CN104944576A - 全混合传质厌氧反应器 - Google Patents

Abstract

一种全混合传质厌氧反应器，包括池体和气液分离罐，气液分离罐安装在池体的顶部，气液分离罐上设置有进水管；池体内设置有底部集气罩和上部集气罩，上部集气罩的上方设有沉淀过滤区；池体内设有气提管和落水管，气提管和落水管的上端均连接至气液分离罐，气提管下端伸入底部集气罩内，气提管在上部集气罩内设置有提液口，落水管的下端伸入到底部集气罩的上方。该反应器采用顶部进水方式，由顶部的气液分离罐进入，与气提至气液分离罐内的泥水混合液一起自上至下落入池体底部，一起参与传质，大大提高了传质效率，加速了气液循环。同时，省去了底部进水方式的布水器，彻底解决了布水孔堵塞问题，防止了污泥溢出现象，使反应器能够连续运行，处理能耗低，效率高，出水水质稳定。

Description

全混合传质厌氧反应器

技术领域

本发明涉及一种用于市政、工业废水处理过程中生化处理阶段的厌氧反应装置，属于厌氧反应处理技术领域。

背景技术

厌氧反应发生在废水和污泥颗粒接触的过程。在厌氧状态下产生的沼气（主要是甲烷和二氧化碳）引起了内部的循环，这对于颗粒污泥的形成和维持有利。现阶段用于废水处理的各种厌氧反应器可以归类为高、中、低速反应器，但是无论哪种结构形式的厌氧反应器均是由底部通过布水器进水，时常发生布水器进水孔堵住的问题，处理效率和效果大为降低。

中国专利文献CN103011402B公开的《双循环厌氧反应器》，设置有上下两级气固液分离区，具有池体高、絮状污泥快速启动、耐冲击负荷的能力强、进水PH值要求宽松、颗粒污泥增长快、处理能耗低的特点，且处理效率高，出水水质稳定。CN103011404B公开的《内混合厌氧反应罐》，具有絮状污泥快速启动、耐冲击负荷的能力强，进水PH值要求宽松，颗粒污泥增长快，处理能耗低的优点，且处理效率高，出水水质稳定。CN103395955B公开的《高速沉流式污泥反向混合厌氧反应器》，提出了一种污泥高速反向沉流式传质的新理念，颠覆了传统厌氧升流式传质的运行模式，使底部污泥反向提升后高速向底部运行，与向上运行的污水形成剧烈传质，传质变得更为强烈，既避免了污泥沉积，使污泥流失变得最小，又显著提高了处理效率，保证了出水水质的稳定。CN103880178A公开的《多级气提与分离一体化厌氧处理装置》，实现了多级气提与分离的一体化，操作简单，运行方便，处理能耗低、效率高，出水水质稳定。

虽然上述各种反应器具有非常多的优点，但是其进水也是均由底部通过布水器进水，同样发生布水器进水孔堵住的问题。此外其上部设置有三相分离器，不但使得结构复杂，有时会发生污泥溢出现象，气液分离效果不好。

发明内容

本发明针对现有厌氧生物反应器存在的不足，提供一种结构简单、不会发生堵塞现象、处理效率高效果好的全混合传质厌氧反应器。

本发明的全混合传质厌氧反应器，采用下述技术方案：

该厌氧反应器，包括池体和气液分离罐，气液分离罐安装在池体的顶部，气液分离罐上设置有进水管；池体内设置有底部集气罩和上部集气罩，上部集气罩的上方设有沉淀过滤区；池体内设有气提管和落水管，气提管和落水管的上端均连接至气液分离罐，气提管下端伸入底部集气罩内，气提管在上部集气罩内设置有提液口，落水管的下端伸入到底部集气罩的上方。

沉淀过滤区的上方设置有出水堰，出水堰上设有出水管。

上部集气罩的外围设置有落水斗，落水斗固定在池体内壁上，与上部集气罩之间设置有泥水通行的升流缝。

底部集气罩的外围设置落水斗，落水斗固定在池体内壁上，与底部集气罩之间设置有泥水通行的升流缝。

上述反应器的运行时，废水由进水管直接进入顶部的气液分离罐内，通过各个落水管落至池体的底部。池体内产生的沼气使各个集气罩内混合液的密度减小，始终与外界形成明显的密度差，在外界压力的作用下各个集气罩内的气液沿气提管向上提升，进入气液分离罐内，在气液分离罐内气体释放并排出，泥水混合液连同进入的废水一起沿落水管落回池体。在沼气的作用下混合液在气提管内保证连续进行气提，形成循环。清液经沉淀区过滤区排出池体外，污泥经排泥管定期排出池外。

