CN101293706A - 多阶段内循环厌氧反应器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多阶段内循环厌氧反应器。针对现厌氧反应器污泥与水力停留时间难以分开，处理周期长，出水含固量高；只限于处理中高温和高浓度有机废水的缺陷。本发明厌氧反应区设置三级以上，各级均设升流管、过集气反射板至顶部的气液分离器，回流管降流至底部的固液分离器，过布水器进入厌氧反应区流体循环。易于操作管理，优化沉降条件，提高反应器的生物量。污水与微生物接触充分，强化了污水与颗粒污泥间的传质，保证了反应器在较大容积负荷下正常运行。

Description

多阶段内循环厌氧反应器

技术领域

本发明涉及生物化学环保型工程技术，特别涉及一种多阶段内循环厌氧反应器。

背景技术

厌氧反应器的发展历程，可分为三个典型的阶段：第一阶段以连续搅拌式(CSTR)为代表，缺点：污泥与水力停留时间难以分开，处理周期长，出水含固量高；第二阶段以升流式厌氧污泥床(UASB)为代表，比第一代反应器优异，但只限于处理中高温和高浓度有机废水；第三阶段以膨胀颗粒污泥床(ECSB)和内循环反应器(IC)为代表，进一步提高了反应器的性能，但并不尽善尽美。

发明内容

本发明针对上述不足，综合了各代反应器的优缺点，从中取长补短，将最具特色的反应器迭加串联，使之成为一整体的多阶段内循环厌氧反应器。

本发明是通过以下技术来实现的：

一种多阶段内循环厌氧反应器，厌氧反应区设置三级以上，各级均设升流管、回流管、过集气反射板；在厌氧反应区顶部设有气液分离器，升流气液在顶部气液分离后，沼气从顶部设置的管道引出，料液由各反应区的回流管降流至底部的固液分离器与进水充分混合，过布水器进入厌氧反应区从而实现流体循环，混合液从底级直至顶级，逐渐向上推流，完成全部厌氧反应过程。

为了更好的效果：布水器结构为布水板是在一整体平板上以45°安装6～12个进水管，布水板的中心设一流通孔。

阀门、进水管连接固液分离器，固液分离器连接布水板，布水板连接第一反应区，第一反应过集气反射板连接第二反应区，每个反应区过集气反射板连接下一个反应区至最上层反应区，最上层反应区过集气反射板连接沉淀区，沉淀区分别连接出水槽和气液分离器。

固液分离器为圆锥形。

气液分离器在相连池墙组成整圆形。

气液分离器为两个半圆，一半连接奇数反应区升流管和回流管，另一半连接偶数反应区升流管，各反应器的升流气液进入气液分离器后，沼气从分离器两半的上沿用管道连接，用阀门开关控制引出，并设置气体流量计；升流液体在两半分离器下沿用管道连通，回流管连接固液分离器。

本发明对现有技术取优避短在结构上给予简化，以易于操作管理：进水用阀门控制，布水分布均匀，反应区设多级，各级均设升流管。在顶部设有气液分离器，升流气液在顶部气液分离后，沼气引出，料液由回流管降流至底部的固液分离器后，与进水充分混合，过布水器进入厌氧反应区，加大了上升流速，从而实现了较大的流体循环。反应器的气体由下至上逐级减小。由于最后一级的负荷低，沉降条件得到优化，从而反应器的生物量显著提高。污水与微生物接触充分，强化了污水与颗粒污泥间的传质，保证了反应器在较大容积负荷下正常运行。预处理废水经阀门控制进入固液分离器，在分离器中：重固体物在圆周水流作用下汇集圆锥底中心经管道和阀门控制排出；易降解及悬浮物质过布水板斜管进入一反应区，与污泥进行混合接触，产生的微型气泡在上升过程中，不断合并逐渐形成较大气泡，碰到集气反射板，折向一反应区升流管，升流至顶部气液分离器，沼气被分离引出，料液从回流管降流至底部的固液分离器与进水混合，再过布水板进入一反应区，不断循环加大了上升流速。以后的第二至五反应区各自重复第一反应区过程，只是流量逐渐减小，负荷逐步降低，沉降条件逐渐得到优化，从而使反应器的生物量显著提高，为污水处理的高效率高去降率奠定了基础。污水经过多个反应区后，在沉淀区内由于扰动小，颗粒物质易流入反应区内，清液便从上端的出水槽排出进入后处理设施。

为了更好的效果，固液分离器设计成圆锥形，以便进水和回流水在重力作用下推动水体定向流动；重固体物汇集底部中心，通过管道和阀门控制排出；易降解物和悬浮物质过布水板斜管均匀进入厌氧一反应区，以后的反应过程逐级向上推进。气液分离器也设计成圆形。并在气液分离器的上边用管道连接引出沼气，下边用管道连接料液，以使液体回流。装上气体流量计，便于监视控制；布水板是一整体平板上以45°角安装的进水管能实现均匀进水。其中心设置的流通孔能对反应器起到缓冲和流态调节作用。

