CN102616928A - 具有高效沉淀回流功能的厌氧发酵反应器 - Google Patents

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李桂菊
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Shandong Futian Pharmaceutical Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种具有高效沉淀回流功能的厌氧发酵反应器，包括壳体及三相分离器，在壳体外部设置一回流管，该回流管的上端穿装在壳体上并延伸至三相分离器下方，该回流管的下端穿装在壳体上并延伸至壳体内部下端，位于壳体外部的回流管以及位于壳体外部的进水装置通过连接管连通。本发明是一种设计巧妙、结构合理、易于实现的具有高效沉淀回流功能的厌氧发酵反应器，本反应器利用负压原理加快了污泥颗粒沉降的速度，缓解上升气体对絮状污泥沉降的干扰，维持反应器内厌氧污泥颗粒的浓度，减轻了三相分离器的工作负荷，极大地改善了反应效果并加快了反应速度。

Description

具有高效沉淀回流功能的厌氧发酵反应器
技术领域
本发明涉及发酵装置领域，尤其是一种具有高效沉淀回流功能的厌氧发酵反应器。
背景技术
在很多酿造和生物制药行业的生产过程中都会产生大量的高浓度有机废水，如酒精、酒类、柠檬酸、味精、淀粉和酱醋等行业，这些高浓度有机废水若不加以有效利用，直接采用常规生化处理方法达标排放，需要消耗大量的能源和操作费用。为了解决上述问题，目前对高浓度废水通常先采用资源化处理技术，即采用发酵反应器对废水进行厌氧发酵处理，生产附加值很高的甲烷气体，同时降低高浓度废水中COD和BOD的浓度，减轻后续生化达标排放处理的负荷。
现有的发酵反应器主要由壳体、进水口、出水口以及安装在反应器上部液面附近的三相分离器组成，反应器的壳体内填充厌氧污泥。废水由反应器底部的进水口进入反应器后，在厌氧微生物的作用下发生反应，即可生成甲烷气体，所产生的甲烷气体在反应器内聚集成不同大小的气泡，逐渐上升至反应器上部排出。由于甲烷气体在上升过程中，会对反应器内的厌氧污泥产生扰动和夹带，因此当高浓度有机废水产生的甲烷气体过多时，甲烷气体会形成较大的气泡，甚至形成快速上升的气流，这种快速上升的气泡所夹带的污泥会使反应器上部的三相分离器分离效率下降，污泥颗粒很难沉降到污泥床上，造成厌氧微生物的流失，影响反应器内厌氧微生物的浓度，最终导致厌氧发酵废水处理效果差。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种结构简单、设计合理、能够加快污泥颗粒沉降速度、减轻三相分离器负荷、减少厌氧微生物流失、改善反应效果的具有高效沉淀回流功能的厌氧发酵反应器。
本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
一种具有高效沉淀回流功能的厌氧发酵反应器，包括壳体及三相分离器，该三相分离器安装在壳体内部上端，壳体上端设置出水口，壳体下端设置进水口，进水口安装进水装置，该进水装置的出口端位于壳体内部，其进口端位于壳体外部并连接进水泵，其特征在于：在壳体外部设置一回流管，该回流管的上端穿装在壳体上并延伸至三相分离器下方，该回流管的下端穿装在壳体上并延伸至壳体内部下端，位于壳体外部的回流管以及位于壳体外部的进水装置通过连接管连通。
而且，壳体内置放含有厌氧微生物的厌氧污泥，该厌氧污泥在壳体内的下部形成颗粒污泥层，在壳体内的中部形成絮状污泥层。
而且，所述三相分离器气封的下方设置一锥形漏斗，回流管的上端倾斜向上设置，其最上端与该锥形漏斗的底部相连通。
而且，所述的连接管由相互连通的竖直管和水平管构成，该竖直管与进水装置连通，水平管插装在回流管下端内部。
而且，所述的回流管下端倾斜向下设置，且该回流管的下端位于进水装置的上方。
而且，所述的进水装置为进水管或者进水分配器。
而且，所述的进水装置上安装一个总控制阀门，该总控制阀门位于连接管与进水泵之间。
而且，所述的进水装置与连接管上均安装一个分控制阀门。
本发明的优点和有益效果为：
1、本反应器增装了一个回流管，该回流管与进水装置连接，因此利用进水泵的小部分流量产生较小的喷射流，在回流管内出口附近形成一定的低压区，即可使回流管上部难以沉降下来的污泥颗粒回流到需要的部位，从而增加了反应器下部厌氧颗粒的密度，而且必要时可以回收甲烷菌颗粒污泥用作同类反应器的菌种。
2、本反应器加快了污泥颗粒向下沉降的速度、克服了甲烷气体对污泥颗粒沉降产生的不良影响、增加了污泥颗粒的沉降数量，因此提高了反应效率、保障了厌氧发酵废水反应效果。
3、本反应器的三相分离器的下方设置了一个与回流管连通的锥形漏斗，该锥形漏斗在气封下方形成一个保护区，其可以起到降低气体对下沉颗粒形成的冲击波动、减少再次夹带的作用，最终减轻了三相分离器的负荷、提高了工作效率。
4、本反应器设计合理、结构简单，没有额外增加动力装置，仅利用发酵反应系统中原有的进水泵即可达到负压喷射效果，使污泥自然流入底部，在不增加能耗的基础上，实现了系统的优化操作。
5、本发明是一种设计巧妙、结构合理、易于实现的具有高效沉淀回流功能的厌氧发酵反应器，本反应器利用负压原理加快了污泥颗粒沉降的速度、维持了反应器内厌氧污泥颗粒的浓度、减轻了三相分离器的工作负荷、极大地改善了反应效果并加快了反应速度。
附图说明
图1是本发明的主视图；
图2是本发明壳体中下部的结构示意图一；
图3是本发明壳体中下部的结构示意图二；
图4是本发明壳体中下部的结构示意图三。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种具有高效沉淀回流功能的厌氧发酵反应器，包括壳体2及三相分离器3，该三相分离器安装在壳体内部上端，该三相分离器由沉淀区、集气室和气封4组成。壳体内置放含有厌氧微生物的厌氧污泥，该厌氧污泥在壳体内的下部形成颗粒污泥层7，在壳体内的中部形成絮状污泥层6。壳体上端设置出水口1，壳体下端设置进水口8，进水口安装进水装置10，该进水装置为进水管或者进水分配器，进水装置的出口端位于壳体内部，其进口端位于壳体外部并连接进水泵12。
本发明的创新点在于：在壳体外部设置一个回流管9，该回流管由倾斜向上设置的上端、竖直设置的中段和倾斜向下设置的下端构成。该回流管的上端穿装在壳体上并延伸至三相分离器下方，在三相分离器气封的下方设置一个锥形漏斗5，回流管的最上端与该锥形漏斗的底部相连通。回流管的上端倾斜向上设置，有利于污泥颗粒沿回流管的管壁向下沉降。
回流管的下端穿装在壳体上并延伸至壳体内部下端(即进水装置的上方)，位于壳体外部的回流管以及位于壳体外部的进水装置通过连接管11连通，从而使回流管的出口处形成一个负压喷射流。连接管由相互连通的竖直管和水平管构成，该竖直管与进水装置连通，水平管插装在回流管下端内部，回流管的下端倾斜向下设置，有利于污泥颗粒的沉降及喷射。
为了便于控制反应的进行，既可以在进水装置上安装一个总控制阀门13，该总控制阀门位于连接管与进水泵之间，也可以在进水装置与连接管上均安装分控制阀门14。

