CN103723826B - 一种厌氧反应器及其进水与内循环一体化的旋流式布水器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种进水与内循环一体化的旋流式布水器，包括布水伞和位于布水伞内的、处在布水伞中轴线的进水分配器，所述进水分配器设有进水口以及开口朝上的回流接管，进水分配器同时还向四周伸出若干支末端具有布水喷头的、均位于布水伞内的布水支管，所述布水喷头位于出水圆周上。本发明还公开了一种设有所述旋流式布水器的厌氧反应器。安装了本发明的旋流式布水器后的厌氧反应器，能充分均匀的布水以及使废水与污泥充分接触，提高了传质速率和容积负荷布水均匀，并且布水器结构简单，安装简便，回流液可减少进水分配器的水头压力损失，工作效果较以往的旋流式布水器大大加强了。本发明广泛用于废水处理环保工程中。

Description

一种厌氧反应器及其进水与内循环一体化的旋流式布水器

技术领域

本发明涉及废水处理设备，特别是涉及一种厌氧反应器以及其中所用到的旋流式布水器。

背景技术

厌氧反应器包括反应器壳体、分层设置在反应器壳体中的若干个三相分离器、设在反应器壳体外面最顶端的气液分离器以及位于反应器壳体内底部的布水器，三相分离器与气液分离器通过气升管连通，气液分离器又设有向下直通到反应器壳体内底部的回流管。工作时，反应器壳体内下部堆满污泥，外部的废水进水管通到布水器中实现布水，搅动污泥并与之混合，有机物与污泥接触与传质，产生沼气，气体、消化液、颗粒升腾到三相分离器后被阻隔，随后气水混合物顺着气升管进入气液分离器，沼气被分离，剩余的液体沿着回流管下落回流到反应器壳体内部，这就是厌氧反应器的大致工作过程。

传统的厌氧反应器中的布水器，大多采用穿孔管式的布水方式，这种布水方式存在一个难以克服的矛盾，即无法同时达到进水的“均匀分布”和对污泥的“强力搅拌”。因为利用穿孔管布水时，为实现均匀布水，显然是出水孔越多越好，出水孔的工作面积越小越好；但出水孔越多，出水的流速越小，搅动污泥的“水力”越小，很难将污泥搅动起来，影响到有机物与污泥的接触与传质。为了强化水力对污泥的搅拌作用，就必须提高出水流速。减少出水孔的数量。但出水孔数量的减少，每个出水孔的工作面积增大，布水又会不均匀，容易出现 “沟流”和“短路”。穿孔管布水方式，要实现有机废水与污泥的均匀混合与接触十分困难，这也是造成反应器容积负荷较低的重要原因之一。

现在有种较新颖的旋流式布水器，它设有一锥形的布水伞，并在反应器壳体外部设置与废水进水管连通的进水分配器，进水分配器分出若干道形状相异、走向不同的布水支管伸入到布水伞中，并令各布水支管的出口喷头位于同一出水圆周，该出水圆周与布水伞中轴线垂直，各出口喷头贴着布水伞内壁，即出水圆周是贴着布水伞内壁的。这样废水通过进水分配器之后分流，然后从各布水支管的出口喷头射出，形成能够较充分与强力的搅拌的旋流。不过这种设备亦有弊端，即把进水分配器设置在反应器外部，布水支管走向各异，配件不统一，安装要求高，工程量大，且没有充分将回流管中回流下来的液体充分利用起来，进水与内循环仍未达到一体化。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种旋流式布水器，它能将内循环废水与外部进入的废水统一起来，使产生的旋转式液流更加强力、布水更加均匀。

本发明要解决的另外一个技术问题是：提供一种安装了本发明的旋流式布水器的厌氧反应器。

本发明解决其技术问题的解决方案是：

先论述本发明创造的旋流布水器：一种进水与内循环一体化的旋流式布水器，包括锥状的、锥角朝上的布水伞，并具有与布水伞中心轴线同轴的出水圆周，还包括位于布水伞内的、处在布水伞中轴线的进水分配器，所述进水分配器设有进水口以及开口朝上的回流接管，进水分配器同时还向四周伸出若干支末端具有布水喷头的、均位于布水伞内的布水支管，所述布水喷头位于出水圆周上。需要指出的是，此处所述的出水圆周并非指实体，而是与背景技术中所述的出水圆周一样都是为了便于描述结构而定义的虚拟的圆周线。

