CN104445607B - 一种气柜脱硫一体化自循环式厌氧反应器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种气柜脱硫一体化自循环式厌氧反应器，其将气柜与厌氧反应器合建，占地面积小，且可以减少反应器顶部材料与空气接触面，降低对顶部出水、筒体的防腐及材质要求，从而降低建设成本。其包括反应器筒体，反应器筒体自下而上依次布置有进水系统、气水泥分离系统、出水系统，其特征在于：反应器筒体的顶部设置有气柜，气柜通过支架支承于反应器筒体的顶部，气柜的内部腔体和反应器筒体的顶部腔体连通、形成一体结构，气水泥分离系统可以包括N个气水泥分离装置，其中N为≥1的自然数，N个气水泥分离装置自下而上间隔布置；反应器筒体的顶部外环面布置有M个气水分离器，其中M为≥1的自然数，气水分离器同时位于气柜的外部。

Description

一种气柜脱硫一体化自循环式厌氧反应器

技术领域

本发明涉及厌氧反应器的技术领域，具体为一种气柜脱硫一体化自循环式厌氧反应器。

背景技术

现有的厌氧反应器需外接气柜，单独收集沼气，气柜安装于地面，使得整个装置的占地面积大，且现有的厌氧反应器的沼气产生后需要通过管路将沼气输送至气柜，沼气在输送和储存过程中，饱和水蒸气会冷却形成冷凝水，顶部出水、筒体的防腐及材质要求高，使得建设成本高。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种气柜脱硫一体化自循环式厌氧反应器，其将气柜与厌氧反应器合建，占地面积小，且可以减少反应器顶部材料与空气接触面，降低对顶部出水、筒体的防腐及材质要求，从而降低建设成本。

一种气柜脱硫一体化自循环式厌氧反应器，其技术方案是这样的：其包括反应器筒体，所述反应器筒体自下而上依次布置有进水系统、气水泥分离系统、出水系统，其特征在于：所述反应器筒体的顶部设置有气柜，所述气柜通过支架支承于所述反应器筒体的顶部，所述气柜的内部腔体和所述反应器筒体的顶部腔体连通、形成一体结构，所述气水泥分离系统可以包括N个气水泥分离装置，其中N为≥1的自然数，N个气水泥分离装置自下而上间隔布置；所述反应器筒体的顶部外环面布置有M个气水分离器，其中M为≥1的自然数，所述气水分离器同时位于所述气柜的外部，所述气水分离器分别通过各自的下降管连通至所述进水系统的底部位置，所述气水分离器分别通过各自顶部的出气管路连通至所述气柜内部，当M＝N时，每个气水泥分离装置分别通过各自出口的上升管连接外部对应的气水分离器。

其进一步特征在于：当M＝1时,每个气水泥分离装置分别通过各自出口的上升管连接外部唯一的气水分离器；

当M≥2、且M≠N时，气水泥分离装置的各自出口的上升管连接至优化设计的管路连通的对应的气水分离器，确保每个气水分离器的入口都连接到至少一个气水泥分离装置的出口的上升管，使得进水系统的底部位置的泥水能够进行充分的混合；

所述气柜的底部外侧设置有上环面支架、所述反应器筒体的顶部侧凸有下环面支架结构，所述上环面支架支承于所述下环面支架、并通过螺栓紧固连接；

所述气柜内外界有空气通入接口，空气通过所述空气通入接口向气柜内输入一定量的空气，空气量为处理的沼气量的2％～8％；所述气柜内布置有仪表监控系统，仪表监控系统控制气柜内的压力、氧气浓度，保证气柜可以提供稳定的压力、实现完全的沼气分离收集，并确保气柜内氧气的残余量不会引起沼气使用时产生爆炸；

所述出水系统具体采用锯齿堰结构，所述出水系统通过引出管外接至外部消能装置的底部，厌氧反应器出水管的入口位于所述消能装置内；

所述气水分离器所对应的出气管路的出口朝向所述出水系统布置，所述出气管路的出口位置高于所述出水系统的上端面；

所述气柜、出水系统之间的过渡位置间布置有脱硫细菌培养装置，所述脱硫细菌培养装置包括底部基准支架，所述底部基准支架上布置有网格支架结构，所述网格支架结构的材质为木头，所述木头的网格支架结构的表面预先布置有脱硫细菌，所述网格支架结构的上方布置有喷淋装置；

