除、硝化和反
硝化作用受到极大冲击。当温度低于15℃时，常温
微生物的活性将急剧下降，硝化效果明显降低；在10℃左右，部分微生物处于休眠状态；当温度在4℃范围内，大部分微生物进入休眠期甚至死亡，污水处理系统的硝化作用几乎停止。此外低温也为小胸虫提供了适宜的生长条件，其过度生长将导致污泥膨胀，进而影响出水水质。
[0003] 因此,寒冷地区的污水厂运行不得不采取加热、保温、增大污泥回流量、增长污水
停留时间等措施来提高出水水质,但增大污泥回流量和增长污水停留时间又会降低污水水温,尤其是污水停留时间的增长,会导致污水水温随
时间线性下降。而传统的加热和保温措施又会增加工程的投资和运行
费用,还可能带来污泥膨胀等一系列问题。实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的在于提供重力热管加热保温装置，以解决
现有技术中存在的以上技术问题。
[0005] 本实用新型提供的重力热管加热保温装置，包括调节池；保温层，设置在所述调节池的四周的外壁以及池底的外壁上；重力热
管束，设置在所述调节池和所述保温层之间，用于转移和转化
能量。
[0006] 进一步地，所述重力热管束包括若干重力热管。
[0007] 进一步地，各所述重力热管包括：管盖、管壳以及冷凝循环回收机构，所述管盖设置在所述管壳的上端，所述管壳包括：
蒸发段、绝热段以及冷凝段；其中，所述管壳的蒸发段向
土壤的恒温层中延伸，所述管壳的蒸发段内部抽
真空并设置有复合工作液；所述管壳的冷凝段设置于所述调节池的外壁与所述保温层之间，所述管壳的冷凝段设置有冷凝循环回收机构，且所述冷凝循环回收机构的上端设置于所述管盖的内壁上，所述冷凝循环回收机构的下端与所述管壳的绝热段相连通，所述绝热段设置于所述蒸发段与所述冷凝段的中间，所述重力热管束的绝热段竖直设置于所述调节池与所述保温层之间。
[0008] 进一步地，所述冷凝循环回收机构包括：内筒以及若干翅片，所述内筒的一端连接于所述管盖的内壁上，所述内筒的另一端与所述管壳的绝热段相连通，各所述翅片安装于所述内筒的外壁上，任意两个相邻所述翅片之间设置有连通孔，任意所述连通孔贯穿所述内筒的筒壁，所述内筒的外壁与所述管壳的内壁之间形成回流孔。
[0009] 进一步地，各所述翅片沿所述内筒的轴向安装于所述内筒的外壁上。
[0010] 进一步地，所述内筒的下端设置有
倒角，所述倒角沿所述管壳的内壁方向延伸，防止气态复合工作液上升至所述回流孔，以免影响液态复合工作液的下落至所述管壳的蒸发段。
[0011] 进一步地，所述调节池上设置有污水进口、污泥回流口以及供水口。
[0012] 进一步地，所述污水进口设置于所述调节池的一端。
[0013] 进一步地，所述污泥回流口设置于调节池远离于所述污水进口的一端，用于连接生物菌群耐冷驯化器。
[0014] 本
申请提供的重力热管加热保温装置，具有以下优点：
[0015] 1)重力热管束3可源源不断吸收外部热源的热量，并将热量传递给冷源，延长了污水的保温时间，节省了
能源，减少了工程的投资费用和运行费用,防止了污泥膨胀。
[0016] 2)重力热管束3设置在调节池与保温层之间，结构简单，易操作。
[0017] 进一步地，所述供水口设置于所述调节池远离于所述污水进口的一端，用于与传统MBR
膜生物反应器相连。
[0018] 本申请公开的适用于寒冷地区的新型热管型MBR生活污水处理系统，能够使制备活性污泥的方法在我国北方地区和西部高寒地区使用，改善污水处理效果并且节约能源，经济环保。
附图说明
[0019] 为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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。
[0020] 图1为本实用新型
实施例一提供的重力热管加热保温装置的第一视角结构示意图；
[0021] 图2为本实用新型实施例一提供的重力热管加热保温装置的第二视角结构示意图；
[0022] 图3为本实用新型实施例一提供的重力热管的结构示意图。
