CN105565490A - 一种双塔式可控出水水质的厌氧反应器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双塔式可控出水水质的厌氧反应器，包括主罐、布水管、三相分离器和辅罐，辅罐内部设有中心管，辅罐底部设有进水口，中心管上部分没入水中，下部分留有进水通道；进水口还通过一循环水泵与布水管连通；布水管设置在主罐底部，三相分离器设置在主罐上部，三相分离器通过分离器气管与中心管连通；主罐上部还通过一循环管与辅罐上部连通；主罐顶部通过一沼气连通管与辅罐顶部连通；主罐顶部还设有沼气放空管和压力释放器；主罐的出水口上连接有斜管沉淀池，斜管沉淀池的污泥出口通过一螺杆泵与主罐的污泥进口连接。本发明运行较为稳定，能耗低，占地少，较高容积负荷，同时具有对出水水质可按后续好氧要求能进行调节。

Description

一种双塔式可控出水水质的厌氧反应器
技术领域
本发明属于污水处理领域，尤其涉及一种双塔式可控出水水质的厌氧反应器。
背景技术
污水的生物处理分为好氧、缺氧、厌氧生物工艺，与好氧、缺氧工艺相比，厌氧工艺有如下优点：
1、好氧需要消耗大量氧气，能源消耗巨大，厌氧只需水泵将污水泵入进厌氧系统即可利用厌氧生物菌的生物反应去除大量有机物。
2、同时有副产沼气和颗粒污泥产生，沼气脱硫后可以用于热电联产或者通入锅炉抵消一部分能源消耗，颗粒污泥可进行销售作为其他厌氧项目的初始污泥或补充用泥。
3、厌氧对COD的去除能力能达到20-30kg/M3，甚至更高，好氧一般只有其1/30的去除率，并且罐体可以做到20米以上节约占地优势非常明显。
4、厌氧消耗COD∶N∶P比例为350∶5∶1，可大量消耗有机物，留下部分N、P营养元素利于后续生化，同时厌氧对难降解物质有较好的分解作用利于后续好氧生化。
5、耐负荷冲击及生物毒性最强，原水直接进入辅罐中心管即通过辅罐的内循环进行大量稀释和大量碎泥参与生物反应，最大程度减少生物毒害及降低负荷。
国内厌氧经历了UASB(升流式厌氧污泥处理床)、EGSB(膨胀颗粒污泥床)、IC(内循环厌氧反应器)这三代，IC反应器较之前的厌氧反应器容积负荷提高非常明显。目前高效反应器一般在IC基础上进行改良，采用EGSB外回流的优势改造IC反应器。IC由于上升流速较高，并且不可控，三相分离器负担较大，跑泥现象时有发生，造成颗粒污泥流失，导致反应器运行不正常，同时IC制造工艺较为复杂成本较高。
而且，以上反应器自身控制能力不强，耐负荷冲击能力及耐生物毒性不大，占地大投资高，分离器效果不好跑泥严重，出水水质不可控制等缺点。
发明内容
本发明为了解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，提供了一种运行较为稳定，能耗低，占地少，较高容积负荷，耐冲击抗生物毒性能力大，同时具有对出水水质可按后续好氧要求能进行调节的双塔式可控出水水质的厌氧反应器。
本发明的技术方案：一种双塔式可控出水水质的厌氧反应器，包括主罐、设置在主罐内的布水管和三相分离器，该反应器还包括一辅罐，所述辅罐内部设有中心管，所述中心管底部设有进水口，中心管上部分没入水中，下部分留有进水通道；所述进水口还通过一循环水泵与布水管连通；
所述布水管设置在主罐底部，所述三相分离器，设置在主罐上部，两层三相分离器通过分离器气管分别与辅罐中心管连通；
所述主罐上部还通过一循环管与辅罐上部连通；
所述主罐顶部还设有沼气放空管和压力释放器；
