CN101164915A

CN101164915A - 两相一体化多层次内循环厌氧生物反应器

Info

Publication number: CN101164915A
Application number: CNA2006101227376A
Authority: CN
Inventors: 林仁吉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-10-16
Filing date: 2006-10-16
Publication date: 2008-04-23

Abstract

本发明设计了一种两相一体化多层次内循环厌氧生物反应器，包括外壳体、上内壳体、中内壳体、下内壳体、一级气液分离反射板、二级气液分离反射板、一级隔气导流板、二级隔气导流板、上搅拌提升器、下搅拌提升器、布液器、固液分离器。由于本反应器设有多层内循环技术装置，使流体处于良好的流化状态，其处理效果与传统厌氧反应器相比，有以下优点：占地面积小；高负荷率，抗冲击负荷强，处理效率高，运行处理效果稳定，操作简单、方便，运行费用低；反应器为全封闭系统，无异味排放；启动快，建设周期短；可任意设定有机废物在处理系统的停留时间，非常适合大、中、小型低、中、高浓度有机废水、废物、污泥处理工程的推广和应用。

Description

两相一体化多层次内循环厌氧生物反应器

技术领域

本发明涉及一种有机废水、废物、污泥处理设备，特别是一种两相一体化多层次内循环厌氧生物反应器

背景技术

随着工业生产的迅速发展，有机废物特别是废水的处理技术引起了人们广泛的关注。目前的各类有机废物的生物处理方法有厌氧和好氧两大类。厌氧处理是废物无害化处理的一种重要技术，相对于好氧生物处理法，厌氧生物处理法具备更多的优点，包括低污泥产率、低能耗、能源回收等。

目前，在厌氧生物处理方法中，常规的有机废物、废水厌氧处理设备包括UASB厌氧反应器、厌氧生物滤池等。上述的各种设备存在着明显的不足之处：占地面积大，容积负荷不稳定，滤料容易堵塞和老化，副产品可用性小，需要外加回流。相对较好的厌氧内循环反应器(IC系列)结构复杂，设计施工要求，单位体积造价高，同时反应器高径比大，一方面增加了进水泵的动力消耗，提高了运行费用；另一方面加快了水流上升速度，使出水中细微颗粒物比UASB多，加重了后续处理的负担。作为目前较为先进的高浓度有机废水处理系统的两相厌氧生物处理工艺具有处理效率高，运行稳定等显著特点。但该工艺所需的设备多，对于中小型废水处理工程来说，由于设备种类多、操作管理比较复杂、设备热损失相对较大，导致处理效率降低，工程造价偏高。

发明内容

本发明的目的就是为了弥补上述的不足，提供一种结合上述的反应器的优点、具有多层循环处理、局部完全混合，到达高负荷、高效率、耐冲击负荷、操作简单、工程造价低、稳定良好出水水质的目的的两相一体化多层次内循环厌氧生物反应器。

本发明两相一体化多层次内循环厌氧生物反应器包括；

I、II两极反应器、沉淀区和外壳体、上内壳体、中内壳体、下内壳体、一级气液分离反射板、二级气液分离反射板、一级隔气导流板、二级隔气导流板、上搅拌提升器、下搅拌提升器、布液器、气封、固液分离器的两相一体化多层次内循环厌氧生物反应器；所说的固液分离器设置在外壳体和上内壳体之间，其上面设有气相区，上内壳体的空腔为气液分离区，中内壳体空腔为II反应区，下内壳体空腔为I反应区；所说的二级气液分离反射板设置在气液分离区和II反应区之间；所说的一级气液分离反射板设置在II反应区和I反应区之间，外壳体和中内壳体之间为II回流区，外壳体和下内壳体为I回流区，II回流区与I回流区相连通，II反应区的底端与II回流区的底端相连通，I反应区的底端与I回流区的底端相连通；所说的二级隔气导流板设置在上内壳体和中内壳体之间，所说的一级隔气导流板设置在下内壳体的上部；所说的上搅拌提升器设置在中内壳体的下部和所说的下搅拌提升器设置在I反应区的下部；所说的布液器设置在I回流区的中部，出液口设置在外壳体的上部。