[0023] 附图标记：1-调节池；11-污水进口；12-污泥回流口；13-供水口；2-保温层；3-重力热管束；31-管盖；32-管壳；321-蒸发段；322- 绝热段；323-冷凝段；33-冷凝循环回收机构；331-内筒；332-翅片； 333-连通孔；334-回流孔。
具体实施方式
[0024] 下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0025] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或
位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0026] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0027] 实施例一
[0028] 图1为本实用新型实施例一提供的重力热管加热保温装置的第一视角结构示意图。图2为本实用新型实施例一提供的重力热管加热保温装置的第二视角结构示意图。图3为本实用新型实施例一提供的重力热管的结构示意图。如图1-3所示，一种重力热管加热保温装置，用于寒冷地区的热管型MBR生活污水处理系统上，包括：调节池1；保温层 2，设置在所述调节池1的四周的外壁以及池底的外壁上；重力热管束3，设置在所述调节池1和所述保温层2之间，用于转移和转化能量。
[0029] 本申请提供的重力热管加热保温装置，具有以下优点：
[0030] 1)重力热管束3可源源不断吸收外部热源的热量，并将热量传递给冷源，延长了污水的保温时间，节省了能源，减少了工程的投资费用和运行费用,防止了污泥膨胀。
[0031] 2)重力热管束3设置在调节池1与保温层2之间，结构简单，易操作。
[0032] 实施例二
[0033] 本实施例提供的重力热管加热保温装置，是对实施例一提供的重力热管加热保温装置的进一步改进，在实施例1和图1、图2以及图 3的
基础上，本实用新型实施例提供的重力热管加热保温装置，用于寒冷地区的热管型MBR生活污水处理系统上，包括：调节池1；保温层2，设置在所述调节池1的四周的外壁以及池底的外壁上；重力热管束3，设置在所述调节池1和所述保温层2之间，用于转移和转化能量。
[0034] 本申请提供的重力热管加热保温装置，具有以下优点：
[0035] 1)重力热管束3可源源不断吸收外部热源的热量，并将热量传递给冷源，延长了污水的保温时间，节省了能源，减少了工程的投资费用和运行费用,防止了污泥膨胀。
[0036] 2)重力热管束3设置在调节池1与保温层2之间，结构简单，易操作。
[0037] 具体的，重力热管束3包括若干重力热管。
[0038] 具体的，各所述重力热管束3包括：管盖31、管壳32以及冷凝循环回收机构33，所述管盖31设置在所述管壳32的上端，所述管壳32包括：蒸发段321、绝热段322以及冷凝段323；其中，所述管壳32的蒸发段321向土壤的恒温层中延伸，所述管壳32的蒸发段 321内部抽真空并设置有复合工作液；所述管壳32的冷凝段323设置于所述调节池1的外壁与所述保温层
2之间，所述管壳32的冷凝段323设置有冷凝循环回收机构33，且所述冷凝循环回收机构33的上端设置于所述管盖31的内壁上，所述冷凝循环回收机构33的下端与所述管壳32的绝热段322相连通，所述绝热段322设置于所述蒸发段321与所述冷凝段323的中间，所述重力热管束3的绝热段322 竖直设置于所述调节池1与所述保温层2之间。
[0039] 实施例三
[0040] 本实施例提供的重力热管加热保温装置，是对实施例二提供的重力热管加热保温装置的进一步改进，在实施例1和图1、图2以及图 3的基础上，本实用新型实施例提供的重力热管加热保温装置，用于寒冷地区的热管型MBR生活污水处理系统上，包括：调节池1；保温层2，设置在所述调节池1的四周的外壁以及池底的外壁上；重力热管束3，设置在所述调节池1和所述保温层2之间，用于转移和转化能量。
[0041] 本申请提供的重力热管加热保温装置，具有以下优点：
