CN105836880A - 一种asbr反应器 - Google Patents

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    • C02F3/282—Anaerobic digestion processes using anaerobic sequencing batch reactors
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Abstract

一种ASBR反应器，由罐体、进水系统(进水管、进水泵/阀、布水器、反射锥)、排水系统(出水堰、集水槽、排水管)、浮泥截留系统(导流圈、挡渣板)、排气管、排泥管等组成，采用“进水/反应/沉淀/排水”循环运行模式，在一个处理循环进水时的产气抑制期，进/排水同步进行(罐底均匀布水进水方式，罐内自下而上活塞流流态可将上清液顶出，翻过溢流堰，排水槽汇集，排水管排出)，有效维持气室气压的稳定；导流圈与挡渣板的设置，解决了液面浮泥随上清液流出问题，促进厌氧污泥的快速积累，颗粒污泥快速形成，大大缩短反应器启动时间并维持较高的容积负荷。

Description

一种ASBR反应器
技术领域
本发明属于高浓度有机废水的厌氧处理领域，具体涉及一种ASBR反应器。
背景技术
高浓度有机废水厌氧处理，无论何种工艺，有效控制污泥的不流失，促进污泥快速积累并维持尽可能高浓度是高负荷高效率的关键，同时，污泥浓度高，产气量大，泥水混合剧烈，能够促进颗粒污泥的快速形成以及颗粒污泥比例增大。
连续进水/出水运行模式的UASB工艺容易产生污泥流失。实际运行结果表明，当进水浓度较高的情况下，由于产气量大，絮状污泥(甚至是颗粒污泥)容易随大量气体的上升上浮至水面流失，由于污泥的不断流失，反应器中的污泥量积累受限，难以实现较高的容积负荷及废水处理的高效率。IC反应器以其巧妙的内循环设计有效的解决了污泥流失问题，但结构复杂，一次性投资费用较高；其次IC反应器高径比较大，运行能耗高。
ASBR简称厌氧序批式反应器，采用“进水/反应/沉淀/排水”的运行模式。1)进水：时间10～30min，短时间大流量进水保证了泥水混合均匀，防止短流区的形成有利。这对启动初期进水COD浓度不高、产气量不大时防止短流区的形成有着特别的意义。2)反应：进水完成后厌氧反应产气特征首先是缓慢产气；接着便是反应陡然剧烈，产气量剧增，反应器内呈“沸腾”状(由于大量产气的搅动)，泥水混合效果特别好且持续一段时间，这种状态对颗粒污泥的形成极为有利；随后产气量逐渐减小，活性污泥开始沉淀，逐渐形成“沉淀层/清水层/液面浮泥”，直至产气几乎停止，同时沉淀结束，污泥层与清水层界面清晰。3)排水：排水是指将清水排掉，液面的浮泥需要保留，尤其是在启动阶段，更应如此。
目前，国内ASBR尚无工程化的案例，有关ASBR工艺过程(进水/反应/沉淀/排水)控制国内外显见报道(尤其是排水时的污泥流失控制)。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够有效控制污泥不流失，促进反应器内厌氧污泥的快速积累，缩短启动时间，提高容积负荷的ASBR反应器。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种ASBR反应器，包括底部开设有排泥管的反应罐以及安装在反应罐内底部的反射锥，在反射锥上端安装有与反射锥相对应的并与进水管相连的布水器出水管，在反应罐上端安装有挡渣板，挡渣板外侧安装有出水堰，出水堰与反应罐内壁构成了集水槽，位于集水槽底部的反应罐上开设有与排水管相连通的出水孔，挡渣板上端的气室与排气管相连，挡渣板下端安装有导流圈。
所述的反应罐为圆柱体或立方柱体。
所述的挡渣板通过螺栓固定在反应罐内侧并与反应罐平行，挡渣板高10～50cm，与反应罐内壁的距离为5～30cm。
所述的挡渣板顶端高出出水堰0～5cm。
所述的导流圈为等腰三角锥形，锥顶夹角15～60°，锥顶水平位超越挡渣板5～30cm，上锥面与挡渣板的距离为10～50cm。
所述的集水槽环绕在出水堰的外侧周边，宽10～50cm，高10～50cm，集水槽外周边高出出水堰10～30cm，出水孔直径为5～40cm。
本发明的进水与排水同步进行，罐底均匀布水的进水方式及罐内自下而上活塞流流态可将上清液顶出，翻过出水堰，经集水槽汇集，排水管排出。在开始产气之前(有时可能会占用开始缓慢产气小段时间)内完成进水/排水，确保底层厌氧污泥不会随进水流失；导流圈与挡渣板的设置，使液面浮泥不会随进水时上清液流出而流出；如此实现污泥的截留，促进反应器内污泥的快速积累，大大缩短反应器的启动时间，维持较高的容积负荷；进水与排水的同步进行还能够维持气室气压的稳定。若确需将液面浮泥浮渣外排，只需在进水1～5min之后，打开排水阀，这段时间罐内液面整体升高，浮泥浮渣越过挡渣板、溢流堰，经集水槽汇集从排水管外排出反应器。
附图说明
图1是本发明的工艺构造示意图；
图2是图1的A-A剖视图；
图3是图1的B-B剖视图；
图中，1—进水泵；2—进水管；3—布水器出水管；4—反射锥；5—反应罐；6—出水堰；7—挡渣板；8—固定螺栓；9—集水槽；10—导流圈；11—排水管；12—排气管；13—排泥管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例1，参见图1，2，3，本发明包括底部开设有排泥管13的圆柱体或立方柱体的反应罐5以及安装在反应罐5内底部的反射锥4，在反射锥4上端安装有与反射锥相对应的并与进水管2相连的布水器出水管3，所述的进水管通过进水泵1与原水相连，在反应罐5上端安装有挡渣板7，挡渣板7通过螺栓8固定在反应罐5内侧并与反应罐5平行，挡渣板7高10～50cm，与反应罐5内壁的距离为5～30cm。挡渣板7外侧安装有出水堰6，挡渣板7顶端高出出水堰0～5cm，出水堰6与反应罐5内壁构成了宽10～50cm，高10～50cm的集水槽9，集水槽9外周边高出出水堰10～30cm，位于集水槽9底部的反应罐5上开设有与排水管11相连通的直径为5～40cm的出水孔，挡渣板7上端的气室与排气管12相连，挡渣板7下端安装有导流圈10，所述的导流圈10为等腰三角锥形，锥顶夹角15～60°，锥顶水平位超越挡渣板5～30cm，上锥面与挡渣板7的距离为10～50cm。
ASBR的一般运行模式是“进水/反应/沉淀/排水”，进水完成后厌氧反应产气特征是一段时间之后的缓慢产气，产气速度逐渐增加，产气速度达到最大(反应器内呈“沸腾”状，泥水混合效果特别好且持续一段时间，这种状态对颗粒污泥的形成极为有利)；随后产气速度逐渐减小，液面污泥沉降，逐渐形成“沉淀层/清水层/液面浮泥层”，直至产气几乎停止，同时沉淀结束，“沉淀层/清水层/液面浮泥层”界面清晰。
基于ASBR工艺的上述特征，本发明的运行模式为进水与排水同步进行，罐底均匀布水的进水方式及罐内自下而上活塞流流态可将上清液顶出，翻过出水堰6，经集水槽9汇集，排水管11排出。在开始产气之前(有时可能会占用开始缓慢产气小段时间)内完成进水/排水，确保罐底厌氧污泥不会随进水流失；导流圈10与挡渣板7的合理设置，液面浮泥不会随进水时上清液流出而流出；实现污泥的截留，促进反应器内污泥的快速积累，大大缩短反应器的启动时间，维持较高的容积负荷；进水与排水的同步进行还能够维持气室气压的稳定。若确需将液面浮泥浮渣外排，只需在进水1～5min之后，打开排水阀，这段时间罐内液面整体升高，浮泥浮渣越过挡渣板7、出水堰6，经集水槽9汇集从排水管11外排出反应器。
实例：反应器有效容积1m3，厌氧反应温度38℃，淀粉废水水样，城市污水处理厂二沉池污泥为接种污泥，逐步提高负荷。从启动开始60d时进水COD浓度8000mg/L，进水时间10～30min，进水量为有效容积的1/2，反应过程无搅拌，水力停留时间12h，出水COD500mg/L，污泥颗粒率10～30％，平均粒径2～3mm。