本发明两相一体化多层次内循环厌氧生物反应器，所述的固液分离器的下部为缓冲沉淀区，所述的固液分离器的上部为清液区，设有溢流堰和浮渣挡板。

本发明两相一体化多层次内循环厌氧生物反应器，所述的清夜区的上面设有盖板，盖板上设有排气管。

本发明两相一体化多层次内循环厌氧生物反应器，在所述的外壳体内侧的所述气封设置在所述外壳体上，所述气封在一级隔气导流板外测的下面。

本发明两相一体化多层次内循环厌氧生物反应器，所述的下搅拌提升器与一级气液分离反射板之间的空腔为漩流膨胀的I反应区。

本发明两相一体化多层次内循环厌氧生物反应器，所述的上搅拌提升器与二级气液分离反射板之间的空腔为漩流的II反应区。

本发明两相一体化多层次内循环厌氧生物反应器，所述的下内壳体可以不设置。

本发明两相一体化多层次内循环厌氧生物反应器，由所述的反应器、回流区、沉淀区构成，形成一个两相、高有机负荷的两相一体化内循环厌氧生物处理系统。在整个反应系统中，两个反应区之间的水力流态为推流流态，两个反应区之间维持一定的底物浓度梯度，利用厌氧生化反应产生的沼气和搅拌提升器的作用，提升反应区污泥颗粒和底物，造成各反应区内部的水力循环，形成完全混流的水力流态，形成膨胀床或流化床的状态，具有高强度的循环流量，达到高处理效率，良好稳定的出水水质。

本发明两相一体化多层次内循环厌氧生物反应器具有(1)在搅拌提升器的作用下，反应区内具有良好的水力流态，形成膨胀床或流化床的状态，各反应区的完全混合流态使生物污泥能够和进液基质充分的混合接触，提高传质效能，保持微生物具备充分的活性。(2)整个系统的水力内部回流，避免产酸问题并且不需要另外加水稀释。(3)固液分离器具有高效的分离效果，使截留微生物效果好，系统保持微生物量是保证厌氧反应器处理高效率的基础。(4)在不同内循环层面、不同菌落的活性污泥接触、吸附、消化，使污染物处理得更彻底，更迅速。(5)具有结构紧凑块化架构的厌氧处理器，方便设备化的组合及扩充。

本发明的反应器是这样运行的：

需要处理的有机废物经布液器进入反应器，与循环液在搅拌提升器的作用下均匀混合，进入漩流膨胀的I反应区，部分COD被降解产生沼气，通过一级气液分离反射板反射和分离，有一部分的液体通过一级隔气导流板进入I回流区与从II回流区回流的液体混合，再回流到外壳体的底部又与需要处理的有机废物混合进入反应器，再次处理，被分离的气体上升，气体上升的同时，另一部分的液体和污泥做向上运动，进入漩流的II反应区，在搅拌提升器的作用下与回流液混合，部分COD被降解产生沼气，通过二级气液分离反射板分离，沼气离开气液分离区上升到气相区，而液体通过二级隔气导流板进入II回流区和沉淀区。沉淀区的液体在固液分离器的作用下，清夜上升到清液区，清夜通过出液口离开反应器，污泥沉到II回流区，再次处理。

进入的液体在整个系统将会做内部循环，使液体循环并且会形成两相的多层循环，故此称这个反应器为两相一体化多层次内循环厌氧生物反应器。

由于两相的多层循环技术的应用，其处理效果与传统厌氧反应器相比，有以下优点：占地面积小；高负荷率，抗冲击负荷强，处理效率高，运行处理效果稳定，操作简单、方便，运行费用低；反应器为全封闭系统，无异味排放；启动快，建设周期短；可任意设定有机废物在处理系统的停留时间。

附图说明

图1是本发明两相一体化多层次内循环厌氧生物反应器的示意图

图2是不设置下内壳体的本发明两相一体化多层次内循环厌氧生物反应器的示意图

具体实施方式

本发明两相一体化多层次内循环厌氧生物反应器如图1所示。该反应器包括：

I、II两极反应器、沉淀区和外壳体8、上内壳体20、中内壳体11、下内壳体7、一级气液分离反射板4、二级气液分离反射板12、一级隔气导流板14、二级隔气导流板13、上搅拌提升器9、下搅拌提升器2、布液器1、气封5、固液分离器18的两相一体化多层次内循环厌氧生物反应器；所说的固液分离器18设置在外壳体8和上内壳体20之间，其上面设有气相区24，上内壳体20的空腔为气液分离区16，中内壳体11空腔为II反应区10，下内壳体7空腔为I反应区3；所说的二级气液分离反射板12设置在气液分离区16和II反应区10之间；所说的一级气液分离反射板4设置在II反应区10和I反应区3之间，外壳体8和中内壳体11之间为II回流区15，外壳体8和下内壳体7为I回流区6，II回流区15与I回流区6相连通，II反应区10的底端与II回流区15的底端相连通，I反应区3的底端与I回流区6的底端相连通；所说的二级隔气导流板13设置在上内壳体20和中内壳体11之间，所说的一级隔气导流板14设置在下内壳体7的上部；所说的上搅拌提升器9设置在中内壳体11的下部和所说的下搅拌提升器2设置在I反应区3的下部；所说的布液器1设置I回流区6的中部，出液口设置在外壳体8的上部。