所述主罐的出水口上连接有斜管沉淀池，经斜管沉淀池沉淀后的污泥通过一螺杆泵与主罐的污泥进口连接；
所述斜管沉淀池一侧设有出水排放管；
所述中心管通过一中心管支撑固定在辅罐内。
优选地，所述三相分离器包括一级三相分离器和二级三相分离器，所述二级三相分离器设置在一级三相分离器的上方，所述一级三相分离器通过一级分离器气管与中心管连通，所述二级三相分离器通过二级分离器气管与中心管连通。
优选地，所述清水排放管上设有COD在线检测仪表，所述COD在线检测仪表给予循环水泵运行负荷连锁信号。
优选地，所述中心管的下部设有水射器，所述水射器设置在中心管的进水通道上方，水射器还通过管道与循环水泵连接。
优选地，所述中心管支撑设置在中心管的中部，中心管支撑呈圆环状，中心管支撑的外壁固定在辅罐的内壁上，中心管支撑的内壁固定中心管。
优选地，所述布水管为环向间歇式脉冲喷射布水管。
本发明的厌氧反应器不同于常规厌氧反应器的单反应罐，该反应器有两个反应罐组成，主罐和辅罐都参与厌氧菌反应并且采用可控上升速率内外回流技术。
主罐内的中下部是颗粒污泥大量聚集区，是反应器最为活跃部分，反应器上部体积、污泥总量都较反应器中下部减少，反应速率也次于中下部。厌氧设备三相分离器跑泥现象多少都会有一些，部分碎泥(泥宝宝)随出水流入斜板沉淀池内，该泥虽然颗粒较小，不易沉降，但菌团活性较高，对有机物的去除有较为明显作用，增加辅罐的作用就是，充分利用碎泥的作用，在辅罐中充分参与反应，同时在辅罐中增加中心套管利于原水充分混合，充分反应，降低原水负荷、生物毒性。
主罐设置两个三相分离器，分离器出气口分别通入辅罐的中心套管中。中心套管底部不仅设置射流器，同时还有主罐反应产生的沼气通入过来。射流器在中下部水力提升，通入过来的沼气在中上部起到汽提作用，通过双作用使辅罐中形成较大水力循环速率，充分使辅罐中碎泥、原水、回流水充分混合，使碎泥呈悬浮状态，起到最大的反应速率，同时辅罐中可以添加一些营养元素及化学药剂充分融合，利于生物反应。
厌氧出水经过斜管沉淀后碎泥通过螺杆泵泵入主罐中，该污泥虽然较小，但是活性极高，较容易长大形成大颗粒污泥。这样尽少可能降低流失污泥量，弥补三相分离器先天分离效果不足跑泥的缺点，为设备正常运行提供可靠保障。
本发明的出水排放管上设有COD在线检测仪表，数据较高则增加循环水泵的循环流量，较低则降低流量，通过该连锁反应控制厌氧出水在一定范围内，保障后续生化进水较为稳定。
本发明同时改造了厌氧反应器的布水系统，采用环向间歇式脉冲喷射布水，避免了颗粒污泥在底端的长期沉积，增加死泥，发挥最大最大的处理效率。
本发明运行较为稳定，能耗低，占地少，较高容积负荷，耐冲击抗生物毒性能力大，同时具有对出水水质可按后续好氧要求能进行调节。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中1、主罐，2、辅罐，3、进水口，4、水射器，5、中心管支撑，6、中心管，7、一级分离器气管，8、二级分离器气管，9、循环管，10、沼气连通管，11、压力释放器，12、沼气放空管，13、一级三相分离器，14、二级三相分离器，15、斜管沉淀池，16、COD在线检测仪，17、排放管，18、循环水泵，19、布水管，20、螺杆泵。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明，但并不是对本发明保护范围的限制。
