CN106430570A - 分层搅拌循环挠动厌氧反应器 - Google Patents

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Abstract

一种分层搅拌循环挠动厌氧反应器，包括罐体，罐体中至少设置有两组搅拌装置，每组搅拌装置均包括搅拌轴和搅拌叶片，搅拌叶片连接在搅拌轴的底部，搅拌轴与安装在罐体的顶端的传动机构连接，各组搅拌装置中的搅拌叶片自上至下分层布置。运行时，废水由底部进入罐体内，同时或间隔启动各组搅拌装置，使上下相邻搅拌装置上的搅拌叶片的转向相反，转速相同或不同，上下搅拌叶片之间的物料被高效混合挠动，使物料由下至上逐渐提升，然后由罐体的上部落下，进入下一个循环。该反应器在搅拌状态下自下至上提升再落下，使物料在罐体内自下至上在混合状态下循环翻滚扰动，实现强烈传质，使物料混合充分，传质效率大为提高，提高了厌氧反应效率和效果。

Description

分层搅拌循环挠动厌氧反应器
技术领域
本发明涉及一种用于污水处理生化处理阶段的厌氧反应装置，属于厌氧反应技术领域。
背景技术
厌氧反应发生在废水和颗粒污泥接触的过程。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。为了提高处理效率和效果，目前出现了各种结构形式的厌氧反应器，但是一般都是通过气提使泥水混合液形成循环。
中国专利文献CN103011402A公开的《双循环厌氧反应器》，包括池体，池体呈柱状，池体内自下至上依次分为锥形污泥膨胀区、主反应区、次反应区和沉淀区，主反应区的上部设有一级气固液分离区，次反应区的上部设有二级气固液分离区，两级气固液分离区内均设置有三相分离器；池体的顶部设置有双循环回流系统，该双循环回流系统包括气提管、气水分离罐和回流管。
CN103011404A公开的《内混合厌氧反应罐》，其罐体内自下至上依次设置有锥形污泥膨胀区、反应区、气固液分离区和沉淀分离出水区；锥形污泥膨胀区为一锥形罩，气固液分离区内设置有三相分离器，罐体的顶部设置有自动回流系统，该自动回流系统包括混合提升管、气水分离罐和回流管。
CN104944576A公开的《全混合传质厌氧反应器》，包括池体和气液分离罐，气液分离罐上设置有进水管；池体内设置有底部集气罩和上部集气罩，池体内设有混合提升管和落水管，混合提升管和落水管的上端均连接至气液分离罐，混合提升管下端伸入底部集气罩内，混合提升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。
虽然上述各种反应器具有非常多的优点，但是都设置有三相分离器，其气提循环和泥水分离在同一区域内进行，影响了气液循环的速度，传质效果有待改善。
发明内容
本发明针对现有污水处理中应用的厌氧生物反应器存在的不足，提供一种适用性强、传质效率高、处理效果好的分层搅拌循环挠动厌氧反应器。
本发明的分层搅拌循环挠动厌氧反应器，采用下述技术方案：
该厌氧反应器，包括罐体，罐体中至少设置有两组搅拌装置，每组搅拌装置均包括搅拌轴和搅拌叶片，搅拌叶片连接在搅拌轴的底部，搅拌轴与安装在罐体的顶端的传动机构连接，各组搅拌装置中的搅拌叶片自上至下分层布置。
罐体的顶部设置有排气口，罐体的底部设置有污水进口和排泥管。
罐体内最上一层搅拌叶片的上方设置有过滤层，过滤层的上方设置有出水堰。
所述搅拌装置中的搅拌轴在罐体内呈竖直状态平行设置。
所述搅拌装置中的搅拌轴也可以是同轴依次套装在一起(也就是各搅拌轴的轴线重合)，各搅拌轴的上端分别与各自的传动机构连接。
所述搅拌装置中的搅拌叶片为推进式叶片，以使罐体内物料由下至上推动。
所述传动机构为电机或由电机带动的带传动或链传动。
上述分层搅拌循环挠动厌氧反应器的运行过程如下所述。
运行时，废水进入罐体内，同时或间隔启动各组搅拌装置，使上下相邻搅拌装置上的搅拌叶片的转向相反，转速相同或不同，上下搅拌叶片之间的物料被高效混合挠动，同时通过控制各组搅拌装置的转速及搅动叶片的形状，使物料由下至上逐渐提升，提升过程中一直进行搅拌挠动，然后由罐体的上部落下，进入下一个搅拌挠动、向上推进挠动和落下的循环。在循环过程中实现气固液分离，过滤后的清液经出水堰排出罐体外，罐体产生的颗粒污泥经排泥管定期排出罐体外。
本发明通过在罐体内设置分层的搅拌装置，省去了三相分离器，将罐体内的物料(泥水混合液)在搅拌状态下自下至上提升再落下，形成循环，使物料在罐体内自下至上在混合状态下翻滚扰动，实现强烈传质，使物料混合充分，传质效率大为提高，提高了厌氧反应效率和效果，容积产气率高。同时，由于搅拌装置可由罐体顶部安装，也可整体由罐体内提出维修，方便了制造和维修。另外，罐体壁面及底部物料也得到了充分搅拌，不会造成原料沉积现象。
附图说明
图1是本发明分层搅拌循环挠动厌氧反应器的第一种结构示意图。
图2是图1中搅拌装置的平面布置示意图。
图3是本发明分层搅拌循环挠动厌氧反应器的第二种结构示意图。
图中：1.罐体，2.第一搅拌轴，3.第二搅拌轴，4.第三搅拌轴，5.第一搅拌叶片，6.第二搅拌叶片，7.第三搅拌叶片，8.排气口，9.污水口，10.排泥管，11、出水堰，12、排水口，13、过滤层，14、安装法兰，15、推力轴承，16、皮带传动，17、第一电机。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，本实施例的分层搅拌循环挠动厌氧反应器，包括罐体1，罐体1的顶部设置有排气口8，罐体1的底部设置有污水口9和排泥管10。罐体1中设置有多组搅拌装置。图1中设置有三组搅拌装置，每组搅拌装置均包括电机、搅拌轴和搅拌叶片，电机安装在罐体1的顶盖上，搅拌轴与电机连接，搅拌叶片连接在搅拌轴底部。各组搅拌装置中的搅拌叶片自上至下分层布置，上下相邻搅拌叶片的间距应能达到最佳的挠动效果。第一搅拌轴2的底部安装有第一搅拌叶片5，第二搅拌轴3的底部设置有第二搅拌叶片6，第三搅拌轴4的底部安装有第三搅拌叶片7。如图2，第一搅拌轴2、第二搅拌轴3和第三搅拌轴4在罐体1内呈竖直状态平行设置，其底部的第一搅拌叶片5、第二搅拌叶片6和第三搅拌叶片7在罐体1内分上中下三个位置分布，且每个搅拌叶片的直径大小均不与其它搅拌叶片所在搅拌轴发生干涉。搅拌叶片为推进式，可以为各种形状。
搅拌装置的具体数量可根据罐体1内径大小及要求的处理效果和效率根据实验决定，以3-6组为佳。
罐体1内最上一层搅拌叶片的上方设置有过滤层13，过滤层13的上方设置有出水堰11，罐体1上在出水堰11的外侧设置有排水口12。
上述分层搅拌循环挠动厌氧反应器的运行过程如下所述。
废水由污水口9进入罐体1内底部，同时或间隔启动各组搅拌装置，使上下相邻搅拌装置上的搅拌叶片的转向相反，转速可相同或不同，上下搅拌叶片之间的物料被高效混合挠动，同时通过控制各组搅拌装置的转速及搅动叶片的形状，使物料由下至上逐渐提升，提升过程中一直进行搅拌挠动，然后由罐体1的上部落下，进入下一个搅拌挠动-向上推进挠动-落下的循环。
提升过程中罐体1底部形成的空位迅速被周边物料在压力下低位补充，使物料在罐体1内形成上下大幅度地循环搅拌翻动，实现强烈传质，使物料混合充分，传质效率大为提高。提高了厌氧反应效率和效果，容积产气率高。
在循环过程中实现气固液分离，产生的沼气由排气口8排出，处理后的水体经过滤层13过滤，然后进入出水堰11，清液经出水堰11排出罐体1外，产生的颗粒污泥经排泥管10定期排出罐体1。
某个搅拌单元出现故障需要维修时，由罐体1内提出即可维修或更换。
实施例2
与实施例1不同的是，本实施例中，各搅拌轴是同轴依次套装在一起，也就是各搅拌轴的轴线重合。各搅拌轴的上端分别与各自的传动机构连接。
如图3所示，第三搅拌轴4套装在第二搅拌轴3中，第二搅拌轴3套装在第一搅拌轴2中。第一搅拌轴1的上端伸出安装法兰14，与安装法兰14之间设置有推力轴承15，第一搅拌轴1的上端通过皮带传动16(也可以是链传动等其它传动)与第一电机17连接。第二搅拌轴3的上端伸出第一搅拌轴2的上端，第二搅拌轴3的上端与第一搅拌轴2的上端之间设置有推力轴承，第二搅拌轴3的上端通过传动机构与对应的第二电机连接(图中未画出)。第三搅拌轴4伸出第二搅拌轴3的上端，第三搅拌轴4的上端与第二搅拌轴3的上端之间设置有推力轴承，第三搅拌轴4的上端通过传动机构与对应的第三电机连接(图中未画出)。通过安装法兰14将同轴套装在一起的第一搅拌轴1、第二搅拌轴3和第三搅拌轴4安装在罐体1的顶盖上，也可以不用安装法兰14，直接将第一搅拌轴1的上端通过推力轴承15安装在罐体1的顶盖上。各个电机安装在罐体1的顶盖上。
为了运转灵活，可在第三搅拌轴4与第二搅拌轴3之间以及第二搅拌轴3与第一搅拌轴2之间设置轴承。
第一搅拌轴2底部的第一搅拌叶片5、第二搅拌轴3底部的第二搅拌叶片6以及第三搅拌轴4底部的第三搅拌叶片7由上至下分层设置。
本实施例的运行过程与实施例1相同。