[0042] 1)重力热管束3可源源不断吸收外部热源的热量，并将热量传递给冷源，延长了污水的保温时间，节省了能源，减少了工程的投资费用和运行费用,防止了污泥膨胀。
[0043] 2)重力热管束3设置在调节池1与保温层2之间，结构简单，易操作。
[0044] 具体的，重力热管束3包括若干重力热管。
[0045] 具体的，各所述重力热管束3包括：管盖31、管壳32以及冷凝循环回收机构33，所述管盖31设置在所述管壳32的上端，所述管壳32包括：蒸发段321、绝热段322以及冷凝段323；其中，所述管壳32的蒸发段321向土壤的恒温层中延伸，所述管壳32的蒸发段 321内部抽真空并设置有复合工作液；所述管壳32的冷凝段323设置于所述调节池1的外壁与所述保温层
2之间，所述管壳32的冷凝段323设置有冷凝循环回收机构33，且所述冷凝循环回收机构33的上端设置于所述管盖31的内壁上，所述冷凝循环回收机构33的下端与所述管壳32的绝热段322相连通，所述绝热段322设置于所述蒸发段321与所述冷凝段323的中间，所述重力热管束3的绝热段322 竖直设置于所述调节池1与所述保温层2之间。蒸发段321的复核工作也[0046] 具体的，所述冷凝循环回收机构33包括：内筒331以及若干翅片332，所述内筒331的一端连接于所述管盖31的内壁上，所述内筒331的另一端与所述管壳32的绝热段322相连通，各所述翅片332 安装于所述内筒331的外壁上，任意两个相邻所述翅片332之间设置有连通孔333，任意所述连通孔333贯穿所述内筒331的筒壁，所述内筒331的外壁与所述管壳
32的内壁之间形成回流孔334。
[0047] 具体的，各所述翅片332沿所述内筒331的轴向安装于所述内筒 331的外壁上。
[0048] 重力热管的工作原理为：重力热管的蒸发段321吸收外部热源的热量，使其内部复合工作液的温度上升，随着复合工作液温度上升，复合工作液蒸发直至形成
饱和蒸汽压，此时热量以
潜热的形式传给蒸汽，随着复合工作液体温度的上升，饱和
蒸汽压不断上升。蒸汽在压差的作用下，通过蒸汽通道上升到低压且温度也较低的冷凝段323，遇冷在气液分界面上冷凝放出潜热。翅片332的设置起到强化蒸汽冷凝的作用，放出的热量通
过冷凝段323的管壁传给冷源，而冷凝后的复合工作液在自身重力的作用下，在翅片332上汇聚后，沿着内筒 331上设置的回流孔334回流到蒸发段321再一次准备接受热源的热量，以此循环，热量就源源不断从热管蒸发段321传至冷凝段323。
[0049] 具体的，所述内筒331的下端设置有倒角，所述倒角沿所述管壳 32的内壁方向延伸，防止所述气态复合工作液上升至所述回流孔 334，以免影响所述液态复合工作液的下落至所述管壳32的蒸发段 321。
[0050] 实施例四
[0051] 本实施例提供的重力热管加热保温装置，是对实施例三提供的重力热管加热保温装置的进一步改进，在实施例1和图1、图2以及图 3的基础上，本实用新型实施例提供的重力热管加热保温装置，用于寒冷地区的热管型MBR生活污水处理系统上，包括：调节池1；保温层2，设置在所述调节池1的四周的外壁以及池底的外壁上；重力热管束3，设置在所述调节池1和所述保温层2之间，用于转移和转化能量。
[0052] 本申请提供的重力热管加热保温装置，具有以下优点：
[0053] 1)重力热管束3可源源不断吸收外部热源的热量，并将热量传递给冷源，延长了污水的保温时间，节省了能源，减少了工程的投资费用和运行费用,防止了污泥膨胀。
[0054] 2)重力热管束3设置在调节池1与保温层2之间，结构简单，易操作。
[0055] 具体的，重力热管束3包括若干重力热管。
[0056] 具体的，各所述重力热管束3包括：管盖31、管壳32以及冷凝循环回收机构33，所述管盖31设置在所述管壳32的上端，所述管壳32包括：蒸发段321、绝热段322以及冷凝段323；其中，所述管壳32的蒸发段321向土壤的恒温层中延伸，所述管壳32的蒸发段321内部抽真空并设置有复合工作液；所述管壳32的冷凝段323设置于所述调节池1的外壁与所述保温层