所述喷淋装置的的喷淋口朝上布置；

最顶部的所述气水泥分离装置的上部和所述出水系统之间的空腔内设置有外接水路，所述外接水路通过外部的水泵连通至所述喷淋装置的进水管路。

采用本发明后，待处理废水进入厌氧反应器进行处理，形成的沼气、污水、污泥的混合物通过气水泥分离系统分离后，通过气水分离器进行循环，在实现沼气和水泥的分离的同时，反应器中上部被提升至反应器顶进行分离的泥水混合物可自流至反应器底部的进水系统中，对进水系统中的待处理废水进行稀释，同时增加反应器底部的水量，提高反应器内泥水混合物的上升流速，使底部的泥水能够进行充分的混合，气柜安装于反应器顶部，首先，省去了气柜的基础；气柜安装于反应器顶部，降低了气柜的安全风险；降低了反应器顶部出水及筒体的材质及防腐要求；气柜支架可直接支撑于反应器集气罩顶部，减少支架的成本；综上，其将气柜与厌氧反应器合建，占地面积小，且可以减少反应器顶部材料与空气接触面，降低对顶部出水、筒体的防腐及材质要求，从而降低建设成本。

附图说明

图1为本发明的具体实施例一的主视图结构示意图；

图2为图1的A-A向剖视图结构示意图；

图中序号所对应的名称如下：

反应器筒体1、进水系统2、气水泥分离系统3、出水系统4、气柜5、上环面支架6、下环面支架7、气水泥分离装置8、气水分离器9、下降管10、出气管路11、空气通入接口12、仪表监控系统13、锯齿堰结构14、引出管15、消能装置16、厌氧反应器出水管17、底部基准支架18、网格支架结构19、喷淋装置20、外接水路21、水泵22、进水管路23、上升管24。

具体实施方式

一种气柜脱硫一体化自循环式厌氧反应器，见图1、图2：其包括反应器筒体1，反应器筒体1自下而上依次布置有进水系统2、气水泥分离系统3、出水系统4，反应器筒体1的顶部设置有气柜5，气柜5通过支架支承于反应器筒体的顶部，具体为：气柜5的底部外侧设置有上环面支架6、反应器筒体1的顶部侧凸有下环面支架结构7，上环面支架6支承于下环面支架7、并通过螺栓紧固连接；气柜5的内部腔体和反应器筒体1的顶部腔体连通、形成一体结构，气水泥分离系统3可以包括N个气水泥分离装置8，其中N为≥1的自然数，N个气水泥分离装置8自下而上间隔布置；反应器筒体1的顶部外环面布置有M个气水分离器9，其中M为≥1的自然数，气水分离器9同时位于气柜5的外部，气水分离器9分别通过各自的下降管10连通至进水系统2的底部位置，气水分离器9分别通过各自顶部的出气管路11连通至气柜5内部。

气柜5内连接有空气通入接口12，空气通过空气通入接口12向气柜内输入一定量的空气，空气量为处理的沼气量的2％～8％；气柜1内布置有仪表监控系统13，仪表监控系统13控制气柜5内的压力、氧气浓度，保证气柜5可以提供稳定的压力、实现完全的沼气分离收集，并确保气柜5内氧气的残余量不会引起沼气使用时产生爆炸；

出水系统4具体采用锯齿堰结构14，出水系统4通过引出管15外接至外部消能装置16的底部，厌氧反应器出水管17的入口位于消能装置16内；

气水分离器9所对应的出气管路11的出口朝向出水系统4布置，出气管路11的出口位置高于出水系统4的上端面；

气柜5、出水系统4之间的过渡位置间布置有脱硫细菌培养装置，脱硫细菌培养装置包括底部基准支架18，底部基准支架18上布置有网格支架结构19，网格支架结构19的材质为木头，木头的网格支架结构19的表面预先布置有脱硫细菌，网格支架结构19的上方布置有喷淋装置20；喷淋装置20的喷淋口朝上布置，最顶部的气水泥分离装置8的上部和出水系统4之间的空腔内设置有外接水路21，外接水路21通过外部的水泵22连通至喷淋装置20的进水管路23，直接采用反应器内部的水为脱硫细菌提供培养液，使得脱硫细菌生长，脱硫细菌在微氧条件下将H2S转化为单质硫或亚硫酸，通过控制氧气量，可以确保仅产生单质硫，其生物脱硫的脱硫效率可达95％以上，平均脱硫成本为0.03元/m3(沼气)，比传统化学脱硫法降低70％，而且没有二次污染：产生的单质硫附着在顶部出水系统表面，可以直接随水流走到后续处理系统，不需要另外收集处理。在气柜5和出水系统4之间直接布置脱硫结构，使得沼气无需再次进行脱硫，即可直接投入使用，降低了设备投入成本；此外，网格支架结构19可以确保当气柜5塌陷时，气柜5的内膜被网格支架结构19支承住，不会发生其他意外情况，确保气柜5的内膜的安全。