Claims (5)

1.一种分层搅拌循环挠动厌氧反应器，包括罐体，其特征是：罐体中至少设置有两组搅拌装置，每组搅拌装置均包括搅拌轴和搅拌叶片，搅拌叶片连接在搅拌轴的底部，搅拌轴与安装在罐体的顶端的传动机构连接，各组搅拌装置中的搅拌叶片自上至下分层布置。
2.根据权利要求1所述的分层搅拌循环挠动厌氧反应器，包括罐体，其特征是：罐体的顶部设置有排气口，罐体的底部设置有污水进口和排泥管，罐体内最上一层搅拌叶片的上方设置有过滤层，过滤层的上方设置有出水堰。
3.根据权利要求1所述的分层搅拌循环挠动厌氧反应器，包括罐体，其特征是：所述搅拌装置中的搅拌轴在罐体内呈竖直状态平行设置。
4.根据权利要求1所述的分层搅拌循环挠动厌氧反应器，包括罐体，其特征是：所述搅拌装置中的搅拌轴也可以是同轴依次套装在一起，各搅拌轴的上端分别与各自的传动机构连接。
5.根据权利要求1所述的分层搅拌循环挠动厌氧反应器，包括罐体，其特征是：所述搅拌装置中的搅拌叶片为推进式叶片。
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