作为上述技术方案的进一步改进，所述出水圆周位于布水伞底面的上方，且与布水伞内壁隔开。

作为上述技术方案的进一步改进，所述布水喷头的朝向为统一的顺时针或逆时针方向，且所述朝向与出水圆周相切。

作为上述技术方案的进一步改进，多根布水支管以进水分配器为中心，向四周辐射并等距分布。

作为上述技术方案的进一步改进，进水口开口方向与回流接管、布水伞均同轴。

作为上述技术方案的进一步改进，所述回流接管向上的开口设有回流管接口法兰。

作为上述技术方案的进一步改进，进水分配器内设有用于平衡回流接管下方与进水口上方水压力的撑水罩。

然后，一种厌氧反应器，包括反应器壳体、分层设置在反应器壳体中的若干个三相分离器、设在反应器壳体外面上部的气液分离器，三相分离器与气液分离器通过气升管连通，气液分离器设有向下直通到反应器壳体内底部的回流管，废水进水管自反应器壳体外通入反应器壳体内，本厌氧反应器还包括所述的进水与内循环一体化的旋流式布水器，所述废水进水管与进水口连通，回流管与回流接管连接。

本发明的有益效果是：本发明的旋流式布水器，进水分配器是设置在伞内中心轴处，布水支管以此为中心向四周散发，这克服了传统的穿孔管式布水不均匀和搅拌力度不够的缺陷，并且简化了布水器的结构，配件容易做到规格统一，安装简便，同时本旋流式布水器设有回流接管，将回流接管与厌氧反应器的回流管接驳后，回流的消化液可减少进水分配器的水头压力损失，保证布水支管能以合适的速度喷出水流，工作效果较以往的旋流式布水器大大加强了。

本发明的厌氧反应器内的布水器为本发明创造的旋流式布水器，它进水口与废水进水管、回流管与回流接管，这使得反应器工作中的进水与内循环一体化，实现了充分均匀的布水以及使废水与污泥充分接触，提高了厌氧反应器的传质速率和容积负荷。

本发明广泛用于废水处理环保工程中。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员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设计方案和附图。

图1是本发明的旋流式布水器的前视结构示意图；

图2是本发明的旋流式布水器的俯视结构示意图；

图3是本发明的厌氧式反应器的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

参照图1～图2，一种进水与内循环一体化的旋流式布水器，包括锥状的、锥角朝上的布水伞1，并具有与布水伞1中心轴线同轴的出水圆周a，还包括位于布水伞1内的、处在布水伞1中轴线的进水分配器2，所述进水分配器2设有进水口4以及开口朝上的回流接管3，进水分配器2同时还向四周伸出若干支末端具有布水喷头的、均位于布水伞1内的布水支管5，所述布水喷头位于出水圆周a上。

相较于在先的旋流式布水器，本实施例有这些新的区别技术特征：首先，进水分配器2并非设在布水伞1外，而是位于伞内中心，这样水从进水分配器2底部的进水口4通入后，能以放射状向四周沿布水支管5排出，自进水分配器到布水喷头的距离，各支管都是相等的（即出水圆周a的半径），出水压力均衡，而不会因为进水分配器2设在布水伞1外而导致需要用长度、形状各异的管道来引流，导致出水压力不均衡；其次，进水分配器2留有开口朝上的回流接管3，用于与厌氧反应器的回流管接驳，而不像其他的布水器的设置形式一样，回流管仅设在其余位置而没有与分配器连通，没有实现进水与内循环一体化。

进一步作为优选的实施方式，所述出水圆周a位于布水伞1底面的上方，且与布水伞1内壁隔开。本实施例中的出水圆周a并非与布水伞1等径，而是与其内壁隔开一定距离，喷流需经一定的冲击时间后才会冲击到伞内壁。合适地调整该距离，可获得更佳的旋流布水效果。

进一步作为优选的实施方式，所述布水喷头的朝向为统一的顺时针或逆时针方向，且所述朝向与出水圆周相切。具体地，原本是直管的布水支管末端弯曲成90°，接上布水喷头，所述布水喷头是变径的喷头。