Claims (6)

1.一种ASBR反应器，其特征在于：包括底部开设有排泥管(13)的反应罐(5)以及安装在反应罐(5)内底部的反射锥(4)，在反射锥(4)上端安装有与反射锥相对应的并与进水管(2)相连的布水器出水管(3)，在反应罐(5)上端安装有挡渣板(7)，挡渣板(7)外侧安装有出水堰(6)，出水堰(6)与反应罐(5)内壁构成了集水槽(9)，位于集水槽(9)底部的反应罐(5)上开设有与排水管(11)相连通的出水孔，挡渣板(7)上端的气室与排气管(12)相连，挡渣板(7)下端安装有导流圈(10)。
2.根据权利要求1所述的ASBR反应器，其特征在于：所述的反应罐(5)为圆柱体或立方柱体。
3.根据权利要求1所述的ASBR反应器，其特征在于：所述的挡渣板(7)通过螺栓(8)固定在反应罐(5)内侧并与反应罐(5)平行，挡渣板(7)高10～50cm，与反应罐(5)内壁的距离为5～30cm。
4.根据权利要求3所述的ASBR反应器，其特征在于：所述的挡渣板(7)顶端高出出水堰(6)0～5cm。
5.根据权利要求1所述的ASBR反应器，其特征在于：所述的导流圈(10)为等腰三角锥形，锥顶夹角15～60°，锥顶水平位超越挡渣板(7)5～30cm，上锥面与挡渣板(7)的距离为10～50cm。
6.根据权利要求1所述的ASBR反应器，其特征在于：所述的集水槽(9)环绕在出水堰(6)的外侧周边，宽10～50cm，高10～50cm，集水槽(9)外周边高出出水堰(6)10～30cm，出水孔直径为5～40cm。
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