Claims (8)

1.一种具有高效沉淀回流功能的厌氧发酵反应器，包括壳体及三相分离器，该三相分离器安装在壳体内部上端，壳体上端设置出水口，壳体下端设置进水口，进水口安装进水装置，该进水装置的出口端位于壳体内部，其进口端位于壳体外部并连接进水泵，其特征在于：在壳体外部设置一回流管，该回流管的上端穿装在壳体上并延伸至三相分离器下方，该回流管的下端穿装在壳体上并延伸至壳体内部下端，位于壳体外部的回流管以及位于壳体外部的进水装置通过连接管连通。
2.根据权利要求1所述的具有高效沉淀回流功能的厌氧发酵反应器，其特征在于：所述的壳体内置放含有厌氧微生物的厌氧污泥，该厌氧污泥在壳体内的下部形成颗粒污泥层，在壳体内的中部形成絮状污泥层。
3.根据权利要求1所述的具有高效沉淀回流功能的厌氧发酵反应器，其特征在于：所述三相分离器气封的下方设置一锥形漏斗，回流管的上端倾斜向上设置，其最上端与该锥形漏斗的底部相连通。
4.根据权利要求1所述的具有高效沉淀回流功能的厌氧发酵反应器，其特征在于：所述的连接管由相互连通的竖直管和水平管构成，该竖直管与进水装置连通，水平管插装在回流管下端内部。
5.根据权利要求1所述的具有高效沉淀回流功能的厌氧发酵反应器，其特征在于：所述的回流管下端倾斜向下设置，且该回流管的下端位于进水装置的上方。
6.根据权利要求1所述的具有高效沉淀回流功能的厌氧发酵反应器，其特征在于：所述的进水装置为进水管或者进水分配器。
7.根据权利要求1或6所述的具有高效沉淀回流功能的厌氧发酵反应器，其特征在于：所述的进水装置上安装一个总控制阀门，该总控制阀门位于连接管与进水泵之间。
8.根据权利要求1或6所述的具有高效沉淀回流功能的厌氧发酵反应器，其特征在于：所述的进水装置与连接管上均安装一个分控制阀门。
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