2之间，所述管壳32的冷凝段323设置有冷凝循环回收机构33，且所述冷凝循环回收机构33的上端设置于所述管盖31的内壁上，所述冷凝循环回收机构33的下端与所述管壳32的绝热段322相连通，所述绝热段322设置于所述蒸发段321与所述冷凝段323的中间，所述重力热管束3的绝热段322 竖直设置于所述调节池1与所述保温层2之间。
[0057] 具体的，所述冷凝循环回收机构33包括：内筒331以及若干翅片332，所述内筒331的一端连接于所述管盖31的内壁上，所述内筒331的另一端与所述管壳32的绝热段322相连通，各所述翅片332 安装于所述内筒331的外壁上，任意两个相邻所述翅片332之间设置有连通孔333，任意所述连通孔333贯穿所述内筒331的筒壁，所述内筒331的外壁与所述管壳32的内壁之间形成回流孔334。
[0058] 具体的，各所述翅片332沿所述内筒331的轴向安装于所述内筒 331的外壁上。
[0059] 重力热管的工作原理为：重力热管的蒸发段321吸收外部热源的热量，使其内部复合工作液的温度上升，随着复合工作液温度上升，复合工作液蒸发直至形成
饱和蒸汽压，此时热量以潜热的形式传给蒸汽，随着复合工作液体温度的上升，饱和蒸汽压不断上升。蒸汽在压差的作用下，通过蒸汽通道上升到低压且温度也较低的冷凝段323，遇冷在气液分界面上冷凝放出潜热。翅片332的设置起到强化蒸汽冷凝的作用，放出的热量通过冷凝段323的管壁传给冷源，而冷凝后的复合工作液在自身重力的作用下，在翅片332上汇聚后，沿着内筒 331上设置的回流孔334回流到蒸发段321再一次准备接受热源的热量，以此循环，热量就源源不断从热管蒸发段321传至冷凝段323。
[0060] 具体的，所述内筒331的下端设置有倒角，所述倒角沿所述管壳 32的内壁方向延伸，防止所述气态复合工作液上升至所述回流孔 334，以免影响所述液态复合工作液的下落至所述管壳32的蒸发段 321。
[0061] 具体的，所述调节池1上设置有污水进口11、污泥回流口12以及供水口13。
[0062] 具体的，所述污水进口11设置于所述调节池1的一端。
[0063] 具体的，所述污泥回流口12设置于所述调节池1远离于所述污水进口11的一端，用于连接生物菌群耐冷驯化器。
[0064] 具体的，所述供水口13设置于所述调节池1远离于所述污水进口11的一端，用于与传统MBR
膜生物反应器相连。
[0065] 本申请公开的适用于寒冷地区的新型热管型MBR生活污水处理系统，能够使制备活性污泥的方法在我国北方地区和西部高寒地区使用，改善污水处理效果并且节约能源，经济环保。
[0066] 本申请公开的重力热管加热保温装置的使用过程为：重力热管加热保温装置涉及的重力热管束3是由若干根带翅片332的强化冷凝重力热管按照一定的排列方式组成的热管束。重力热管由管壳32、管盖31和带翅片332的内筒331组成，管壳32内被抽成4kPa(绝压)，并充以适量的复合工作液体，然后管盖31加以密封，制成重力热管。重力热管沿轴向方向可分为3段，即蒸发段321、绝热段322、冷凝段323。重力热管的工作原理为：重力热管的蒸发段321吸收外部热源的热量，使其内部复合工作液的温度上升，随着复合工作液温度上升，复合工作液蒸发直至形成饱和蒸汽压，此时热量以潜热的形式传给蒸汽，随着复合工作液体温度的上升，饱和蒸汽压不断上升。蒸汽在压差的作用下，通过蒸汽通道上升到低压且温度也较低的冷凝段 323，遇冷在气液分界面上冷凝放出潜热，翅片332的设置起到强化蒸汽冷凝的作用，放出的热量通过冷凝段323的管壁传给冷源，而冷凝后的复合工作液在自身重力的作用下，在翅片332上汇聚后，沿着内筒331上设置的回流孔334回流到蒸发段321再一次准备接受热源的热量，以此循环，热量就源源不断从热管蒸发段321传至冷凝段 323。
[0067] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行
修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