如图1所示，一种双塔式可控出水水质的厌氧反应器，包括主罐1、辅罐2、进水口3、水射器4、中心管支撑5、中心管6、一级分离器气管7、二级分离器气管8、循环管9、沼气连通管10、压力释放器11、沼气放空管12、一级三相分离器13、二级三相分离器14、斜管沉淀池15、COD在线检测仪16、排放管17、循环水泵、布水管19、螺杆泵20，进水口3在中心管6的底部，中心管6上部分没入水中，下部分留有进水通道，中心管6通过一中心管支撑5固定在辅罐2内，水射器4在中心管的中下部将水提升。布水管19在主罐1底部，一级三相分离器13和二级三相分离器14在主罐1的上部，一级三相13分离器的出气通过一级分离器气管7连通到中心管6内，二级三相分离器14的出气通过二级分离器气管8连通到中心管6内。循环管9连接主罐1和辅罐2的上部，主罐1处理过的上部出水经过循环管9后流入辅罐2内。沼气连通管10连接主罐1和辅罐2维持两罐中压力平衡，沼气放空管12在主罐1顶部用于沼气排放，压力释放器11在主罐1顶部，用于突发情况沼气外排不畅通或者罐体破裂内吸压。斜管沉淀池15用于沉淀主罐1的出水，污泥经过螺杆泵20重新打入主罐1的底部，排放管17将斜管沉淀池15的上清液排放至下一处理单元。COD在线检测仪16检测出水指标反馈信号量指标给予循环水泵18，调节循环量的大小。
本发明运行较为稳定，能耗低，占地少，较高容积负荷，耐冲击抗生物毒性能力大，同时具有对出水水质可按后续好氧要求能进行调节。
主罐、辅罐节约成本考虑可以为碳钢防腐材质，如水质腐蚀性较大则考虑不锈钢等材质。三相分离器最优为PP材质，不锈钢材质刚度高，重量大，次之。布水器则最优为HDPE管。分离器气管、循环管、进水管等一些外部管道则最优为不锈钢材质。

Claims (6)

1.一种双塔式可控出水水质的厌氧反应器，包括主罐、设置在主罐内的布水管和三相分离器，其特征在于：该反应器还包括一辅罐，所述辅罐内部设有中心管，所述中心管底部设有进水口，中心管上部分没入水中，下部分留有进水通道；所述进水口还通过一循环水泵与布水管连通；
所述布水管设置在主罐底部，所述三相分离器设置在主罐上部，三相分离器通过分离器气管与中心管连通；
所述主罐上部还通过一循环管与辅罐上部连通；
所述主罐顶部还设有沼气放空管和压力释放器；
所述主罐的出水口上连接有斜管沉淀池，斜管沉淀池的污泥出口通过一螺杆泵与主罐的污泥进口连接；
所述斜管沉淀池一侧设有出水排放管；
所述中心管通过一中心管支撑固定在辅罐内。
2.根据权利要求1所述的一种双塔式可控出水水质的厌氧反应器，其特征在于：所述三相分离器包括一级三相分离器和二级三相分离器，所述二级三相分离器设置在一级三相分离器的上方，所述一级三相分离器通过一级分离器气管与中心管连通，所述二级三相分离器通过二级分离器气管与中心管连通。
3.根据权利要求1所述的一种双塔式可控出水水质的厌氧反应器，其特征在于：所述清水排放管上设有COD在线检测仪表，所述COD在线检测仪表给予循环水泵运行负荷连锁信号。
4.根据权利要求1所述的一种双塔式可控出水水质的厌氧反应器，其特征在于：所述中心管的下部设有水射器，所述水射器设置在中心管的进水通道上方，水射器还通过管道与循环水泵连接。
5.根据权利要求1所述的一种双塔式可控出水水质的厌氧反应器，其特征在于：所述中心管支撑设置在中心管的中部，中心管支撑呈圆环状，中心管支撑的外壁固定在辅罐的内壁上，中心管支撑的内壁固定中心管。
6.根据权利要求1所述的一种双塔式可控出水水质的厌氧反应器，其特征在于：所述布水管为环向间歇式脉冲喷射布水管。
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