具体实施例一：当M＝N＝2时，见图1，每个气水泥分离装置8分别通过各自出口的上升管24连接外部对应的气水分离器9。

具体实施例二：当M＝1时,每个气水泥分离装置8分别通过各自出口的上升管24连接外部唯一的气水分离器9；

具体实施例三：当M≥2、且M≠N时，气水泥分离装置8的各自出口的上升管24连接至优化设计的管路连通的对应的气水分离器9，确保每个气水分离器9的入口都连接到至少一个气水泥分离装置8的出口的上升管24，使得进水系统的底部位置的泥水能够进行充分的混合。

以上对本发明的具体实施例进行了详细说明，但内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明创造的实施范围。凡依本发明创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种气柜脱硫一体化自循环式厌氧反应器，其包括反应器筒体，所述反应器筒体自下而上依次布置有进水系统、气水泥分离系统、出水系统，其特征在于：所述反应器筒体的顶部设置有气柜，所述气柜通过支架支承于所述反应器筒体的顶部，所述气柜的内部腔体和所述反应器筒体的顶部腔体连通、形成一体结构，所述气水泥分离系统包括N个气水泥分离装置，其中N为≥1的自然数，N个气水泥分离装置自下而上间隔布置；所述反应器筒体的顶部外环面布置有M个气水分离器，其中M为≥1的自然数，所述气水分离器同时位于所述气柜的外部，所述气水分离器分别通过各自的下降管连通至所述进水系统的底部位置，所述气水分离器分别通过各自顶部的出气管路连通至所述气柜内部，当M＝N时，每个气水泥分离装置分别通过各自出口的上升管连接外部对应的气水分离器，所述气柜的底部外侧设置有上环面支架、所述反应器筒体的顶部侧凸有下环面支架结构，所述上环面支架支承于所述下环面支架、并通过螺栓紧固连接，所述气柜内外界有空气通入接口，空气通过所述空气通入接口向气柜内输入一定量的空气，空气量为处理的沼气量的2％～8％；所述气柜内布置有仪表监控系统，仪表监控系统控制气柜内的压力、氧气浓度，所述出水系统具体采用锯齿堰结构，所述出水系统通过引出管外接至外部消能装置的底部，厌氧反应器出水管的入口位于所述消能装置内。

2.如权利要求1所述的一种气柜脱硫一体化自循环式厌氧反应器，其特征在于：当M＝1时,每个气水泥分离装置分别通过各自出口的上升管连接外部唯一的气水分离器。

3.如权利要求1所述的一种气柜脱硫一体化自循环式厌氧反应器，其特征在于：当M≥2、且M≠N时，气水泥分离装置的各自出口的上升管连接至优化设计的管路连通的对应的气水分离器，确保每个气水分离器的入口都连接到至少一个气水泥分离装置的出口的上升管，使得进水系统的底部位置的泥水能够进行充分的混合。

4.如权利要求1至3中任一权利要求所述的一种气柜脱硫一体化自循环式厌氧反应器，其特征在于：所述气水分离器所对应的出气管路的出口朝向所述出水系统布置，所述出气管路的出口位置高于所述出水系统的上端面。

5.如权利要求1至3中任一权利要求所述的一种气柜脱硫一体化自循环式厌氧反应器，其特征在于：所述气柜、出水系统之间的过渡位置间布置有脱硫细菌培养装置，所述脱硫细菌培养装置包括底部基准支架，所述底部基准支架上布置有网格支架结构，所述网格支架结构的材质为木头，所述木头的网格支架结构的表面预先布置有脱硫细菌，所述网格支架结构的上方布置有喷淋装置。

6.如权利要求5所述的一种气柜脱硫一体化自循环式厌氧反应器，其特征在于：所述喷淋装置的的喷淋口朝上布置。

7.如权利要求5所述的一种气柜脱硫一体化自循环式厌氧反应器，其特征在于：最顶部的所述气水泥分离装置的上部和所述出水系统之间的空腔内设置有外接水路，所述外接水路通过外部的水泵连通至所述喷淋装置的进水管路。