CN101293706B - 多阶段内循环厌氧反应器 - Google Patents
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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
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,预处理废水经阀门一931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底中心经管道一9和阀门二932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30,三反应区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部分进入各自的升流管。升流管分两边排列:一、三、五反应区的升流管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;用管道一9将沼气连通,用阀门开关933控制引出,装上气体流量计94,以监视运行情况;用管道二61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),在厌氧反应器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一(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),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:阀门一(931)、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),第一反应区(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厌氧反应器,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厌氧反应器,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,各反应区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一(9)连接,用阀门开关(933)控制引出,并设置气体流量计(94);升液液体在两半分离器下沿用管道二(61)连通,回流管(6)连接固液分离器(70)。
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