进一步作为优选的实施方式，多根布水支管5以进水分配器2为中心，向四周辐射并等距分布。然后，进水口4开口方向与回流接管3、布水伞1均同轴。具体地，布水支管5为3支以上（图1和图2展示的数量是4支），向四周辐射等距分布的布置形式，使布水角度更加均匀合理，并且布水支管的长短均一，生产和安装都很便捷，无需特制异形件。当有机废水从进水口4通入后，产生不间断的旋转式液流，使每一个布水喷头出口的工作面统合成了一个整体，有机废水能在整个反应器内实现均匀的分布。在进水动力的推动下，推动着颗粒污泥与废水朝同一个方向运动，由于推力相同，而废水与颗粒污泥的密度不同，它们的流速会有所不同，有利于废水与污泥的接触与传质。

进一步作为优选的实施方式，所述回流接管3向上的开口设有回流管接口法兰31。通过回流管接口法兰31，使本旋流式布水器可与现有的厌氧反应器中的回流管连接，或仅需对回流管稍作截短改动即可。

进一步作为优选的实施方式，进水分配器2内设有用于平衡回流接管3下方与进水口4上方水压力的撑水罩。由于进水分配器2内为自上往下的水流与自下往上的水流的交汇处，故在该位置设置撑水罩，可以有效地平衡上下水头压力。

参照图3，一种厌氧反应器，包括反应器壳体6、分层设置在反应器壳体6中的若干个三相分离器7、设在反应器壳体6外面上部的气液分离器8，三相分离器7与气液分离器8通过气升管11连通，气液分离器8设有向下直通到反应器壳体6内底部的回流管10，废水进水管9自反应器壳体6外通入反应器壳体6内，本厌氧反应器还包括所述的进水与内循环一体化的旋流式布水器，所述废水进水管9与进水口4连通，回流管10与回流接管3连接。工作时，有机废水从布水器的布水喷头射出并在反应器内形成旋转的液流，充分搅拌颗粒污泥；从上方回流下来的消化液自上而下地通到进水分配器2中，提升了分配器水压。

以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种进水与内循环一体化的旋流式布水器，包括锥状的、锥角朝上的布水伞（1），并具有与布水伞（1）中心轴线同轴的出水圆周，其特征在于：还包括位于布水伞（1）内的、处在布水伞（1）中轴线的进水分配器（2），所述进水分配器（2）设有进水口（4）以及开口朝上的回流接管（3），进水分配器（2）同时还向四周伸出若干支末端具有布水喷头的、均位于布水伞（1）内的布水支管（5），所述布水喷头位于出水圆周上，所述进水分配器（2）内设有用于平衡回流接管（3）下方与进水口（4）上方水压力的撑水罩。

2.根据权利要求1 所述的进水与内循环一体化的旋流式布水器，其特征在于：所述出水圆周位于布水伞（1）底面的上方，且与布水伞（1）内壁隔开。

3.根据权利要求1 或2 所述的进水与内循环一体化的旋流式布水器，其特征在于：所述布水喷头的朝向为统一的顺时针或逆时针方向，且所述朝向与出水圆周相切。

4.根据权利要求3 所述的进水与内循环一体化的旋流式布水器，其特征在于：多根布水支管（5）以进水分配器（2）为中心，向四周辐射并等距分布。

5.根据权利要求1 所述的进水与内循环一体化的旋流式布水器，其特征在于：进水口（4）开口方向与回流接管（3）、布水伞（1）均同轴。

6.根据权利要求1 或5 所述的进水与内循环一体化的旋流式布水器，其特征在于：所述回流接管（3）向上的开口设有回流管接口法兰（31）。

7.一种厌氧反应器，包括反应器壳体（6）、分层设置在反应器壳体（6）中的若干个三相分离器（7）、设在反应器壳体（6）外面上部的气液分离器（8），三相分离器（7）与气液分离器（8）通过气升管（11）连通，气液分离器（8）设有向下直通到反应器壳体（6）内底部的回流管（10），废水进水管（9）自反应器壳体（6）外通入反应器壳体（6）内，其特征在于：还包括如权利要求1 ～ 6 任一项所述的进水与内循环一体化的旋流式布水器，所述废水进水管（9）与进水口（4）连通，回流管（10）与回流接管（3）连接。