本发明采用顶部进水方式，由顶部的气液分离罐进入，与气提至气液分离罐内的泥水混合液一起自上至下落入池体底部，一起参与传质，使废水全程参与传质，大大提高了传质效率，加速了气液循环。同时，省去了底部进水方式的布水器，彻底解决了布水孔堵塞问题，防止了污泥溢出现象，使反应器能够连续运行，处理能耗低，效率高，出水水质稳定。

附图说明

图1是本发明全混合传质厌氧反应器的结构示意图。

图中：1、池体，2、排泥管，3、底部集气罩，4、回流管，5、气提管， 6、提液口，7、沉淀过滤区，8、出水管，9、出水堰，10、气液分离罐，11、排气口，12、进水管，13、落水斗。

具体实施方式

如图1所示，本发明的全混合传质厌氧反应器，主要包括池体1和气液分离罐10，气液分离罐10安装在池体1的顶部，气液分离罐10上设置有进水管12。池体1采用钢结构，整个构筑物呈柱状，上端敞口，其内设置有底部集气罩3和上部集气罩，上部集气罩的外围设置有落水斗14，底部集气罩3的外围也可以设置落水斗，落水斗14固定在池体1内壁上，与集气罩之间设置有泥水通行的升流缝。

上部集气罩的上方设有沉淀过滤区7，沉淀过滤区7内设有聚氨酯类的过滤层，沉淀过滤区7的上方设置有出水堰9，出水堰9上设有出水管8。池体1内设有气提管5和多根落水管4，气提管5穿过各个集气罩3，其上端伸入气液分离罐10内，下端伸入底部集气罩3内，气提管5在上部集气罩内的部位设置有提液口6。每根落水管4的上端与气液分离罐10的底部连接，并与气液分离罐内部相通，下端伸入到底部集气罩3的上方。气提管5和落水管4与上下两个集气罩连接固定在一起。

池体1的底部设置有排泥管2，可在排泥管2上设置有控制阀，形成排泥系统，排泥时打开控制阀，通过自压排出。

上述反应器的运行过程如下所述：

废水由进水管13直接进入气液分离罐10内，通过各个落水管4落至池体1的底部。池体1内产生的沼气使废水密度降低，与外界形成明显的密度差，于是在外界压力的作用下气液通过气提管5处于底部集气罩3内的下端口以及处于上部集气罩的提液口6沿气提管5向上提升，进入气液分离罐10内，在气液分离罐10内气体释放并通过排气口11排出。泥水混合液连同由进水管13进入的废水在重力的作用下一起沿落水管4落回池体1的底部，在池体1内存在厌氧菌对有机物的降解，同时产生沼气，再次形成气固液，并由气提管5提升至气液分离罐10，形成循环。

清液经沉淀区过滤区7和出水堰9沿出水管8排出池体外，污泥在重力的作用下向池底沉降，经排泥管2定期排出池外。

在气液气提过程中，气液上升，使集气罩内形成负压，由池体底部回流的泥水混合液自下至上快速补充（由集气罩与池体1之间的缝隙向上运行），气液循环快，高浓度的有机废水在短时间内与微生物充分接触，为颗粒物的快速繁殖提供充足的营养物质，促进生物繁殖，同时借助高速剪切和冲刷，大大提高了混合效率和传质效率，快速形成好氧颗粒污泥，微生物与有机污染物充分吸附降解，参与污染物的去除。集气罩参与气固液分离，颗粒污泥经集气罩的阻挡截留，省去了三相分离器。

更重要的是，本发明的顶部进水厌氧反应器采用上部进水，由气液分离罐10进入，与气提至气液分离罐10内的泥水混合液一起自上至下进入池体底部，也参与传质，使废水全程参与传质，传质更为剧烈，大大提高了传质效率。同时，省去了底部进水方式的布水器，彻底防止了布水孔堵塞问题，使反应器能够连续运行。

Claims (4)

1.一种全混合传质厌氧反应器，包括池体和气液分离罐，气液分离罐安装在池体的顶部，其特征是：气液分离罐上设置有进水管；池体内设置有底部集气罩和上部集气罩，上部集气罩的上方设有沉淀过滤区；池体内设有气提管和落水管，气提管和落水管的上端均连接至气液分离罐，气提管下端伸入底部集气罩内，气提管在上部集气罩内设置有提液口，落水管的下端伸入到底部集气罩的上方。

2.根据权利要求1所述的全混合传质厌氧反应器，其特征是：所述沉淀过滤区的上方设置有出水堰，出水堰上设有出水管。

3.根据权利要求1所述的全混合传质厌氧反应器，其特征是：所述上部集气罩的外围设置有落水斗，落水斗固定在池体内壁上，与上部集气罩之间设置有泥水通行的升流缝。

4.根据权利要求1所述的全混合传质厌氧反应器，其特征是：所述底部集气罩的外围设置落水斗，落水斗固定在池体内壁上，与底部集气罩之间设置有泥水通行的升流缝。