本反应器可以独立运行，更可以多个并联组合运行。独立运行时其池墙应用钢筋加固，以承受大的压力；多个并联组合运行时，只对周围边沿的池墙加固，中间地带所有池墙用普通建筑材料砌筑即可，可节约建设投资。这样设计适用范围广泛：企事业单位和污水处理厂均可灵活运用。例如：单反应器有效容积340m³，若水力停留时间为8小时，用多池组合成数千、数万、数十万立方米的污水处理厂均很容易。并且能做成节能、产能、全生态、循环经济、全环保型的污水处理厂，为社会为人类为千秋万代造福。

附图说明

图1为本发明一五级内循环厌氧反应器结构示意平面图。

图2为图1的剖面图。

图3为布水器结构示意图。

图4为布水板的进水管剖面结构示意图

具体实施方式

实施例一

见图2，预处理废水经阀门93控制进入进水管7连接固液分离器70，固液分离器70为圆锥形；重固体物汇集固液分离器70底中心经管道9和阀门93控制排出另行处理，易降解物和悬浮物质过布水板91和布水斜管92连接一反应区10，一反应区10过集气反射板90连接二反应区20，二反应区20过集气反射板90连接三反应区30，三反应多30过集气反射板90连接四反应区40，四反应区40过集气反射板90连接五反应区50，五反应区50过集气反射板90连接沉淀区60，沉淀区60的污泥经集气反射板90回流入厌氧反应区内，清液由上部的出水槽8排出，进入后处理设施。

见图1，各反应区产生的气液进入部分各自的升流管。升流管分两边排列：一、三、五反应区的升流管理1、3、5排在左半分离器内，二、四反应区的升流管2、4排在右半分离器内，两半圆气液分离器80的气液分离后；用管道9将沼气连通，用阀门开关93控制引出，装上气体流量计94，以监视运行情况；用管道61将料液连通，经回流管6降流至固液分离器70内，与进水混合后再进入反应器内，从而实现流体循环。布水板91是一整体平板上以45°角安装8个进水管92实现均匀进水。布水板91的中心设流通孔95对反应器起缓冲和流态调节作用。

本反应器单池有效容积340m³(或130m³)，一般的企事业单位可用单池或数池并联组合运行。并联组合运行时，约有四分之三的池墙是共用体，可节省投资，其稳定性安全性更强。若水力停留时间为8小时，对于专业的污水处理厂，可用十池或数十池并联组合运行。日处理污水可组建成万m³、数万m³乃至数十万m³的污水处理厂。形成全环保、循环经济，可持续发展的节能、产能、全生态、效益稳定的生产型企业。

Claims (6)

1、一种多阶段内循环厌氧反应器，包括阀门、管道，其特征在于：厌氧反应区设置三级以上，各级均设升流管、过集气反射板(90)、回流管(6)；在厌氧反应区顶部设有气液分离器(80)，升流气液在顶部气液分离后，沼气从顶部设置的管道(9)引出，料液由各反应区的回流管(6)降流至底部的固液分离器(70)与进水充分混合，过布水器进入厌氧反应区从而实现流体循环，混合液从底级直至顶级，逐渐向上推流，完成全部厌氧反应过程。

2、如权利要求1所述的多阶段内循环厌氧反应器，其特征在于：布水器结构为布水板(91)是在一整体平板上以45°角安装6～12个进水管(92)，布水板(91)的中心设一流通孔(95)。

3、如权利要求1所述的一种多阶段内循环厌氧反应器，其特征在于：阀门(93)、进水管(7)连接固液分离器(70)，固液分离器(70)连接布水板(91)，布水板(91)连接第一反应区(10)，第一反应(10)过集气反射板(90)连接第二反应区(20)，每个反应区过集气反射板(90)连接下一个反应区至最上层反应区，最上层反应区过集气反射板(90)连接沉淀区(60)，沉淀区(60)分别连接出水槽(8)和气液分离器(80)。

4、如权利要求1或3所述的多阶段内循环厌氧反应器，其特征在于：固液分离器(70)为圆锥形。

5、如权利要求1或3所述的多阶段内循环反应器，其特征在于：气液分离器(80)在相连池墙组成整圆形。

6、如权利要求1或3所述的多阶段内循环反应器，其特征在于：气液分离器(80)为两个半圆，一半连接奇数反应区升流管和回流管(6)，另一半连接偶数反应区升流管，各反应器的升流气液进入气液分离器(80)后，沼气从分离器两半的上沿用管道(9)连接，用阀门开关(93)控制引出，并设置气体流量计(94)；升流液体在两半分离器下沿用管道(61)连通，回流管(6)连接固液分离器(70)。

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