所述的固液分离器18的下部为缓冲沉淀区17，所述的固液分离器18的上部为清液区19，设有溢流堰21和浮渣挡板22。

所述的清夜区19的上面设有盖板25，盖板上设有排气管23。

在所述的外壳体8内侧的所述气封5设置在所述外壳体8上，所述气封5在一级隔气导流板14外测的下面。

所述的下搅拌提升器2与一级气液分离反射板4之间的空腔为漩流膨胀的I反应区3。

所述的上搅拌提升器9与二级气液分离反射板12之间的空腔为漩流的II反应区10。

所述的布液器1在所述的下搅拌提升器2的下面。

所述的下内壳体7可以不设置。

不设置下内壳体7的本发明两相一体化多层次内循环厌氧生物反应器如图2所示。

两相一体化多层次内循环厌氧生物反应器，由所述的反应器、回流区、沉淀区构成，形成一个两相、高有机负荷的两相一体化内循环厌氧生物处理系统。在整个反应系统中，两个反应区之间的水力流态为推流流态，两个反应区之间维持一定的底物浓度梯度，利用厌氧生化反应产生的沼气和搅拌提升器的作用，提升反应区污泥颗粒和底物，造成各反应区内部的水力循环，形成完全混流的水力流态，形成膨胀床或流化床的状态，具有高强度的循环流量，达到高处理效率，良好稳定的出水水质。

虽然本实施例的两相一体化多层次内循环厌氧生物反应器为一套，但并不限定两相一体化多层次内循环厌氧生物反应器只能为一套，可以并联使用，还有外壳体8可以共用或者部分不用。

本发明两相一体化多层次内循环厌氧生物反应器具有(1)在搅拌提升器的作用下，反应区内具有良好的水力流态，形成膨胀床或流化床的状态，各反应区的完全混合流态使生物污泥能够和进液基质充分的混合接触，提高传质效能，保持微生物具备充分的活性。(2)整个系统的水力内部回流，避免产酸问题并且不需要另外加水稀释。(3)固液分离器18具有高效的分离效果，使截留微生物效果好，系统保持微生物量是保证厌氧反应器处理高效率的基础。(4)在不同内循环层面、不同菌落的活性污泥接触、吸附、消化，使污染物处理得更彻底，更迅速。(5)具有结构紧凑块化架构的厌氧处理器，方便设备化的组合及扩充。

Claims

1.一种两相一体化多层次内循环厌氧生物反应器，其特征在于：包括带I、II两极反应器(3、10)、沉淀区和外壳体8、上内壳体20、中内壳体11、下内壳体7、一级气液分离反射板4、二级气液分离反射板12、一级隔气导流板14、二级隔气导流板13、上搅拌提升器9、下搅拌提升器2、布液器1、气封5、固液分离器18的两相一体化多层次内循环厌氧生物反应器；所说的固液分离器18设置在外壳体8和上内壳体20之间，其上面设有气相区24，上内壳体20的空腔为气液分离区16，中内壳体11空腔为II反应区10，下内壳体7空腔为I反应区3；所说的二级气液分离反射板12设置在气液分离区16和II反应区10之间；所说的一级气液分离反射板4设置在II反应区10和I反应区3之间，外壳体8和中内壳体11之间为II回流区15，外壳体8和下内壳体7为I回流区6，II回流区15与I回流区6相连通，II反应区10的底端与II回流区15的底端相连通，I反应区3的底端与I回流区6的底端相连通；所说的二级隔气导流板13设置在上内壳体20和中内壳体11之间，所说的一级隔气导流板14设置在下内壳体7的上部；所说的上搅拌提升器9设置在中内壳体11的下部和所说的下搅拌提升器2设置在I反应区3的下部；所说的布液器1设置在I回流区6的中部，出液口设置在外壳体8的上部。

2.如权利要求1所述的两相一体化多层次内循环厌氧生物反应器，其特征在于所述的固液分离器18的下部为缓冲沉淀区17，所述的固液分离器18的上部为清液区19，设有溢流堰21和浮渣挡板22。

3.如权利要求1所述的两相一体化多层次内循环厌氧生物反应器，其特征在于所述的清夜区19的上面设有盖板25，盖板上设有排气管23。

4.如权利要求1所述的两相一体化多层次内循环厌氧生物反应器，其特征在于在所述的外壳体8内侧的所述气封5设置在所述外壳体8上，所述气封5在一级隔气导流板14外测的下面。

5.如权利要求1所述的两相一体化多层次内循环厌氧生物反应器，其特征在于所述的下搅拌提升器2与一级气液分离反射板4之间的空腔为漩流膨胀的I反应区3。

6.如权利要求1所述的两相一体化多层次内循环厌氧生物反应器，其特征在于所述的上搅拌提升器9与二级气液分离反射板12之间的空腔为漩流的II反应区10。

7.如权利要求1所述的两相一体化多层次内循环厌氧生物反应器，其特征在于所述的下内壳体7可以不设置。